Deklarované a vypočtené tepelněizolační parametry

Tvrzení výrobců tepelných izolací nejsou všechno. Jak můžeme zkontrolovat, zda tepelná izolace splní naše očekávání v měnících se podmínkách prostředí?

Prezentace parametrů stavebních materiálů používaných k zateplení se obvykle řídí koeficientem lambda (součinitel tepelné vodivosti – čím nižší, tím lepší tepelně izolační vlastnosti). Lambda se však nerovná lambdě. Mezi deklarovanou lambdou a vypočítanou lambdou je podstatný rozdíl. A to může být rozhodující při výběru vhodného tepelně izolačního materiálu pro danou investici. Hodně záleží na provozních podmínkách daného objektu. Deklarovaná lambda je parametr definovaný v normativních podmínkách. V praxi to znamená, že „tepelná izolace“ materiálu je stanovena při + 10°C. To se samozřejmě provádí v laboratorních podmínkách na čerstvém suchém materiálu a bez jakéhokoliv namáhání. Vypočtená lambda stanoveno za provozních podmínek, tj. při nízkých a vysokých okolních teplotách. Jedná se o teplotní rozsah od -30°C do + 60°C. Je snadné spočítat, jak účinně bude minerální vlna izolovat při teplotě +10°C a jak účinně při +50°C např. v podkroví vyhřívaném sluncem. V tomto příkladu se koeficient lambda změnil vlivem teploty z 0,040 W/mK na 0,050 W/mK. Jinými slovy, za takových podmínek má minerální vlna o 25 % nižší tepelně izolační účinnost. Aproximace hodnot nad +30°C Okolní teplota není jediným faktorem, který je potřeba ke stanovení vypočtené hodnoty lambda. Více podrobností k tomuto tématu uvádí norma PN-EN ISO 10456, tzn. dokument představující problém obecného a podrobného vymezení fyzikálních veličin popisujících některé vlastnosti stavebních materiálů. Tato práce naznačuje metodu pro transformaci (přepočet) hodnot získaných v jedné sadě podmínek na významné hodnoty v jiné sadě. Pro provedení výpočtu je nutné znát faktory jako je již zmíněná okolní teplota, dále vlhkost a stárnutí materiálu. Problém je v tom, že přesné výpočty jsou možné většinou teoreticky. Výrobci tepelně izolačních materiálů většinou nemají k dispozici laboratorní výsledky testů udávající koeficient lambda pro různé hodnoty vlhkosti. Stejný problém se týká konverzního faktoru stárnutí. Pokud se však pokusíte určit vypočítanou lambdu, můžete použít následující vzorec: λ_CAL =λ_D F_T F_M F_A λ_CAL — vypočtená lambda
λ_D — deklarovaná lambda
F_M — přepočítací koeficient zohledňující vlhkost
F_A — konverzní faktor zohledňující stárnutí
F_T — konverzní faktor zohledňující teplotu* *hodnota F_T se počítá následujícím způsobem: F_T = e fT(T2-T1) e je matematická konstanta, tj. 2,72
T1 je standardní teplota pro měření deklarovaného koeficientu lambda, tedy +10°C
T2 — teplota ve druhé sadě podmínek (například +50 °C)
fT — teplotní konverzní faktor podle PN-EN ISO 10456 (údaje v tabulkách níže) To je teorie. Navzdory nedostatku významných údajů o chování materiálů pod vlivem vlhkosti a v čase je jasně viditelný žebříček hodnot podmínek, za kterých bude tepelná izolace fungovat. Graf „λ teplotní transformace“ ukazuje, že vzestupný trend transformovaného parametru λ je nejsilněji spojen s vláknitými, otevřenými difúzními materiály. Zdá se, že EPS polystyren má podobný trend jako PIR (o něco méně vzestupný), ale nejvíce je patrný při vysokých teplotách, které dosahují nebezpečných úrovní pro výrobky z extrudovaného polystyrenu. Stupeň destrukce EPS při teplotách blízkých +70°C nelze odhadnout, proto graf konverze EPS pro tyto teploty má pouze teoretickou hodnotu. S přihlédnutím k vypočtené změně tepelného parametru můžeme určit tloušťku tepelné izolace, která zajistí stejnou úroveň tepelné izolace U_max = 0,18 W/m2K: 1. Předpokládejme, že průměrná teplota „ohřívané“ vrstvy tepelné izolace umístěné na střeše se bude pohybovat v rozmezí +50°C. Nárokovaná měření (λ_D) se provádí při +10 °C. Je snadné spočítat, že nárůst teploty při skutečné práci na střeše bude 40°C. 2. Z výše uvedených tabulek lze vyčíst následující tabulkové hodnoty fT: polystyren EPS – 0,0032, minerální vlna – 0,0056, desky PIR – 0,0058. 3. Další výpočty ukazují, že: — transformační koeficient F_T při ΔT = 40 °C pro expandovaný polystyren EPS = 1,1137
— konverzní faktor F_T při ΔT = 40 °C pro minerální vlnu = 1,251
— konverzní faktor F_T při ΔT = 40°C pro PIR desky = 1,261 Z výše uvedených výpočtů vyplývá, že při teplotě, při které tepelná izolace pracuje, tj. +50°C, tzn. o 40°C vyšší než deklarovaná lambda, mají součinitele tepelné vodivosti tyto hodnoty: – pěnový polystyren EPS λ_EPS+ = 0,035 · 1,137 ≈ 0,040 W/mK
— minerální vlna λ_MW+ = 0,040 · 1,251 ≈ 0,050 W/mK
— λ desky_PIR+ = 0,023 · 1,261 ≈ 0,029 W/mK 4. Tloušťka tepelné izolace potřebná k dosažení U_max = 0,18 W/m2K — pěnový polystyren EPS λ_EPS+ = 0,222 m (222 mm), nárůst o 14,4 %
— minerální vlna λ_MW+ = 0,278 m (278 mm), nárůst o 25,2 %
— λ desky_PIR+ = 0,161 m (161 mm), nárůst o 25,8 % Z výše uvedených výpočtů vyplývá, že pro zajištění očekávané úrovně tepelné izolace v létě je nutné instalovat silnější tepelně izolační vrstvu s přihlédnutím k teplotní transformaci. To má velký význam při posuzování nákladů na chlazení vzduchu v klimatizovaných budovách. Podobné výpočty pro teploty pod nulou by byly užitečné při stanovení vhodné tloušťky izolace pro zimní podmínky a dopadu na optimalizaci nákladů na vytápění budovy.

Recenze uživatelů

COM_DJREVIEWS_YOUR_REPLY

viz též

Sendvičové panely – co se o nich vyplatí vědět? Kolik sendvičové panely stojí, jak je instalovat a kde je koupit levněji? Tedy krátký úvod. Další podrobnosti.

Sever neodpouští chyby Na sever už jít nemůžete. Polští řidiči kamionů mířící do Alty – norští. Další podrobnosti.

Expedice Orzeł Balexmetal – při hledání legendárního plavidla Expedice Orzeł Balexmetal – při hledání legendárního plavidla Další podrobnosti.