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:

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

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

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.