Slovak English French German

Tepelno-technické vlastnosti konštrukcie

Tepelno-technické vlastnosti modulového konštrukčného systému

 

Simulácia tepelného toku naprieč modulom v miestach bez výstuh:

(kliknite na obrázky pre zväčšenie)

Na obrázkoch je znázornený tepelný tok naprieč modulom metódou izoteriem a simuláciou pohľadu tepelnou kamerou. Tepelné mosty v konštrukcii sú spôsobené iba smrekovými hranolčekmi, ktoré mierne ohýbajú izotermy.
Teplota na povrchu vnútorných a vonkajších plôch v mieste osadenia stĺpikov je zvýšená, resp. znížená len zanedbateľne, rádovo v desatinách °C.
V miestach bez výstuh je hodnota tepelného odporu až R=7,27 m2.K.W-1 a jeho prevrátená hodnota U=0,1375 W.m-2.K-1.

 

Simulácia tepelného toku naprieč modulom v miestach s výstuhami:

(kliknite na obrázky pre zväčšenie)

V miestach s výstuhami je vidieť zvýšenie tepelnej vodivosti oproti miestam bez výstuh, čo spôsobuje väčšia tepelná vodivosť horizontálnych výstuh na báze OSB dosky.
V týchto miestach je U=0,1576 W.m-2.K-1 a tepelný odpor R=6,35 m2.K.W-1, čo je výrazný pokles, až o 0,92 m2.K.W-1.
Keďže snahou výrobcu je navrhnúť skladbu steny s čo najvyšším tepelným odporom tak, aby sa únosnosť steny znížila čo najmenej, rozdelili sa výstuhy tak, že v strede výšky modulu je ponechaná medzera 200 mm, a výstuhy zaberajú len výšku 2 x 100 mm (zhora aj zdola).

 

Simulácia priemerného tepelného toku naprieč modulom:

(kliknite na obrázky pre zväčšenie)

Výsledná hodnota tepelného odporu modulu aj s uvážením výstuh je R=6,78 m2.K.W-1.
Táto hodnota bola zisťovaná aj experimentálne v laboratóriu Technickej univerzity vo Zvolene, kde pri použití tepelnej izolácie ISOVER RIO bola nameraná hodnota R = 6,66 m2.K.W-1.

 

Simulácia tepelného toku dokončenej obvodovej steny s konštrukčným systémom φ-ha:

(interiérová strana, príklad použitia systému φ-ha v obvodovej stene)

(kliknite na obrázky pre zväčšenie)

 

Pri výpočte sa uvažovalo s nasledovnou skladbou obvodovej steny:

názov vrstvyd [m]lambda [W/mK]C [J/kg.K]RO [kg.m-3]delta [s].109
01 Sadrokartón 0.013 0.2200 1060.0 750.0 0.020905
02 Proclima Intello 0.001 0.3500 1400.0 500.0 0.000005
03 penový polystyrén 0.020 0.0350 1270.0 40.0 0.003136
04 Modul + Climatizer 0.300 0.0450 850.0 50.0 0.171043
05 DVD-Hofa 0.019 0.0480 1380.0 230.0 0.037629
06 Solitex WA 0.001 0.3500 1000.0 200.0 0.008552
07 DVD-Hofa 0.035 0.0480 1380.0 230.0 0.037629
08 Baumit lep. malta 0.004 0.8000 920.0 1700.0 0.010453
09 Baumit usl. omietka 0.002 0.8000 920.0 1700.0 0.015679

 

Okrajové podmienky:

alfa,i = 8.00 W.m-2.K-1 ... t,i = 20.0 oC, ... fí,i = 60.00 %

alfa,e = 23.00 W.m-2.K-1 ... t,e = -18.0 oC, ... fí,e = 90.00 %

 

Tepelný a difúzny odpor, tepelná prijímavosť, pohlivosť, inercia vrstiev

číslo vrstvyR [m2K/W]Rd [m/s].109b [W2.s/m4.K2]s [W/m2.K]D [-]
01 0.0591 0.6219 174900.0 3.567 0.2108
02 0.0029 199.3223 245000.0 4.222 0.0121
03 0.5714 6.3780 1778.0 0.360 0.2055
04 6.6667 1.7540 1912.5 0.373 2.4869
05 0.3958 0.5049 15235.2 1.053 0.4168
06 0.0029 0.1169 70000.0 2.257 0.0064
07 0.7292 0.9301 15235.2 1.053 0.7677
08 0.0050 0.3827 1251200.0 9.541 0.0477
09 0.0025 0.1276 1251200.0 9.541 0.0239
Suma: 8.4354 210.1383   x = 2.954 4.1778

 

teplota povrchu konštrukcie: tip = 19.45 oC
súčiniteľ prechodu tepla: U = 0.116227 W/m2.K
odpor pri prechode tepla: Ro = 8.603879 m2.K.W-1
hrúbka konštrukcie: d = 0.395 m
plošná hmotnosť konštrukcie: m = 48.870 kg.m-2

Tepelný odpor konštrukcie: R= 8.435 >= Rnorm = 3.00 m2.K.W-1

 

Teplotný útlm

teplotný útlm = 97.316249 > 8.3 fázové posunutie teplotných kmitov = 11.280 h

 

Priebeh teploty a tlakov vodných pár

c.v.x [m]t ['C]Rdx [m/s].109pd [Pa]pd'' [Pa]kondenzácia (áno/nie)
  0.0000 19.45 0.0000 1402.04 2258.13  
01 0.0130 19.19 0.6219 1398.22 2221.78 nie
02 0.0140 19.17 199.9442 174.83 2220.03 nie
03 0.0340 16.65 206.3222 135.69 1894.29 nie
04 0.3340 -12.79 208.0761 124.92 202.00 nie
05 0.3530 -14.54 208.5810 121.82 172.18 nie
06 0.3540 -14.55 208.6980 121.10 171.98 nie
07 0.3890 -17.77 209.6281 115.40 127.42 nie
08 0.3930 -17.80 210.0108 113.05 127.15 nie
09 0.3950 -17.81 210.1383 112.26 127.02 nie

 

Kontrola na kondenzáciu

povrchová:
ts+dts=11.99+0.20=12.19 <= tip=19.45 => nekondenzuje na povrchu
max. relatívna vlhkosť, pri ktorej ešte nekondenzuje: 95.4%

v konštrukcii:
v konstrukcii ku kondenzácii nedochádza!

(kliknite na obrázky pre zväčšenie)

Pri použití takejto skladby obvodovej steny o celkovej hrúbke obvodovej steny 39,5 cm sa dosiahne tepelný odpor R=8,435 m2.K.W-1, resp. hodnota U = 0,118 W m2.K-1. Tieto hodnoty dávajú dobrý predpoklad pre realizáciu kvalitného nízkoenergetického štandardu stavby.

Podkladné vrstvy kontaktnej fasády sú tvorené z difúzne otvorených materiálov, takže ročná bilancia množstva skondenzovaných vodných pár je rovná nule. Tento ukazovateľ je veľmi dôležitý zvlášť u drevených stavieb.

Ak uvažujeme s interiérovou teplotou t = 20 °C a relatívnou vlhkosťou vzduchu interiéru φ = 60 %, tak sa teplota rosného bodu pohybuje okolo 13 °C. Izoterma s touto hodnotou prebieha v úrovni vertikálnych lát pod sadrokartónom a nachádza sa za parozábranou, takže ku kondenzácii vodných pár pred parozábranou nedochádza.

 

Simulácia tepelného toku na vonkajšom rohu steny v konštrukčnom systéme φ-ha:

(kliknite na obrázky pre zväčšenie)

 

Simulácia tepelného toku vmieste prieniku priečky do obvodovej steny v konštrukčnom systéme φ-ha:

(kliknite na obrázky pre zväčšenie)

V mieste styku vnútornej deliacej priečky s obvodovou stenou nedochádza k vzniku tepelného mostu.

Z obrázkov vidieť, že v mieste prieniku priečkového dielca skrz dielec obvodovej steny nedochádza k výraznému zakriveniu izoterm smerom dovnútra, takže tepelná vodivosť v tomto mieste je tiež len zanedbateľne zvýšená. V mieste prieniku sa totiž nachádza väčšie množstvo výstuh a stĺpikov, čo sú materiály s vyššou tepelnou vodivosťou, než má okolitá tepelná izolácia.

Teplota v rohoch je vyššia, než teplota rosného bodu. Na stavbe pri realizácii parozábrany sa pritom zahýna parotesná fólia ešte min. 0,5 m smerom dovnútra interiéru po obidvoch stranách priečky, takže ani v týchto miestach nedôjde ku kondenzácii vodných pár.


Pozrite tiež kompletný dokument Tepelno-technické vlastnosti konštrukcie na báze modulov φ-ha (pdf, 1MB) zahŕňajúci aj porovnanie so stavebnými konštrukciami na báze Durisolu, Ytongu a Porothermu.