Tässä diplomityössä selvitettiin Metsä Woodin valmistaman Kerto-Ripa -kattoelementin lämpöteknistä toimintaa kalibroidun lämmönläpäisylaitteen (calibrated hot box) menetelmällä. Mittaukset suoritettiin marraskuussa 2016 valmistuneella yläpohjarakenteiden rakennusfysikaalisella tutkimuslaitteistolla TTY:n rakennuslaboratoriossa. Kattoelementille määritettyä U-arvoa voidaan käyttää suoraan rakenteen U-arvona energiateknistä vaatimustenmukaisuutta osoitettaessa, sillä kokeellinen määritys suoritettiin standardin SFS-EN ISO 8990 (1996) mukaisella laboratoriomittauksella. Laitteistolla tehtyjen kokeiden mittausepävarmuudeksi määritettiin laskennallisesti ±5 %. Tutkimuslaitteiston koko asetti vaatimuksia tutkittaville koe-elementeille, joten mittaukset suoritettiin Kerto-Ripa -kattoelementistä muokatuille koe-elementille, mikä täytyi ottaa huomioon koetulosten tulkinnassa. Laitteistolla tehtiin seitsemän koetta kalibrointikokeet mukaan luettuna. Matalampi koe-elementti sisälsi 400 mm ja korkeampi koe-elementti 450 mm eristettä. Normaalitilanteen U-arvomittauksissa tuuletusilmavirtana käytettiin matalammalla koe-elementillä 0,07 m/s ja korkeammalla 0,06 m/s. Korkeammalle koe-elementille tehtiin myös kokeita, joissa koe-elementin tuuletusväliin johdettiin normaalista poikkeavia ilmavirtauksia, jotka olivat 0,0 m/s, 0,13 m/s ja 0,35 m/s. Suomen rakentamismääräyskokoelman osassa D3 (2012) esitetään yläpohjarakenteiden U-arvon vertailuarvoksi 0,09 W/(m2K). Normaalitilanteessa matalamman koe-elementin U-arvoksi saatiin 0,10 W/(m2K) ja korkeamman 0,090 W/(m2K), joten vain korkeampi koe-elementti täytti vertailuarvon. Tuloksista huomattiin selkeästi, että suuremmilla ilmavirtauksilla ilmavälin eristävä vaikutus häviää ja eristeeseen muodostuu sisäistä konvektiota, mikä heikentää rakenteen U-arvoa. Koe-elementeissä oli suhteessa suurempi osa kylmäsiltoja kuin kokonaisessa kattoelementissä ja kokeissa tuuletusväliin johdettu ilmavirta oli hieman suurempi kuin elementin ilmavälissä normaalisti vaikuttava ilmavirtaus. Koe-elementin eristetilan hieman suurempi osuus otettiin huomioon laskennallisesti. Lisäksi reunojen kylmäsiltavaikutus heikensi hieman mitattua U-arvotulosta. Tästä voitiin päätellä, että myös koe-elementistä hieman poikkeavat todelliset Kerto-Ripa -kattoelementit täyttävät U-arvon vertailuarvon normaalissa tilanteessa. Koe-elementeille sekä todelliselle Kerto-Ripa -kattoelementille laskettiin vertailuksi Suomen rakentamismääräyskokoelman osan C4 (2012) mukaiset U-arvot. Laskennallisesti korjatuksi U-arvoksi koe-elementeille saatiin hieman heikommat U-arvot kuin mittaamalla. Tällaisessa tilanteessa mittauksella saadaan etua laskennalliseen määritykseen nähden, koska mitattuun tulokseen ei tarvitse enää lisätä laskennallisia korjaustermejä.
展开▼
机译：在本文中，使用校准的热箱法研究了由芬宝公司制造的Kerto-Ripa屋顶构件的热工操作。测量是使用2016年11月在TUT的建筑实验室完成的高层建筑的建筑物物理研究设备进行的。当证明能源技术符合性时，为屋顶元素确定的U值可以直接用作结构的U值，因为根据标准SFS-EN ISO 8990（1996）通过实验室测量进行实验确定。用该设备进行的实验的测量不确定度经计算为±5％。研究设备的尺寸设定了要检查的测试元件的要求，因此对从Kerto-Ripa屋顶元件修改而来的测试元件进行了测量，在解释测试结果时必须考虑到这一点。在设备上进行了七个实验，包括校准实验。下部测试元件的绝缘层为400毫米，上部测试元件的绝缘层为450毫米。在正常情况下的U值测量中，使用较低的测试元件的通风空气流量为0.07 m / s，较高的为0.06 m / s。还对较高的测试元件进行了实验，其中将0.0 m / s，0.13 m / s和0.35 m / s的异常气流引入了测试元件的通风间隔。芬兰建筑法规D3部分（2012）提出了上层建筑U值的参考值0.09 W /（m2K）。在正常情况下，较低测试元件的U值为0.10 W /（m2K），较高测试元件的U值为0.090 W /（m2K），因此只有较高测试元件满足参考值。从结果可以清楚地看到，随着气流的增加，气隙的绝热作用消失，并且在绝热体中形成内部对流，这削弱了结构的U值。实验元件的冷桥比整个屋顶元件的比例要大，在实验中，引入通风间隙的空气流量略高于正常作用在该元件的空气间隙中的空气流量。计算中考虑了测试元件绝缘空间的稍大部分。此外，边缘的冷桥效应会稍微削弱所测得的U值结果。由此可以得出结论，实际的Kerto-Ripa屋顶元素与测试元素略有不同，在正常情况下也满足U值的参考值。对于测试元素和实际的Kerto-Ripa屋顶元素，根据芬兰建筑法规C4（2012）部分的U值进行了计算以进行比较。实验元素的计算出的U值略低于测量值。在这种情况下，由于相对于计算确定而言，测量具有优势，因为不再需要向测量结果中添加计算校正项。
展开▼
