Vyhlásenia výrobcu termoizolácií, to nie je všetko. Ako sa môžeme presvedčiť, či daná termoizolácia splní naše očakávania pri meniacich sa podmienkach prostredia?

Deklarované a vypočítané parametre tepelnej izolácie

Predstavenie parametrov stavebných materiálov používaných na vytváranie termoizolácie sa najčastejšie obmedzuje na predstavenie koeficientu lambda (koeficient tepelnej vodivosti – čím je nižší, tým sú termoizolačné vlastnosti lepšie).

Avšak lambdy neoznačujú vždy to isté. Pretože existuje podstatný rozdiel medzi deklarovanou lambdou a vypočítanou lambdou. A to môže byť podstatné pri výbere vhodného tepelnoizolačného materiálu pre danú investíciu. Veľa závisí od konkrétnych podmienok, v ktorých sa daný objekt používa.

Deklarovaná lambda je parameter stanovený v normatívnych podmienkach. V praxi to znamená, že „termoizolačné vlastnosti“ materiálu sa určujú pri teplote +10 °C. Samozrejme, merania sa vykonávajú v laboratórnych podmienkach s použitím nového, suchého materiálu bez akýchkoľvek napnutí.

Vypočítaná lambda sa určuje (vypočítava) pre podmienky, v ktorých sa materiál skutočne používa, tzn. tak pri nízkych, ako aj pri vysokých teplotách okolia.Tento rozsah zahŕňa rozpätie od -30 °C do +60 °C

Ako efektívne bude izolovať minerálna vlna pri teplote +10 °C a ako pri teplote +50 °C, napr. v prípade slnkom rozohriateho podkrovia, to sa dá jednoducho vypočítať.V uvedenom príklade koeficient lambda sa vplyvom teploty zmení z 0,040 W/mK na 0,050 W/mK. Inak povedané, v takých podmienkach sú tepelnoizolačné vlastnosti minerálnej vlny o 25 % nižšie, menej efektívne.

Priblíženie hodnôt nad +30 °C

Avšak teplota prostredia nie je jediný faktor, ktorý sa musí pri výpočte lambdy zohľadniť. Viac na túto tému hovorí norma PN-EN ISO 10456. Tento dokument sa zaoberá problémom všeobecného a podrobného definovania fyzikálnych veličín, ktoré sa používajú na opis niektorých vlastností stavebných materiálov.

V tomto dokumente je uvedený spôsob konverzie (prepočtu) hodnôt získaných pri danom komplexe podmienok na podstatné hodnoty pri inom komplexe podmienok. Na vykonanie kalkulácie sú potrebné také faktory ako už spomenutá teplota prostredia, ale tiež vlhkosť a starnutie materiálu.

Avšak problém je v tom, že dokonale presné výpočty sú možné iba teoreticky. Výrobcovia tepelnoizolačných materiálov väčšinou nemajú výsledky laboratórnych skúšok, ktoré potvrdzujú koeficient lambda pre rôzne hodnoty vlhkosti. Taký istý problém sa týka faktora konverzie vzhľadom na starnutie materiálu.

Ak by sme chceli vyznačiť vypočítanú lambdu, môžeme použiť nasledovný vzorec:

λobl = λD · FT · FM · FA

λobl - vypočítaná lambda
λD - deklarovaná lambda
FM - faktor konverzie vzhľadom na vlhkosť
FA - faktor konverzie vzhľadom na starnutie
FT - faktor konverzie vzhľadom na teplotu*

*hodnota Fsa vypočítava nasledovne:

FT = efT(T2-T1)

e - matematická konštanta, tzn. 2,72
T1 - normatívna teplota merania deklarovaného koeficientu lambda, tzn. +10 °C
T2 - teplota druhého komplexu podmienok (napr. +50 °C)
fT - koeficient konverzie teploty podľa normy PN-EN ISO 10456 (údaje v nižšie uvedených tabuľkách)

 

Toľko hovorí teória. Napriek tomu, že chýbajú podstatné údaje týkajúce sa správania materiálov vplyvom vlhkosti a starnutia, dá sa výrazne pozorovať rozsah významu podmienok, v ktorých sa termoizolácia bude v skutočnosti používať.

Z grafu teplotná konverzia λ vyplýva, že rastúca tendencia konvertovaného parametra λ sa najviac týka vláknových, difúzne otvorených materiálov. Zdá sa, že polystyrén EPS má podobnú tendenciu ako PIR (v o niečo menšej miere rastúcu), avšak najviac je to viditeľné pri vysokých teplotách dosahujúcich nebezpečnú úroveň pre výrobky z extrudovaného polystyrénu. Úroveň deštrukcie EPS pri teplote blížiacej sa k +70 °C sa nedá predpokladať, preto graf konverzie EPS pre také teploty má iba teoretickú hodnotu.

Zohľadňujúc výpočtové zmeny parametra tepla môžeme stanoviť hrúbku termoizolácie, ktorá zabezpečí takú istú úroveň tepelnej izolácie Umax = 0,18 W/m2K:

1. Predpokladajme, že priemerná teplota „zohriatej“ tepelnoizolačnej vrstvy položenej na streche bude oscilovať okolo +50 °C. Deklarované merania (λD)  sa vykonávajú pri teplote +10 °C. Dá sa jednoducho vypočítať, že reálna teplota na streche bude vyššia až o 40 °C.

2. Z vyššie predstavených tabuliek sa dá zistiť, že tabuľkové hodnoty pre koeficienty fT sú nasledovné: polystyrén EPS - 0,0032, minerálna vlna - 0,0056, panely PIR - 0,0058.

3. Z ďalších výpočtov vyplýva, že:

- faktor konverzie FT pri ΔT = 40°C pre polystyrén EPS = 1,1137
- faktor konverzie FT pri ΔT = 40°C pre minerálnu vlnu = 1,251
- faktor konverzie FT pri ΔT = 40°C pre panely PIR = 1,261

Z vyššie predstavených kalkulácií vyplýva, že pri teplote, v ktorej sa termoizolácia v skutočnosti používa, tzn. +50 °C, čo je o 40 °C viac než deklarovanej lambdy, koeficienty tepelnej vodivosti majú nasledovné hodnoty:

- polystyrén EPS λEPS+ = 0,035 · 1,137 ≈ 0,040 W/mK
- minerálna vlna λMW+ = 0,040 · 1,251 ≈ 0,050 W/mK
- panely λPIR+ = 0,023 · 1,261 ≈ 0,029 W/mK

 4. Hrúbka termoizolácie potrebnej na dosiahnutie Umax = 0,18 W/m2K

- polystyrén EPS λEPS+ = 0,222 m (222 mm), nárast o 14,4%
- minerálna vlna λMW+ = 0,278 m (278 mm), nárast o 25,2%
- panely λPIR+ = 0,161 m (161 mm), nárast o 25,8%

Z vyššie uvedených výpočtov vyplýva, že aby bola počas letného obdobia zabezpečená predpokladaná úroveň termoizolácie, zohľadňujúc konverziu teploty, hrúbka tepelnoizolačnej vrstvy musí byť väčšia. Má to obrovský význam pri výpočte predpokladaných nákladov na chladenie vzduchu v klimatizovaných budovách.

Analogicky aj výpočty pre mínusové teploty sú pomocné pri určovaní vhodnej hrúbky tepelnoizolačnej vrstvy pre zimné obdobie, čo tiež ovplyvňuje optimalizáciu nákladov na vykurovanie objektu.

Pozri tiež

Expedícia Orzeł Balexmetal – hľadanie legendárnej lode.

Expedícia Orzeł Balexmetal – hľadanie legendárnej lode.  

Čítať ďalej...

15 METROV ZA 60 SEKÚND, ALEBO AKO SA ROBIA ODKVAPY

Pozrite sa „od kuchyne“, ako vzniká prémiový odkvapový systém značky ELEMENT.

Čítať ďalej...

Sendvičové panely – čo musím vedieť?

Koľko stoja sendvičové panely, ako sa montujú a kde sa dajú kúpiť najlacnejšie? Alebo krátky úvod...

Čítať ďalej...

.

?