Minimalizace energetické náročnosti budov nutí mnohé výrobce k inovacím. Obálka budovy, tedy obvodový a střešní plášť a výplně otvorů (vertikální okna), je klíčová pro výpočet tepelných ztrát, a tím i pro řešení otopných a klimatizačních soustav.
Základní pojmy tepelné techniky
Každý materiál je schopen šířit teplo. Tato schopnost se u homogenních materiálů vyjadřuje pomocí součinitele tepelné vodivosti λ [W·m-1·K-1]. Hodnota součinitele udává množství tepla vztaženého na jednotku plochy, které projde vrstvou materiálu tloušťky 1 m při konstantním teplotním rozdílu 1 K mezi oběma povrchy této vrstvy.
Tepelný odpor R (m2·K/W) charakterizuje izolační schopnost konstrukční vrstvy o tloušťce d [m] a je dán vztahem R = d/λ. Tepelný odpor konstrukce R vyjadřuje tepelněizolační vlastnosti celé konstrukce složené z více vrstev. Celkový tepelný odpor se pak spočítá jako součet dílčích odporů: R = R1 + R2 + R3 + ... Určitý tepelný odpor se projevuje i při površích konstrukce, na rozhraní s obklopujícím vzduchem, jako důsledek šíření tepla prouděním vzduchu a sálavé výměny tepla s obklopujícími povrchy (šíření tepla sáláním).
Součinitel prostupu tepla konstrukce U vyjadřuje celkovou výměnu tepla mezi prostory oddělenými od sebe stavební konstrukcí o tepelném odporu R a používá se k výpočtům tepelných ztrát provozovaných budov. Požadované hodnoty součinitele prostupu tepla se použijí pro základní hodnocení konstrukcí a jako vstupní údaj pro výpočet referenční budovy v hodnocení energetické náročnosti. Použití hodnot doporučených je vhodné všude tam, kde tomu nebrání technické, ekonomické nebo legislativní překážky. Hodnoty doporučené pro pasivní budovy se použijí zejména pro předběžný návrh konstrukcí takových budov. Požadavky na izolační kvalitu konstrukcí se v průběhu let postupně zpřísňovaly.
Faktor difuzního odporu μ
Vlastnost materiálu, která vyjadřuje jeho relativní schopnost propouštět vodní páry difuzí, se nazývá faktor difuzního odporu μ. Tento faktor je poměrem difuzního odporu materiálu (odporu proti pronikání vodní páry materiálem) a difuzního odporu vrstvy vzduchu o stejné tloušťce za stejných podmínek. Pro vzduch je tedy faktor μ = 1.
Čtěte také: Tření Mezi Betonem a Jinými Materiály
Porotherm 300 P D a jeho vlastnosti
Cihly POROTHERM 30 P D jsou určené pro omítané jednovrstvé vnější i vnitřní nosné zdivo tloušťky 300 mm. Lze je též použít pro vnitřní nosnou část vrstveného zdiva v kombinaci s tepelným izolantem a případně s dalšími cihelnými materiály tvořícími vnější ochrannou část zdiva. Zdění se provádí na klasickou vápenocementovou maltu.
Pro jednovrstvé zdivo se nejpozději do 31. 12. 2012 připouštěla hodnota 1,7 W/(m2·K). V současné době jsou však požadavky na izolační kvalitu konstrukcí mnohem přísnější.
Vliv zateplení 15 cm polystyrenu na zdivo Porotherm 300
Dodatečné zateplení zdiva Porotherm 300 s 15 cm polystyrenu výrazně zlepší jeho tepelněizolační vlastnosti. Pěnový polystyren je často používaný izolační materiál pro kontaktní zateplovací systémy (ETICS).
Pro ilustraci vlivu zateplení uvažujme příklad:
Trojvrstvá konstrukce ve skladbě (v pořadí z vnitřní strany) 150 mm železobeton, 60 mm pěnový polystyren, 60 mm železobeton byla doplněna o kontaktní zateplovací systém z minerálních vláken o tloušťce 80 mm. Stejný princip platí i pro zdivo Porotherm 300 s 15 cm polystyrenu. Přidáním izolace se sníží součinitel prostupu tepla a zvýší tepelný odpor celé konstrukce.
Čtěte také: Hodnoty součinitele prostupu tepla u cihel
Akumulace tepla a tepelná setrvačnost
Schopnost stavebních hmot akumulovat teplo je důležitá u takových objektů, kde z nějakých důvodů není možno udržovat konstantní teplotu vnitřních prostor. Čím je doba chladnutí či zahřívání delší, tím více jsou obytné prostory posuzovány jako příjemné. Při příliš nízké schopnosti obvodových stěn akumulovat teplo může při přerušení vytápění dojít během krátké doby k většímu poklesu teploty povrchu stěny na vnitřní straně. Tento termín definuje chování stavební hmoty nebo konstrukce ve vztahu ke kolísání teplot. Vnější stěny dokáží více či méně dobře odolávat kolísání vnějších teplot, tzn. časově mohou reagovat velmi rychle nebo také velmi pomalu. Chování vnější části stavby v zimě charakterizuje doba chladnutí, v létě doba zahřívání.
Porovnání Porotherm a Heluz
Porovnáme-li například Porotherm 36,5, který má součinitel prostupu tepla 0,33 W/(m2·K), s Heluz 38, který má 0,19 W/(m2·K), je zřejmý rozdíl v izolačních vlastnostech. Tento rozdíl je značný a má vliv na energetickou bilanci budovy. I když je dům dodatečně zateplen, je vhodné řídit se těmito parametry, protože kvalitnější obvodové zdivo snižuje celkové nároky na izolaci a přispívá k lepší akumulaci tepla.
Moderní zdicí materiály a systémy
Inovace v oblasti zdicích materiálů přinášejí stále lepší tepelněizolační vlastnosti:
- POROTHERM EKO+ je tvárnice na vnější obvodové pláště, která minimalizuje šíření tepla vedením, prouděním a sáláním. Tyto tvárnice umožňují stavbu stěn pasivních domů i v homogenní variantě, tzn. bez ETICS (zateplovacích systémů). Dosahují hodnot U = 0,15 až 0,24 W/(m2·K). Výhodou je i nižší náročnost na recyklaci ve srovnání s polystyrenem.
- POROTHERM 36,5 T Profi, resp. Dryfix, obsahuje zabudovanou minerální izolaci o tloušťce 24 cm. Dosahují tepelně-technických vlastností Uzdiva = 0,15 až 0,24 W/(m2·K).
- HELUZ Family 2in1 je další nový zdicí materiál určený pro pasivní domy.
- YTONG Multipor je minerální izolační deska, která je paropropustná, nehořlavá, rozměrově stálá, odolná proti povětrnosti a případnému biotickému napadení.
Výplně otvorů: REHAU Systém GENEO
Součinitel prostupu tepla je důležitý i u výplní otvorů. REHAU Systém GENEO je sedmikomorový plastový profil bez ocelových výztuží, splňující kritéria pasivní výstavby. Dosahuje vynikajících tepelněizolačních vlastností Uf až 0,74 W/(m2·K). Absence oceli a izolační pěny přispívá k 100% recyklovatelnosti profilu. Stavební hloubka 86 mm byla zvolena jako optimální hodnota pro zpracování, tepelnou izolaci a statiku.
Teplotní faktor vnitřního povrchu ƒRsi
Teplotní faktor vnitřního povrchu ƒRsi vyjadřuje vliv konstrukce a přestupů tepla v daném místě vnitřního povrchu na vnitřní povrchovou teplotu nezávisle na teplotách přilehlých prostředí. Pro hodnocení všech stavebních konstrukcí s výjimkou výplní otvorů je určena hodnotou 80 % relativní vlhkosti, což je definováno v ČSN EN ISO 13788. Tato hodnota stanovuje hranici pro riziko začínajícího růstu plísní na povrchu konstrukcí. Kritická vlhkost vzduchu se používá pro hodnocení nejnižší vnitřní povrchové teploty a je přísnější podmínkou než podmínka rizika vnitřní povrchové kondenzace.
Čtěte také: Vlastnosti betonu: Tepelná vodivost
Při ochlazení vzduchu pod teplotu rosného bodu dochází ke kondenzaci vodní páry obsažené ve vzduchu. Vodní pára se sráží na kondenzačních jádrech, kterými mohou být prachové částečky ve vzduchu, a vytváří mlhu nebo se sráží na povrchu pevných těles, což se nazývá orosení.
Shrnutí klíčových parametrů a doporučení
Hodnoty součinitele tepelné vodivosti a tepelného odporu se zaokrouhlují podle ČSN EN ISO 10456, hodnoty součinitele prostupu tepla podle ČSN 73 0540-2. Pro podrobnější informace společnost Wienerberger s.r.o. provozuje webovou platformu pro podporu projekčních kanceláří a dalších odborníků ve stavebnictví.
Dodržování současných trendů pro výstavbu energeticky úsporných objektů (nízkoenergetických, pasivních, nulových) je klíčové pro minimalizaci spotřeby energie.
| Materiál/Konstrukce | Součinitel prostupu tepla U [W/(m2·K)] | Poznámka |
|---|---|---|
| Porotherm 36,5 | 0,33 | Bez dodatečné izolace |
| Heluz 38 | 0,19 | Bez dodatečné izolace |
| Porotherm EKO+ | 0,15 - 0,24 | Pro pasivní domy bez ETICS |
| Porotherm 36,5 T Profi/Dryfix | 0,15 - 0,24 | Se zabudovanou minerální izolací (24 cm) |
| REHAU Systém GENEO (okna) | Až 0,74 | Profil bez ocelových výztuží |
tags: #soucinitel #prostupu #tepla #porotherm #300 #a