2. Prenost tepla vedením - vlastnosti materiálov a konštrukcií

Tepelno-izolačná vlastnosť materiálov je tepelná vodivosť, značka λ, jednotka W/m.K. Jej hodnoty si môžete pozrieť v tabuľke materiálov napríklad na http://www.klasici.sk/node/261 , alebo http://www.tzb-info.cz/t.py?t=16&i=58&h=38&obor=1 . Čím má materiál väčšiu λ, tým je lepší tepelný vodič, a tým je horší tepelný izolant. Napríklad fasádny polystyrén má λ = 0,04, porobetón λ = 0,13, betón λ = 1,3.

Schopnosť stavebnej konštrukcie tepelne izolovať, teda brániť prestupu tepla, sa nazýva tepelný odpor, značka R, jednotka m2.K/W. Veľkosť tepelného odporu závisí od hrúbky konštrukcie d a jej tepelnej vodivosti λ: R = d / λ . Čím má konštrukcia väčší R, tým lepšie udrží teplo a tým menej treba dom vykurovať. Pre novostavby je minimálne požadovaná hodnota R = 3. Ale bežne sa stavajú s R = 5 a viac.

Schopnosť stavebnej konštrukcie viesť teplo sa nazýva koeficient prestupu tepla, značka U, jednotka W/m2.K. Ide o prenášaný tepelný výkon cez 1 m2 konštrukcie, pri rozdiele teplôt 1 ˚C medzi jej protiľahlými povrchmi. Ide o prevátenú hodnotu tepelného odporu: U = 1 / R. Napríklad staré okná majú U = 6, nové plastové dvojsklá U = 1,1, obvodová stena U = 1 / 5 = 0,2.

Prehľad veličín a vzorcov:

značka - názov [jednotka], vzorec
λ - tepelná vodivosť [W/m.K]
d - šírka steny [m]
R - tepelný odpor [m2.K/W], R = d / λ
U - koeficient prestup tepla [W/m2.K] - U = 1 / R = λ / d

Príklad 1: Polystyrén má tepelnú vodivosť λ = 0,04 a šírku d = 10 cm. Aký má tepelný odpor?
R = d / λ = 0,1 m / 0,04 W/m.K = 2,5 m.K/W

Príklad 2: Stena je postavená z porobetónu Porfix P2-420. Tepelná vodivosť je λ = 0,1, šírka d = 30 cm. Aký má tepelný odpor?
R = d / λ = 0,3 m / 0,1 W/m.K = 3 m.K/W

Príklad 3: Stena má tepelný odpor R = 3. Koľko fasádneho polystyrénu EPS trebua minimálne prilepiť na stenu aby stena dosiahla tepelný odpor R = 5?
Potrebný pridaný tepelný odpor: R = 5 - 3 = 2
Odvodenie vzorca: R = d / λ ... => ... d = R . λ
Výpočet hrúbky polystyrénu: d = R . λ = 2 x 0,04 = 0,08 m = 8 cm