Material som leder värme dåligt

Värmekonduktivitet

Värmekonduktiviteten alternativt värmeledningsförmågan, λ, ökar ungefär linjärt tillsammans ökad densitet samt fuktkvot. Den är större inom fiberriktningen än vinkelrätt mot fibrerna.

I SS-EN anges värmekonduktiviteten (designvärdet) mot 0,13 W/(mK) samt 0,18 W/(mK) för trä tillsammans med densitet cirka kg/m³ respektive cirka kg/m³. inom denna standard är kapabel även tabellvärden för andra träbaserade varor återfinnas samt omräkningsfaktorer för fuktens inverkan.

Värmekapacitet

Trä äger enstaka relativt hög bestämd värmekapacitet. Den anges inom SS-EN mot J/(kgK). Detta kunna jämföras tillsammans med motsvarande värde för betong, J/(kgK).

Mängden trä är dock begränsad inom moderna byggnad samt möjligheten för att använda trä för för att utjämna klimatvariationer är därför begränsad. Trähus tillsammans med regelstomme brukar tvärtom anses äga ringa värmetröghet samt förmå därför förses tillsammans med dygnsvarierande temperaturreglering.

I byggnad från massivt trä, timmer alternativt KL-trä, är den specifika värmekapaciteten däremot väldigt hög. Massivt trä placeras tillsammans fördel mot detta uppvärmda utrymmet för för att på bästa sätt utnyttja materialets värmeegenskaper.

KL-trä samt värmelagring samt fuktbuffring

Det är en välkänt förhållande för att inomhusklimatet är behagligt inom timmerhus, tillsammans med tjocka, massiva träväggar. Flera mätningar samt datasimuleringar äger utförts för för att fastställa hur detta förhåller sig tillsammans boendeklimatet inom bostad tillsammans med KL-trästomme alternativt likartade stommar samt deras energieffektivitet. Resultaten tyder på för att dem är både trevliga för att bo inom samt för att energiförbrukningen för uppvärmning är låg. ett avgörande minskning från energiförbrukningen för uppvärmning, inom jämförelse tillsammans lättväggar samt lätta bjälklag, är möjlig för att uppnå.

Träets låga värmeledningsförmåga gör också för att golv- samt väggytorna är trevliga för att beröra. Genom för att köldbryggorna är få samt träytorna ej känns kalla förmå temperaturen inuti sänkas, tillsammans med bibehållen behaglighet, tillsammans uppemot en par grader. Rummet går också snabbt för att värma upp efter ett nedkylning.

Tabell 1. Materialdata för några vanliga byggmaterial.

Tabell 2. Periodiskt inträngningsdjup för ett temperaturcykel på en dygn för några vanliga byggmaterial.

Värmelagring inom byggnadsstommar samt nyttan från värmelagring bestäms från en antal faktorer; ämne, byggmetod, täthet, fasförskjutning tillsammans med mera. Optimalt är för att lagra in den mängd värme såsom man annars varit tvungen för att vädra försvunnen. detta ställs även höga krav på övriga delar inom klimatskärmen. Klimatskärmen måste existera tät samt välisolerad för för att förhindra för att värmen försvinner ut genom väggen. Installationer inom övrigt, såsom ventilation samt reglering från radiatorer, måste även anpassas för för att utnyttja värmelagringen optimalt.

Ett materials förmåga för att lagra värme beror på dess vikt samt dess specifika värmelagringsförmåga, titta tabell 1. Trä besitter trots den låga densiteten hög värmelagringsförmåga tackar vare ett inom förhållande mot andra ämne hög bestämd värmekapacitet, c. bestämd värmekapacitet anger den mängd värme inom Ws alternativt J vilket åtgår för för att höja temperaturen ett grad inom en kilo från materialet. Värmekonduktivitet, λ, även kallad värmeledningsförmåga, är ett materialegenskap såsom anger hur lätt värme transporteras inom en ämne. detta önskar säga materialets värmeisolerande förmåga. en annat mått liksom är från nyfikenhet är värmediffusivitet, a, likt visar hur snabbt enstaka temperaturförändring sprider sig inom materialet.

För för att lagra värme inom exempelvis solbelysta innerväggar äger även inträngningsdjupet ett innebörd då detta talar ifall hur massiv sektion från materialet liksom är aktivt beneath enstaka bestämd tidsperiod. Periodiska inträngningsdjupet för några vanliga byggmaterial framgår inom tabell 2.

En ytterligare fördel liksom är kapabel tillskrivas den massiva träytterväggen, mot följd från hög värmekapacitet samt låg värmekonduktivitet, är den så kallade fasförskjutning, η, vilket uppträder mellan temperaturerna på väggens ut- samt insida. Fasförskjutningen beskriver den tidsförskjutning inom vilken den högsta dagstemperaturen går eller reser från ut- mot insidan genom enstaka byggnadsdel samt avger utomhustemperaturen mot rummens inomhustemperatur. inom ett massiv trävägg tar detta lång tidsperiod innan värmetopparna på väggens utsida når insidan, ända upp mot 10 – 12 timmar. För för att fasförskjutningen inom ytterväggen bör bli massiv bör detta så kallade temperaturledningstalet, α, tillsammans med enheten (m kg °C) ⁄ J existera lågt. ej för att förväxla tillsammans med a inom tabell 1. Temperaturledningstalet kunna beräknas i enlighet med ekvation 1:

\(\alpha=\displaystyle \frac{ t}{ c}\)
Ekvation 1.

där:
t      är väggtjocklek inom meter.
c     är väggens värmekapacitet inom J/kg °C.

Diagram 1. Graf över fasförskjutning samt amplitudförändring över enstaka väggkonstruktion.
Källa: BSPhandbuch.

För för att uppnå identisk fasförskjutning inom ett vägg från stenmaterial krävs cirka dubbelt så massiv tjocklek likt på den massiva träväggen.

För för att förklara temperaturförändringar inom enstaka yttervägg är detta från nyfikenhet för att titta på temperaturamplitudernas förändring inom väggen samt fasförskjutningen. Man kunna då analysera den ytterväggens utvändiga ytskiktstemperatur samt ytterväggens invändiga ytskiktstemperatur.

Principiellt förmå detta beskrivas i enlighet med diagram 1.

Amplituddämpningen θ kunna beräknas i enlighet med ekvation 2:

\(\theta=\displaystyle \frac{\Lambda t_{\mathrm{a}}}{\Delta t_{oi}}\)
Ekvation 2.

där:
Δt_a     är temperturamplitud utomhus inom °C.
Δt_oi    är temperaturamplitud innesluten inom °C.
Ƞ       är fasförskjutning inom timmar.

Värden likt ofta eftersträvas är enstaka amplituddämpning liksom är större än 3,3 för ytterväggar samt större än 5,0 för yttertak. Exempelvis θ = Δt_a ⁄ Δt_oi = 25 °C ⁄ 5 °C = 5. Samtidigt bör fasförskjutningen existera större än 10 timmar för för att uppnå en behagligt inomhusklimat.

Beroende på hur konstruktionen byggs upp samt vilka ingående ämne liksom väljs, går detta för att påverka fasförskjutningen samt amplituddämpningen, titta tabell 3.

Tabell 3. Temperaturens fasförskjutning beroende från väggens uppbyggnad.

Dimensionering mot kondens

Ytterväggen äger liksom övning för att hålla ett temperaturdifferens mellan inneluften samt uteluften. Klimatskärmen utsätts för stora klimatvariationer vilket gör för att fukttillståndet kommer för att variera samt tillsammans med ökande isoleringstjocklekar ökar även risken för kondens inne inom konstruktionerna. Bedömning tillsammans hänsyn mot fara för skadlig kondens inuti ett konstruktion förmå göras tillsammans med hjälp från anpassade fuktberäkningsprogram. ett konstruktion är kapabel anses uppfylla kraven angående kondens ej inträffar, alternativt ifall kondenserad vattenmängd förmå föras försvunnen över period. Alternativt för att mängden kondenserad fukt är så ringa inom förhållande mot materialets förmåga för att lagra kondenserad fukt tills fukten är kapabel avdunsta, för att inga skador kunna väntas uppstå. ett massiv trästomme äger massiv förmåga för att lagra fukt. Ytfuktkvoten inom trämaterialet bör därvid understiga 18 % nära inbyggnad för för att förhindra mikrobiell påväxt.

För för att undvika diffusion genom ett vägg- alternativt takkonstruktion används vanligtvis någon form eller gestalt från ångspärr alternativt -broms. KL-träskivor utförda tillsammans med minimalt fem brädskikt samt skivtjocklekar större än 70 mm förmå inom många fall fungera likt ångbroms samt innebära för att ytterligare skikt ej behövs för för att förhindra diffusion genom konstruktionen. detta är dock beroende från hur KL-träskivorna tillverkas samt ställer även krav på för att anslutningar mellan mot modell bjälklag samt vägg alternativt vägg samt vägg förmå utföras på sådant sätt för att erforderlig lufttäthet uppnås. Luftrörelser inom springor samt andra otätheter ger dock koncentrationer från fukt samt ett åldersbeständig folie alternativt likvärdigt ämne agerar där ett betydelsefull roll för för att säkerställa väggens lufttäthet.

Bild 1. Kontorsmiljö, Älta.

Bild 2. Paviljong tillsammans krökta KL-träelement, Österrike.

För mer data titta Byggfysik, Värmeisolering samt lufttäthet.

Temperaturrörelser

Träets värmeutvidgningskoefficient är förhållandevis små. Den äger ringa innebörd nära temperaturer över 0°C, därför för att rörelserna orsakade från ändringar inom fuktkvot är helt ledande. nära temperaturer beneath 0°C kunna skillnader inom temperatur på olika djup inom virket orsaka spänningar liksom är kapabel ge sprickbildning, mot modell frostskador på växande träd. Värmeutvidgningskoefficienten hos furu samt gran sidled fiberriktningen är cirka 0,,5x10^-5 samt vinkelrätt fiberriktningen 3,,8x10^-5. Eurokod 1, SS-EN , ger linjära längdutvidgningskoefficienter vilket kunna användas nära bestämning från lasteffekter orsakade från temperatur. För trä är dem 5-x10^-6/°C längs fibrerna samt x10^-6/°C vinkelrätt fibrerna.