Součinitel prostupu tepla (U) u skleněných fasád: Klíč k energeticky úsporným budovám

Součinitel prostupu tepla, označovaný velkým písmenem „U“, je veličina, která vyjadřuje schopnost stavebního materiálu či celé skladby konstrukce tepelně izolovat. Tato hodnota nám určuje celkovou výměnu tepla mezi prostory oddělenými od sebe určitou stavební konstrukcí. Čím je hodnota menší, tím lepší jsou tepelně izolační vlastnosti konstrukce.

Jednotka a význam součinitele prostupu tepla

Jednotka součinitele prostupu tepla je watt na metr čtvereční krát kelvin [W/m2K]. Vyjadřuje, kolik tepelné energie ve Wattech prostupuje obvodovou konstrukcí o ploše 1 m2 při rozdílu venkovní a vnitřní teploty 1 K. Součinitel prostupu tepla určuje, k jakým tepelným ztrátám skrze danou konstrukci dochází.

Hodnota součinitele U musí být u obvodových konstrukcí domu ze zákona dodržena a slouží také k výpočtu tepelných ztrát objektu a k dimenzování otopné soustavy. Součinitel prostupu tepla je vhodné znát zejména u novostaveb a staveb, u nichž dochází k rekonstrukci a zateplení obálky budovy.

Výpočet prostupu tepla a normativní požadavky

Výpočet prostupu tepla vícevrstvou neprůsvitnou konstrukcí umožňuje určit tepelný odpor a součinitel prostupu tepla konstrukce dle platných norem a výsledek porovnat s požadavky aktuální ČSN 73 0540-2:2011 Tepelná ochrana budov - Část 2. Výpočet je naprogramován v souladu s ČSN 73 0540-4 Tepelná ochrana budov - Část 4: Výpočtové metody a ČSN EN ISO 6946 Stavební prvky a stavební konstrukce.

Součinitel prostupu tepla zateplovaných konstrukcí musí dosahovat stanovených hodnot, které jsou uvedeny v normě ČSN 73 0540-2. Povinnost dosahovat požadovaných, resp. doporučených hodnot součinitele prostupu tepla vychází z vyhlášky č. 78/2013 Sb. Norma stanoví požadavky na zajištění kvalitního životního prostředí v interiéru, životnost konstrukcí, ale především na energetickou náročnost pro samotný provoz budovy.

Čtěte také: Bebelplatz: Místo paměti

Zda navrhovat konstrukci na požadovaný či doporučený součinitel je složitější a pravidla pro navrhování obvodových konstrukcí z pohledu tepelně-technického je dáno vyhláškou č. 78/2013 Sb. Novostavby musí mít všechny obvodové konstrukce navrženy minimálně na požadovaný součinitel prostupu tepla, lépe však na doporučený součinitel prostupu tepla. Konstrukce mimo jiné musí být navrženy tak, aby byly splněny další požadavky plynoucí z legislativních a normových požadavků.

Tepelný odpor (R)

Tepelný odpor udává míru odporu proti pronikání tepla. Vyjadřuje tepelně izolační vlastnosti konstrukce a označuje se velkým písmenem „R“. Souhrnná jednotka je metr čtvereční krát kelvin na watt [m2K/W]. Jak již název napovídá, tepelný odpor konstrukce R (m2K/W) vyjadřuje schopnost materiálů klást odpor při prostupu tepla konstrukcí. Čím vyšší hodnota tepelného odporu konstrukce je, tím lépe.

Výpočet se provede pomocí tloušťky (v metrech) jednotlivých materiálů a jejich součinitelů tepelné vodivosti: R=d/l. Součinitel lambda je určován nejčastěji laboratorně a je uveden v technickém listu výrobku.

Odpory při přestupu tepla na vnitřní a vnější straně konstrukce Rsi a Rse jsou uvedeny v normě ČSN 73 0540-3. Tepelný odpor z vnější strany je pochopitelně nižší, tedy Rse = 0,04 m2K/W. Tepelný odpor při přestupu tepla na vnitřní straně je dále rozdělen dle typu konstrukce. Hodnoty obou znaků „a“ jsou dány normou ČSN v závislosti na druhu ročního období a poloze stavební konstrukce.

Budovy s téměř nulovou spotřebou energie

V současné době se staví nové rodinné domy pod názvem „budovy s téměř nulovou spotřebou energie“ (podle vyhlášky č. 264/2020 Sb. o energetické náročnosti budov). Pro budovy s téměř nulovou spotřebou energie je potřeba splnit následující požadavek: požadovanou hodnotu součinitele prostupu tepla dané stavební konstrukce musíme vynásobit hodnotou 0,7. V případě obvodové stěny stanovuje norma ČSN 73 0540-2 hodnotu 0,30 W/m2K. Po vynásobení 0,30 × 0,7 dostáváme součinitel prostupu tepla 0,21 W/m2K, což je výsledný požadavek na stavby rodinných domů (budov s téměř nulovou spotřebou energie).

Čtěte také: vše o izolačním zasklení stěn

Příklad výpočtu součinitele prostupu tepla obvodové stěny

Pro ilustraci uvádíme příklad výpočtu součinitele prostupu tepla pro standardní obvodovou stěnu:

Obvodová stěna

Součinitel prostupu tepla obvodové stěny je základním ukazatelem pro zhodnocení obálky budovy z pohledu dostatečné tepelné izolace zabudované do konstrukce. Hodnota prostupu tepla by se tak měla objevit v projektové dokumentaci navrhnuté stavby. Hodnota součinitele prostupu tepla je důležitá nejen u konstrukce stěny, ale také u podlahy, stropu či střechy stavby. Důležitou roli také hraje při výběru okenních výplní a vstupních dveří. Neměli bychom podceňovat také půdní výlez, který je vhodné koupit již s tepelně izolačním poklopem.

Vliv koeficientu tepelné vodivosti na izolaci

Při návrhu jednotlivých materiálů tvořících tepelnou izolaci ve skladbě stěny rodinného domu můžeme vycházet z mnoha variant. Rozhodující však pro nás je tzv. koeficient tepelné vodivosti materiálu (lambda). Čím menší hodnota, tím lépe materiál izoluje. Například koeficient u minerální izolace se pohybuje v rozmezí 0,032-0,039 W/mK, u polystyrenových desek 0,036-0,039 W/mK nebo například u polyuretanových izolací 0,020-0,024 W/mK.

Rozdělení vedení tepla

Podle směru prostupu tepla konstrukcí rozlišujeme vedení jednorozměrné, týká se prostupu tepla v ploše, např. obvodovou zdí. Dále vedení dvourozměrné, k němu dochází v místě styku dvou dělících konstrukcí.

Čtěte také: Elegance a praktičnost v kuchyni

tags: #sklenena #fasada #soucinitel #prostup #tepla

Oblíbené příspěvky:

• Vše o ochraně dřeva a sanaci vlhkého zdiva
• Skládací dřevěná židle
• Jan Birke opouští Sociální demokracii: Co to znamená pro Náchod?
• Vše o izolaci krbové vložky s teplovodním výměníkem
• Zjistěte vše o tenkovrstvých cementových potěrech