Jak vypočítat optimální tloušťku pěnového plastu pro izolaci stěn
Pokud zvolíte správnou tloušťku pěny pro zateplení stěn, můžete ochránit svůj dům před náhlými změnami teplot, minimalizovat tepelné ztráty a optimalizovat náklady na vytápění a také vytvořit uvnitř příznivé mikroklima. Existují průměrné hodnoty tepelné izolace pro různé oblasti země: nejméně 100 mm na jihu, od 150 mm ve střední části, od 200 mm na Sibiři, Uralu a severozápadních oblastech. Tyto hodnoty však neberou v úvahu typ izolace, takže je lepší vypočítat přesnou tloušťku, zejména proto, že výpočty nejsou složité, a proto je zvládne každý. Abychom vám usnadnili úkol, poskytujeme podrobné pokyny pro tepelné výpočty s popisem všech fází.
Prvním krokem je stanovení počátečních charakteristik
- Plynové bloky: šířka β = 300 mm, součinitel tepelné vodivosti λ = 0,12 W/m 2 ⸱°С.
- Pěnový plast: β neznámá (požadovaná hodnota), λ = 0,0,35 W/m 2 ⸱°С.
- Vzduchová mezera: β = 30 mm.
- Dekorativní cihla klinker: β = 65 mm, λ = 0,9 W/m 2 ⸱°С.
Je důležité vědět! Podle bodu 9.1.2 SP 23-101-2004 „Projektování tepelné ochrany budov“ tepelně technický výpočet nezohledňuje vrstvy konstrukce umístěné mezi vzduchovou mezerou a vnějším povrchem. Z tohoto důvodu budou ve výpočtech zohledněny pouze plynové bloky a samotná pěnová izolace
Struktura pórobetonové stěny pro příklad výpočtu
Krok dva – určete požadovaný odpor prostupu tepla
Požadovaný odpor prostupu tepla Rtr je minimální hodnota stanovená v závislosti na délce topného období, tedy v závislosti na oblasti konstrukce. Ukazatel je stanoven podle tabulky 3 SP 50.13330.2012 „Tepelná ochrana budov“.
Jak je vidět z tabulky, Rtr závisí na GSOP – denostupních topného období, které se počítají pomocí vzorce:
kde tв je standardní teplota v místnosti (v obytné místnosti je 18 °C), tav je průměrná teplota za topné období, z je doba trvání topného období, rovna počtu dní s průměrným denním teplota vzduchu pod +8 °C. Hodnotu tср a z lze snadno najít na internetu. Příklady indikátorů pro různá města jsou uvedeny v tabulce. Vezmeme-li jako příklad Moskvu, bude teplota –3,1 °C.
Referenční tabulka s délkou topné sezóny a průměrnou teplotou za topnou sezónu
Další z lze určit z mapy země, kde čáry označují oblasti se stejnou dobou trvání topné sezóny. Pro výpočet za použití příkladu Moskvy bude z 214 dní.
Mapa zobrazující trvání topné sezóny v různých oblastech
Nyní můžete vypočítat GSOP:
GSOP = (18 – (–3,1) ⸱ 214 = 4500 °C⸱den/rok.
Podle tabulky 3 SP 50.13330.2012 je hodnota 4500 mezi 4000 a 6000, to znamená, že Rtr bude mezi 2,8-3,5. Pro výpočet uděláme poměr:
4000/2,8 = 4500/Rtr, odkud Rtr = 4500 ⸱ 2,8/4000 = 3,15 m 2 ⸱°C/W.
Tabulka 3 SP 50.13330.2012
Krok třetí – vypočítejte optimální tloušťku izolace
V předchozí fázi jsme určili, že požadovaný (ve skutečnosti minimální) odpor prostupu tepla Rtr stěny během výstavby v Moskvě by měl být 3,15 m 2 ⸱°C/W. Na základě toho je možné určit minimální tloušťku izolace, zejména pěnového polystyrenu. K tomu budete potřebovat vzorec, který vypočítá libovolné R:
kde Rв + Rсн je odpor vůči přenosu tepla vzduchu stěnami uvnitř a vně, uvažovaný rovný 0,16 m 2 ⸱°C/W.
Pokud je konstrukce vícevrstvá, pak se celkové R vypočítá jako součet R všech vrstev, v uvažovaném případě pórobetonu a pěny. Vzorec tedy bude vypadat takto:
R = βg/λg + βп/λп + Rv + Rsn.
V uvažovaném vzorci není známa pouze tloušťka izolace (pěny) βp. Zbytek dat je:
- R = Rtr = 3,15 m2°C/W;
- pg = 300 mm;
- λg = 0,12 W/m2 ⸱°С;
- λp = 0,035 W/m 2 ⸱°С.
Dosaďte do vzorce a získejte:
R = βг/λг + βп/λп + Rв + Rсн = 0,3/0,12 + βп/0,035 + 0,16 = 3,15.
βп se tedy rovná:
βп = (3,15 – 0,3/0,12 – 0,16) ⸱ 0,035 = 0,103 m nebo 10,3 cm.
Hodnotu můžete zaokrouhlit, a pak dostaneme, že v uvažovaném příkladu bude k izolaci stěny z provzdušněných bloků o šířce 30 cm zapotřebí pěnový plast o tloušťce 10 cm.
Konečně,
V moderních podmínkách, kdy se ceny stavebních materiálů pravidelně zvyšují, stojí za to přistupovat k výpočtu jejich množství opatrněji. V případě izolace je důležité správně vypočítat tloušťku, aby nedošlo k přeplatku za přebytečnou tepelnou izolaci, a zároveň dům zateplil a také ušetřil na vytápění. Požadovanou hodnotu lze snadno zjistit provedením tepelnětechnického výpočtu. Všechny referenční údaje a vzorce jsou uvedeny v regulačních dokumentech – souborech pravidel, takže potíže s výpočty obvykle nevznikají. Pomocí dodaných pokynů můžete vypočítat tloušťku izolace pro stěnu vyrobenou z jakýchkoli materiálů a libovolného počtu vrstev.
