Pri výstavbe súkromných a bytových budov sa musí brať do úvahy veľa faktorov a musí sa dodržiavať veľké množstvo noriem a noriem. Okrem toho sa pred výstavbou vytvorí plán domu, vykonávajú sa výpočty zaťaženia nosných konštrukcií (základ, steny, podlahy), komunikácií a tepelnej odolnosti. Výpočet odporu prenosu tepla nie je o nič menej dôležitý ako zvyšok. Závisí to nielen od toho, ako teplo bude dom, a v dôsledku toho od úspor energie, ale aj od sily a spoľahlivosti konštrukcie. Napokon ho môžu steny a ďalšie prvky zmraziť. Cykly zamŕzania a rozmrazovania ničia stavebný materiál a vedú k chátraniu a rozkladu budov.
Tepelná vodivosť
Akýkoľvek materiál je schopný viesť teplo. Tento proces sa uskutočňuje v dôsledku pohybu častíc, ktoré prenášajú zmenu teploty. Čím bližšie sú k sebe, tým rýchlejšie je proces prenosu tepla. Hustejšie materiály a látky sa teda ochladzujú alebo zohrievajú oveľa rýchlejšie. Intenzitu prenosu tepla určuje predovšetkým hustota. Vyjadruje sa číselne pomocou koeficientu tepelnej vodivosti. Je označený symbolom A a meria sa vo W / (m * ° C). Čím vyšší je tento koeficient, tým vyššia je tepelná vodivosť materiálu. Inverziou tepelnej vodivosti je tepelný odpor. Meria sa v (m2 * ° C) / W a je označený písmenom R.
Aplikácia pojmov v stavebníctve
Na určenie tepelnoizolačných vlastností stavebného materiálu použite koeficient odporu proti prenosu tepla. Jeho hodnota pre rôzne materiály je uvedená takmer vo všetkých adresároch budov.
Pretože väčšina moderných budov má viacvrstvovú stenovú štruktúru pozostávajúcu z niekoľkých vrstiev rôznych materiálov (vonkajšia omietka, izolácia, stena, vnútorná omietka), zavádza sa koncepcia, ako je znížený odpor prenosu tepla. Vypočítava sa rovnakým spôsobom, ale pri výpočtoch berieme homogénny analóg viacvrstvovej steny, ktorý prenáša rovnaké množstvo tepla za určitý čas a pri rovnakom teplotnom rozdiele v interiéri aj exteriéri.
Znížený odpor sa nevypočítava pre 1 štvorcový M., ale pre celú štruktúru alebo jej časť. Zhrňuje tepelnú vodivosť všetkých materiálov steny.
Tepelný odpor konštrukcií
Vonkajšie steny, dvere, okná, strecha sú obvodovou konštrukciou. A pretože chránia dom pred chladom rôznymi spôsobmi (majú odlišný koeficient tepelnej vodivosti), potom sa pre ne vypočíta individuálne odpor tepelnej vodivosti plášťa budovy. Tieto konštrukcie zahŕňajú vnútorné steny, priečky a stropy, ak majú miestnosti rozdiel teplôt. Toto sa týka miestností, v ktorých je výrazný teplotný rozdiel. Patria sem nasledujúce nevykurované časti domu:
- Garáž (ak je priamo pri dome).
- Chodba.
- Veranda.
- Špajzu.
- Podkrovie.
- Sklep.
Ak nie sú tieto miestnosti vyhrievané, musí byť tiež izolovaná stena medzi nimi a obytnými priestormi, ako aj vonkajšie steny.
Tepelný odpor okien
Vo vzduchu sú častice, ktoré sa podieľajú na prenose tepla, umiestnené v značnej vzdialenosti od seba, a preto je vzduchom izolovaným v utesnenom priestore najlepšia izolácia.Preto boli všetky drevené okná vyrábané s dvoma radmi krídel. V dôsledku vzduchovej medzery medzi rámmi sa zvyšuje odolnosť okien proti prestupu tepla. Rovnaký princíp platí pre vstupné dvere do súkromného domu. Na vytvorenie takejto vzduchovej medzery sú umiestnené dve dvere v určitej vzdialenosti od seba alebo je vytvorená šatňa.
Tento princíp zostal v moderných plastových oknách. Jediným rozdielom je vysoká odolnosť proti prestupu tepla dvojskiel s oknami, ktorá sa nedosahuje v dôsledku vzduchovej medzery, ale v dôsledku uzavretých sklenených komôr, z ktorých sa vzduch čerpá. V takýchto komorách je vzduch vypúšťaný a prakticky neexistujú žiadne častice, čo znamená, že nie je nič, čo by mohlo prenášať teplotu. Tepelnoizolačné vlastnosti moderných dvojskiel sú preto omnoho vyššie ako vlastnosti starých drevených okien. Tepelný odpor takéhoto dvojskla je 0,4 (m2 * ° C) / W.
Moderné vchodové dvere do súkromných domov majú viacvrstvovú štruktúru s jednou alebo viacerými izolačnými vrstvami. Inštalácia gumových alebo silikónových tesnení navyše zaisťuje dodatočnú tepelnú odolnosť. Vďaka tomu sú dvere takmer nepriepustné a inštalácia druhej nie je potrebná.
Výpočet tepelného odporu
Výpočet odporu prenosu tepla vám umožňuje odhadnúť tepelné straty vo W a vypočítať potrebnú dodatočnú izoláciu a tepelné straty. Vďaka tomu môžete správne zvoliť potrebnú kapacitu vykurovacieho zariadenia a vyhnúť sa zbytočným nákladom na výkonnejšie zariadenia alebo zdroje energie.
Kvôli prehľadnosti vypočítame tepelný odpor steny domu z červenej keramickej tehly. Vonkajšie steny budú izolované extrudovanou polystyrénovou penou s hrúbkou 10 cm a hrúbkou steny budú dve tehly - 50 cm.
Odpor prenosu tepla sa vypočíta podľa vzorca R = d / λ, kde d je hrúbka materiálu a λ je koeficient tepelnej vodivosti materiálu. Z konštrukčného adresára je známe, že pre keramické tehly λ = 0,56 W / (m * ° C) a pre extrudovanú polystyrénovú penu λ = 0,036 W / (m * ° C). R (murivo) = 0,5 / 0,56 = 0,89 (m2* ° C) / W a R (extrudovaná polystyrénová pena) = 0,1 / 0,036 = 2,8 (m2* ° C) / W. Na zistenie celkového tepelného odporu steny je potrebné pridať tieto dve hodnoty: R = 3,59 (m2* ° C) / W.
Tabuľka tepelných odporov stavebných materiálov
Všetky potrebné informácie pre jednotlivé výpočty konkrétnych budov sú uvedené nižšie v tabuľke odporu prenosu tepla. Vyššie uvedený výpočet vzorky v spojení s údajmi v tabuľke sa môže tiež použiť na odhad straty tepelnej energie. Použite na to vzorec Q = S * T / R, kde S je plocha plášťa budovy a T je teplotný rozdiel na ulici av miestnosti. V tabuľke sú uvedené údaje o hrúbke steny 1 meter.
| materiál | R, (m2 * ° C) / W |
| Železobetón | 0,58 |
| Rozšírené ílové bloky | 1,5-5,9 |
| Keramická tehla | 1,8 |
| Silikátová tehla | 1,4 |
| Bloky z pórobetónu | 3,4-12,29 |
| Borovica | 5,6 |
| Minerálna vlna | 14,3-20,8 |
| Expandovaný polystyrén | 20-32,3 |
| Extrudovaný polystyrén | 27,8 |
| Polyuretánová pena | 24,4-50 |
Teplé konštrukcie, metódy, materiály
Na zvýšenie tepelného odporu celej konštrukcie súkromného domu sa spravidla používajú stavebné materiály s nízkym koeficientom tepelnej vodivosti. Vďaka úvodu nové technológie v stavebníctve existuje stále viac takýchto materiálov. Spomedzi nich je možné rozlíšiť najpopulárnejšie:
- Strom.
- Sendvičové panely.
- Keramický blok.
- Rozšírený blok z hliny.
- Blok z pórobetónu.
- Penový blok.
- Polystyrénový betónový blok atď.
Drevo je veľmi teplý materiál šetrný k životnému prostrediu. Preto sa mnohí v stavbe súkromného domu rozhodnú pre to. Môže to byť zrubová chata alebo guľatá guľka alebo obdĺžnikový lúč. Ako materiál sa používajú hlavne borovica, smrek alebo céder.Je to však skôr rozmarný materiál a vyžaduje ďalšie opatrenia na ochranu pred poveternostnými vplyvmi a hmyzom.
Sendvičové panely sú celkom novým výrobkom na trhu domácich stavebných materiálov. Jeho popularita v súkromnom stavebníctve sa však v poslednom čase výrazne zvýšila. Jeho hlavnými výhodami sú napokon jeho relatívne nízke náklady a dobrý odpor prenosu tepla. To sa dosahuje vďaka svojej štruktúre. Na vonkajšej strane je tvrdý listový materiál (OSB dosky, preglejka, kovový profil) a vo vnútri penová izolácia alebo minerálna vlna.
Stavebné bloky
Vysoká odolnosť proti prenosu tepla všetkých stavebných blokov sa dosahuje vďaka prítomnosti vzduchových komôr alebo penovej konštrukcie v ich štruktúre. Napríklad niektoré keramické a iné typy blokov majú špeciálne otvory, ktoré pri pokládke steny prebiehajú rovnobežne s ňou. Vytvárajú sa tak uzavreté komory so vzduchom, čo je pomerne účinná prekážka prenosu tepla.
V iných stavebných blokoch spočíva vysoký odpor prenosu tepla v poréznej štruktúre. To sa dá dosiahnuť rôznymi metódami. V pórobetónových blokoch z pórobetónu je pórovitá štruktúra spôsobená chemickou reakciou. Iným spôsobom je pridať do cementovej zmesi pórovitý materiál. Používa sa pri výrobe polystyrénového betónu a tvárnic z expandovaného ílu.
Nuansy použitia izolácie
Ak odpor pre prenos tepla v stene nie je pre danú oblasť dostatočný, môžu sa ako doplnkové opatrenie použiť ohrievače. Izolácia steny sa spravidla vykonáva zvonka, ale v prípade potreby sa môže použiť aj na vnútornej strane nosných stien.
K dnešnému dňu existuje veľa rôznych ohrievačov, medzi ktorými najobľúbenejšie sú:
- Minerálna vlna.
- Polyuretánová pena.
- Polystyrén.
- Extrudovaná polystyrénová pena.
- Penové sklo atď.
Všetky majú veľmi nízky koeficient tepelnej vodivosti, preto na izoláciu väčšiny stien obvykle postačuje hrúbka 5 - 10 mm. Zároveň by sa však mal zohľadniť taký faktor, ako je priepustnosť izolácie a materiálu steny pre pary. Podľa pravidiel by sa tento ukazovateľ mal zvyšovať smerom von. Izolácia stien z pórobetónu alebo penového betónu je preto možná iba pomocou minerálnej vlny. Ak sa medzi stenou a ohrievačom vytvorí špeciálna vetracia medzera, môžu sa na tieto steny použiť iné ohrievače.
záver
Tepelný odpor materiálov je dôležitým faktorom, ktorý by sa mal brať do úvahy pri výstavbe. Ale spravidla platí, že čím je materiál steny teplejší, tým nižšia je hustota a pevnosť v tlaku. Toto by sa malo zohľadniť pri plánovaní domu.
