vyhľadávanie
Dnes je 22.9.

Vplyv tepelných mostov na tepelné straty budov z konštrukčného systému YTONG

Zverejnené: 17. 6. 2014

Príspevok prezentuje originálnu metódu výpočtu hodnoty ∆U (zvýšenie súčiniteľa prechodu tepla vplyvom tepelných mostov) na reálnom bytovom dome. Bytový dom je realizovaný v rôznych variantoch riešenia, a to bez zateplenia obvodových stien a so zateplením z vonkajšej a vnútornej strany tak, aby bolo možné sledovať tento vplyv na výslednú hodnotu ∆U.

Tepelné straty obytných budov sa väčšinou počítajú zjednodušenými korelačnými metódami [6]. U týchto metód sa vplyv tepelných mostov najčastejšie započítava paušálne, pomocou veličiny ΔU (W/(m2.K)). Táto veličina sa odborne nazýva: „Zvýšenie súčiniteľa prechodu tepla vplyvom tepelných mostov”. Jej hodnoty sú v STN 73 0540-2 [6] uvedené paušálne. Napr. Pre prípad murovaných konštrukcií je hodnota ΔU = 0,1 W/(m2.K), resp. pre prípad spojitej tepelnej izolácie na vonkajšom povrchu konštrukcie je ΔU = 0,05 W/(m2.K). Tieto dve hodnoty by mali zohľadniť vplyv tepelných mostov na tepelnú stratu prechodom tepla pre všetky možnosti realizácie obytnej budovy, teda aj pre prípad nezateplenej aj zateplenej obvodovej steny.

Cieľom tohto článku je ukázať na príklade reálneho bytového domu (obr. 1) a použitím originálnej metódy výpočtu zvýšenia súčiniteľa prechodu tepla podľa Menďana [2], [3], aká je jeho skutočná hodnota a aký je reálny vplyv tepelných mostov na potrebu tepla pre vykurovanie. Predmetnú budovu sme posudzovali v piatich variantoch, tak aby bol vo všetkých prípadoch zachovaný rovnaký tepelný odpor, resp. súčiniteľ prechodu tepla všetkých obalových konštrukcií. Rozdiely sa prejavovali v umiestnení tepelnej izolácie (bez, z vonkajšej alebo z vnútornej strany) a v polohe osadenia otvorových konštrukcií v obvodovej steny (vid tab. 1).

Obr. 1: Posudzovaný bytový dom  ALLEX
Obr. 1: Posudzovaný bytový dom ALLEX

Tab. 1: Možnosti riešenia budovy (obvodová stena)

MožnosťPoloha tepelnej izolácie obvodovej stenyHrúbka tepelnej izolácie (m)ΔU tepelná izolácia (W/(m.K))Hrúbka muriva (m)ΔU (W/(m.K))Tepelný odpor steny R (m2.K/W)Poloha otvorových konštrukcií
1bez tepelnej izolácie--0,3750,10403,606A
2tepelná izolácia z vonkajšej strany0,0750,040,3000,17333,606B
3tepelná izolácia z vonkajšej strany0,0750,040,3000,17333,606C
4tepelná izolácia z vonkajšej strany0,0750,040,3000,17333,606C
5tepelná izolácia z vonkajšej strany0,0750,040,3000,17333,606A
A – poloha otvorových konštrukcií v strede steny, B – poloha otvorových konštrukcií zalícovaných s vnútorným okrajom tepelnej izolácie, C – poloha otvorových konštrukcií v tepelnej izolácii

Základný popis budovy a metódy výpočtu

Pre výpočet a analýzu tepelných strát bol zvolený štvorposchodový bytový dom ALLEX [1], navrhnutý v konštrukčnom systéme YTONG. Posudzovaný bytový dom je objekt bez suterénu so štyrmi obytnými poschodiami. Objekt má šikmú strechu, avšak samotný podkrovný priestor nie je využitý k bývaniu. Výpočet hodnoty ΔU (zvýšenie súčiniteľa prechodu tepla vplyvom tepelných mostov) bol realizovaný použitím metódy výpočtu podľa Menďana [2], [3]. Táto metóda je založená na princípe modelovania 2D výsekov celej budovy (obr. 2 a 3) vhodným počítačovým programom (AREA 2008) pre riešenie dvojrozmerného teplotného poľa a následného spočítania lineárnych tepelných vodivostí (priepustností) L2D (W/(m.K)) všetkých výsekov. Lineárnej tepelnej vodivosti detailov, ktoré sa nezohľadnia vo vymodelovaných výsekoch budovy (podlaha na teréne a detaily, ktoré vychádzajú z pôdorysu) sa započítajú s hodnotou Ψ (W/(m.K)), teda lineárnym stratovým súčiniteľom. Spočítaním všetkých lineárnych tepelných vodivostí sa vypočíta tepelná vodivosť (priepustnosť) celej budovy.

Pred samotným výpočtom je potrebné budovu rozdeliť na charakteristické výseky (obr. 2), a to zvislé a horizontálne. Výseky sa vytvoria tak, že sa vymodeluje každá rozdielna časť po výške budovy (obr. 3). Podobne sa postupuje aj pri horizontálnych častiach, kde sa modelujú výseky po dĺžke.

Podlaha a časť budovy priľahlá k zemnému podložiu sa vymodeluje samostatne. Vplyv deformovaného teplotného poľa v styku podlahy a obvodovej steny sa započíta s hodnotou Ψ (W/(m.K)). Detaily, ktoré sa nemôžu zohľadniť vo vymodelovaných výsekoch, sa rovnako zohľadnia samostatne s hodnotou Ψ (W/(m.K)).

Výsledné hodnoty ΔU pre všetky možnosti riešenia bytového domu sú uvedené v tab. 2.

Obr. 2: Zobrazenie vymodelovaných výsekov obvodovej steny v pôdoryse II. NP
Obr. 2: Zobrazenie vymodelovaných výsekov obvodovej steny v pôdoryse II. NP
Obr. 3: Príklady vymodelovaných zvislých úsekov v programe AREA 2008 (možnosti 01-05)
Obr. 3: Príklady vymodelovaných zvislých úsekov v programe AREA 2008 (možnosti 01-05)

Tab. 2: Vypočítané presné hodnoty a paušálne hodnoty ΔU podľa STN 730540-2 [7] pre všetky možnosti riešenia bytového domu

MožnosťVypočítaná presná hodnota ΔU (W/(m2.K))Paušálna hodnota ΔU (W/(m2.K))
10,020,10
20,030,05
30,020,05
40,010,05
50,040,10

Záver

Porovnaním presných a paušálnych hodnôt zvýšenia súčiniteľa prechodu tepla vplyvom tepelných mostov ΔU pre všetky možnosti riešenia bytového domu je možné konštatovať značný pokles vypočítaných hodnôt ΔU vzhľadom k paušálnym hodnotám, obzvlášť pri prvej a poslednej možnosti riešenia bytového domu.

Poznámka: Všetky výpočty muriva boli spracované pre výpočtové hodnoty výrobkov YTONG vyrábaných do roku 2012. Výpočtové hodnoty boli stanovené prepočtom z deklarovaných hodnôt tvárnic YTONG vo vysušenom stave pre výpočtovú hmotnostnú vlhkosť u = 0,045 stanovenú podľa STN EN 12524. Výpočtová hodnota súčiniteľa tepelnej vodivosti λu bola stanovená podľa STN EN 1745 podľa metodiky výpočtu EN ISO 10456. Faktor pre transformáciu vlhkosti vypočítaný touto metodikou Fm = 1,20.

V súčasnosti majú výrobky YTONG na základe technologických zmien zlepšené hodnoty súčiniteľa tepelnej vodivosti vo vysušenom stave λdry a na prepočet na výpočtovú hodnotu λu výrobca používa transformačný vlhkostný faktor Fm=1,05 stanovený Certifikačným orgánom 3048 – CSI a.s. v Prahe.

Literatúra a zdroje

[1] Mihál, M., Michalík, M., Selep, J.: Štúdia architektonicko-stavebného riešenia bytového domu ALLEX, Bratislava 2011.

[2] Menďan, R.: Výpočet hodnoty zvýšenia jsoučinitela prechodu tepla vlivom tepelných mostů originálnou výpočtovou metodou (I. čast). Almanach znalca Bratislava 2012.

[3] Menďan, R.: Výpočet hodnoty zvýšenia jsoučinitela prechodu tepla vlivom tepelných mostů originálnou výpočtovou metodou (II. čast). Almanach znalca Bratislava 2013.

[4] Menďan, R., Pavčeková, M., Jarošová D., Bartoňová, S.: Tepelnotechnický posudok bytového domu ALLEX. Bratislava 2011.

[5] Hriagyelová, A.: Presný výpočet zvýšenia jsoučinitela prechodu tepla originálnou metodou. Práca ŠVK, SVF STU Bratislava 2011. Vedúci práce: Menďan, R.

[6] STN 73 0540-2 – Tepelná ochrana budov. Tepelnotechnické vlastnosti stavebných konstrukcií a budov. Část 2: Funkčné požiadavky. JSOUTN 2012.

[7] Počítačový program Area 2008 – Program na riešenie dvojrozmerného stacionárneho pola teplôt a čiastočných tlakov vodnej pary (autor: doc. Dr. Ing. Z. Svoboda)

¹) STU Bratislava Stavebná fakulta, Radlinského 11, 813 68 Bratislava, tel.: 02/59274 397, e-mail: rastislav.mendan@stuba.sk
Autor: Ing. Rastislav Menďan, PhD.¹)
Foto: Archív firmy

Tématické odbory

reklama

Nové

Okno ako tepelná ochrana aj zdroj energie

Okno ako tepelná ochrana aj zdroj energie

Zverejnené 18.9. V zahraničí sa objavujú štúdie, ktoré hovoria o tom, že okná vpúšťajú do budov viac energie, než počítajú stavebné výpočty. Dokazujú, že aj v zime majú často okná lepšiu tepelnú bilanciu, než obvodové múry a strecha domu. To znamená, že s oknami… ísť na článok

Minirol: Príjemný chládok aj dostatok denného svetla

Minirol: Príjemný chládok aj dostatok denného svetla

Zverejnené 17.9. V ponuke vonkajšej tieniacej techniky existuje výrobok, ktorý dokáže splniť zdanlivo nesplniteľné – dostatočne tieniť, zabrániť tak nielen prehrievaniu interiéru, ale aj pohľadom zvonku a súčasne prepustiť svetlo aj čerstvý vzduch. A to všetko bez… ísť na článok

Reflexná izolácia: meraním na VUT potvrdená tepelná vodivosť λ = 0.003 W/(mK)!

Reflexná izolácia: meraním na VUT potvrdená tepelná vodivosť λ = 0.003 W/(mK)!

Zverejnené 21.9. Reflexné izolácie sú prijímané iba veľmi malou skupinou odbornej verejnosti. Ľudia s fyzikálnym vzdelaním z prírodovedy (RNDr.) pri pohľade do ich štruktúry väčšinou ich princíp pochopia a nemajú s nimi problém, ale väčšina vyštudovaných zo… ísť na článok

reklama