Faktor tvaru budovy

Posted by on June 4, 2012 in Blog | 0 comments

Faktor tvaru budovy

 

Faktor tvaru budovy je pomer plochy povrchu teplo-výmenného obalu budovy k obostavanému objemu budovy. Faktor tvaru sa určí ako:

Čím je tento pomer menší, tým sú lepšie podmienky pre elimináciu tepelných strát, pretože teplo, koncentrované v určitom objeme má menšiu plochu na únik.

Je zaujímavé, že geometrické tvary rovnakého druhu ale rôznych rozmerov nemajú rovnaký pomer plochy k objemu, a týka sa to všetkých tvarov.

Napríklad kocka. V tabuľke dolu uvedieme rôzne rozmery kociek a vypočítame faktor tvaru.

 

Hrana X

0,5

1

3

5

6

10

12

15,874

50

100

Hrana Y

0,5

1

3

5

6

10

12

15,874

50

100

Hrana Z

0,5

1

3

5

6

10

12

15,874

50

100

Objem, V [m3]

0,125

1

27

125

216

1 000

1 728

4 000

125 000

1 000 000

Plocha, A [m2]

1,5

6

54

150

216

600

864

1 512

15 000

60 000

Faktor tvaru, A/V, [1/m]

12,00

6,00

2,00

1,20

1,00

0,60

0,50

0,38

0,12

0,06

 

Ako vidíme, faktor tvaru pri zmene rozmerov kocky sa mení, pričom je vidieť trend, že s nárastom rozmerov sa zlepšuje faktor tvaru.

Pre ďalší príklad zoberieme iný tvar, polovičnú kocku, Takýto tvar sa už podobá rodinnému domu. Urobíme podobnú tabuľku.

 

Hrana X

0,5

1

3

5

6

10

12

20

50

100

Hrana Y

0,5

1

3

5

6

10

12

20

50

100

Hrana Z

0,25

1

2

3

3

5

6

10

25

50

Objem, V [m3]

0,0625

1

14

63

108

500

864

4 000

62 500

500 000

Plocha, A [m2]

1,5

6

54

150

216

600

864

2 400

15 000

60 000

Faktor tvaru, A/V, [1/m]

24,00

12,00

4,00

2,40

2,00

1,20

1,00

0,60

0,24

0,12

 

Ako je vidieť z týchto dvoch tabuliek, pri rovnakom objeme 4 000 m3 faktor tvaru u kocky je lepší, 0,38 v porovnaní s 0,60 u polovičnej kocky.

Keďže s vzrastajúcimi rozmermi faktor tvaru sa zlepšuje, je potom pochopiteľné, že veľké bytové domy majú, kvôli lepšiemu faktoru tvaru budovy, menšie tepelné straty.

Ďalej zistime aký je rozdiel vo faktore tvaru dvoch budov s rovnakou plochou pôdorysu 59 m2 a rovnakým zastavaným objemom 159 m3. Výška stien je 3 m.

Celková plocha A1 = 220 m2
Faktor tvaru (1) = 220/159 = 1,38 m-1
Celková plocha A2 = 210,3 m2
Faktor tvaru (2) = 210,3/159 = 1,32 m-1


Hoci odborníci odporúčajú aby sme sa vyhýbali nepravidelným tvarom, ako vidíme rozdiel vo faktore tvaru budov nie je až taký dramatický.

Pozrieme sa na ďalší príklad. Jednopodlažná budova s väčším pôdorysom a dvojpodlažná budova s podobnou úžitkovou plochou. Toto porovnanie v podstate sme už urobili, keď porovnávali plnú a polovičnú kocku. Takže je to jednoznačné že dvojpodlažná budova má z hľadiska straty tepla prechodom výhodnejší faktor tvaru budovy.

Porovnáme ešte dva podobné dvojpodlažné domy, prvý bude mať sedlovú strechu a obytné podkrovie, druhy pultovú strechu. Pôdorys oboch domov bude štvorcový. Obe budovy budú mať rovnakú úžitkovú plochu.

Dom s pultovou strechou
Úžitková plocha 200 m2
Zastavaný objem 550 m3
Celková obvodová plocha 420 m2
Faktor tvaru budovy 0,76 m-1
Dom so sedlovou strechou
Úžitková plocha 200 m2
Zastavaný objem 501,88 m3
Celková obvodová plocha 398,2 m2
Faktor tvaru budovy 0,79 m-1

 

Aj v tomto prípade existuje rozdiel vo faktore tvaru, ale opäť nie je dramaticky veľký. Takže je na zvážení každého, aké architektonické riešenie si zvoliť pre novostavbu.

Norma STN 73 0540-2 v tab. 8 uvádza normalizované hodnoty mernej potreby tepla pre budovy podľa faktoru tvaru.

Faktor tvaru budovy

A/V [1/m]

Merná potreba tepla EN

Obnovované budovy

Nové budovy

E1N

[kWh/m3 rok]

E2N

[kWh/m2 rok]

E1N

[kWh/m3 rok]

E2N

[kWh/m2 rok]

≤ 0,3

70,0

17,9

50,0

0,4

78,6

20,4

57,1

0,5

87,1

23,0

64,3

0,6

95,7

25,5

71,4

0,7

104,3

28,1

78,6

0,8

112,9

30,6

85,7

0,9

121,9

33,2

92,9

≥ 1,0

130,0

35,7

100,0

 

Leave a Comment