Škvárobetonové tvárnice a součinitel tepelné vodivosti: Technické údaje a možnosti zateplení

Na energetickou náročnost budovy se klade stále větší důraz. Každý materiál má hodnotu tepelné vodivosti naprosto odlišnou.

Součinitel tepelné vodivosti (λ) a součinitel prostupu tepla (U)

Tepelnou vodivostí se rozumí schopnost daného materiálu vést teplo. Představuje rychlost, jakou se teplo šíří materiálem. Tepelná vodivost daného materiálu je charakterizována součinitelem tepelné vodivosti, má označení λ a jednotku W/(m·K). Součinitel tepelné vodivosti Λ ve W·m-1·K-1 vyjadřuje schopnost homogenní vrstvy materiálu vést teplo. Je závislý zejména na objemové hmotnosti a vlhkosti. U pálených a silikátových materiálů obvykle platí, že se zvyšující se vlhkostí a objemovou hmotností v suchém stavu se zvyšuje hodnota součinitele tepelné vodivosti.

Součinitel prostupu tepla, U-hodnota ve W·m-2·K-1 stanoví celkovou výměnu tepla v ustáleném stavu mezi dvěma prostředími vzájemně oddělenými stavební konstrukcí, zdivem o tepelném odporu R. Zahrnuje vliv všech tepelných mostů včetně vlivu prostupujících hmoždinek a kotev, které jsou součástí konstrukce, zdiva. Součinitel prostupu tepla udává množství tepla ve wattech, které prostoupí plochou 1 m2 konstrukce při rozdílu teplot prostředí 1 K. Pro součinitel prostupu tepla U platí, že čím nižší jeho hodnota je, tím lepší tepelně izolační vlastnosti konstrukce má (na rozdíl od tepelného odporu R, kde je to naopak). Díky hodnotě U můžeme dopředu zjistit s jakými tepelnými ztrátami můžeme počítat za použití konkrétní tloušťky materiálu. Pro výpočet hodnoty U musíme nejprve zjistit tepelný odpor konstrukce (R).

Deklarovaná a návrhová hodnota vlastností stavebních výrobků

Deklarovaná hodnota vlastností stavebních výrobků (XD) je hodnota vlastnosti stavebních výrobků a zdiva pro jejich určené použití, normou dané referenční podmínky, prohlášená, deklarovaná výrobcem způsobem podle normy výrobku obvykle v návaznosti na označení výrobku CE. Způsob použití deklarovaných hodnot při navrhování a ověřování podle ČSN 73 0540-2 stanovuje ČSN 73 0540-3.

Základní tepelná hodnota zdiva - průměrná ekvivalentní hodnota součinitele tepelné vodivosti nebo tepelného odporu zdiva v suchém stavu s uvedením rozdílu mezi průměrnou a mezní hodnotou uvedené tepelné veličiny, odvozená postupem podle EN 1745.

Čtěte také: Kde koupit tvárnice z druhé ruky

Návrhová (výpočtová) hodnota vlastností stavebních výrobků/zdiva (XU) je hodnota dané vlastnosti určená za specifických venkovních a vnitřních podmínek, které mohou být považovány za typické pro chování stavebních materiálů, výrobků, zdiva a výplní otvorů. Návrhová hodnota se stanoví výpočtem nebo z tabulek podle ČSN 73 0540-3.

Ekvivalentní součinitel tepelné vodivosti (Λev)

Ekvivalentní součinitel tepelné vodivosti Λev ve W·m-1·K-1, je schopnost vrstvy dané tloušťky sestávající z různých materiálů, popř. vzduchových vrstev vrstvených rovnoběžně s tepelným tokem šířit teplo. Ekvivalentní součinitel tepelné vodivosti udává tepelnou vodivost nehomogenní vrstvy stejné tloušťky, která se v ploše nebo v průřezu může sestávat z různých druhů materiálů. Hovoří se o nestejnorodé vrstvě s různými materiály ve vrstvě kolmé na tepelný tok (ve směru teplotního spádu).

Škvárobetonové tvárnice: Vlastnosti a zateplení

Škvárobetonové nosné tvárnice ze 70. let nemají dostatečné tepelně izolační vlastnosti. Součinitel tepelné vodivosti škvárobetonu λ (W/m.K) se mění v závislosti na objemové hmotnosti materiálu nebo výrobku. Může se pohybovat více méně v rozmezí od 0,5 až do 1,0 W/m.K. ČSN 73 0540-3 uvádí pouze jeden typ škvárobetonových tvárnic s třemi řadami vystřídaných otvorů s návrhovou hodnotou tepelné vodivosti 0,520 - 0,620 W/(m.K) v závislosti na objemové hmotnosti (900 - 1300 kg/m3). Pokud by ve vašem případě byl použit obdobný systém pouze z jinou tloušťkou, měla by uvedená tepelná vodivost být srovnatelná. Pokud jsou použity tvárnice bez otvorů lze vycházet z tepelné vodivosti škvárobetonu - dle normy ČSN 73 0540-3 se pohybuje v rozmezí 0,520 - 1,010 W/(m.K) opět v závislosti na objemové hmotnosti (1000 - 2000 kg/m3).

Při tloušťce zdiva 30 cm dosahují tepelného odporu R v rozmezí cca 0,7 - 0,9 (m2.K/W). Při uvažování průměrné hodnoty pro tehdejší tvárnice vyráběné pro obvodové zdivo by tepelný odpor původní zdi bez zateplení byl kolem R = 0,5 m2.K/W. To je přibližně 5x méně než doporučuje současná norma a je to velice málo i z pohledu starších norem. Malá tepelně izolační schopnost je rovněž příčinou chladného povrchu vnitřního líce v zimním období, následné kondenzace vzdušné vlhkosti na studených stěnách a vzniku plísně.

Možnosti zateplení škvárobetonového zdiva

Dobře provedené zateplení odstraní příčinu kondenzace, povrchová teplota stěn se zvýší a podmínky pro tvorbu plísně pominou. Bude však potřeba napadené povrchy důsledně sanovat. Zateplení je potřeba provést tak, aby byly co nejlépe zatepleny tepelné mosty. Při dodatečném zateplení je to především zateplení soklu (až pod terén) nebo dostatečný přesah pod podlahu přízemí, detaily kolem oken, zateplení kolem římsy střechy, resp. návaznost na tepelné izolace půdy nebo střechy.

Čtěte také: Svahové tvárnice a jejich formy

Při přestavbě chaty na rodinný dům se zdivem ze škvárobetonových tvárnic o tloušťce 30 cm bylo zateplení provedeno polystyrénem o tloušťce 10 cm. Po provedení zateplení polystyrénem v tloušťce 10 cm došlo k výraznému zvýšení tepelně izolačních vlastností na přibližně R = 2,9 m2.K/W. Tato konstrukce se zateplením je tedy o něco lepší, než požadovaná hodnota dle normy. Je škoda, že nebyla zvolena větší tloušťka izolace tak, aby se zdivo dostalo na úroveň doporučení.

Pokud jde o zateplení, prvním předpokladem je, aby zateplované zdivo bylo suché. Nejlépe do 5% objemové vlhkosti. Pokud tomu tak je, pak lze použít podstatě jakýkoli materiál.

• Běžný fasádní polystyrén má velký difúzní odpor a konstrukci do jisté míry difúzně uzavře (faktor difúzního odporu μ 40 až 70, tepelná vodivost λ 0,039 W/m.K). Škvárobetonová tvárnice má určitou propustnost pro vodní páry, ale k nebezpečné kondenzaci v konstrukci by ani tak docházet nemělo.
• Šedá, difúzně otevřená (děrovaná) fasádní deska na polystyrénové bázi (např. Baumit Open Reflect nebo EPS-F-Clima) má tepelnou vodivost λ 0,031 W/m.K a faktor difúzního odporu μ = 10. Především vysoká propustnost pro vodní páru je příznivá z hlediska kondenzace vodní páry v konstrukci, ke které by v takto zateplené stěně nemělo docházet.

Doporučené tloušťky zateplení dle ČSN 73 0540-2

Současná platná norma ČSN 73 0540-2 rozlišuje tři hodnoty součinitele prostupu tepla a to - požadovanou, doporučenou a cílovou pro nízkoenergetickou a pasivní výstavbu. Požadovaná minimální hodnota součinitele prostupu tepla U (W/m2.K) je pro vnější stěnu zděnou 0,30 (W/m2.K), ale s tím, že do konce roku 2012 se ještě připouštěla hodnota dle původní verze normy 0,38. Hodnota doporučená je 0,25 (W/m2.K), pro nízkoenergetickou a pasivní výstavbu 0,18 až 0,12 (W/m2.K). Pro doporučenou hodnotu 0,25 (W/m2.K) je potřeba počítat se 14 až 16 cm tepelné izolace na bázi běžného EPS, v případě desek šedých děrovaných 12 až 14 cm.

Vnitřní zateplení škvárobetonových tvárnic

Provádění dalšího zateplení zdiva zevnitř se nedoporučuje. Samotné obložení deskou sádrokartonu výrazný efekt nepřinese. V případě vložení izolace pod obklad se izolační schopnosti úměrně tloušťce izolace zvýší. Vlivem jiného rozložení teplot v konstrukci však ale může hrozit riziko kondenzace ve škvárobetonové tvárnici. Proto by při vnitřním zateplení bylo nutno použít dobře utěsněnou fóliovou parozábranu, aby se omezila difúze vlhkosti pod obklad a do zdi. Variantou je i vnitřní obklad deskami Lignopor (Heraklit s polystyrénem) a provedení nové vnitřní omítky. Desky Lignopor se vyrábí s tloušťkou polystyrénu až 6 cm, což by na vnitřní zateplení postačilo.

Pórobetonové tvárnice: Alternativa s vynikajícími vlastnostmi

Pórobetonové tvárnice mají vynikající tepelně - izolační vlastnosti. Například při tloušťce tvárnice 360 mm dosahuje minimální hodnota tepelného odporu ve vysušeném stavu 3,0 m2.K/W. Součinitel tepelné vodivosti je λD23/W.m-1.K-1/=prům. 0,12. Pórobeton patří mezi tzv. „teplé“ materiály. Pórobeton chrání před zimou, stejně i před horkem. Pohlcuje a uvolňuje vlhkost vzduchu, vyrovnává tím provozní vlhkostní změny v místnosti a taktéž umožňuje vodním parám postupný přestup obvodovou zdí. Zamezuje vzniku plísní. Pórobeton dosahuje jedinečných tepelně izolačních parametrů, díky kterým mají pórobetonové stavby výbornou energetickou bilanci. Dosažení požadovaných hodnot pro nízkoenergetické či pasivní domy je velmi jednoduché.

Čtěte také: Kompletní průvodce pohledovými betonovými tvárnicemi

Dostatečně silné zdi z pórobetonových tvárnic účinně zajišťují normou povolené hodnoty průniku hluku zvenčí do objektu, jakož i v opačném směru.

Snadná opracovatelnost a pevnost

Pórobetonovou tvárnici lehce opracujeme běžným řemeslnickým nářadím, jednoduše a rychle vytvoříme drážku pro elektroinstalaci. Bez problémů můžeme dělat otvory a osazovat hmoždinky, zatloukat hřebíky a skoby. Nízká hmotnost tvárnice a porovnatelná vysoká pevnost umožňuje budování všech druhů běžných objektů, zajišťuje nízké náklady na 1 m2 vybudované stavby, také výrazně snižuje namáhavost práce a zvyšuje její produktivitu. Výborné pevnostní vlastnosti pórobetonu umožňují zhotovovat z něj nosné i nenosné zdi, příčky, překlady, stropní vložky jakož i používat jej jako výplňové zdivo.

Ekologické vlastnosti

Pórobeton je ekologicky čistý materiál, vyrobený z přírodních surovin (písek, vápno, cement a voda). Je na celém světě uznávaný jako stavební materiál, šetřící životní prostředí. Podle mezinárodních technických norem je pórobeton nehořlavým materiálem.

Přednosti pórobetonu samy o sobě nedokážou zajistit požadované vlastnosti konstrukce. Proto jsou velmi důležité použité malty a povrchové úpravy. Pro přesné tvárnice a příčkovky SOLBET doporučujeme použít tenkovrstvé speciální lepidlo.

Moderní cihelné bloky s integrovanou izolací: Heluz Family 2in1

Vylehčené cihly a cihelné bloky s otvory se v ČR začaly vyrábět počátkem 70. let minulého století. Po uvolnění trhu v 90. letech k nám začaly přicházet nové výrobní technologie, které stimulovaly i vývoj ve firmě HELUZ. Začaly se vyrábět cihly typu pero-drážka, počet přepážek v cihelných blocích se zvětšoval. Ve vývoji šlo vždy o to, aby nové výrobky především zvyšovaly tepelně izolační vlastnosti stavěné budovy.

Čtvrtá generace cihel HELUZ označená Family 2in1, která je na trhu od roku 2011, má žeber a řad otvorů největší množství a všechny otvory jsou vyplněny drobnými kuličkami polystyrenu. Vyplněním otvorů cihel Family polystyrenem bylo dosaženo zvýšení jejich tepelně izolačních parametrů o 40 %. Zdivo z těchto cihel šířky 500 mm má stejné tepelněizolační vlastnosti jako 7 m tlustá zeď z klasických plných cihel nebo 36 cm polystyrenu.

Významné přednosti Heluz Family 2in1

Významnou předností cihel HELUZ Family 2in1 je výhodná kombinace nízkého součinitele tepelné vodivosti, objemové hmotnosti cihel a měrné tepelné kapacity. Díky tomu se dosahuje velice výhodného fázového posunu - 13 hodin a extrémně vysokého teplotního útlumu. Tyto veličiny mají velký vliv na tepelnou stabilitu jak v zimním, tak i v letním období. Stěny z cihel s integrovaným polystyrenem nejen že dobře izolují, ale navíc velmi pomalu vychládají v zimním období.

Reakce na oheň a trvanlivost

Cihla patří z pohledu zatřídění do třídy reakce na oheň A1. Podle výsledků provedených zkoušek by bylo možné zařadit takto upravené cihly i do třídy A2, i když podle normy, která bere v úvahu přítomnost organické látky nehomogenně rozptýlené, nelze výrobek klasifikovat ve třídě A2. Vzhledem k malému množství polystyrenu (1,5 % hm.) je energie uvolněná při hoření minimální, netvoří se kouř ani kapky. Stěna z cihel HELUZ Family 2in1 zatížená na maximum, odolávala ohni více než 90 minut, kdy si zachovala nosnost, celistvost i izolační vlastnosti.

Jak prokázala studie z Centra materiálového výzkumu VUT Brno, je životnost polystyrenu v dutinách cihel minimálně 80 let. Z provedených zkoušek vyplývá, že při předpokládané životnosti stavby 80 let a za podmínek běžného užívání se rozměrová změna EPS výplně v dutinách cihel pohybuje v hodnotách řádu několika desetin milimetrů a je zcela zanedbatelná.

Propustnost vodní páry a vysychání

V akreditované laboratoři CSI Praha byl proveden porovnávací test propustnosti vodní páry - stanovení hodnoty součinitele difuzní vodivosti a ekvivalentního faktoru difuzní vodivosti - na vzorcích cihel HELUZ Family bez zabudované izolace a vzorcích cihel HELUZ Family 2in1. V rakouské laboratoři BTI Linz byly cihly HELUZ Family a HELUZ Family 2in1 podrobeny testům při simulaci reálných tepelně vlhkostních podmínek. Množství akumulované vlhkosti bylo velmi malé, dokonce u cihel HELUZ Family 2in1 bylo nižší než u běžných cihel HELUZ Family. Množství kondenzátu za sledované období bylo nižší než 0,35 % hmotnostní vlhkosti.

Testy vysychání cihel HELUZ Family 2in1 prokázaly, že i po promočení na stavbě nebo nasáknutí vodou z kaluže na základové desce dokážou cihly vyschnout na nízkou úroveň vlhkosti v řádu desítek dní. Extrémní test ukázal, že za dobu 3,4 roku poklesne vlhkost v cihlách na 2,0 % hm. vlhkosti.

Definice a termíny dle ČSN 73 0540-3

Norma ČSN 73 0540-3 vymezuje termíny užívané v oboru stavební tepelné techniky, definice veličin, jejich značky a jednotky popisující šíření tepla, vlhkosti a vzduchu stavebními materiály a konstrukcemi, popisující stav vnitřního a venkovního prostředí používané v ČSN 73 0540 - 2, 3 a 4. Termíny a definice veličin, jejich značky a jednotky lze použít i při aplikaci norem souvisejících.

Tepelný odpor vrstvy (R)

Tepelný odpor vrstvy, zdiva, konstrukce R v m2·K·W-1, je tepelně izolační vlastnost vrstvy materiálu, zdiva konstrukce, nestejnorodé vrstvy, dané tloušťky. Je-li známa hodnota součinitele tepelné vodivosti vrstvy materiálu Λ, nebo její ekvivalentní hodnota Λev a povrchy vrstvy jsou kolmé na směr tepelného toku a jsou vzájemně rovnoběžné, je tepelný odpor dán podílem tloušťky vrstvy a součinitele tepelné vodivosti, popř. její ekvivalentní hodnoty.

Zdicí prvek

Zdicí prvek je stavební výrobek, obvykle tvárnice, cihla, tvarovka, blok daného tvaru, rozměrů s příslušným geometrickým uspořádáním otvorů, zářezů, drážek, prohlubní nebo bez nich, který určeným uspořádáním a vzájemným spojením tvoří zdivo s určenými vlastnostmi.

Tepelný most a tepelná vazba

Vliv tepelného mostu se zohledňuje při výpočtu tepelného odporu konstrukce R a součinitele prostupu tepla U. Tepelný most ovlivňuje tepelné vlastnosti stavební konstrukce stanovené výpočtem nebo měřením. Důsledkem výskytu tepelného mostu v konstrukci je v porovnání se stejnou konstrukcí bez tepelného mostu, zvýšení hustoty tepelného toku a lokální snížení vnitřní povrchové teploty konstrukce. Tepelným mostem není vzájemný styk dvou nebo více druhů stavebních konstrukcí, např. konstrukční styk obvodového pláště a stropní konstrukce, příčky a obvodové konstrukce apod.

Tepelná vazba je rozhraní mezi dvěma a více konstrukcemi, kde tepelný tok v konstrukcích je významně změněn jejich vzájemným působením. Je to zvláštní případ tepelného mostu, odlišný od ostatních svou nepřiřaditelností k jedné či druhé konstrukci. Vliv tepelné vazby se nezahrnuje při výpočtu nebo měření tepelného odporu konstrukce R nebo součinitele prostupu tepla U jednotlivých konstrukcí, ale až při výpočtu měrné ztráty prostupem tepla HT a průměrného součinitele prostupu tepla Uem apod.

Tabulka součinitelů tepelné vodivosti vybraných materiálů

Následující tabulka uvádí orientační hodnoty součinitelů tepelné vodivosti pro různé stavební materiály. Tato tabulka není závazný dokument pro stanovení vlastností konstrukcí staveb. Pro aktuální a rozšířený přehled tepelně technických vlastností dalších materiálů je nutné se řídit platnými normami ČSN 73 0540, ČSN 73 0544 a ČSN 73 0549.

Poznámka: Hodnoty součinitele tepelné vodivosti se mohou lišit v závislosti na konkrétním výrobku, jeho objemové hmotnosti a vlhkosti.

tags: #skvarobetonova #tvarnice #soucinitel #tepelne #vodivosti #technické

Oblíbené příspěvky:

• Světle šedé lesklé PVC podlahy
• Distanční prvky pro optimální krytí výztuže
• Pěstování cizokrajných jedlých plodů
• Vše o štukových omítkách Weber
• kročejová izolace podlah