Tiilimuuratun savuhormin palotekninen yläpohja- ja vesikattoliittymätarkastelu simuloimalla
Littow, Aleksi (2020)
Littow, Aleksi
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020121728913
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020121728913
Tiivistelmä
Nykyisillä elementtimenetelmään perustuvilla simulointiohjelmilla on mahdollista vertailla erilaisia rakenteita erittäin monipuolisesti. Tässä opinnäytetyössä tarkasteltiin lämpötiloja tiilimuuratun savuhormin ympärillä simuloimalla erilaisia yläpohja- ja vesikattorakenteita. Pääasiassa eri rakenteissa muuttuivat vain eristemateriaali ja eristepaksuus. Ennen kuin erilaisten rakenteiden simulointeihin päästiin, täytyi varmistua simulointimallin oikeellisuudesta vertailemalla saatuja tuloksia polttotestistä saatuun sensoridataan.
Työssä simuloinnit suoritettiin Comsol Multiphysics 5.5 -ohjelmalla. Olosuhteet noudattelivat standardoituja testiolosuhteita. Simuloinneissa tarkasteltiin lämpötiloja savuhormin ympärillä liittymärakenteissa sekä yläpohjassa että vesikatossa.
Polttotestiin verrattaessa huomattiin, että luodulla simulointimallilla päästiin erittäin lähelle polttotestissä vallitsevia maksimilämpötiloja. Osassa mittauspisteissä rakenteen reunamilla erot kasvoivat melko suuriksi johtuen simulointimallin yksinkertaistamisesta. Tärkeintä oli kuitenkin saada rakenteen keskellä vallitsevat maksimilämpötilat mahdollisimman lähelle polttotestin lämpötiloja.
Saatujen tulosten perusteella yläpohjassa olisi mahdollista käyttää pienempää eristepaksuutta kuin asetuksessa on tällä hetkellä määrätty. Vesikatossa täytyy kiinnittää huomiota aluskatteen lämpötilan kestävyyteen ja eristemateriaaliin. Työssä havaittiin myös, että savuhormin pituudella on vaikutusta lämpötiloihin.
Simulointeja toteutettiin myös tilanteessa, jossa ympäristön olosuhteita muutettiin rajummiksi vertailun vuoksi. Olosuhteet ovat kuitenkin teoreettisia ja niiden muutoksella oli käytännössä vaikutusta vain vesikattoon, jossa lämpötilat nousivat merkittävästi.
Työssä simuloinnit suoritettiin Comsol Multiphysics 5.5 -ohjelmalla. Olosuhteet noudattelivat standardoituja testiolosuhteita. Simuloinneissa tarkasteltiin lämpötiloja savuhormin ympärillä liittymärakenteissa sekä yläpohjassa että vesikatossa.
Polttotestiin verrattaessa huomattiin, että luodulla simulointimallilla päästiin erittäin lähelle polttotestissä vallitsevia maksimilämpötiloja. Osassa mittauspisteissä rakenteen reunamilla erot kasvoivat melko suuriksi johtuen simulointimallin yksinkertaistamisesta. Tärkeintä oli kuitenkin saada rakenteen keskellä vallitsevat maksimilämpötilat mahdollisimman lähelle polttotestin lämpötiloja.
Saatujen tulosten perusteella yläpohjassa olisi mahdollista käyttää pienempää eristepaksuutta kuin asetuksessa on tällä hetkellä määrätty. Vesikatossa täytyy kiinnittää huomiota aluskatteen lämpötilan kestävyyteen ja eristemateriaaliin. Työssä havaittiin myös, että savuhormin pituudella on vaikutusta lämpötiloihin.
Simulointeja toteutettiin myös tilanteessa, jossa ympäristön olosuhteita muutettiin rajummiksi vertailun vuoksi. Olosuhteet ovat kuitenkin teoreettisia ja niiden muutoksella oli käytännössä vaikutusta vain vesikattoon, jossa lämpötilat nousivat merkittävästi.