Energetické okénko 1: základní pojmy a jejich vysvětlení

Izolace, tepelná vodivost, tepelná ztráta, pasivní domy, nízkoenergetické domy, energetická náročnost… To jsou často skloňované pojmy u rodinných domů. Bohužel, setkali jsme se i s jejich záměrně matoucím používáním a je smutné, že například i na stavebním veletrhu vám zástupce firmy uvádí zavádějící údaje s cílem prodat svůj výrobek. Proto chceme objasnit základní pojmy a vnést světlo do rozsáhlé problematiky, která se dotýká většiny z vás, kteří stavíte, nebo se chystáte stavět.

Evropské zelené cíle

Evropská unie stanovila „Cíl 20-20-20“. To znamená, že ve srovnání s rokem 1990 se mají snížit emise skleníkových plynů o 20 %, dále má dojít ke snížení spotřeby energie o 20 % a využítí 20% podílu energie z obnovitelných zdrojů. Do roku 2030 má dojít k dalšímu snížení emisí skleníkových plynů o 20 %, spotřeba energie má klesnout o dalších 7 % a podíl energie z obnovitelných zdrojů se navýší o 7 %. Jednou z oblastí, které se tento cíl přímo týká, je stavebnictví. Důraz na ekologii a dlouhotrvající zelený trend daly vzniknout směrnici EU, ze které vychází česká novela zákona o hospodaření s energií č. 318/2012 Sb. s účinností od 1.1. 2013. Objevuje se termín “budova s téměř nulovou spotřebou energie” a od 1.1. 2020 musí všechny novostavby splňovat podmínky právě pro tutu budovu. Avšak v posledních letech se také objevují termíny nízkoenergetický dům, či pasivní dům. Všechny tyto pojmy souvisí s tepelně technickými vlastnostmi budov, resp. jednotlivých materiálů. A jaké veličiny jsou důležité, které z nich jsou normovány a posuzovány je tématem dnešního článku.

zdroj: http://www.global-pro.cz/ekologie
zdroj: www.euro.cz

Tepelná vodivost λ

Tepelná vodivost vyjádřená součinitelem tepelné vodivosti charakterizuje schopnost látek vést teplo. S tímto pojmem se setkáváme často a je základní vlastností zmiňovanou především u izolačních materiálů. Součinitel tepelné vodivosti, λ, udává, kolik tepla za 1 sekundu se vymění mezi dvěma body ve vzdálenosti 1 m, jestliže teplotní spád mezi body je 1 K. Jednotkou je W.m-1.K-1. Dominantním způsobem přenostu tepla je vedení, což představuje předávání kinetické energie vnitřním částicím hmoty při jejich vzájemném kontaktu. Součinitel tepelné vodivosti ovlivňuje teplota materiálu i okolí, vlhkost a objemová hmotnost. Právě objemová hmotnost a s ní související pórovitost slouží, velice zjednodušeně, jako ukazatel tepelné vodivosti. Čím je vyšší pórovitost, tím je nižší λ. V tabulce jsou uvedeny hodnoty tepelné vodivosti vybraných materiálů. Z toho vyplývá, že čím je nižší součinitel tepelné vodivosti, tím je materiál lepším izolantem.

zdroj: http://www.tzb-info.cz/docu/tabulky/0000/000068_katalog.html)

Extrudovaný polystyren; zdroj www.fotkyzadarmo.sk
Aerogel; zdroj www.dudeiwantthat.com

Tepelný odpor R

Tepelný odpor je schopnost materiálu klást odpor průchodu tepla. Jeho jednotkou je m2.K.W-1, z čehož vyplývá, že se vypočítá jako tloušťka materiálu podělená součinitelem tepelné vodivosti. Tedy, čím je menší součinitel tepelné vodivosti, tím je vyšší tepelný odpor. Jestliže si pomůžeme tabulkou v odstavci výše, tak abychom dosáhli stejného tepelného odporu 10 m2.K.W-1, stěna z aerogelu bude mít 15 cm, stěna z polystyrenu 35 cm, železobetonu bude už 158 cm a hliníku by muselo být přes 2 km!

Můžeme udávat hodnotu tepelného odporu celé konstrukce, která je součtem tepelných odporů jednotlivých vrstev. Do hodnoty se také započítávají tzv. přestupové odpory na rozhraní konstrukce – vzduch. Tento odpor se vyjadřuje normovanými hodnotami, přestože reálně se může lišit podle rychlosti proudění vzduchu podél stěny, hrubosti povrchu a jeho emisivitě. Už jste někdy přemýšleli, proč jsou stěny v bytě chladnější než okolní vzduch? Příčinou je právě přestupový odpor.

Průběh teplot ve stěně bez tepelné izolace; zdroj: www.dominstav.cz
Průběh teplot ve stěně s několika typy materiálů včetně izolací; zdroj: www.dominstav.cz

 

Součinitel prostupu tepla U

Převrácenou hodnotou tepelného odporu je součinitel prostupu tepla. Je to celková výměna tepla mezi prostory oddělenými od sebe stavební konstrukcí o tepelném odporu R. Jinak lze U definovat jako měrnou tepelnou ztrátu prostupem tepla vztaženou na 1 m2 konstrukce při teplotním spádu mezi vnitřním a vnějším prostředí 1 K. A právě hodnota součinitele prostupu tepla je jedním z hodnotících kriterií pro energetickou náročnost budovy. Závisí na použitých materiálech a jejich vlastnostech a na kvalitě provedení. U součinitele prostupu tepla si již nevystačíme s prostým součtem jednotlivých vrstev konstrukce. Také se posuzuje zvlášť hodnota U pro svislé, šikmé a vodorovné konstrukce a pro okna. O výpočtech a hodnocení budov si už ale povíme v některém z následujících článků.

Příklad skladby stěny pasivního domu; zdroj: stavba.tzb-info.cz/pasivni-domy

 

Zdroje: www.tzb-info.cz a vlastní materiály z přednášek 🙂

 

Mohlo by Vás také zajímat

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *