Faktorer som påverkar temperaturen
Ett tak eller en fasad kan utsättas för mycket stora och växlande temperaturer under såväl ett enskilt dygn som under ett helt år.
Temperaturen beror av flera olika faktorer där de viktigaste är:
- lufttemperatur
- solinstrålningens intensitet
- vindhastigheten
- ytans förmåga att avleda värme
- takets eller ytterväggens värmemotstånd och värmekapacitet
För dimensionering av största rörelsemån, plåtlängder och fästdon är det främst extremvärdena för temperaturskillnaderna som är av intresse. De största skillnaderna förekommer sällan men det är trots allt dessa som är grunden för vilken rörelsemån som till exempel en plåttäckning måste ha mot en ränndal, skorsten eller annat hinder. Risken för utmattning och rörelseskador är stor även om rörelsen är mindre men sker snabbt och ofta. Ett åskregn under en het sommardag kan innebära att plåtens temperatur snabbt sänks från + 75 – + 80 °C till + 15 – + 20 °C.
Den största temperaturskillnaden per dygn uppnås under klara sommardygn med stark solinstrålning under dagen och kraftig nattutstrålning.
Största temperaturskillnaden under kortare intervall fås i gryningen eller skymningen eller ibland i samband med nederbörd. Lägsta temperaturer erhålls under klara nätter med stor nattutstrålning.
Den högsta temperaturen på en takyta kan uppskattas med hjälp av den ekvivalenta temperaturen Te = Tl + mu x a x I (formel 2)
Där
Te = ekvivalent utetemperatur (°C)
Tl = lufttemperatur (°C)
a = takytans absorptionsfaktor
I = total solinstrålning (W/m2)
mu = värmeövergångstal vid ytan (m2oC/W)
Den ekvivalenta utetemperaturen är enligt ekvationen densamma som yttemperaturen om underlaget är oändligt värmeisolerande. Som approximation för att beräkna en yttemperatur i dessa sammanhang brukar den dock tillämpas.
Värmeövergångsmotståndet mu är bland annat beroende av lufthastigheten vid ytan. Vid skyddade partier används ett värde på 0,07 medan det kan vara 0,04 – 0,05 vid utsatta lägen eller hård vind. En viktig faktor som påverkar temperaturen hos en yta är dess kulör och struktur. Denna egenskap är absorptionsfaktorn och värden enligt tabell 8:3 brukar ofta användas. Det är allmänt känt att en svart yta absorberar mera värme än en vit yta.
Beräkningsexempel
En solig sommardag kan solinstrålningen uppgå till mer än 1 000 W/m2 mot ett slätt plåttak. Med en lufttemperatur på + 28 °C och en svart yta med a = 0,9 och värmeövergångsmotståndet mu = 0,05 m2 x °C/W blir den ekvivalenta temperaturen enligt formel 2 cirka + 75 °C.
För en profilerad yta antas normalt cirka 10 % lägre temperatur.
Uppgifter om högsta och lägsta temperaturer på olika orter i Sverige kan erhållas från Sveriges Meteorologiska och Hydrologiska Institut (SMHI). I ”Klimatdata för Sverige”, Byggforskningens skrift T2:1972 finns en sammanställning av meteorologiska data.
I tabell 8:4 lämnas exempel på temperaturförhållanden för några orter i Sverige.
Tabell 8:4. Temperaturförhållanden på några orter i Sverige (°C).1). Avser perioden 1931 – 1960.
2). Avser perioden 1901 – 1971.
3). Medelvärden av fem års högsta temperaturer som inträffat 1901 – 1950.
4). Lägsta dygnsmedeltal som beräknas inträffa vart 30:e år.