Autori sa v príspevku zaoberajú parametrickou štúdiou vplyvu rôznych materiálov obvodovej konštrukcie a tepelnej izolácie na výkon systému s rúrkami vo vnútornej omietke. Spomínaný systém pozostáva z rúrok zabudovaných do vnútornej omietky, ktorá tvorí obálku budovy. Skúmaným parametrom simulácií je tepelná izolácia, ktorá je súčasťou kontaktného zatepľovacieho systému. Táto štúdia skúma fasádny biely polystyrén (EPS-F), minerálnu vlnu (MW), sivý polystyrén EPS-G a fenolovú penu. Skúmala sa i nosná časť obvodovej konštrukcie pozostávajúca z pálenej tehly, pórobetónu – YTONG a zo železobetónu. Okrajové podmienky na parametrické stacionárne simulácie boli nastavené na zimné i letné obdobie.

Jednu z možností pri návrhu stenového vykurovania a chladenie predstavuje stenový sálavý systém s rúrkami vo vnútornej omietke. Pri tomto systéme sa rúrky RAUTHERM S vložia do vodiacej lišty RAUFIX upevnenej na stene. Na stenové vykurovanie sú vhodné omietkové malty so sadrou, cementom, vápnom/cementom ako spojivom alebo výrobcami odporučené výrobky. Omietky na stenové vykurovacie systémy musia mať dobrú tepelnú vodivosť, ktorá sa dosahuje vysokou objemovou hmotnosťou vo vysušenom stave. Tepelnoizolačné omietky alebo ľahčené omietky nie sú vzhľadom na horšiu tepelnú vodivosť na stenové vykurovanie vhodné. Omietka na stenovom vykurovaní sa môže uzavrieť obkladom až po dôkladnom vysušení a vyzretí, najskôr za 28 dní. Celková hrúbka omietky je cca 40 mm. Vrstva omietky nad rúrkami je 15 až 20 mm. Omietanie steny sa robí len pri natlakovanom systéme. Stenové vykurovanie v podomietkovom systéme možno použiť vo všetkých druhoch budov a na každý účel (základný alebo podporný zdroj tepla). Poznáme klasické aj špeciálne omietky, pričom pri oboch sa odporúča vystužiť ich aj armovacou sklotextilnou mriežkou. Vysoký komfort podlahového vykurovania a pružnosť radiátorového vykurovania sa stretávajú v stenovom vykurovaní, ktoré predstavuje nielen efektívne riešenie, ale aj finančnú úsporu. Medzi výhody systému patrí tichá prevádzka, možnosť vykurovania i chladenia, systém je neviditeľný a nedochádza k víreniu prachu. Nevýhodou systému je podmienka včas naplánovať interiér domu či bytu, keďže v miestach stenového vykurovania by nemali byť obrazy ani nábytok. Tento typ stenového systému s rúrkami vo vnútornej omietke je možné inštalovať aj pri obnove budov [1].

Tento systém sa už skúmal a bežne sa realizuje v praxi. Štúdia podľa [2] ukazuje, že spotreba energie môže pri vložení potrubia do obvodového plášťa budovy výrazne poklesnúť. V štúdii podľa [3] sa skúmala účinnosť akumulácie tepla podobného stenového vykurovacieho a chladiaceho systému. Tepelná reakcia systému aktivovaného betónového jadra bola oproti ostatným systémom pomalšia. Stenový systém s rúrkami vo vnútornej omietke je definovaný i podľa [4].

Prechod tepla stavebnou konštrukciou do značnej miery ovplyvňujú materiály, z ktorých daná stavebná konštrukcia pozostáva. Jednotlivé materiály môžu mať rozličné charakteristiky. Táto štúdia skúma vplyv materiálu tepelnej izolácie a nosnej konštrukcie obvodovej steny na tepelný, respektíve chladiaci výkon stenového systému s rúrkami vo vnútornej omietke. Ide o parametrickú štúdiu vplyvu materiálov rôznych tepelných izolácií: fasádneho polystyrénu (EPS-F), minerálnej vlny (MW), sivého polystyrénu (EPS-G), fenolovej peny (FP) a vplyvu rôznych materiálov nosnej stavebnej konštrukcie obvodovej steny: pórobetónu, železobetónu a pálenej tehly. V tejto štúdii sa na stenový systém uvažuje rúrka RAUTHERM S PE – Xa 10,1 x 1,1 mm s rozstupom 100 mm.

 

Materiály tepelnej izolácie a nosnej stavebnej konštrukcie

 

Jedným z najtradičnejších materiálov fasádneho kontaktného zatepľovacieho systému je fasádny expandovaný polystyrén EPS-F, ako vidieť na obr. č. 1 a). Penový polystyrén EPS má veľmi nízku nasiakavosť a veľmi nízku tepelnú vodivosť, čo je dané jeho bunkovou štruktúrou skladajúcou sa z mnohých uzavretých polystyrénových buniek tvaru mnohostena obsahujúcich vzduch, ktorý má iba nepatrnú tepelnú vodivosť. Práca s fasádnym polystyrénom je vďaka jeho rozmerom a hmotnosti veľmi jednoduchá [5].

 Izolačné dosky GREYWALL predstavujú najnovší typ EPS dosiek využívajúcich nanotechnológie na profesionálne zateplenie, neobsahujú CFC a HCFC známe ako freóny. Milióny buniek izolantu so stopovou prísadou grafitu účinne odrážajú teplo k jeho zdroju a zlepšujú tak izolačné vlastnosti. Moderná technológia zabezpečuje stálu kvalitu a minimálnu energetickú náročnosť výroby, čo doskám zaisťuje výborný pomer ceny a výkonu [6].

Fenolová pena  izoluje dvakrát lepšie, preto postačujú menšie hrúbky než pri iných tepelných izoláciách. Izolačné dosky z fenolovej peny sú najúčinnejším tepelným izolantom vyznačujúcim sa nízkym koeficientom lambda (λD už od 0,025 W/m.K) a tuhým jadrom z fenolovej peny s uzavretou bunkovou štruktúrou. Povrch dosiek tvoria špeciálne textílie a kompozitné fólie, ktoré sa s tuhým jadrom dokonale spoja počas výrobného procesu [7].  

Izolačné materiály z minerálnych vláken sú z hľadiska vytvorenia tepelnej pohody vnútorného prostredia a dosiahnutia minimálnych tepelných strát správnou voľbou pri návrhu skladby jednotlivých stavebných konštrukcií. Nízka tepelná vodivosť izolácie z minerálnej vlny umožňuje zníženie tepelných strát. Izolačné materiály z minerálnej vlny sú nehorľavé a v prípade vzniku požiaru nedochádza k rozvoju a šíreniu plameňa na ich povrchu a vytváraniu toxických splodín [9].

Na obr. č. 3 vidieť materiály nosnej stavebnej konštrukcie použité v parametrických simuláciách, a to: a) tehlu POROTHERM PROFI DRYFIX, ktorá predstavuje spojenie pálenej tehly a minerálnej vlny tým, že otvory v tehlách sa už vo výrobe vyplnia hydrofobizovanou minerálnou vlnou [10]. Ďalším materiálom je b) YTONG – pórobetónová tvárnica, ktorá umožňuje jednoduché a rýchle murovanie bez odpadu s unikátnymi tepelnoizolačnými vlastnosťami [11], a nakoniec c) železobetón, ktorý nemá dobré tepelnoizolačné vlastnosti, ale, naopak, pre svoju dobrú tepelnú vodivosť má akumulačnú schopnosť.

 

Parametrické simulácie

 

Výpočty týkajúce sa tepelného toku boli vypočítané stacionárnymi a číselnými simuláciami pomocou softvéru CalA 4.0 [12, 13], ktorý bol overený v súlade s normou EN ISO 10211 [12, 13].

 

Článok dočítate v aktuálnom vydaní časopisu Eurostav


Digitalizované ukážky časopisov
E-shop eurostav
Archbooks
YTONG