Panujące obecnie wymogi nakazują stosowania w projektach budynków możliwie najbardziej energooszczędnych tworzyw, dzięki którym ogrzanie dowolnej kubatury będzie odbywało się niskim kosztem i nie doprowadzi do zużycia nadmiaru energii czerpanej z różnych źródeł. Podobna sytuacja dotyczy również termomodernizacji starszych obiektów, co ma na celu dostosowanie ich do współczesnych standardów.
Wymogi dotyczące parametrów cieplnych budynków zapisane są szczegółowo w rozporządzeniu Ministra Infrastruktury, określanym inaczej Warunkami Technicznymi. To w nich uda się znaleźć informacje dotyczące izolowania ścian, podłóg, poddasza, okien czy drzwi.
Współczynnik przewodzenia ciepła λ – co oznacza?
Przewodność cieplna jest cechą określającą każdą substancję w dowolnym stanie skupienia. Mówi o ilości energii cieplnej przepływającej przez warstwę materiału o grubości jednego metra, przy uwzględnieniu dwóch temperatur występujących po obu stronach przegrody. Warto w tym miejscu dodać, iż ciepło przenika tylko wtedy, gdy w dwóch ośrodkach przedzielonych warstwą występuje choć minimalna różnica temperatur. Wtedy to energia przepływa z obszaru o wyższej temperaturze, do tego o niższej. Dlatego też, przy niskim stopniu zaizolowania przegrody, energia cieplna z wnętrza domu będzie chciała ogrzać powietrze na zewnątrz, a to doprowadzi do ulotnienia się ciepła z domu. Można więc z tego wywnioskować, że im niższy współczynnik przewodzenia ciepła dla materiału – tym wnętrze będzie lepiej zaizolowane termicznie.
Przewodność cieplna wzór
Jednostką przewodności cieplnej λ jest [W/(m*K)], co w szerszym tłumaczeniu daje Wat (energia cieplna) na metr (grubość przegrody) razy Kelwin (temperatura). Najprostszą definicją fizyczną tej wielkości jest więc:
λ = Q * d / (S * dT)
gdzie:
Q – ciepło przechodzące przez materiał,
d – grubość materiału,
S – pole przekroju przepływającego materiału,
dT – różnica temperatur między ośrodkami.
Opór cieplny – czym jest i w jaki sposób go obliczyć?
Opór cieplny jest kolejną z wielkości opisujących parametry termoizolacyjne materiałów budowlanych. Znajomość jego wartości jest niezbędna do określenia, jak konkretne tworzywa mogą zapobiegać stratom ciepła całego budynku.
Warto wspomnieć też o tym, iż opór cieplny materiałów budowlanych jest odwrotnością współczynnika przenikania ciepła. Temu parametrowi poświęciliśmy natomiast osobny wpis, znajdujący się pod tym linkiem: https://purios.com/blog/wspolczynnik-przenikania-ciepla-czym-jest-i-jak-obliczyc-ze-wzoru
Opór cieplny to z definicji stosunek grubości przegrody do współczynnika przewodzenia ciepła. Z tego też względu poruszyliśmy wątek przewodności cieplnej we wcześniejszym akapicie. Obydwa te parametry muszą zostać uwzględnione w opisie materiałów budowlanych, a niekiedy dodaje się do nich jeszcze trwałość oporu względem starzenia i warunków atmosferycznych.
Opór cieplny wzór
Jednostką oporu cieplnego R jest [(m2*K)/W]. Można zaobserwować tutaj swego rodzaju podobieństwo względem poprzednio omawianej przewodności cieplnej. Wynika to oczywiście ze wzoru, w którym parametr ten został uwzględniony. Pojawia się więc pytanie, jak obliczyć opór cieplny? Odpowiedź znajduje się poniżej:
R = d / λ
gdzie:
d – grubość materiału przegrody,
λ – współczynnik przewodzenia ciepła.
Jak widać, im większa grubość warstwy przegrody, tym opór cieplny styropianu czy piany PUR ma wyższą wartość. Przy doborze materiałów o różnej przewodności cieplnej, opór można zatem wyrównać samą grubością przegrody.