Pokud jde o zamezení přehřívání interiéru v teplých obdobích roku, vstupuje do hry více činitelů. Klima v dřevostavbách je výrazně ovlivněno solárními tepelnými zisky a kromě dalších faktorů ho lze zásadně měnit třemi způsoby:
- tepelnými a akumulačními vlastnostmi objektu,
- stíněním a
- větráním.
Tepelněizolační a akumulační schopnosti dřevostavby
Tepelněizolační a akumulační schopnosti budovy je třeba řešit již v jejím návrhu. Ovlivňují jednak únik tepla z budovy v zimním období z interiéru s vyšší teplotou do exteriéru s teplotou nižší, a dále izolační parametry v teplých obdobích roku, kdy je především v horkých dnech žádoucí snížit průnik tepla z exteriéru do interiéru.
Tepelněizolační materiály
Z hlediska minimalizace tepelných ztrát je při výběru tepelné izolace primárně důležitý součinitel tepelné vodivosti λ a také celková tloušťka vrstvy v konstrukci.
Obr.: Ekologická sanační deska Steico Special Dry pro dodatečnou izolaci krovu nad krokvemi. Funguje jako tepelná izolace, protivětrná zábrana, pojistná hydroizolace a optimální protihluková ochrana. Je vynikající obranou proti horku v létě. Tepelná vodivost 0,041 W/mK. Foto: Steico
Význam fázového posunu
Fasáda domu a střešní krytina jsou ohřívány sluncem. Teplota těchto povrchů se zvyšuje po dobu osvitu, poté klesá. Důležité je, že ne všechny plochy na domě se ohřívají stejně – na střechu svítí slunce dlouho skoro kolmo, na stěny po kratší dobu a pod ostrým úhlem.
Prostory pod střechou jsou tedy vyhřívány rychleji než místnosti s obvodovými stěnami. Změna teploty zmíněných ploch je různá, platí však její směr od vnější plochy konstrukce do interiéru.
Také není zásadní, jak rychle proniknou vysoké teploty z exteriéru dovnitř budovy, ale za jak dlouho jsou tam patrné.
Doba, která uplyne, než se izolantem naakumulovaná nejvyšší exteriérová teplota projeví v interiéru, se nazývá - fázový posun teplotního kmitu.
V případě tepelněizolačních materiálů platí, že čím vyšší mají objemovou hmotnost a měrnou tepelnou kapacitu, tím delší je fázový posun. Ovšem ne vždy bychom měli usilovat o co nejdelší interval fázového posunu.
Přehřívání konstrukce vlivem vysokých vnějších teplot zcela zabránit nelze, je však možné zpomalit průchod tepla tak, aby se nejvyšší venkovní teplota projevila v interiéru až v době, kdy je možné jej ochladit větráním. Vzhledem k tomu, že rozdíly teplot ve dne a v noci jsou zatím stále výrazné, lze díky této skutečnosti významně zlepšit vnitřní klima v domě či bytě.
Stínění a větrání dřevostavby
Kromě výše zmíněného je klima v interiéru možné velmi výrazně zlepšit také použitým stíněním – od speciálních blackoutových textilií po vnější žaluzie, ovlivňuje ho též akumulace tepla dané stavby a noční větrání.
Vliv jednotlivých složek zjišťovala studie společnosti EMPA (Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology), jejíž výsledky uvádějí použité grafy a diagramy.
Obr.: Vliv zastínění - Intenzita zastínění zde ovlivňovala teplotu v interiéru až o 3 °C. Zdroj: EMPA
Obr.: Vliv nočního větrání - Intenzita větrání významně ovlivňuje teplotu v interiéru, v tomto případě během noci až o 4,5 °C. Zdroj: EMPA
Otázky pro odborníka
Ing. Ladislav Kubů
specialista MTA
Při výběru tepelněizolačního materiálu hledíme především na součinitel tepelné vodivosti. Stále převažuje názor, že dřevostavby nemají ideální akumulační vlastnosti...
Mýtus o nízké akumulaci tepla v dřevostavbách již dávno padl. Nyní máme k dispozici tepelné izolace na bázi dřeva, ať již ve foukaném stavu (STEICO zell, floc), v měkkých matracích (STEICO flex) nebo jako takzvané „tvrdé" oplášťovací desky s perem a drážkou pro stěnové či střešní konstrukce.
Tyto materiály na bázi dřeva mají nejen velmi nízké součinitele tepelné vodivosti (0,036–0,048 W/mK) při vysokých objemových hmotnostech, ale v porovnání s běžnými tepelnými izolacemi téměř třikrát větší tepelnou akumulaci, výborné difuzní vlastnosti, výraznou schopnost regulace vlhkosti a zajímavé akustické parametry.
Nejen, že velmi příznivě chrání konstrukce – ať již dřevostaveb či zděných objektů proti letnímu přehřívání, ale i v zimním období dokážou svými parametry tepelné akumulace mnohem déle udržet teplo uvnitř budov.
Bohužel nejen běžný spotřebitel, ale i část odborné veřejnosti dosud nepracují s dalšími velmi důležitými vlastnostmi izolačních materiálů – tepelnou kapacitou, fázovým posunem, objemovou hmotností a sorpcí pro zvýšení tepelné pohody a prostředí v interiérech.
Jak lze konkrétně ovlivnit teplotu v místnosti určitým typem tepelné izolace?
Pro ovlivnění teploty v interiéru existuje v současné době poměrně dost prostředků – vytápění, chlazení, klimatizace, rekuperace nebo jejich kombinace.
Z našeho pohledu doporučujeme především již v rámci projektu a hrubé stavby využít kvalitních tepelných izolací na bázi dřeva a jejich dostatečné tloušťky v konstrukci, a prostřednictvím výborných vlastností těchto materiálů podstatně eliminovat jak dodatečné vytápění, tak chlazení objektů v jednotlivých ročních obdobích.
Zatím vyšší náklady na pořízení takových izolací se velice brzy vyrovnají a následně podstatně uspoří nutné dodatečné zvýšené náklady na vytápění nebo chlazení objektu.
Obr.: Sádrovláknité desky fermacell (vlevo) mají díky své vysoké objemové hmotnosti a materiálovému složení vynikající vlastnosti z hlediska akumulace tepla a ochrany dřevostavby před přehříváním. Desky se skládají z 80 % ze sádry a z 20 % z papírových vláken. Objemová hmotnost je 1250 kg/m3. Foto: Fermacell
Otázky pro odborníka
Ing. Karel Sedláček, Ph.D.
vedoucí oddělení materiálově-technické podpory ISOVER
Jaké parametry kromě součinitele tepelné vodivosti ovlivňují tepelné klima v prostoru?
Záleží na úhlu pohledu, z hlediska tepelné izolace je tepelná vodivost asi klíčovým faktorem, dalším je pak samozřejmě tloušťka izolace.
Pokud na stavbu hledíme jako na celek, záleží i na použitém stavebním materiálu – zda je o dřevostavbu, či zděný dům. V tomto případě mohou hrát roli i objemová hmotnost jednotlivých výrobků, jejich tepelná kapacita, u produktů na vnějším či vnitřním líci i barva či emisivita a podobně.
Jaký interval fázového posunu je optimální pro zajištění tepelné stability či alespoň pobytově příjemného prostředí v interiéru?
Toto nelze zcela jednoznačně říci, většinový názor je posun co nejvyšší, ideálně cca 12 hodin. Nicméně pokud bude nejvyšší vnější teplota dejme tomu v 15:00, promítne se v interiéru se zpožděním 12 hodin, a tedy ve 3:00 ráno, což ovšem asi není ideální doba, kdy bychom na spaní chtěli mít největší horko.
Samozřejmě výkyv z 20 na 22 °C zřejmě nikomu vadit nebude, ale výkyv z 25 °C na 28 °C již nemusí být žádoucí. Naopak fázový posun například jen o pět hodin sice zvedne teplotu strměji – maximální teplota z 15:00 se v interiéru projeví již ve 20:00, a to ještě vyšší teplotou, například z 25 °C na 30 °C, nicméně v 22:00 už klesne třeba k 27 °C a bude klesat dále.
Takže pokud jde o délku intervalu fázového posunu, opravdu záleží na tom, kdy kdo chodí spát, jaký má svůj individuální režim a co preferuje.
Je pro eliminaci přehřívání konstrukce v dřevostavbách důležitý konkrétní typ tepelněizolačního materiálu (při stejné hodnotě součinitele tepelné vodivosti λ a tloušťky vrstvy)?
Záleží na celkové akumulaci stavby jako celku a cíli, kterého chceme dosáhnout. V závislosti na situaci nám totiž může nějaký materiál pomoci a jindy stejný materiál naopak uškodit. Například produkty s vyšší tepelnou kapacitou mohou prodloužit teplotní spád, ale to může či nemusí být výhodné, jak jsem již výše zmiňoval.
Při uvažování o zvoleném typu tepelněizolačního materiálu se kromě součinitele tepelné vodivosti soustřeďujeme také na hodnotu objemové hmotnosti a měrné tepelné kapacity daného materiálu.
Je však třeba mít na paměti, že kromě tepelněizolačního materiálu je při výpočtu nutné brát v úvahu i působení dalších materiálů ve skladbě konstrukce – obkladové desky v interiéru, druh fasády, střešní krytinu a podobně.
Obr.: Speciální samolepicí spojovací páska Isover Vario® XtraPatch funguje na systému suchého zipu – jednotlivé díly spojovací pásky 2 × 6 cm se lepí na vzdálenost 40 cm. Usnadňuje manipulaci, a tedy šetří čas. Zdroj: Isover
Obr.: Vliv typu tepelné izolace - Byla použita skelná vlna, kamenná vlna, celulóza, měkké a tvrdé dřevovlákno, ale jak ukazuje výsledný graf, typ použité tepelné izolace překvapivě neměl na vnitřní teplotu zásadní vliv, teplota v interiéru se lišila maximálně o 1 °C. Je tedy důležité objekt zaizolovat, druh izolace nehraje dle studie zásadní roli. Zdroj: EMPA
Obr.: Shrnutí vlivů majících dopad na fázový posun teplotního kmitu testovaných modelů dřevostaveb. Je zřejmé, že mezi tři hlavní faktory patří stínění, tepelná akumulace celé stavby a intenzita nočního větrání. Vlastní typ použité tepelné izolace má také vliv, ale v celkovém porovnání jen 1 % oproti jiným činitelům. Zdroj: EMPA
Redakčně upraveno pro web.
Čerstvé novinky ze světa dřevostaveb