Real Time Analytics
Menu Zamknij

O co chodzi z izolacją cieplną ? Izolacja termiczna od A do Z [PORADNIK]

Cześć 🙂

Tym razem artykuł poświęcony będzie izolacyjności cieplnej i najważniejszym parametrom, które ją opisują. Zanim przejdę do fundamentów chciałbym abyś zapoznał się z tym tematem i poznał współczynniki, którymi należy się kierować przy wyborze materiałów budowlanych. Wraz z postępem technologicznym i ochroną środowiska naturalnego ustawodawca narzuca aby, budynki nowe jak również istniejące, były energooszczędne. Co za tym idzie rynek materiałów izolacyjnych powiększa się. Pojawiają się nowe rodzaje styropianów o lepszych parametrach, a także nowe technologie wykonywania izolacji jak np. metoda natryskiwania piany PUR. Nacisk na ochronę środowiska i zanieczyszczenia powietrza są zaostrzane każdorazowo z wprowadzeniem nowej Dyrektywy Unijnej. Wiąże się to z ograniczeniem dostępu do pieców opalanych paliwem stałym jak węgiel kamienny czy brunatny i wymusza na użytkowniku zakup (jak na razie drogich) pieców na surowce takie jak: pellet, gaz ziemny czy inne ekologiczne surowce. Ale nie dziwie się temu…

Z roku na rok rośnie ilość pojazdów w miastach, niektóre koncerny samochodowe przekłamują normy emisji spalin, pojawiają się nowe fabryki. Wszystkie czynniki wpływają na zanieczyszczenie środowiska, a przecież nie chcesz aby Twoje dziecko oddychało skażonym i szkodliwym powietrzem. Stąd też pojawia się nacisk na izolacyjność termiczną budynków. Państwo odgórnie chce obniżyć emisję spalin oraz zużycie energii cieplnej do ogrzewania oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej (CWU). Energia cieplna może pochodzić z różnych źródeł (spalanie paliw stałych tj. węgiel, koks, drewno, energia elektryczna, itp.). Dlatego współczynnik przenikania ciepła wymagany dla nowo projektowanych budynków maleje, a więc izolacyjność budynków rośnie. W tym artykule chcę przybliżyć podstawowe definicje związane z tym zagadnieniem oraz pokażę na przykładzie jak zmienia się to w praktyce.

Zacznijmy od początku

Izolacyjność termiczna (cieplna) – jest to zdolność do nieprzenikania ciepła z przestrzeni ogrzanej, przez obudowę (ścianę, strop, dach, podłogę) do przestrzeni nieogrzewanej lub do środowiska naturalnego. Obudowa termiczna budynku działa jak termos. Ścianka termosu izoluje ciepło zgromadzone wewnątrz i nie pozwala na jego „ucieczkę” poza obudowę. Tak samo dzieje się w przypadku budynków.

Wartości izolacyjne wyrobów budowlanych i budynków charakteryzują trzy najważniejsze parametry. Są to:

  1. WSPÓŁCZYNNIK PRZEWODZENIA CIEPŁA – ważny parametr materiału

Współczynnik przewodzenia ciepła λ (lambda) – charakteryzuje wyrób budowlany (cegły, bloczki, styropian, wełnę mineralną), każdy rodzaj materiału ma swój określony współczynnik o znanej wartości.

O czym informuje ten parametr ?

Charakteryzuje on intensywność wymiany ciepła. Niski parametr (np. styropian o współczynniku λ=0,033 [W/(m*K)]) mówi o wysokiej izolacyjności cieplnej (wysoki opór cieplny wyrobu budowlanego), natomiast wysoki parametr (np. stal o współczynniku λ=15-50 [W/(m*K)]), informuje, że opór cieplny jest mały i przepływa przez ten element duża ilość ciepła (niska izolacyjność).

Z definicji λ to ilość ciepła [W], przepływająca przez czas 1 s przez 1 m2 jednorodnej warstwy materiału o grubości 1 m w kierunku prostopadłym do powierzchni, gdy różnica na przeciwległych powierzchniach wynosi 1 K (kelwin). Do wyznaczania współczynnika przewodzenia ciepła przyjmuje się materiał w kształcie prostopadłościanu. Badania wykonuje się w laboratorium.

Im mniejsza wartość λ tym materiał lepiej izoluje ciepło!

  1. OPÓR CIEPLNY – własność fizyczna

Opór cieplny Rjest własnością fizyczną, każdego materiału. Zależy od składu chemicznego i porowatości. Jest to współczynnik związany bezpośrednio ze współczynnikiem przewodzenia ciepła (λ) i grubością danego elementu. Z definicji określa opór stawiany strumieniowi ciepła, przepływającemu przez powierzchnię 1 m2  o grubości d=1 metra danego materiału, gdy różnica temperatury na grubości d wynosi 1 K. Obliczany zgodnie z poniższym wzorem:

gdzie:

R – opór cieplny elementu budowlanego;
d – grubość warstwy;
λ – współczynnik przewodzenia ciepła.

Kilka słów o oporach przejmowania ciepła warstw zewnętrznych i wewnętrznych:

Opór przejmowania ciepła powierzchni wewnętrznej i zewnętrznej to nic innego jak powietrze wewnętrzne bądź zewnętrzne, które również jest zdolne do przejmowania i przenoszenia ciepła. Wartości oporów przejmowania ciepła obrazuje poniższa tabela:

  1. WSPÓŁCZYNNIK PRZENIKANIA CIEPŁA – parametr gotowego elementu

Współczynnik przenikania ciepła U – charakteryzuje gotową przegrodę budowlaną (ściany, strop, dach, podłogę). Jest to wartość, która wyraża zdolność przegrody budowlanej do przenikania przez nią ciepła. Zależy od oporu cieplnego (R) materiałów, z jakich zbudowana jest przegroda i oporów przejmowania ciepła (Rsi i Rse). Oblicza się z poniższego wzoru:

gdzie:

U – współczynnik przenikania ciepła;
Rsi – opór przejmowania ciepła przez warstwę wewnętrzną (powietrze);
R1 – opór pierwszej warstwy wyrobu budowlanego (np. bloczek betonowy);
R2 – opór drugiej warstwy wyrobu budowlanego (np. styropian);
Rse – opór przejmowania ciepła przez warstwę zewnętrzną (powietrze).

Przykład obliczeniowy dla ściany zewnętrznej:

Warstwy:

  • Tynk wapienny gr. 1,5 cm
  • Bloczek silikatowy SILKA E24 klasy 20 gr. 24 cm
  • Styropian fasadowy EPS 100 (twardość) gr. 14 cm
  • Cienkowarstwowy tynk silikonowy gr 0,5 cm

Obliczenia przedstawione są w tabeli poniżej:

Powyższa tabela przedstawia wyliczenie oporu całkowitego RT i co za tym idzie współczynnika przenikania ciepła U dla ściany dwuwarstwowej. W kolumnach kolejno przedstawione są wartości charakterystyczne dla danych materiałów w kolejności od lewej: (1) rodzaj materiału, (2) grubość warstwy (d), (3) ciężar objętościowy (ρ), (4) współczynnik przewodzenia ciepła (λ) i (5) wyliczony opór cieplny (R). W podsumowaniu całkowity opór cieplny gotowej przegrody (RT) i interesujący nas współczynnik przenikania ciepła (U).

Widzisz, że zaprezentowany element budynku, ściana zewnętrzna, spełnia wymogi Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 r.  zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków techniczny, w których zostały określone, nowe i zaktualizowane współczynniki przenikania ciepła dla przegród budowlanych.

Na dole znajdziesz gotowe kalkulator, który możesz pobrać, do obliczenia współczynnika przenikania ciepła dla różnych elementów budynków tj. ścian zewnętrznych, podłogi na gruncie, stropów i stropodachów. Możesz z nich w pełni korzystać. W poniżej też zamieszczę instrukcję oraz link do danych wyjściowych potrzebnych do obliczeń. Możesz samodzielnie sprawdzić jakie współczynniki ma Twój Dom Marzeń ! Zapraszam do pobierania.

Dlaczego dobra izolacja jest ważna ?

Izolacyjność cieplna jest istotnym punktem w celu poprawy jakości środowiska naturalnego ale nie tylko. Jeśli zapewnisz dobrą izolację termiczną skutki będą namacalne. Wydawać się może, że koszty termoizolacji są duże, ale różnicę odczujesz w portfelu i na własnej skórze. Wykonując dobrze i poprawnie (zgodnie ze sztuką budowlaną) obudowę termiczną budynku możesz spać spokojnie. Zaoszczędzisz dużo pieniędzy w przyszłości, a mikroklimat panujący w domu będzie pozytywnie wpływał na Twoje samopoczucie i rozwój Twoich dzieci. Powinieneś zwrócić uwagę na staranność wykonania izolacji. Każde połączenie płyt styropianowych czy z wełny mineralnej powinno być wykonane dokładnie, płyty powinny stykać się krawędziami bocznymi, a jeśli nie, należy wypełnić je pianą montażową w celu uszczelnienia i wyeliminowania liniowych mostków cieplnych. Zmniejszysz również zużycie węgla, gazu i drewna, bądź innych surowców wykorzystywanych do ogrzewania Twojego Domu Marzeń, zaoszczędzisz pieniądze, a także przyczynisz się do poprawy jakości środowiska naturalnego i powietrza, którym oddychasz Ty i Twoje dzieci. Zadbaj więc o poprawne wykonanie izolacji termicznej Twojego budynku.

Wymagane współczynniki przenikania ciepła U według aktualnego Rozporządzenia:

Jak to analizować ? W Rozporządzeniu podany jest aktualny wymagany współczynnik przenikania ciepła. Każdy z projektantów powinien uwzględnić te dane w projekcie i dobrać takie materiały aby wymagania były spełnione. Chcesz to sprawdzić ? Pobierz moje darmowe kalkulatory, które znajdziesz poniżej.

Podsumowując

Na rynku jest wiele różnych materiałów izolacyjnych. Zaczynając od styropianu i wełny mineralnej, na natryskiwanej pianie PUR kończąc. Masz duży wybór. (Materiały i sugestie wyboru opiszę w osobnym artykule.) Wykonawcy też są różni. Jedni podchodzą do swojej pracy starannie, a inni nie. Dlatego powinieneś obejrzeć elewacje przed wykonaniem warstwy zbrojącej (klej i siatka), aby uniknąć nieporozumień. Zwracaj uwagę na współczynniki przewodzenia ciepła (λ) stosowanych przez Ciebie materiałów. Jeśli chcesz sprawdzić współczynnik przenikania ciepła U skorzystaj z moich darmowych kalkulatorów, które znajdziesz poniżej. Pamiętaj ! Dobrze wykonana izolacja termiczna zapewni Ci spokój, oszczędność pieniędzy i poczucie dbania o środowisko naturalne, za które każdy z nas jest odpowiedzialny. Kazdy z nas chce żyć i oddychać czystym powietrzem. Pamiętaj o tym i wspólnie dbajmy o środowisko, w którym żyjemy !

 

Jak korzystać z kalkulatora ?

  1. W kolumnie pierwszej wprowadź warstwy przegrody. Nie zmieniaj i pozostaw wartości oporu przejmowania ciepła.
  2. W kolumnie drugiej uzupełnij grubość warstwy materiału.
  3. W kolumnie trzeciej możesz zmienić ciężar objętościowy materiału. Współczynnik przewodzenia ciepła (λ) jest zależny od ciężaru objętościowego (δ), wynika to z tablic materiałowych.
  4. W kolumnie czwartej wpisz odczytana z tablic lub z opakowania materiału wartość współczynnika λ.
  5. Obliczenia wykonają się same. Wynik przedstawiony w tabeli odnosi się do całej przegrody budowlanej.

KALKULATOR: Kalkulator współczynnik przenikania ciepła TDM

W późniejszym terminie przeprowadzę Cię krok po kroku przez tabele na filmie.

Życzę przyjemnego wieczoru (bądź dnia) 🙂

Z pozdrowieniami

Tomek 🙂

Podziel się swoim zdaniem na ten temat:

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.