Jak obliczyć izolacyjność ściany?


Jak obliczyć izolacyjność ściany?Izolacyjność cieplna ściany budynku zależy od jej grubości oraz użytych do jej budowy materiałów. Parametrem określającym izolacyjność cieplną konstrukcji budowlanej jest tzw. współczynnik przenikania ciepła U, który obliczamy ze wzoru:
U= λ / d [W/m2∙K]
gdzie:
λ - współczynnik przewodzenia ciepła ściany [W/mK] lambda
d - grubość ściany [m] metr

Wymagania izolacyjności cieplnej przegród, podłóg na gruncie, stropów oblicza się zgodnie z obowiązującymi w naszym kraju normami ("Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie" z dnia 12 kwietnia 2002 r. (Dz. U. Nr 75, poz. 690) z późniejszymi zmianami) i nie może być większa niż wartości U(max) określone w tabeli:

Rodzaj przegrody w budynku jednorodzinnym U(max)
Ściany zewnętrzne z izolacją przy temp. > 16°C 0,3
Ściany zewnętrzne z izolacją przy temp. ≤ 16°C 0,8
Ściany zewnętrzne piwnic nieogrzewanych bez ograniczeń
Stropy nad piwnicami nieogrzewanymi i zamkniętymi przestrzeniami podpodłogowymi, podłogi na gruncie 0,45
Stropy nad piwnicami ogrzewanymi bez ograniczeń
Dachy, stropodachy i stropy pod nieogrzewanymi poddaszami lub nad przejazdami przy temp. > 16°C 0,25
Dachy, stropodachy i stropy pod nieogrzewanymi poddaszami lub nad przejazdami ≤ 16°C 0,5
Ściany wewnętrzne oddzielające pomieszczenie ogrzewane od nieogrzewanego, klatkami schodowymi lub korytarzami 1,0

Podane w tabeli wartości U(max) nie uwzględniają wpływu mostków cieplnych, okien zewnętrznych, drzwi czy balkonów. Dlatego, aby prawidłowo i efektywnie zaprojektować grubość izolacji cieplnej, należy przyjąć wartości U mniejsze od wymaganych przepisami.

Do obliczenia ciepłochronności ściany konieczna będzie wiedza o tym, jaki współczynnik przewodzenia ciepła λ mają poszczególne materiały do wznoszenia ścian budynków.

Do najczęściej stosowanych w budownictwie materiałów budowlanych należą:

  • beton komórkowy bloczki odmiana 600 – lambda 0,13 W/mK
  • beton komórkowy bloczki odmiana 400 – lambda 0,11 W/mK
  • ceramika poryzowana – lambda 0,16 W/mK
  • keramzytobeton 1000 – lambda 0,38 W/mK
  • pustak keramzytonowy – lambda 0,22 - 0,40 W/mK
  • pustaki ceramiczne – lambda 0,3 - 0,50 W/mK
  • pustak ceramiczny MAX 220 – lambda 0,21 - 0,43 W/mK
  • bloczki silikatowe –lambda 0,6 - 0,80 W/mK

Przykład:

Budując ścianę jednowarstwową np.: z betonu komórkowego o współczynniku przewodzenia ciepła lambda: λ – 0,13 i grubości ściany d – 42cm ( 0,42 m) otrzymamy izolacyjność ściany około U= 0,29 [W/m2K], ponieważ stosuje się jeszcze zaprawę klejową, która także posiada własny współczynnik przewodzenia ciepła.

Opór cieplny ściany R to odwrotność współczynnika izolacyjności ściany U i obliczamy go dzieląc grubość materiału z jakiego zbudowana jest ściana przez współczynnik przewodzenia ciepła λ:

R = 1/U = (d/λ)

gdzie:

  • U= λ / d
  • λ - współczynnik przewodzenia ciepła ściany
  • d - grubość ściany

R = 1/U = (d/λ)Im wartość oporności cieplnej R jest większa, tym dany produkt ma lepsze właściwości izolacyjne.

Przykład:

Budując ścianę wielowarstwową należy obliczyć opór cieplny wszystkich zastosowanych materiałów do budowy ściany czyli: materiału głównego i izolacji styropianowej.

Ściana z pustaka ceramicznego o grubości 29cm o współczynniku przewodzenia ciepłą λ - 0,50 W/mK + ocieplenie ze styropianu 10cm o współczynniku przewodzenia ciepła λ - 0,04 W/mK.

R = R ściany + R styropianu
R= (d/λ) + (d/λ)

  • R= 0,58 (m2K)/W+ 2,5 (m2K)/W
  • R= 3,08 (m2K)/W
  • U=1/R=1/3,08 W/(m2K)= 0,32 W/(m2K)

Tak więc współczynnik przenikania ciepła U całej ściany wraz z ociepleniem ze styropianu 10 cm wyniosła 0,32 W/(m2K) i jest wystarczająco dobra, ponieważ budowlane maximum wynosi 0,3 W/(m2K).

powrót