Če načrtujete ali ste v procesu gradnje hiše, morate poznati parametre, ki opisujejo materiale. Eden izmed njih je koeficient toplotne prevodnosti λ.

Zdaj je treba graditi energijsko varčne hiše, torej hiše, ki ne potrebujejo veliko energije za ogrevanje, kar seveda pomeni nizke stroške. Za doseganje tega standarda so tudi stari objekti podvrženi toplotni posodobitvi. V dobro izoliranih hišah bo lepo živeti tudi poleti, saj se ne segrejejo hitro.

Katere toplotne parametre morajo izpolnjevati objekti in njihova oprema, določa predpis ministra za infrastrukturo, na kratko Tehnični pogoji.Natančno določajo, kako dobro morajo biti izolirani zunanji zidovi, streha, tla na tleh, pa tudi okna, vrata … Arhitekti morajo pri projektiranju hiše predelne stene sestaviti tako, da dosežejo določeno toplotno prepustnost. koeficient U, to je toplotnoizolacijske lastnosti. Včasih je določeno tudi, kakšno toplotno odpornost mora imeti določena pregrada. Toplotna upornost je recipročna vrednost koeficienta toplotne prehodnosti U. Za njihov izračun je treba poznati koeficient toplotne prevodnosti λ (lambda) vsakega materiala. Ta vrednost je navedena v dokumentaciji gradbenega materiala, na primer v izjavi o lastnostih, tehničnem listu. Lambda lahko navede proizvajalec na podlagi izračunov ali navede na podlagi testov v pooblaščenem laboratoriju.

Koeficient toplotne prevodnosti λ (lambda): definicija

Toplotna prevodnost (toplotna prevodnost) je lastnost katere koli snovi v danem agregatnem stanju. Toplotna prevodnost λ je količina toplotne energije, ki teče skozi vzorec kot posledica zunanje temperaturne razlike.

Koliko toplote teče skozi snov, lahko preučite tako, da analizirate vzorec določene velikosti, pri čemer upoštevate njegovo debelino, površino preseka, čas pretoka in temperaturne razlike.

Formula za izračun lambde je:

Q=λ ( S ΔTt/d)

to je:

λ=( Q/t) (d/S ΔT)

kje:

λ - koeficient toplotne prevodnosti,

ΔQ - količina toplote, ki teče skozi telo,

t - čas pretoka,

L - dolžina telesa,

S - površina prečnega prereza telesa,

ΔT - temperaturna razlika v smeri prevajanja toplote,

d - debelina pregrade.

Koeficient toplotne prevodnosti λ (lambda): enota

Enota SI za toplotno prevodnost je W/(m K). Izraža količino toplotnega toka skozi enoto površine materiala dane debeline, če je temperaturna razlika med obema stranema 1 K (Kelvin).

Lambda koeficient v konstrukciji

Koeficient toplotne prevodnosti λ (lambda) je izjemno pomemben za gradbene materiale, še posebej za toplotno izolacijo. V skladu z zakoni fizike toplota vedno teče proti območju nižje temperature. Zunanje stene so torej zasnovane tako, da ščitijo objekt pred uhajanjem toplote. Zato je na splošno za izdelavo ovoja stavbe najbolje izbrati materiale z najnižjo lambdo. Nižja ko je vrednost koeficienta λ (lambda), material slabše prevaja toploto in zato bolje izolira toplotne izgube. Če izberete material z boljšo - nižjo - lambdo, lahko uporabite tanjši sloj. Pri gradnji je pomembna tudi primerna debelina predelnih sten. Teoretično lahko zgradite hišo iz opeke, katere zunanje stene bodo ustrezale trenutnim zahtevam glede toplotne izolacije. Vendar bodo morali biti zelo debeli, kar je negospodarno in grdo.Zato se proizvajalci gradbenih materialov nenehno ukvarjajo z izboljšanjem ene izmed njihovih najpomembnejših lastnosti, to je zmanjšanja njihove toplotne prevodnosti. To je še posebej pomembno pri zidakih in toplotnoizolacijskih materialih.

Koeficient toplotne prevodnosti λ različnih materialov

Kovine so najboljši prevodniki toplote, najmanj pa plini. Zrak je zelo dober toplotni izolator. Zato so v gradbeništvu zelo priljubljeni porozni materiali, torej tisti z veliko majhnimi celicami ali prostori, napolnjenimi z zrakom, na primer porozna keramika, penobeton, polistiren, mineralna volna, aerogel.

Tabela 1

Koeficient toplotne prevodnosti λ različnih materialov

MaterialToplotna prevodnost lambda [W/m.K]
Aerogel0,014-0,017
Zrak0,025
Poliuretanska pena0,022-0,040
Mineralna volna0,031-0,045
Ekstrudirani polistiren0,028-0,040
Grafitni stiropor0,031-0,033
Beli stiropor0,038-0,045
Pluta0,037-0,045
Les0,17-0,30
porobeton0,095-0,18
Porcelanska keramika0,14-0,16
Solid Brick0,7
Beton1,3-1,7
Naravni kamen2-3,5
Jeklo58

Lambda glede na koeficient toplotnega prehoda U in toplotni upor R

Koeficient toplotne prehodnosti U se določi za predelno steno, na primer večslojno zunanjo steno ali streho. Če ga želite izračunati, morate poznati λ (lambda) vsakega materiala in njegovo debelino. Formula za koeficient toplotne prehodnosti je U=λ/d, kjer je d debelina materiala. U-faktor mora biti tako kot lambda čim nižji. Nižje kot je, bolje je predelna stena izolirana. Njegova enota je W/(m2.K).

Toplotna odpornost je inverzna U-faktorju in označuje sposobnost izdelka ali predelne stene, da se upre toplotnim izgubam. Za njegovo določitev moramo poznati tudi faktor λ materiala in njegovo debelino.Formula za toplotno odpornost je R=d/λ, kjer je d debelina materiala. Večja kot je toplotna odpornost, tem bolje. Enota upora je m2.K/W.

Kako kupiti toplotnoizolacijske materiale

Ob poznavanju zahtevanega koeficienta toplotne prehodnosti U predelne stene, npr. V projektu je natančno določeno, kakšen toplotnoizolacijski material naj bo uporabljen ter kakšne lambde in debeline mora imeti. Na ta način je mogoče določiti potrebno toplotno izolacijsko upornost, tako da predelna stena izpolnjuje toplotne zahteve. Na trgu je veliko toplotnoizolacijskih materialov, ki se razlikujejo po lambdi in ceni. Pomembna je tudi debelina izolacije. Če uporabimo material z nižjo lambdo (boljšo izolacijo), lahko stanjšamo njegov sloj.

Za primerjavo različnih materialov morate izračunati indeks cene za toplotno upornost enote WRtako, da vrednost lambda pomnožite s ceno 1 m3 gradiva.Nižji kot je indeks, bolj donosen bo nakup. Pri materialih z najvišjo lambdo pa je lahko potrebna debelina toplotne izolacije prevelika. Zato je najbolje primerjati rezultate za toplotnoizolacijske materiale, ki se razlikujejo po lambda in izbrati optimalno rešitev.

Kategorija:

Gradnja