Příklad konstrukce s akumulací tepla
Jestliže chceme v našich domech nejen šetřit za vytápění a chlazení, ale i žít v celoročně příjemném prostředí se stabilní teplotou, potom si jen s tepelnou izolací, ať je jakkoli silná, nevystačíme. Musíme zapojit i tepelnou akumulaci. Ukažme si to na příkladu materiálů na bázi betonu a pórobetonu. Obdobných výsledků lze docílit ale i s jinými "těžkými" materiály, například s cihlou.
Čím je zdivo domu a jeho střecha těžší, tím lépe a déle dům v létě chladí a v zimě naopak teplo drží a chladne pomaleji. Důležité přitom je umístění a mohutnost tepelných izolací. Ty by se měly realizovat ideálně na venkovní straně obvodových stěn nebo střechy domu, hned pod fasádou, resp. střešní krytinou. Tím nejlépe zabráníme zimnímu prochlazování a ještě víc nepříjemnému letnímu přehřívání našeho domu.
Co je tepelná akumulace?
Tepelná akumulace vyjadřuje míru stavební konstrukce nebo stavby pojmout nebo vydat teplo při nárůstu, resp. poklesu její teploty. S tím souvisí pojmy teplotní setrvačnost nebo teplotní stabilita budovy, která je vystavena střídání venkovní teploty.
U těžkých zateplených staveb záleží na umístění tepelné izolace: Je-li umístěna na venkovní straně, dochází ke stabilizaci vnitřní teploty. Naopak vnitřní tepelná izolace vede po vypnutí vytápění či chlazení k rychlému náběhu vnitřní teploty na úroveň teploty obvodové stěny za izolací.
Praxe je ne vždy taková. O výhodu tepelné akumulace domu, která účinkuje spolu se schopností obvodových konstrukcí izolovat teplo, se snadno zbavíme nevhodným umístěním tepelné izolace, montáží lehké dřevěné střechy, o velmi lehkých dřevostavbách nemluvě.
Následující tvrzení jsou založena na stacionárním teplotním modelu, který předpokládá, že průběh teploty v obvodových konstrukcích vždy odpovídá ustáleným podmínkám. V reálu může být ustálení teplot rychlejší, než v modelu, rozvržení ustálených teplot je však totožné v realitě i modelu.
Venkovní zateplení
Myšlenku o lepším fungování venkovní tepelné izolace dokládá přiložená tabulka. Obvodové zdivo z tvárnic Silka Tempo S20-1500 s venkovním zateplením pomocí tepelné izolace Multipor tloušťky 150 mm na úroveň U = 0,208 W/(m2K) se po 120 hodinách po vypnutí otopné soustavy ochladí z 25 °C na 10,2 °C! Uvažujeme přitom konstantní venkovní teplotu –15 °C.
Ještě lepší je Silka zateplená na venkovní straně pěnovým polystyrénem (EPS) stejné tloušťky 150 mm na úroveň U = 178 W/(m2K). Ta po 120 hodinách vykazuje vnitřní povrchovou teplotu 11,9 °C.
Nezateplené termoizolační zdivo
Velmi populární, zejména v oblasti výstavby rodinných domů s prvky svépomocné aktivity, je rychlá jednovrstvá výstavba s využitím zdicích bloků s vysokou tepelnou izolací. Příkladem je výstavba z „obvodových” tvárnic Lambda YQ, které nabízejí součinitel prostupu tepla U = 0,161 W/(m2K). Tato hodnota suverénně postačuje pro výstavbu pasivního domu.
Co se týče stability vnitřních povrchových teplot, nacházíme se podle očekávání přibližně uprostřed mezi vnitřně a zvenku zatepleným zdivem z tvárnic Silka Tempo S20-1500.
Vnitřní zateplení: v zimě studí, v létě topí
Když stejnou tvárnici Silku Tempo S20-1500 zateplíme zevnitř, pak se její vnitřní povrchové teploty budou po vypnutí topení vyvíjet odlišně: při zateplení Multiporem zchladne po 120 hodinách povrch z 25 °C na –9,8 °C (!) při setrvalé venkovní teplotě –15 °C.
Ještě hůř to dopadne, když Silku zateplíme zevnitř pomocí EPS. I když EPS izoluje lépe, než Multipor, vnitřní povrch této stěny zchladne za stejnou dobu až na –12,4 °C. Tento výsledek plyne z extrémně nízké tepelné kapacity EPS a hlavně z faktu, že těžká obvodová stěna za vnitřním zateplením se teplotně více blíží venkovní teplotě.
Lze to shrnout, že vnitřní zateplení akumuluje do obvodové konstrukce v zimě chlad a v létě zas horko, což nejvíc pocítíme při vypnutí topení, resp. chlazení.
Vůbec nejhůř dopadá lehká střecha ve složení: betonová skládaná krytina, vzduchová mezera, fólie, tepelná izolace, fólie, mezera, sádrokarton. Ta na vnitřním povrchu zchladne po 120 hodinách na –13 °C. Naopak v létě, když slunce rozpálí černou střechu na 70 °C, se vnitřní povrch střechy prohřívá vůbec nejrychleji a na těžko akceptovatelné teploty nad 40 °C.
Důležité doplnění
Z toho, že vnitřně tepelně izolované stěny po vypnutí vytápění rychleji chladnou, neplyne, že je vnitřní zateplení nevhodné nebo že vede k vyšším ztrátám tepla. Vnitřnímu zateplení musíme ale přizpůsobit režim vytápění: ten musí včas a citlivě reagovat jak na pokles vnitřní teploty, tak její růst. Teplotně stabilizační účinek mají těžké vnitřní stěny, podlahy a stropy ap.
Poznámka
Příroda volí pro svá dějství často nejrychlejší cestu, která je ale komplikovaná, chceme-li ji popsat fyzikálními vzorci. V tom duchu je i tento popis rychlosti chladnutí vnitřních povrchů po vypnutí vytápění. Je sice jednoduchý, avšak příroda pracuje téměř jistě rychleji, než naznačuje tabulka.
Závěr
Chcete-li mít celoročně příjemné prostředí, stavějte z těžkých hmot, těžké stěny, stropy a zejména těžké střechy. A izolujte zvenčí.
Téma: Xella CZ
Související články
- Pasivní domy z jednovrstvého zdiva Ytong, deset let zkušeností
- Ytong systémové řešení včetně zatepletí a akustiky
- Venkovní a vnitřní omítky Ytong
