Norma vymezuje termíny užívané v oboru stavební tepelné techniky, definice veličin, jejich značky a jednotky popisující šíření tepla, vlhkosti a vzduchu stavebními materiály a konstrukcemi, popisující stav vnitřního a venkovního prostředí používané v ČSN 73 0540 – 2, 3 a 4. Termíny a definice veličin, jejich značky a jednotky lze použít i při aplikaci norem souvisejících, zejména uvedených v normativních odkazech normy a souvisejících normách. Norma sjednocuje a zpřesňuje termíny a definice v uvedených oblastech.
Tepelné vlastnosti
1. Deklarovaná hodnota vlastností stavebních výrobků, XD, hodnota vlastnosti stavebních výrobků a zdiva pro jejich určené použití, normou dané referenční podmínky, prohlášená, deklarovaná výrobcem způsobem podle normy výrobku obvykle v návaznosti na označení výrobku CE. Způsob použití deklarovaných hodnot při navrhování a ověřování podle ČSN 73 0540-2 stanovuje ČSN 73 0540-3. Hodnota se označuje též zkratkou MDV, viz. např. EN 13707.
EN 1745 nestanoví tepelnou vlastnost ani hodnotu, kterou by měl výrobce deklarovat. Povinnost výrobce deklarovat tepelnou hodnotu u zdiva stanoví harmonizovaná EN 771-1/A1 „Specifikace zdicích prvků – Část 1: Pálené zdicí prvky“ pouze pro zdivo, na něž jsou kladeny tepelněizolační vlastnosti, to je zdivo určené jako tepelněizolační, popř. zdivo nosné s tepelněizolační funkcí. Z EN 777-1/A1 vyplývá, že deklarovanou hodnotou tepelné vlastnosti je pojímána ekvivalentní tepelná vodivost v suchém stavu, tedy hodnota nepoužitelná pro navrhování a posuzování stavebních konstrukcí a budov neboli základní tepelná hodnota bez uvedení rozpětí.
2. Základní tepelná hodnota zdiva – průměrná ekvivalentní hodnota součinitele tepelné vodivosti nebo tepelného odporu zdiva v suchém stavu s uvedením rozdílu mezi průměrnou a mezní hodnotou uvedené tepelné veličiny, odvozená postupem podle EN 1745 (zřejmě ve tvaru Λev = 0,18 ±0,02 W∙m-1·K-1)). Základní tepelná hodnota zdiva není charakteristickou ani návrhovou hodnotou součinitele tepelné vodivosti nebo tepelného odporu ve smyslu ČSN 73 0540-3:2005 a nemůže být, proto použita pro navrhování stavebních konstrukcí a budov a v tomto procesu nemá žádný praktický význam.
Rozdíl mezní hodnoty např. ekvivalentního součinitele tepelné vodivosti od hodnoty průměrné, stanovený pro konkrétní zdivo postupem podle EN 1745 není skutečným rozdílem příslušným pro zdivo z daných zdicích prvků a malt s jejich skutečnými vlastnostmi, stanovený statistickým vyhodnocením souboru výsledků měření závislosti ekvivalentního součinitele tepelné vodivosti na objemové hmotnosti v suchém stavu daného zdiva. Jedná se ve skutečnosti o rozdíl mezi průměrnou a mezní hodnotou ekvivalentního součinitele tepelné vodivosti daný smluvní – normovou závislostí uvedených veličin podle tabulky A1 EN 1745 odpovídající průměrné a mezní hodnotě objemové hmotnosti v suchém stavu daného zdiva. Jinak řečeno norma EN 1745 stanoví směrnici (sklon) závislosti ekvivalentního součinitele tepelné vodivosti/tepelného odporu na objemové hmotnosti zdiva v suchém stavu.
3. Návrhová (výpočtová) hodnota vlastností stavebních výrobků/zdiva, XU, hodnota dané vlastnosti určená za specifických venkovních a vnitřních podmínek, které mohou být považovány za typické pro chování stavebních materiálů, výrobků, zdiva a výplní otvorů. Návrhová hodnota se stanoví výpočtem nebo z tabulek podle ČSN 73 0540-3. Návrhová hodnota tepelných vlastností zdiva se může stanovit výpočtem podle EN 1745 pro určené národní vlhkostní podmínky podle ČSN 73 0540-3. Určené konkrétní vlhkostní podmínky musí odpovídat vlhkostnímu namáhání zdiva v dané konstrukci stavby, ale nesmí být nižší než určené národní vlhkostní podmínky.
Návrhová hodnota musí zohledňovat podmínky zabudování zdicích prvků a malt pro zdivo ve stavební konstrukci a její užití v podmínkách provozu budovy a musí též zahrnovat i variabilitu hodnot vlastností způsobenou v procesu výroby tj., aby návrhová hodnota nebyla běžně překročena s danou pravděpodobností a s předem stanovenou spolehlivostí.
4. Součinitel tepelné vodivosti Λ ve W∙m-1·K-1 vyjadřuje schopnost homogenní vrstvy materiálu vést teplo. Hodnota součinitele tepelné vodivosti udává množství tepla proudícího homogenní vrstvou materiálu o tloušťce 1 m, je-li rozdíl povrchových teplot vrstev materiálu 1 K.
Součinitel tepelné vodivosti je základní tepelnou hodnotou, vlastností stavebních materiálů a výrobků. Je závislý zejména na objemové hmotnosti a vlhkosti. U pálených a silikátových materiálů obvykle platí, že se zvyšující se vlhkostí a objemovou hmotností v suchém stavu se zvyšuje hodnota součinitele tepelné vodivosti. Z následujícího obrázku je zřejmé, že u cihelného střepu součinitel tepelné vodivosti vzrůstá s objemovou hmotností, jak je tomu obvyklé pouze v případě suchého stavu střepu. Při zvyšující se vlhkosti cihelného střepu je do objemové hmotnosti zhruba 1600 kg∙m-3 stav opačný, součinitel tepelné vodivosti mírně klesá s objemovou hmotností cihelného střepu a až od uvedené hodnoty objemové hmotnosti, která byla označována za hranici lehčeného střepu příkře stoupá se směrnicí zvyšující se stoupajícím obsahem vlhkosti cihelného střepu.
Pro orientaci a porovnání tepelné vodivosti běžných stavebních materiálů s tepelnou vodivostí zdiva z různých druhů zdicích prvků uvedenou níže slouží následující tabulka:
Návrhové hodnoty součinitele tepelné vodivosti vybraných materiálů dle ČSN 73 0540-3:2005
| Materiál, jeho označení | Rozmezí objemové hmotnosti v suchém stavu v kg∙m-3 | Rozmezí součinitele tepelné vodivosti λu ve W∙m-1·K-1 |
| Pěnový polystyren – EPS | 15-35 | 0,039-0,044 |
| Výrobky z minerální vlny – MW | 50-150 | 0,041-0,049 |
| Vápenocementová omítka – MVC | 1600 | 0,88 |
| Perlitová omítka | 250-500 | 0,10-0,18 |
| Měkké dřevo kolmo k vláknům | 400 | 0,18 |
| Beton hutný | 2 100-2 300 | 1,23-1,36 |
| Ocel uhlíková | 7850 | 50 |
| Ocel chromniklová 22 % Cr, 22 % Ni | 7850 | 15 |
5. Ekvivalentní součinitel tepelné vodivosti Λev ve W∙m-1·K-1, schopnost vrstvy dané tloušťky sestávající z různých materiálů, popř. vzduchových vrstev vrstvených rovnoběžně s tepelným tokem šířit teplo. Ekvivalentní součinitel tepelné vodivosti udává tepelnou vodivost nehomogenní vrstvy stejné tloušťky, která se v ploše nebo v průřezu může sestávat z různých druhů materiálů. Hovoří se o nestejnorodé vrstvě s různými materiály ve vrstvě kolmé na tepelný tok (ve směru teplotního spádu). Ekvivalentní součinitel tepelné vodivosti stanovený zkouškou nebo výpočtem je vztažen k určujícím vlastnostem zdiva bez omítek včetně jeho tloušťky, uspořádání zdiva, geometrickým parametrům zdicích prvků apod. Při výrazné tepelné nehomogenitě a rozdílnosti tepelných vlastností jednotlivých materiálů ve vrstvě zdiva by nebylo přesné z této hodnoty stanovit přepočtem např. tepelný odpor zdiva silnějšího/slabšího. Míra nepřesnosti vzrůstá např. s rozdílností objemové hmotnosti cihelného střepu obvodového žebra a žeber vnitřních, s rozdílem ekvivalentní tepelné vodivosti vrstvy ložné spáry a nehomogenní vrstvy zdicích prvků, u zdiva ze zdicích prvků s velikostí úchytných otvorů, kanálků pro výplňový beton apod. Ekvivalentní hodnoty slouží k rychlému porovnání účinnosti tepelněizolační schopnosti jednotlivých vrstev a slouží jako vstupní hodnoty pro další výpočty.
Ekvivalentní součinitel tepelné vodivosti se stanoví:
- Výpočtem podle ČSN 73 0540-4 Tepelná ochrana budov – Část 4: Výpočtové metody v návaznosti na EN ISO 6946 Stavební prvky a stavební konstrukce – Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla – Výpočtová metoda, popř. na EN ISO 10211-1 Tepelné mosty ve stavebních konstrukcích – Výpočet tepelných toků a povrchových teplot – Část 1: Základní metody.
- Měřením dle EN 12664 Tepelné chování stavebních materiálů a výrobků – Stanovení tepelného odporu metodami chráněné topné desky a měřidla tepelného toku – Suché a vlhké výrobky o středním a nízkém tepelném odporu popř. dle EN 1934 Tepelné chování budov – Stanovení tepelného odporu metodou teplé skříně při použití měřiče tepelného toku – Zdivo, nebo dle EN ISO 8990 Tepelná izolace – Stanovení vlastností prostupu tepla v ustáleném stavu – Kalibrovaná a chráněná teplá skříň a následným výpočtem z hodnoty tepelného odporu nebo součinitele prostupu tepla vrstvy. V případě výpočtu ekvivalentního součinitele tepelné vodivosti zdiva např. z naměřených hodnot tepelného odporu je třeba mít na paměti, zda byl fragment měřen s omítkami nebo bez nich.
Typickým příkladem nestejnorodé vrstvy je zdivo, kde zdicí prvky jsou odděleny ložnou maltovou spárou a styčnou maltovou spárou nebo zalomenou styčnou vzduchovou vrstvou lemovanou obvodovým žebrem (spoj P+D).
Tepelnětechnické vlastnosti takovéto nestejnorodé vrstvy, její tepelný odpor, ekvivalentní součinitel tepelné vodivosti vrstvy ovlivňují zejména tyto faktory:
– součinitelé tepelné vodivosti jednotlivých materiálů/dané vzduchové vrstvy zastoupené v nestejnorodé vrstvě;
– plocha materiálů s vyšší hodnotou součinitele tepelné vodivosti; určující je tedy tloušťka maltování a rozměry zdicích prvků v rovině kolmé na tepelný tok;
– tepelný odpor (ekvivalentní tepelná vodivost) vrstvy ložné (styčné) spáry závisí na způsobu maltování ložné spáry (maltování v pásech nebo v plné ploše) a styčné spáry a její tvarové řešení – tloušťka a rozvinutá délka obvodového žebra boku zdicího prvku;
– geometrické a tvarové faktory zdicích prvků;
– popř. záteky zdicí malty do děr nebo dutin prvku.
Vliv uvedených faktorů je zřejmý z následující závislosti ekvivalentního součinitele tepelné vodivosti na tloušťce ložné spáry zdiva o tl. 400 mm ze zdicích prvků typu THERM s kapsou na maltu ve styčných spárách.
Pro orientaci a porovnání tepelné vodivosti běžných materiálů uvedených výše s ekvivalentní tepelnou vodivostí zdiva z různých druhů zdicích prvků s různou objemovou hmotností slouží následující tabulka.
6. Tepelný odpor vrstvy, zdiva, konstrukce R v m2·K·W-1, je tepelněizolační vlastnost vrstvy materiálu, zdiva konstrukce, nestejnorodé vrstvy, dané tloušťky. Je-li známa hodnota součinitele tepelné vodivosti vrstvy materiálu Λ, nebo její ekvivalentní hodnota Λev a povrchy vrstvy jsou kolmé na směr tepelného toku a jsou vzájemně rovnoběžné, je tepelný odpor dán podílem tloušťky vrstvy a součinitele tepelné vodivosti, popř. její ekvivalentní hodnoty. Tepelné odpory jednotlivých vrstev konstrukce lze vzájemně sčítat.
7. Součinitel prostupu tepla, U-hodnota ve W·m-2·K-1 stanoví celkovou výměnu tepla v ustáleném stavu mezi dvěma prostředími vzájemně oddělenými stavební konstrukcí, zdivem o tepelném odporu R. Zahrnuje vliv všech tepelných mostů včetně vlivu prostupujících hmoždinek a kotev, které jsou součástí konstrukce, zdiva. Součinitel prostupu tepla udává množství tepla ve wattech, které prostoupí plochou 1 m2 konstrukce pří rozdílu teplot prostředí 1 K. Jedná se tedy o jednotkovou tepelnou ztrátu prostupem HT tepla vztaženou na plocha 1 m2 dané stavební konstrukce a rozdíl teplot prostředí 1 K, které odděluje.
8. Zdicí prvek, stavební výrobek, obvykle tvárnice, cihla, tvarovka, blok daného tvaru, rozměrů s příslušným geometrickým uspřádáním otvorů, zářezů, drážek, prohlubní nebo bez nich, který určeným uspořádáním a vzájemným spojením tvoří zdivo s určenými vlastnostmi. Rozlišuje se zdicí prvek plný, děrovaný nebo vícevrstvý.
9. Tepelný most, část dané stavební konstrukce, kde se její tepelný odpor místně významně mění:
a) úplným nebo částečným průnikem stavební konstrukce nebo vrstvy materiálu s odlišnou tepelnou vodivostí (konstrukce je tepelně nestejnorodá), nebo stavební konstrukce obsahuje alespoň jednu nestejnorodou vrstvu,
b) změnou tlouštěk vrstev stavební konstrukce;
c) rozdílem mezi vnitřními a vnějšími plochami stavební konstrukce, např. výztužným žebrem.
Vliv tepelného mostu se zohledňuje při výpočtu tepelného odporu konstrukce R a součinitele prostupu tepla U. Tepelný most ovlivňuje tepelné vlastnosti stavební konstrukce stanovené výpočtem nebo měřením. Důsledkem výskytu tepelného mostu v konstrukci je v porovnání se stejnou konstrukcí bez tepelného mostu, zvýšení hustoty tepelného toku a lokální snížení vnitřní povrchové teploty konstrukce. Tepelné mosty jsou bodové a lineární.
Tepelným mostem není vzájemný styk dvou nebo více druhů stavebních konstrukcí, např. konstrukční styk obvodového pláště a stropní konstrukce, příčky a obvodové konstrukce apod. Tato tepelná nestejnorodost se nazývá tepelnou vazbou.
10. Tepelná vazba je rozhraní mezi dvěma a více konstrukcemi, kde tepelný tok v konstrukcích je významně změněn jejich vzájemným působením. Je to zvláštní případ tepelného mostu, odlišný od ostatních svou nepřiřaditelností k jedné či druhé konstrukci. V některých přejímaných normách EN/ISO se nazývá i tato tepelná nestejnorodost tepelným mostem přesto, že ze vzájemných souvislostí je zřejmé, že se jedná o tepelné vazby. Vliv tepelné vazby se nezahrnuje při výpočtu nebo měření tepelného odporu konstrukce R nebo součinitele prostupu tepla U jednotlivých konstrukcí, ale až při výpočtu měrné ztráty prostupem tepla HT a průměrného součinitele prostupu tepla Uem apod. Obdobně jako u tepelných mostů se rozlišují lineární a bodové tepelné vazby.
Nejnovější komentáře