Trocha teorie pro stavebníky

Ještě nedávno se za základní kritérium, které ovlivňuje výslednou kvalitu objektu z hlediska pohody prostředí a z hlediska tepelných ztrát považoval tepelný odpor. Dnes normy vyžadují počítat a zjišťovat součinitel prostupu tepla. Norma pro každou konstrukci udává požadovanou hodnotu součinitele prostupu tepla a rovněž hodnotu doporučenou. Stavba tedy musí vyhovovat minimálně požadované hodnotě.
Chudáci stavaři se navíc nemohou dostat ani k platným normám, protože jsou nelogicky drahé a opsat nebo zkopírovat je – v totálním rozporu se zdravým rozumem – dokonce trestné. Normalizační ústav, který má normy „pod palcem“, má totiž na svých webových stránkách uvedeno: „Rozmnožování a rozšiřování českých technických norem (ČSN) nebo jejich částí vydaných na jakémkoliv nosiči je podle ustanovení § 5 odst. 8 zákona č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky a o změně a doplnění některých zákonů, bez souhlasu ČNI zakázáno. Neoprávněné rozmnožování a rozšiřování českých technických norem (ČSN) nebo jejich částí je postihováno Úřadem pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví podle ustanovení § 19 odst. 3 zákona č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky a o změně a doplnění některých zákonů, pokutou do výše 1 milionu Kč.“ (tyto věty si můžete najít na internetu na webové adrese této monopolní a nedotknutelné firmy www.cni.cz). To je síla, co? Takže je lepší, když něco postavíte blbě a ono to spadne, než když si opíšete normu; takovou tu, co při objemu 40 stránek stojí 1200 Kč.

Normu ČSN EN 13947 (73 0321) Tepelné chování lehkých obvodových plášťů – Výpočet součinitele prostupu tepla si tedy za 640 Kč nekupujte, výpočty jsou pro laika vcelku zbytečné, protože mnohé potřebné informace majitel domu a stavebník beztak nemá. Levněji vás vyjde konzultace se stavařem, který se tím zabývá (nikoli ale s Pepou odnaproti, který jen občas „láduje míchačku“ a skutečným zedníkům chodí leda pro pivo). Pro začátek stačí vědět, že základní veličinou vypovídající o tepelně izolačních schopnostech stavební konstrukce (o schopnosti materiálu vést teplo) je součinitel tepelné vodivosti λ (lambda) s jednotkou W/m.K, watt na metr kelvin (která se píše častěji W.m^-1.K^-1, popř. Wm^-1K^-1).
Jinou důležitou veličinou je součinitel prostupu tepla U (jednotkou je W/m².K), jímž se vyjadřuje tepelně izolační schopnost ohraničující konstrukce domu. Pro součinitel prostupu tepla U platí, že čím nižší je jeho hodnota, tím lepší tepelně izolační vlastnosti konstrukce má (na rozdíl od dříve užívané hodnoty R, což je tepelný odpor).
Součinitel prostupu tepla vyjadřuje, kolik tepla projde 1 m² konstrukce při rozdílu teplot na obou stranách konstrukce 1 °C.
Požadovaná minimální hodnota součinitele prostupu tepla U (W/m².K) musí pro obvodovou zeď dosahovat hodnoty 0,38 (W/m².K). Pro obvodové zdivo z cihel je doporučená hodnota 0,25 (W/m².K).
Ještě před několika roky se součinitel prostupu označoval „k“; norma pak určovala požadovaný tepelný odpor konstrukce R (R = 1/k). Tepelný odpor R udává, jaké množství tepla prochází jedním čtverečním metrem konstrukce určité tloušťky a z daného materiálu v každé vteřině, jestliže jsou na obou stranách této konstrukce jiné teploty.
Tento tepelný odpor konstrukce (jednotka je m²K W^-1) se vypočte ze vztahu R = d / λ (tloušťka izolace v metrech se vydělí výpočtovou hodnotou součinitele tepelné vodivosti materiálu). Výsledný tepelný odpor je součtem všech vrstev konstrukce; ty se (po přepočtu na tloušťku) sečtou. Hodnota, kterou normy požadují pro vnější stěnu, je 3 m²KW^-1; přípustná hodnota, která platí pro rekonstrukce, je 2 m²KW^-1.

Další parametry stavebních materiálů

Měrná tepelná kapacita c vyjadřuje množství tepla, které je třeba dodat 1 kg materiálu, aby se ohřál o 1 °C.
Měrná hmotnost ρ vyjadřuje hmotnost 1 m³ materiálu; udává se v kilogramech.
Tepelná jímavost b (jednotka: W²/sm⁴K²) je součinem λ . p . c; charakterizuje schopnost materiálu o definované vlhkosti teplo akumulovat a opět postupně uvolňovat.
Součinitel teplotní vodivosti (jednotka: m²/s) vyjadřuje schopnost materiálu o definované vlhkosti vyrovnávat rozdílné teploty při neustálém vedení tepla.
Tepelná pohltivost (jednotka: W/m²K) je definována jako schopnost materiálu pohlcovat nebo uvolňovat teplo.
Teplotní útlum konstrukce vyjadřuje schopnost konstrukce tlumit harmonické změny teploty vnějšího vzduchu v zimním (letním) období na vnitřním povrchu konstrukce.
Měrná tepelná kapacita (J/kgK) vyjadřuje množství tepelné energie, kterou je třeba dodat materiálu o definované vlhkosti a hmotnosti = 1 kg, aby se ohřál o 1 K.
Kromě toho se ve stavebnictví používá množství dalších veličin; ty se týkají zejména vlhkosti ve stavebních materiálech (např. faktor difúzního odporu, součinitel difúzní vodivosti, hmotnostní vlhkost materiálu, objemová vlhkost materiálu, atd.).

Hodnoty tepelné vodivosti vybraných materiálů při teplotě 20 °C

(materiály jsou seřazeny od „nejlepšího“ k nejhoršímu)

Látka	Tepelná vodivost λ [W•m-1•K-1]
vzduch	0,024
skelná vata	0,04–0,042
čedičová vlna	0,039–0,042
pěnový polystyren	0,035 až 0,16
cihla	0,28–1,2
pórobeton	0,15–0,2
desky OSB	0,13
liapor	0,14–0,77
sklo	0,60–1,0
škvárobeton	0,70
voda	1,0
beton	1,5
čedič	1,4
žula	4,1
křemen	8,4

Pro zajímavost některé hodnoty tepelných izolací

Pro získání stejného tepelného odporu R = 2,5 m²KW^-1 jako má 10cm vrstva minerální vlny o tepelné vodivosti 0,04 W/mK by bylo nutno tepelnou izolaci vytvořit ze dřeva o tloušťce 30 až 45 cm (podle druhu dřeva). Stejně izoluje zeď ze dvou řad (80 cm) cihelných bloků nebo 200 cm silná zeď z klasických plných cihel. Kdyby jako tepelná izolace měl sloužit železobeton, pak by stěna z něj musela mít tloušťku přes 3 m.

Že jsme na vás vychrlili spoustu veličin a jednotek a máte z nich v hlavě guláš? Když jej nebude mít stavební dozor na stavbě vašeho domku nebo projektant, bude to v pořádku. Pokud vás ale firma nabízející vám stavbu na klíč nebo dodání toho „nejlepšího materiálu“ bude chtít utloukat koeficienty a čísly o kterých si bude myslet, že jim nerozumíte, nemusíte se nechat napálit.