Ing. Zdeněk Petrtyl
energetický specialista
tel.: 724 034 897
e-mail: z.petrtyl@inkapo.cz
INKAPO
Ledenická 12
Srubec (okr. Č. Budějovice)
370 06
V listopadu 2011 vstoupila v platnost revidovaná 2. část tepelně technické normy ČSN 73 0540-2:2011. Oproti znění z dubna roku 2007 došlo k některým změnám. Některé znamenají zpřísnění požadavků (stanovení požadovaných a doporučených součinitelů prostupu tepla), některé jsou oproti dřívějšku mírně benevolentnější (stanovení povrchové teploty) u většiny hodnocených parametrů došlo k zpřesnění metodiky jejich stanovení.
Z hlediska tepelně technického posouzení jsou zásadní kritéria stanovení:
Prostřednictvím povrchové teploty se stanovuje, zda stavební konstrukce v navrženém provedení (složení) vyhoví požadavku, aby na jejím povrchu nemohlo dojít ke kondenzaci vzdušné vlhkosti a posléze k dalším případným negativním jevům, jako je vznik hniloby u organických materiálů nebo plísní u látek ostatních. Aby bylo možno toto posoudit, provádí se výpočet tzv. teplotního faktoru vnitřního povrchu.
Tento vypočtený teplotní faktor se následně porovnává s kritickým teplotním faktorem, pro který platí, že při dosažení právě jeho hodnoty je konstrukce ohrožena zmíněnou kondenzací vzdušné vlhkosti. Kritický teplotní faktor se počítá z rovnice s přirozeně-logaritmickou závislostí vztahu na návrhové a kritické vnitřní vlhkosti bezprostředně u vnitřního povrchu konstrukce.
V novém znění tepelně technické normy jsou jednoznačně stanovena místa, ve kterých se vnitřní povrchová teplota hodnotí. Jsou to taková místa, kde lze použít dvourozměrný výpočtový model za ustáleného teplotního stavu. U otvorových výplní a LOP se toto ověřuje na řezu lineární tepelnou vazbou, mají se vybrat kritické detaily (řez připojovací spárou, zasklívací spárou a podobně).
Základním vztahem pro výpočet teplotního faktoru je podmínka:
fRsi ≥ fRsi, N [-]
kde
fRsi, N je požadovaná hodnota nejnižšího teplotního faktoru, a která je rovna teplotnímu faktoru kritickému fRsi, cr.
fRsi, N = fRsi, cr [-]
Pro případy, kdy je relativní vlhkost vnitřního vzduchu běžná (φi = 50%), je možno brát hodnoty fRsi, cr z příslušné tabulky uvedené v předmětné normě.
Dobře je v novém znění normy reflektována známá skutečnost, kterou je snížení relativní vlhkosti vnitřního vzduchu při poklesu venkovní teploty pod bod mrazu. Konkrétně se zavádí korekční součinitel Δφr , reflektující pokles relativní vlhkosti vnitřního vzduchu o 1% na každý stupeň návrhové teploty venkovního vzduchu pod hraniční hodnotu -5°C.
Součinitel prostupu tepla U [W/(m2.K)] je veličina, pomocí které lze stanovit, jak odolná je konkrétní konstrukční skladba proti pronikání tepla touto konstrukcí. Hodnota součinitele prostupu tepla závisí na:
Pro výpočet součinitele prostupu tepla platí vztah:
V rovnici jsou hodnoty R1, R2 ..... Rn tepelnými odpory jednotlivých vrstev, ze kterých se konstrukce skládá.
Odpor proti přestupu tepla Rsi a Rse je fyzikální jev, který působí proti vniknutí tepelného toku do konstrukce na straně s vyšší teplotou a proti opuštění tepelného toku konstrukci na straně s teplotou nižší. Je to známý jev pozorovatelný v praxi například při vychládání tekutiny v nádobě. Chlazení tekutiny je mnohem účinnější, pokud je teplosměnná plocha vystavena proudění vzduchu. Takže proudění vzduchu kolem povrchu tělesa usnadňuje průchod tepelných vln tímto tělesem.
Pro návrhovou relativní vlhkost vnitřního vzduchu ≤ 60% platí vztah:
U ≤ UN [W/(m2.K)]
Pro budovy s vnitřní návrhovou teplotou v rozmezí 18°C - 22°C se požadované a doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla U (W/m2.K) jednotlivých stavebních konstrukcí stanovují pomocí tabulkových hodnot. Tyto hodnoty se o něco zpřísnily oproti znění normy z roku 2007, změny však nejsou nijak razantní. Projevila se zde skutečnost, že již v dřívějším znění normy byly hodnoty U již poměrně přísné.
V příslušné tabulce je nově zaveden sloupec, který uvádí doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla pro pasívní budovy Upas,20 (W/m2.K). Přehled vybraných nových požadovaných a doporučených hodnot je uveden v následující tabulce. Úplný seznam je nutno nalézt v textu normy.
Průměrný součinitel prostupu tepla obálkou budovy musí být menší maximálně roven požadované hodnotě stanovené normou. Konkrétně tedy platí vztah
Uem ≤ Uem,N [W/(m2.K)]
kde
Uem,N je požadovaná hodnota průměrného součinitele prostupu tepla
Průměrný součinitel prostupu tepla Uem je hodnota podílu měrné ztráty prostupem tepla obálkou budovy HT (W/K) a celkové plochy této obálky A (m2). Počítá se podle vztahu
Průměrný součinitel prostupu tepla je hodnotou, jejíž výpočet obsahovala ve stejné podobě i norma předchozí. Rozdílem oproti předchozímu stavu je ve způsobu vyhodnocení této veličiny. V současném znění se zavádí v souladu s připravovanou revizí vyhlášky 148/2007 Sb. o energetické náročnosti budov hodnocení porovnáním s referenční budovou.
Prakticky to znamená, že výpočtový model konkrétní budovy se vezme a všechny konstrukce, které tvoří obálku této budovy se do bilančního výpočtu (výpočet s normovými okrajovými podmínkami) zavedou s právě požadovanou hodnotou součinitele tepelného prostupu UN.
Pro budovy s vnitřní návrhovou teplotou 18°C až 22°C se používá vztah pro výpočet:
Takto vypočtená hodnota se posuzuje s hodnotou průměrného součinitele Uem výpočtového modelu budovy bilanční metodou (za normových okrajových podmínek). Platí, že hodnota průměrného součinitele prostupu obálky budovy musí být menší než hodnota stanovená metodou referenční budovy. Zároveň však nesmí překročit taxativně stanovenou hodnotu obsaženou v tabulce 5 normy.
Podstatným faktorem, který ovlivňuje požadovanou hodnotu dle této tabulky je faktor tvaru budovy A/V (m3/m2), avšak pouze v intervalu 1,0 > A/V ≥ 0,2. Nad, respektive pod touto hodnotou je Uem,N konstantní. Konkrétně při A/V ≤ 0,2 je Uem,N = 1,05; při A/V > 1,0 je Uem,N = 0,45).
Pro nové obytné budovy je stanoveno jediné kritérium, a sice:
Uem,N = 0,5 [W/(m2.K)].
