Pokud plánujete nebo právě stavíte dům, potřebujete znát parametry popisující materiály. Jedním z nich je součinitel tepelné vodivosti λ.

Nyní je potřeba stavět energeticky úsporné domy, tedy domy, které nevyžadují mnoho energie na vytápění, což se samozřejmě promítá do nízkých nákladů. K dosažení tohoto standardu procházejí i staré budovy tepelnou modernizací. V dobře zateplených domech se bude bydlet i v létě, protože se rychle nevytopí.

Jaké tepelné parametry by měly budovy a jejich vybavení splňovat, stanoví vyhláška ministra infrastruktury, zkráceně Technické podmínky.Přesně určují, jak kvalitně mají být izolovány vnější stěny, střecha, podlaha na zemi, ale i okna, dveře atd. Architekti při projektování domu musí poskládat příčky tak, aby dosáhli určitého prostupu tepla. koeficient U, tedy tepelně izolační vlastnosti. Někdy je také stanoveno, jaký tepelný odpor má daná příčka mít. Tepelný odpor je převrácená hodnota součinitele prostupu tepla U. Pro jejich výpočet je nutné znát součinitel tepelné vodivosti λ (lambda) každého materiálu. Tato hodnota je uvedena v dokumentaci ke konstrukci, např. prohlášení o vlastnostech, technickém listu. Lambda může být deklarována výrobcem na základě výpočtů nebo indikována na základě zkoušek v certifikované laboratoři.

Koeficient tepelné vodivosti λ (lambda): definice

Tepelná vodivost (tepelná vodivost) je vlastnost vlastní jakékoli látce v daném stavu agregace. Tepelná vodivost λ je množství tepelné energie protékající vzorkem v důsledku vnějšího teplotního rozdílu.

Můžete studovat, kolik tepla proteče látkou analýzou vzorku určité velikosti, přičemž vezmete v úvahu jeho tloušťku, plochu průřezu, dobu proudění a teplotní rozdíly.

Vzorec pro výpočet lambda je:

Q=λ (S ΔTt/d)

to je:

λ=( Q/t) (d/S ΔT)

kde:

λ - součinitel tepelné vodivosti,

ΔQ - množství tepla proudícího tělem,

t - doba průtoku,

L - délka těla,

S - průřez těla,

ΔT - teplotní rozdíl ve směru vedení tepla,

d - tloušťka přepážky.

Koeficient tepelné vodivosti λ (lambda): jednotka

Jednotkou SI tepelné vodivosti je W/(m K). Vyjadřuje množství tepelného toku jednotkovou plochou materiálu dané tloušťky, je-li teplotní rozdíl mezi jeho dvěma stranami 1 K (Kelvin).

Lambda koeficient ve stavebnictví

Součinitel tepelné vodivosti λ (lambda) je mimořádně důležitý pro stavební materiály, zejména tepelnou izolaci. Podle fyzikálních zákonů teplo vždy proudí směrem k oblasti nižší teploty. Vnější stěny jsou proto navrženy tak, aby chránily budovu před únikem tepla. Proto je obecně pro stavbu obvodových plášťů budov nejlepší volit materiály s nejnižší lambdou. Čím nižší je hodnota součinitele λ (lambda), tím hůře materiál vede teplo, a tedy lépe izoluje proti tepelným ztrátám. Pokud zvolíte materiál s lepší - nižší - lambdou, můžete použít tenčí vrstvu. Ve stavebnictví je důležitá i rozumná tloušťka příček. Teoreticky lze postavit zděný dům, jehož obvodové stěny budou splňovat současné požadavky na tepelnou izolaci. Budou ale muset být hodně tlusté, což je neekonomické a nevzhledné.Výrobci stavebních materiálů proto neustále pracují na zlepšení jedné z jejich nejdůležitějších vlastností, tedy snížení jejich tepelné vodivosti. To je důležité zejména pro zdivo a tepelně izolační materiály.

Koeficient tepelné vodivosti λ různých materiálů

Kovy jsou nejlepšími vodiči tepla a nejméně plynů. Vzduch je velmi dobrý tepelný izolant. Proto jsou ve stavebnictví velmi oblíbené porézní materiály, tedy takové, které mají mnoho malých buněk nebo prostor vyplněných vzduchem, např. porézní keramika, pórobeton, polystyren, minerální vlna, aerogel.

Tabulka 1

Koeficient tepelné vodivosti λ různých materiálů

MateriálTepelná vodivost lambda [W/m.K]
Aerogel0,014-0,017
Vzduch0,025
Polyuretanová pěna0,022-0,040
Minerální vlna0,031-0,045
Extrudovaný polystyren0,028-0,040
Grafitový polystyren0,031-0,033
Bílý polystyren0,038-0,045
Cork0,037-0,045
Dřevo0,17-0,30
Pórobeton0,095-0,18
porcelánová keramika0,14-0,16
Pevná cihla0,7
Beton1,3-1,7
Přírodní kámen2-3,5
Ocel58

Lambda vs. koeficient prostupu tepla U a tepelný odpor R

Součinitel prostupu tepla U je určen pro příčku, např. vícevrstvou vnější stěnu nebo střechu. Pro jeho výpočet potřebujete znát λ (lambda) každého materiálu a jeho tloušťku. Vzorec pro součinitel prostupu tepla je U=λ/d, kde d je tloušťka materiálu. U-faktor, stejně jako lambda, by měl být co nejnižší. Čím je nižší, tím lépe je příčka izolována. Jeho jednotka je W/(m2.K).

Tepelný odpor je inverzní hodnotou faktoru U a označuje schopnost výrobku nebo přepážky odolávat tepelným ztrátám. K jeho určení potřebujeme znát také λ faktor materiálu a jeho tloušťku.Vzorec pro tepelný odpor je R=d/λ, kde d je tloušťka materiálu. Čím vyšší tepelný odpor, tím lépe. Jednotkou odporu je m2.K/W.

Jak nakupovat tepelně izolační materiály

Znáte-li požadovaný součinitel prostupu tepla U příčky, např. vnější stěny, a lambda izolačních materiálů, můžete sestavit vhodnou příčku mnoha způsoby. Projekt specifikuje, jaký tepelně izolační materiál má být použit a jakou má mít lambdu a tloušťku. Tímto způsobem lze určit požadovaný tepelně izolační odpor tak, aby příčka vyhovovala tepelným požadavkům. Na trhu je mnoho tepelně izolačních materiálů, které se liší lambdou a cenou. Důležitá je také tloušťka izolace. Pokud použijeme materiál s nižší lambdou (lépe izolující), můžeme jeho vrstvu ztenčit.

Pro porovnání různých materiálů je třeba vypočítat cenový index pro jednotkový tepelný odpor WRvynásobením hodnoty lambda cenou 1 m3 materiálu.Čím nižší je index, tím výnosnější bude nákup. V případě materiálů s nejvyšší lambdou však může být potřebná tloušťka tepelné izolace příliš velká. Proto je nejlepší porovnat výsledky pro tepelně izolační materiály, které se liší lambdou a vybrat optimální řešení.

Kategorie:

Stavba