Izolacja cieplna

Izolacyjność termiczna (wg PN-EN ISO 6946:2017-10 Komponenty budowlane i elementy budynku - Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła - Metody obliczania)

Energooszczędność materiału można rozpatrywać w odniesieniu do kilku aspektów. Jednym z podstawowych jest wartość współczynnika przenikania ciepła przegrody, który pozwala na ocenę izolacyjności termicznej materiału użytego do jej wzniesienia.

 

Współczynnik przenikania ciepła U [W/m²K] charakteryzuje właściwości cieplne przegrody.
Jest to stosunek wielkości strumienia cieplnego przez pole powierzchni i przez różnicę temperatury otoczenia po obu stronach układu.

Obliczeniowo jest to odwrotność sumy oporów cieplnych poszczególnych warstw danej przegrody i oporów przejmowania ciepła na jej powierzchniach zewnętrznej i wewnętrznej:

Ze względu na ochronę cieplną budynków i związanymi z nią kosztami ogrzewania należy dążyć do zapewnienia możliwie najniższych wartości współczynnika przenikania ciepła. Obowiązująca wartość maksymalna współczynnika przenikania ciepła wynosi U_max ≤ 0,20.

Opór cieplny przegrody R [m²K/W]

Jest to stosunek różnicy temperatury przez gęstość strumienia cieplnego.

Opór przewodzenia ciepła przez przegrodę wyraża się stosunkiem grubości materiału przez jego współczynnik przewodzenia ciepła:

Zgodnie z powyższym wzorem opór cieplny zależy od rodzaju materiału (λ) oraz od jego grubości (d). Z uwagi na energooszczędność im wyższa wartość oporu cieplnego (a tym samym niższa wartość współczynnika przenikania ciepła), tym cieplejsza przegroda.

 

Analizując zagadnienie oporu cieplnego przegrody nie można pominąć wartości oporów przejmowania ciepła na powierzchni wewnętrznej i zewnętrznej przegrody:

 

Opór przejmowania ciepła na powierzchni wewnętrznej:

Opór przejmowania ciepła na powierzchni zewnętrznej:

Współczynnik przewodzenia ciepła λ [W/mK]

Charakterystyczna dla każdego materiału właściwość fizyczna, informująca o jego zdolności do przewodzenia ciepła. Za najbardziej energooszczędne z punktu widzenia izolacyjności termicznej uznawane są materiały o jak najniższym współczynniku przewodzenia ciepła λ

Współczynnik przenikania ciepła w prawodawstwie
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (z późniejszymi zmianami)

Od 1 stycznia 2021 roku wartość współczynnika przenikania ciepła dla ścian zewnętrznych (przy temperaturze wewnętrznej t_i ≥ 16˚C) nie może być większa niż U_C(max) ≤ 0,20 W/(m²·K).
 

 

Mówiąc o aspekcie energooszczędności nie powinno się analizować jedynie współczynnika przenikania ciepła przegrody bardzo ważna jest również akumulacyjność cieplna materiału.

Pojemność cieplna
Wysoka akumulacja cieplna zapewnia stabilność cieplną przegrody budowlanej, a tym samym względnie stałą temperaturę powierzchni wewnętrznej ścian przy zmianach temperatur zarówno wewnątrz jak i na zewnątrz budynku.
Im większa pojemność cieplna, tym budynek dłużej się nagrzewa, ale też dłużej utrzymuje ciepło. Dobrą akumulacyjność mają ściany o dużej masie (czyli gęstości objętościowej).

Pojemność cieplna (Q) to zdolność do akumulowania (pochłaniania) ciepła przez materiał budowlany w czasie jego ogrzewania. Jest to ilość ciepła jakie należy zużyć aby ogrzać materiał o masie m, o temperaturę Δt.

gdzie:
c - wartość współczynnika pojemności cieplnej [kJ/kgK]

m - masa materiału budowlanego [kg]

Masa wynika z iloczynu objętości elementu budowlanego oraz jego gęstości objętościowej (pozornej).
Gęstość objętościowa (pozorna) [kg/m³] jest zależna od struktury materiału oraz budowy i kształtu elementu murowego i jest zwykle mniejsza od gęstości.

Δt - przyrost temperatury

Ze względu na oszczędność energii należy stosować materiały o wysokich wartościach pojemności cieplnej czyli dużym iloczynie gęstości objętościowej, objętości i współczynnika pojemności cieplnej.

Izolacyjność termiczna ścian wykonanych z H+H Betonu komórkowego

Beton komórkowy charakteryzuje się najniższymi wartościami współczynników przewodzenia ciepła (współczynnik przewodzenia ciepła jest tym niższy im mniejsza jest gęstość betonu komórkowego) spośród wszystkich rodzajów elementów murowych dostępnych na rynku. Jest to wynikiem porowatej struktury wewnętrznej materiału - w ogromnej ilości kulistych porów, uwięzione jest powietrze, najlepszy izolator cieplny. Z tego powodu w Systemie Budowy H+H niższymi wartościami współczynników przenikania ciepła charakteryzują się przegrody zbudowane z betonu komórkowego.

Współczynnik przenikania ciepła U_C [W/(m²·K)] dla  bloczków o gęstości 400, 500, 600 i 700 kg/m³ (typowe grubości ścian) z zastosowaniem izolacji cieplnej z wełny mineralnej lub styropianu o współczynniku λ = 0,04 [W/(m·K)]

 

 

Izolacyjność termiczna ścian wykonanych z H+H Silikatów

Współczynnik przenikania ciepła U_C [W/(m²·K)] dla  H+H Silikatów (typowe grubości ścian) z zastosowaniem izolacji cieplnej z wełny mineralnej lub styropianu - λ = 0,04 [W/(m·K)]