Oboustranný stavební izolační pás RTI Haasová-Menhart® s více vrstvami
Stavební izolační pás s oboustrannou reflexní hliníkovou fólií chráněný užitným vzorem, patří k nejstarším a technicky nejvyspělejším výrobkům tohoto typu v ČR. Firma RTI Haasová-Menhart®, která tento výrobek na bázi extrudovaného lehčeného polyethylenu vyrábí, uvádí letos jako novinku vícevrstvý stavební pás a nové řešení, které využívá vzduchových mezer.
Součástí testů před uvedením na trh bylo proměření základních tepelněizolačních vlastností jednoduchých oboustranných pásů různých tlouštěk. Firma se rozhodla pro měření na tzv. lambda válci. Toto zařízení je určeno právě pro měření tenkých, ohebných fólií a vedle součinitele tepelné vodivosti (dále také lambda) navíc nabízí i hodnotu odporu při přestupu tepla na termoreflexním povrchu, z něhož lze slušně odhadnout velikost emisivity. Princip měření byl publikován např. v [1].
K měření byl vybrán stavební izolační pás s oboustranným AL, v terminologii výrobce nazývaný i jako typ 2×AL kombi, a sice v deklarovaných tloušťkách 8 mm, 10 mm a 12 mm.
Výsledky měření
Pro každý pás byla provedena tři měření, s třemi, dvěma a jediným návinem pásu na λ-válec. Základní výhodou tohoto měření, plynoucí z rozšiřování následných návinů, je, že žádné měření z této trojice nelze vyjádřit jako lineární kombinaci zbylých dvou. Z trojice měření tak lze získat tři nezávislé veličiny, v našem případě to byl součinitel tepelné vodivosti pásu, povrchový odpor při přestupu tepla a tepelná ztráta aparatury, tzn. teplo, které uniká mimo navinutý vzorek. Ta činila 380 mW/K s výběrovou směrodatnou odchylkou necelých 7 %. Ostatní „konstanty” přístroje byly známé. Výsledky měření ukazuje tabulka 1.
| Typ | tloušťka po navinutí [mm] | střední teplota [°C] | λ(t) [W/(mK)] | RP [m2K/W] | λ(10) [W/(mK)] |
| SIP 2×AL 8 mm | 9,4 | 21,8 | 0,0272 | 0,3536 | 0,0261 |
| SIP 2×AL 10 mm | 10,8 | 23,0 | 0,0283 | 0,3312 | 0,0269 |
| SIP 2×AL 12 mm | 13,1 | 23,1 | 0,0293 | 0,3390 | 0,0277 |
Diskuze výsledků
A. Navinutím pásu na válec došlo kvůli dotvarování hliníkových fólií k mírnému zvýšení jeho tloušťky. Součinitel lambda byl stanoven ze zvýšené tloušťky, což dává mírně horší výsledek oproti skutečné tloušťce.
B. Lambda se obvykle měří při teplotním spádu od 0 °C do 20 °C, což velmi přesně odpovídá hodnotám měřeným při teplotě 10 °C (kdy měříme při minimálním spádu, např. 10 ± 1 °C okolo této teploty). Teplotní střed této série měření na λ-válci byl kolem 22,5 °C, chladnou stranu reprezentovala teplota místnosti. Naměřené lambdy jsou tak mírně horší, než při 10 °C. Známe-li fyzikální povahu transportu tepla v lehčeném polyethylénu (jehož 1/3 se děje sáláním), lze měřené hodnoty λm(t) při teplotě t z tab. 1 převést na hodnoty λ(0) při teplotě 0 °C. Jsou-li λVZ(10) = 0,0251 W/(mK) a λVZ(t) hodnoty difúzního součinitele tepelné vodivosti vzduchu při 10 °C, resp. při teplotě t, platí:
C. Hodnoty součinitele λ(10) při 10 °C ukazuje poslední sloupec v tab. 1. Výsledky měření stavebních izolační pásů 2×AL kombi odhalují zajímavé skutečnosti:
- lambda dosahuje výborných hodnot mírně nad úrovni difúzní tepelné vodivosti vzduchu,
- s klesající tloušťkou lambda pásu klesá.
Příčinou toho je existence silné sálavé složky při prostupu tepla v pásu, což je extrudovaný lehčený polyethylen s uzavřenou buněčnou strukturou. Sálavý paprsek je zde však po několika mm pohlcen a jiný v blízkosti zase emitován atd. To připomíná při velkých tloušťkách difúzi; proto je u velkých tlouštěk sálání zahrnuto do lambdy, která má hodnotu asi λ = 0,04 W/(mK). Se snižováním tloušťky měřeného vzorku vliv sálání klesá a při milimetrových a menších tloušťkách mizí.
Reflexní, tedy nízkoemisivní okraj, podstatně snižuje intenzitu sálavé složky v izolační vrstvě. Jevy, kdy měřící aparatura přestává sálání registrovat, jsou zde proto patrné již u velkých tlouštěk.
U velmi lehkých pěn je vliv jejich tuhé fáze na lambdu zcela zanedbatelný, výsledkem jejich měření u tenkých tlouštěk dává lambdu vzduchu, např. 0,0251 W/(mK) při 10 °C.
D. V pátém sloupci tab. 1 jsou hodnoty odporu při přestupu tepla RP na odrazivém (nesálavém) povrchu měřených pásů. Není-li válec obalen reflexním vzorkem, vykazuje povrchový přestupový odpor, který se s nevelkým rozptylem pohybuje kolem normové hodnoty pro svislou vnitřní stěnu RPN = 0,13 m2K/W. To odpovídá sálavému povrchu s emisivitou ε → 1, ze kterého je válec vyroben.
Při změně povrchu ze sálavého na nesálavý (reflexní) měníme pouze sálavou složku přestupu tepla. Tu můžeme vzít ze známé hodnoty RPN a dosadíme do vzorce pro výpočet odporu při přestupu tepla reflexního povrchu. Jde o postup z učebnic stavební fyziky s tím, že sálavou složku součinitele sdílení tepla mezi válcem a okolím vyjádříme 1. členem Taylorova rozvoje: σεΔT4 = 4σεT3ΔT, kde T je termodynamická teplota okolí a ΔT rozdíl povrchové teploty a prostorové teploty v okolí válce. Dojdeme ke vzorci, kde RPN = 0,13 známe, RP měříme a ε počítáme předpisu.
kde σ = 5,67·10–8 W/(m2K4) je Stefanova Boltzmannova konstanta.
Dosazením hodnot ze všech třech měření jsme získali emisivity reflexního povrchu stavebních izolačních pásů 2xAL: ε = 0,099 pro tloušťku pásu 8 mm, ε = 0,142 pro tloušťku pásu 10 mm a ε = 0,126 pro tloušťku pásu 12 mm. Průměrná hodnota je 0,122 se standardní chybou 0,022 (18 %).
Oboustranný stavební izolační pás s více vrstvami – lambda až 0,027 W/(mK)
Další technickou inovací, kterou firma Haasová-Menhart® připravila pro zákazníky na rok 2012, jsou vícevrstvé stavební izolační pásy. Výrobce tím nabízí velmi dobré hodnoty lambda na úrovni 0,027 W/(mK) pro libovolnou tloušťku. Platí, že kompaktní pás nebo deska z libovolného množství SIP pásů stejné tloušťky má stejnou lambdu, jako základní vrstva, viz tab. 1.
Kombinace pásů ze vzduchovými mezerami
Další novinkou je vyvinutí ucelené technologie, při níž lze kombinovat stavební izolační pásy firmy RTI Haasová-Menhart® se vzduchovými mezerami. Toto řešení se často ukazuje jako velmi výhodné, a to nejen z finančních důvodů. Výrobce vyvinul řešení, jak mezery mezi pásy zhotovit, a poskytuje návrh a výpočet optimální skladby izolace. Pro zhotovení vzduchové mezery jsou použity systémy „Knauf” a „Lafarge” nebo dřevěné dilatační prvky.
| Tloušťka, [m2K/W] | jedna mezera | dvě mezery |
| 30 mm | 1,55 | 2,03 |
| 50 mm | 1,90 | 2,47 |
| 80 mm | 2,27 | 3,47 |
| 100 mm | 2,59 | 3,83 |
Závěr
Výhody oboustranných stavebních izolačních pásů RTI Haasová-Menhart® se uplatňují při řešení nízkoenergetických a pasivních tepelněizolačních konstrukcí při požadavcích na maximalizaci hodnot tepelných odporů a současné minimalizaci stavební hloubky konstrukcí.
Téma: reflexní tepelné izolace
Literatura a zdroje:
[1] Hejhálek, J.: Podlahová fólie Sunflex Floor s izolační deskou EPS – výsledky měření, Stavebnictví a interiér č. 9/2011, str. 57, www.stavebnictvi3000.cz/c3983.
[2] Hejhálek, J.: Termoreflexní izolace a fólie. Princip (či tajemství) jejich účinnosti, www.stavebnictvi3000.cz/c4066.
