Ve fyzice označuje tepelná vodivost schopnost daného kusu látky, konstrukce (např. zdi, izolace) vést teplo. Tepelná vodivost dané látky je charakterizována součinitelem tepelné vodivosti.
Je definována jako množství tepla, které musí za jednotku času projít tělesem, aby na jednotkovou délku byl jednotkový teplotní spád. Přitom se předpokládá, že teplo se šíří pouze v jednom směru, např. v desce s rovnoběžnými povrchy. Tuto definici lze také vyjádřit tak, že součinitel tepelné vodivosti je výkon (tzn. teplo za jednotku času), který projde každým čtverečním metrem desky tlusté metr, jejíž jedna strana má teplotu o 1 kelvin vyšší než druhá.
S hodnotou U součinitele prostupu tepla úzce souvisí hodnota lambda (λ), která je mírou tepelné vodivosti. Stavební materiály mají velmi rozdílné hodnoty lambda - beton, který je pevný, má velmi dobrou tepelnou vodivost λ = 2,3 W/mK, a proto je pro izolaci nevhodný.
Tepelný odpor a podlahové topení
Podlahové topení ovlivní i výběr podlahové krytiny. Abyste dokázali vybrat správně, potřebujete vědět, jaký je tepelný odpor vaší podlahy. Pokud však chcete, aby podlahové topení bylo dostatečně účinné, bude potřeba zvážit tepelný odpor podlahy, laicky řečeno „parametr, který brání prostupu tepla“.
Každá podlahová krytina je bariérou prostupu tepla. Každá podlaha má tepelný odpor. Toto číslo udává míru odporu vůči pronikání tepla. Důležité to je nejen při topení, ale například také u podlahového chlazení.
Čtěte také: Jaký je difuzní odpor OSB desek?
Srovnání podlahových krytin
Uvažujete-li o podlahovém vytápění, nejvýhodnějším řešením bude osadit si na podlahy keramickou dlažbu. V některých prostorách, jako jsou například obývák nebo ložnice, to může být trochu problém. V takovém případě je vhodné se porozhlédnout po alternativě. Vždy je však potřeba volit co nejnižší tepelný odpor.
- Keramická podlaha: Absolutní jednička a nejlepší výběr, který můžete u podlahového topení udělat, je keramická podlaha. Keramická podlaha má jednoznačně nejnižší tepelný odpor ze všech podlah a zároveň i nejlepší tepelnou vodivost. Tepelný odpor dosahuje hodnoty 0,01 m²K/W. Výhodou keramické podlahy je i její rychlé ohřátí.
- Vinylová podlaha: Na dotek příjemná jako keramická dlažba, která nemusí vyhovovat každému. Tepelný odpor má na úrovni 0,02 m²K/W, její dobrou vlastností je však výborná tepelná vodivost. Ta zaručuje, že se teplo ze systému podlahového vytápění dostane velmi rychle do prostoru. Ačkoliv je vyrobena ze syntetického materiálu, nemá izolační vlastnosti.
- Laminátová podlaha: Jedna z nejrozšířenějších podlah současnosti, ale pro podlahové topení není až tak vhodná. Co se však týče tepelného odporu, pohybuje se v rozmezí 0,04-0,07 m²K/W.
- Dřevěná podlaha: Masivní dřevěná podlaha je příjemná, dlouhověká a cenná. Tepelný odpor dřevěné podlahy je na úrovni 0,05-0,1 m²K/W. Na druhou stranu je i přirozeným izolantem, což jistě nepotěší v kombinaci s podlahovým vytápěním. Dřevěná podlaha se však dá kombinovat s nízkoteplotním podlahovým vytápěním, ale teplota v podlaze musí být minimálně 40 °C.
Tepelný odpor R a součinitel prostupu tepla U
Schopnost izolovat teplo stavebních konstrukcí lze hodnotit pomocí hodnoty tepelného odporu R (m2K/W). Tepelný odpor udává, jak je určitá konstrukce schopná bránit prostupu (únikům) tepla. Platí, že čím je hodnota tepelného odporu vyšší, tím jsou izolační vlastnosti kontrukce lepší.
V dnešní době se pracuje také s převrácenou hodnotou tepelného odporu, součinitelem prostupu tepla U (W/m2K). Tepelný odpor R a součinitel prostupu tepla U jsou tedy hodnoty, pomocí kterých lze snadno porovnávat různé stavební konstrukce.
Hodnota součinitele prostupu tepla U popisuje model, kdy je uvnitř budovy teplo, například 20 °C, a venku zima, například -5 °C. Jedná se o součinitel prostupu tepla, tj. rychlost, s jakou vzduch v místnosti předává teplo přes stěnu vzduchu venku na základě rozdílu teplot vzduchu. Hodnota součinitele prostupu tepla U je převrácenou hodnotou odporu prostupu tepla R.
Součinitel tepelné vodivosti λ
Součinitel tepelné vodivosti λ vyjadřuje schopnost materiálu vést teplo, tedy jeho teplotní vodivost. Jedná se o energii, která prochází materiálem (cihlou, betonem, polystyrenem, minerální vatou či jiným materiálem) o tloušťce 1 m při rozdílu teplot 1 K mezi oběma povrchy měřených materiálů. Jednotkou součinitele tepelné vodivosti lambda λ je W*m-1*K-1.
Čtěte také: Míchání betonu krok za krokem
Jednoduchým poměrem tloušťky materiálu a součinitele tepelné vodivosti vypočtete tepelný odpor materiálu (konstrukce), což je obrácená hodnota součinitele prostupu tepla. Pokud se při výběru vhodné tepelné izolace, a především její tloušťky, potřebujete správně rozhodovat, je nutné si spočítat tepelný odpor R.
Tabulka součinitelů tepelné vodivosti pro některé materiály
Níže naleznete v tabulce součinitele pro některé základní stavební materiály. Hodnoty v tabulce jsou přibližné, protože každý výrobce či typ daného výrobku má mírně odlišné hodnoty. Například hodnoty pro beton jsou značně rozličné, protože se může jednat o hutný beton, ale také o beton pilinový, struskový či keramzitový.
| Materiál | Součinitel tepelné vodivosti λ (W/mK) |
|---|---|
| Beton | 1,4 - 1,7 |
| Pórobeton | 0,1 - 0,2 |
| Dřevo | 0,13 - 0,18 |
| Polystyren | 0,03 - 0,04 |
| Minerální vata | 0,035 - 0,045 |
Čtěte také: Beton pro základy
tags: #tepelný #odpor #betonu #hodnoty