Tepelné straty obytných budov sa väčšinou počítajú zjednodušenými korelačnými metódami [6]. U týchto metód sa vplyv tepelných mostov najčastejšie započítava paušálne, pomocou veličiny ΔU (W/(m2.K)). Táto veličina sa odborne nazýva: „Zvýšenie súčiniteľa prechodu tepla vplyvom tepelných mostov”. Jej hodnoty sú v STN 73 0540-2 [6] uvedené paušálne. Napr. pre prípad murovaných konštrukcií je hodnota ΔU = 0,1 W/(m2.K), resp. pre prípad spojitej tepelnej izolácie na vonkajšom povrchu konštrukcie je ΔU = 0,05 W/(m2.K). Cieľom tohto článku je ukázať na príklade reálneho bytového domu a použitím originálnej metódy výpočtu zvýšenia súčiniteľa prechodu tepla podľa Menďana [2], [3], aká je jeho skutočná hodnota a aký je reálny vplyv tepelných mostov na potrebu tepla pre vykurovanie.
Metodika výpočtu zvýšenia súčiniteľa prechodu tepla
Výpočet hodnoty ΔU (zvýšenie súčiniteľa prechodu tepla vplyvom tepelných mostov) bol realizovaný použitím metódy výpočtu podľa Menďana [2], [3]. Táto metóda je založená na princípe modelovania 2D výsekov celej budovy vhodným počítačovým programom (AREA 2008) pre riešenie dvojrozmerného teplotného poľa a následného spočítania lineárnych tepelných vodivostí (priepustností) L2D (W/(m.K)) všetkých výsekov.
Pred samotným výpočtom je potrebné budovu rozdeliť na charakteristické výseky, a to zvislé a horizontálne. Výseky sa vytvoria tak, že sa vymodeluje každá rozdielna časť po výške budovy. Podlaha a časť budovy priľahlá k zemnému podložiu sa vymodeluje samostatne. Lineárnej tepelnej vodivosti detailov, ktoré sa nezohľadnia vo vymodelovaných výsekoch budovy (podlaha na teréne a detaily, ktoré vychádzajú z pôdorysu) sa započítajú s hodnotou Ψ (W/(m.K)), teda lineárnym stratovým súčiniteľom. Vplyv deformovaného teplotného poľa v styku podlahy a obvodovej steny sa započíta s hodnotou Ψ (W/(m.K)).
Webinár Isover - Tepelné mosty, ich zohľadnenie v tepelných stratách.
Aplikácia metódy na bytový dom ALLEX v konštrukčnom systéme YTONG
Pre výpočet a analýzu tepelných strát bol zvolený štvorposchodový bytový dom ALLEX [1], navrhnutý v konštrukčnom systéme YTONG. Posudzovaný bytový dom je objekt bez suterénu so štyrmi obytnými poschodiami. Objekt má šikmú strechu, avšak samotný podkrovný priestor nie je využitý k bývaniu.
Predmetnú budovu sme posudzovali v piatich variantoch, tak aby bol vo všetkých prípadoch zachovaný rovnaký tepelný odpor, resp. súčiniteľ prechodu tepla všetkých obalových konštrukcií. Rozdiely sa prejavovali v umiestnení tepelnej izolácie (bez, z vonkajšej alebo z vnútornej strany) a v polohe osadenia otvorových konštrukcií v obvodovej steny. Výsledné hodnoty ΔU pre všetky možnosti riešenia bytového domu sú uvedené v tabuľkách, ktoré detailne popisujú vplyv týchto zmien.
Prehľad variantov posudzovaného bytového domu
| Variant | Umiestnenie tepelnej izolácie | Poloha otvorových konštrukcií | Popis a špecifikácia |
|---|---|---|---|
| 1 | Bez izolácie | Štandardná | Základný scenár pre porovnanie vplyvu izolácie |
| 2 | Z vonkajšej strany | Štandardná | Skúmanie vplyvu vonkajšieho zateplenia obvodového plášťa |
| 3 | Z vnútornej strany | Štandardná | Analýza dopadu vnútorného zateplenia na tepelné mosty |
| 4 | Z vonkajšej strany | Optimalizovaná (napr. predsadená) | Vplyv presnejšieho osadenia otvorov pri vonkajšej izolácii |
| 5 | Z vnútornej strany | Optimalizovaná (napr. zapustená) | Vplyv presnejšieho osadenia otvorov pri vnútornej izolácii |
Tepelnotechnické vlastnosti materiálov YTONG
Pórobetónové tvárnice Ytong ponúkajú pre pasívne domy steny z Ytong LAMBDA YQ v hrúbke 375 mm a minerálnych zatepľovacích dosiek Ytong MULTIPOR v hrúbke 100 mm. V takomto riešení dosahuje súčiniteľ prechodu tepla hodnotu U = 0,143 W/m2K. Ďalším riešením je použitie subtílnejšej obvodovej nosnej steny Ytong Univerzal v hrúbke 250 mm a minerálnych zatepľovacích dosiek Ytong MULTIPOR v hrúbke 200 mm.
Poznámka: Všetky výpočty muriva boli spracované pre výpočtové hodnoty výrobkov YTONG vyrábaných do roku 2012. Výpočtové hodnoty boli stanovené prepočtom z deklarovaných hodnôt tvárnic YTONG vo vysušenom stave pre výpočtovú hmotnostnú vlhkosť u = 0,045 stanovenú podľa STN EN 12524. Výpočtová hodnota súčiniteľa tepelnej vodivosti λu bola stanovená podľa STN EN 1745 podľa metodiky výpočtu EN ISO 10456.
V súčasnosti majú výrobky YTONG na základe technologických zmien zlepšené hodnoty súčiniteľa tepelnej vodivosti vo vysušenom stave λdry a na prepočet na výpočtovú hodnotu λu výrobca používa transformačný vlhkostný faktor Fm=1,05 stanovený Certifikačným orgánom 3048 - CSI a.s.
Porovnanie s inými stavebnými systémami
Z murovacieho systému Sendwix, ktorý tvoria vápennopieskové tehly, možno realizovať nosné steny v hrúbkach 175, 240 alebo 290 mm s pridaním tepelnej izolácie s hrúbkou 100 až 240 mm, ktoré dosahujú tepelný odpor R = 3,0 až 6,67 m2K/W, a súčiniteľ prechodu tepla U = 0,32 až 0,15 W/m2K. Stavebný systém VELOX je systém strateného debnenia na báze štiepkocementovej dosky. Pasívne parametre dosahuje obvodová stena hrúbky 520 mm s tepelnou izoláciou 300 mm a viac. Tieto porovnania ukazujú širší kontext tepelnoizolačných vlastností rôznych stavebných riešení a podčiarkujú dôležitosť optimalizácie súčiniteľa prechodu tepla pre energetickú efektívnosť budov.