Kétdimenziós numerikus modellezés „hibája” hőveszteség számítás esetén egy hőhidas csomópont példáján
The "error" of two-dimensional numerical modeling in heat loss calculation: A case study of a building joint with thermal bridge
Keywords:
thermal insulation, thermal bridge, heat loss, numerical modeling, building joint, /, hőszigetelés, hőhíd, hőveszteség, numerikus modellezés, csomópontAbstract
Through finite element method-based numerical modeling in a stationary (time-independent) state, I sought to determine the significance of point-like heat losses that cannot be analyzed through two-dimensional calculations. In terms of heat loss, for insulation above the floor slab and realistic pillar lengths (0.3‑1.0 m), the difference between two-dimensional and three-dimensional simulations remains below 3%. Based on the examined geometry of the present study, it can be concluded that in practical heat loss calculations, it is not necessary to use a three-dimensional model instead of a two-dimensional model if the error below 3% is considered insignificant.
Kivonat
Végeselem módszerrel végzett numerikus modellezéssel stacioner (időben állandósult) állapotban arra kerestem a választ, hogy mennyire jelentősek azok a pontszerű hőveszteségek, melyek kétdimenziós számítással nem vizsgálhatók. Hőveszteség szempontjából födém feletti hőszigetelés esetén és reális pillérhosszokra (0,3‑1,0 m) a két- és háromdimenziós szimuláció közötti eltérés 3 % alatt marad, tehát nem jelentős. Az általam vizsgált épületszerkezeti geometria esetén, hogy a gyakorlatban hőveszteségszámítás esetén nem érdemes kétdimenziós modell helyett háromdimenziós modellel dolgozni, ha a 3 % alatti hibát elhanyagolható mértékűnek tekintjük.
References
https://njt.hu/jogszabaly/2008-176-20-22 (Utolsó letöltés: 2023. 01. 03.)
***: 7/2006. (V. 24.) TNM rendelet az épületek energetikai jellemzőinek meghatározásáról, 2006, https://njt.hu/jogszabaly/2006-7-20-6F (Utolsó letöltés: 2023. 01. 02.)
Beszédes S.: Műszaki alapok 4.: hőtani alapfogalmak, hővezetés, 2019, https://eta.bibl.u-szeged.hu/3115/ (Utolsó letöltés: 2023. 01. 17.)
DIN Deutsches Institut für Normung e. V.: Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz, (DIN 4108-2:2013-02), 2013.
László K., Grofcsik A., Kállay M., & Kubinyi M.: Fizikai kémia I. – Kémiai termodinamika, Typotex, Budapest, 2012.
Magyar Szabványügyi Testület: Épületek és épülethatároló szerkezetek hőtechnikai számításai. Fűtési hőszükségletszámítás, (MSZ-04-140-3:1987), 1987.
Magyar Szabványügyi Testület: Építési anyagok és termékek. Hő- és nedvességtechnikai tulajdonságok. Táblázatos tervezési értékek, illetve eljárások a közölt és tervezési hőtechnikai értékek meghatározására, (MSZ EN ISO 10456:2008), 2008.
Magyar Szabványügyi Testület: Épületszerkezetek és épületelemek hő- és nedvességtechnikai viselkedése. A kritikus felületi nedvességet és a szerkezeten belüli páralecsapódást megelőző belső felületi hőmérséklet. Számítási módszerek, (MSZ EN ISO 13788:2013), 2013.
Magyar Szabványügyi Testület: Épületek és épülethatároló szerkezetek hőtechnikai számításai, (MSZ 24140:2015), 2015.
Magyar Szabványügyi Testület: Épületek hőtechnikai viselkedése. Hőátvitel a talajban. Számítási módszerek, (MSZ EN ISO 13370:2017), 2017.
Magyar Szabványügyi Testület: Épületszerkezetek és épületelemek. Hővezetési ellenállás és hőátbocsátás. Számítási módszerek, (MSZ EN ISO 6946:2017), 2017.
Magyar Szabványügyi Testület: Hőhidak az épületszerkezetekben. Hőáramok és felületi hőmérsékletek. Részletes számítások, (MSZ EN ISO 10211:2017), 2017.
MÉVSZ: Műszaki Irányelv tervezők részére: Bevonatréteggel ellátott, többrétegű, ragasztott táblás homlokzati hőszigetelő rendszerek (ETICS-THR) kialakítása, 2019.
Nagy B.: Épületfizika előadás, 2022.
Zöld A., Csoknyai T., Horváth M., & Szalay Z.: Az épületenergetika alapjai, Akadémiai Kiadó, Budapest 2019.