Při výstavbě soukromých a vícebytových domů je třeba brát v úvahu mnoho faktorů a je třeba dodržovat velké množství norem a norem. Kromě toho je před výstavbou vytvořen plán domu, provádějí se výpočty zatížení nosných konstrukcí (základ, stěny, podlahy), komunikace a tepelného odporu. Výpočet odporu přenosu tepla není o nic méně důležitý než zbytek. Závisí to nejen na tom, jak teplo bude dům, a v důsledku toho na úsporách energie, ale také na síle a spolehlivosti konstrukce. Konec konců, zdi a další prvky to mohou zmrazit. Cykly zmrazování a rozmrazování ničí stavební materiál a vedou k chátrání a rozkladu budov.
Tepelná vodivost
Jakýkoli materiál je schopen vést teplo. Tento proces se provádí v důsledku pohybu částic, které přenášejí změnu teploty. Čím blíže jsou k sobě, tím rychlejší je proces přenosu tepla. Hustší materiály a látky tedy chladí nebo zahřívají mnohem rychleji. Intenzitu přenosu tepla určuje především hustota. Vyjadřuje se numericky pomocí koeficientu tepelné vodivosti. Je označen symbolem λ a měří se ve W / (m * ° C). Čím vyšší je tento koeficient, tím vyšší je tepelná vodivost materiálu. Inverzí tepelné vodivosti je tepelný odpor. Měří se v (m2 * ° C) / W a je označeno písmenem R.
Aplikace konceptů ve stavebnictví
Ke stanovení tepelně izolačních vlastností stavebního materiálu použijte koeficient odporu vůči přenosu tepla. Jeho hodnota pro různé materiály je uvedena téměř ve všech adresářích budov.
Protože většina moderních budov má vícevrstvou strukturu stěn, která se skládá z několika vrstev různých materiálů (vnější omítka, izolace, zeď, vnitřní omítka), zavádí se koncept, jako je snížený odpor přenosu tepla. Vypočítává se stejným způsobem, ale při výpočtech bereme homogenní analog vícevrstvé stěny, který přenáší stejné množství tepla po určitou dobu a při stejném teplotním rozdílu uvnitř i venku.
Snížený odpor se nepočítá pro 1 m2, ale pro celou strukturu nebo její část. Shrnuje tepelnou vodivost všech materiálů stěn.
Tepelný odpor konstrukcí
Všechny obvodové zdi, dveře, okna, střecha jsou uzavřené konstrukce. A protože chrání dům před chladem různými způsoby (mají odlišný koeficient tepelné vodivosti), pak se pro ně počítá individuálně odolnost obvodového pláště proti přenosu tepla. Tyto struktury zahrnují vnitřní stěny, příčky a stropy, pokud mají místnosti rozdíl teplot. To se týká místností, ve kterých je teplotní rozdíl významný. Patří sem následující nevyhřívané části domu:
- Garáž (pokud přímo sousedí s domem).
- Chodba
- Veranda.
- Spíž.
- Podkroví.
- Suterén.
Pokud tyto místnosti nejsou vytápěny, musí být také izolována zeď mezi nimi a obytnou částí, jakož i vnější stěny.
Tepelný odpor oken
Ve vzduchu jsou částice, které se podílejí na přenosu tepla, umístěny ve značné vzdálenosti od sebe, a proto je nejlepší izolací vzduch izolovaný v uzavřeném prostoru.Proto byla všechna dřevěná okna vyráběna se dvěma řadami křídel. V důsledku vzduchové mezery mezi rámy se zvyšuje odolnost oken vůči přenosu tepla. Stejný princip platí pro vstupní dveře v soukromém domě. K vytvoření takové vzduchové mezery jsou umístěny dva dveře v určité vzdálenosti od sebe nebo je vytvořena šatna.
Tento princip zůstal v moderních plastových oknech. Jediným rozdílem je vysoká odolnost proti přenosu tepla u oken s dvojitým zasklením, která není dosažena díky vzduchové mezeře, ale díky uzavřeným skleněným komorám, ze kterých je vzduch čerpán. V takových komorách je vzduch vypouštěn a prakticky neexistují žádné částice, což znamená, že není co přenášet teplotu. Tepelné izolační vlastnosti moderních dvojskel jsou proto mnohem vyšší než u starých dřevěných oken. Tepelný odpor takového dvojskla je 0,4 (m2 * ° C) / W.
Moderní vstupní dveře do soukromých domů mají vícevrstvou strukturu s jednou nebo více vrstvami izolace. Kromě toho je dodatečná tepelná odolnost zajištěna instalací gumových nebo silikonových těsnění. Díky tomu se dveře stávají téměř nepropustnými a není nutná instalace druhého.
Výpočet tepelného odporu
Výpočet odporu přenosu tepla umožňuje odhadnout tepelné ztráty ve W a vypočítat potřebnou dodatečnou izolaci a tepelné ztráty. Díky tomu můžete správně zvolit potřebnou kapacitu topného zařízení a vyhnout se zbytečným nákladům na výkonnější zařízení nebo zdroje energie.
Pro přehlednost počítáme tepelný odpor stěny domu z červených keramických cihel. Venku budou stěny izolovány extrudovanou polystyrenovou pěnou o tloušťce 10 cm, tloušťka stěny budou dvě cihly - 50 cm.
Odpor přenosu tepla se vypočítá podle vzorce R = d / λ, kde d je tloušťka materiálu a λ je koeficient tepelné vodivosti materiálu. Ze stavebního adresáře je známo, že pro keramické cihly λ = 0,56 W / (m * ° C) a pro extrudovanou polystyrenovou pěnu λ = 0,036 W / (m * ° C). R (zdivo) = 0,5 / 0,56 = 0,89 (m2* ° C) / W a R (extrudovaná polystyrenová pěna) = 0,1 / 0,036 = 2,8 (m2* ° C) / W. Abyste zjistili celkový tepelný odpor stěny, musíte přidat tyto dvě hodnoty: R = 3,59 (m2* ° C) / W.
Tabulka tepelných odporů stavebních materiálů
Všechny potřebné informace pro jednotlivé výpočty konkrétních budov jsou uvedeny níže v tabulce odporu přenosu tepla. Výše uvedený výpočet vzorku ve spojení s údaji v tabulce lze také použít k odhadu ztráty tepelné energie. K tomu použijte vzorec Q = S * T / R, kde S je plocha obvodového pláště budovy a T je teplotní rozdíl na ulici a v místnosti. V tabulce jsou uvedeny údaje o stěně tlusté 1 metr.
| Materiál | R, (m2 * ° C) / W |
| Železobeton | 0,58 |
| Expandované hliněné bloky | 1,5-5,9 |
| Keramická cihla | 1,8 |
| Silikátová cihla | 1,4 |
| Pórobetonové tvárnice | 3,4-12,29 |
| Borovice | 5,6 |
| Minerální vlna | 14,3-20,8 |
| Expandovaný polystyren | 20-32,3 |
| Extrudovaný polystyrén | 27,8 |
| Polyuretanová pěna | 24,4-50 |
Teplé konstrukce, metody, materiály
Za účelem zvýšení odporu přenosu tepla celé konstrukce soukromého domu se zpravidla používají stavební materiály s nízkým koeficientem tepelné vodivosti. Díky úvodu nové technologie ve stavebnictví takových materiálů je stále více. Mezi nimi lze rozlišovat nejoblíbenější:
- Strom.
- Sendvičové panely.
- Keramický blok.
- Rozšířený hliněný blok.
- Pórobetonový blok.
- Pěnový blok.
- Polystyrenový betonový blok atd.
Dřevo je velmi teplý materiál šetrný k životnímu prostředí. Proto se mnozí při stavbě soukromého domu rozhodnou pro to. Může se jednat o srub nebo zaoblený srub nebo obdélníkový paprsek. Použitý materiál je hlavně borovice, smrk nebo cedr.Přesto je to spíše vrtošivý materiál a vyžaduje další opatření na ochranu před atmosférickými vlivy a hmyzem.
Sendvičové panely jsou zcela novým produktem na trhu domácích stavebních materiálů. Jeho popularita v soukromé výstavbě se však v poslední době hodně rozrostla. Koneckonců, jeho hlavní předností je relativně nízká cena a dobrá odolnost proti přenosu tepla. Toho je dosaženo díky své struktuře. Na vnější straně je tvrdý listový materiál (OSB desky, překližka, kovový profil) a uvnitř je pěnová izolace nebo minerální vlna.
Stavební bloky
Vysoké odolnosti vůči přenosu tepla všech stavebních bloků je dosaženo díky přítomnosti vzduchových komor nebo pěnové struktury v jejich struktuře. Například některé keramické a jiné typy bloků mají speciální otvory, které při pokládce zdi probíhají rovnoběžně s ní. Vznikají tak uzavřené komory se vzduchem, což je poměrně účinná míra překážky přenosu tepla.
V jiných stavebních blocích spočívá vysoký odpor přenosu tepla v porézní struktuře. Toho lze dosáhnout různými metodami. U pěnobetonových tvárnic z pórobetonu je pórovitá struktura vytvořena v důsledku chemické reakce. Jiným způsobem je přidat do cementové směsi porézní materiál. Používá se při výrobě polystyrénového betonu a tvárnic z expandovaného jílu.
Nuance použití izolace
Pokud odpor pro přenos tepla ve zdi pro danou oblast nestačí, lze jako další opatření použít ohřívače. Izolace stěn se zpravidla provádí zvnějšku, ale v případě potřeby lze použít i na vnitřní straně nosných stěn.
K dnešnímu dni existuje mnoho různých topných těles, mezi nimiž nejoblíbenější patří:
- Minerální vlna.
- Polyuretanová pěna.
- Polystyrén.
- Extrudovaná polystyrenová pěna.
- Pěnové sklo atd.
Všechny mají velmi nízký koeficient tepelné vodivosti, proto pro izolaci většiny stěn obvykle postačí tloušťka 5-10 mm. Zároveň je však třeba vzít v úvahu takový faktor, jako je propustnost izolace a materiálu stěny pro páry. Podle pravidel by se tento ukazatel měl navenek zvyšovat. Izolace stěn z pórobetonu nebo pěnového betonu je proto možná pouze pomocí minerální vlny. Jiné ohřívače mohou být použity pro tyto stěny, pokud je mezi stěnou a topným tělesem vytvořena zvláštní ventilační mezera.
Závěr
Tepelný odpor materiálů je důležitým faktorem, který by se měl brát v úvahu při konstrukci. Ale zpravidla čím je materiál stěny teplejší, tím nižší je hustota a pevnost v tlaku. To je třeba vzít v úvahu při plánování domu.
