Wartości deklarowane i obliczeniowe współczynnika przewodzenia ciepła λ (lambda)

 

Wartości współczynników przewodzenia ciepła ustala się indywidualnie dla konkretnego wyrobu.
W deklaracji właściwości użytkowych producenci podają wartości współczynnika przewodzenia ciepła na podstawie badań, na podstawie tablic zamieszczonych w normach itp. W warunkach laboratoryjnych określa się współczynnik przewodzenia ciepła w stanie suchym w temperaturze 10oC - λ10,dry . Deklarowane wartości współczynnika przewodzenia ciepła nie zawsze można przyjmować jako wartości obliczeniowe. Warunkom stosowania materiału w budynku odpowiada obliczeniowy współczynnik przewodzenia ciepła - λdesign.

 

 

Obliczeniowe wartości cieplne muru i wyrobów murowych

 

Obliczeniową wartość współczynnika przewodzenia ciepła lub oporu cieplnego elementów murowych uzyskuje się (zgodnie z EN ISO 10456) poprzez uwzględnienie współczynników przeliczeniowych wilgoci podanych w załączniku A (EN 1745) poprzez zastosowanie jednej z trzech procedur:

 

1. Określanie współczynnika przewodzenia ciepła dla materiałów, zapraw i pełnych elementów murowych

Z wartości λ10,dry obliczamy λdesign, stosując współczynnik konwersji z uwagi na wilgotność podany w załączniku A normy
EN 1745 dla każdego materiału i zawartość wilgoci na podstawie tabel zawartych w normie EN ISO 10456.

Alternatywnie, współczynniki można przyjąć na podstawie wiarygodnych informacji (badań) uzyskanych od producenta materiału.

 

Wartość λdesign oblicza się zgodnie ze wzorem:

 

λdesign = λ10,dry ∙ Fm


gdzie:

Fm - współczynnik przeliczeniowy konwersji wilgoci,

λ10,dry - deklarowany współczynnik przenikania ciepła w stanie suchym,

 

  lub    


gdzie:

fu - współczynnik przeliczeniowy wilgoci, wyrażony jako ułamek masowy kg/kg,

fΨ - współczynnik przeliczeniowy wilgoci, wyrażony jako ułamek objętościowy m3/m3,

u  - wilgotność wyrażona jako ułamek masowy kg/kg,

Ψ - wilgotność wyrażona jako ułamek objętościowy m3/m3.

 

Przykładowe wartości współczynnika konwersji ze względu na zawartość wilgoci znajdują się w tablicy 1 i tablicy 2.

 

 

2. Określanie współczynnika przewodzenia ciepła dla elementów murowych z uformowanymi drążeniami (pustakami) i komponentów murowych złożonych

Konwersję z uwagi na wilgotność należy przeprowadzić dla każdego materiału składowego oddzielnie zgodnie z procedurą 1. Następnie wykonuje się obliczenia programem komputerowym. Szczegóły tej procedury można znaleźć w informacyjnym załączniku D do EN 1745.

 

3. Określanie współczynnika przewodzenia ciepła dla elementów murowych z uformowanymi pustkami

Można stosować jako alternatywę dla procedury drugiej. Jest to metoda uwzględniająca procent pustych przestrzeni w elemencie murowym. Szczegóły tej procedury można znaleźć w informacyjnym załączniku F normy EN 1745.

 

 

Obliczeniowe wartości cieplne materiałów izolacyjnych

 

Konwersja z uwagi na temperaturę

W odniesieniu do materiałów do izolacji cieplnej, gdzie były wykonywane pomiary w średniej temperaturze 10ᵒC nie ma konieczności konwersji z uwagi na temperaturę.

 

Konwersja z uwagi na wilgotność

W przypadku wyrobów spienionych tworzyw sztucznych i wyrobów z wełny mineralnej (kamiennej lub szklanej) np.:

  • z wełny mineralnej wg PN-EN 13162,
  • do izolacji cieplnej ze styropianu wg PN-EN 13163,
  • do izolacji cieplnej ze styropianu wg PN-EN 13164,
  • do izolacji cieplnej ze sztywnej pianki poliuretanowej lub poliizocyjanurowej wg PN-EN 13165,

najczęściej nie ma potrzeby wykonywania konwersji wilgotnościowej z uwagi na pomijalne zawilgocenia sorpcyjne w wyniku kontaktu z powietrzem (23ᵒC, do 80%). Wilgotność sorpcyjna tych materiałów, jest bliska 0.

 

Dla części wyrobów do izolacji cieplnej, ze względu na ich zawilgocenie sorpcyjne (np. wyroby z ekspandowanego perlitu wg PN-EN 13169 lub z wełny drzewnej PN-EN 13168) można przeprowadzić konwersję wilgotnościową zgodnie ze wzorem:

 

λdesign = λ10,dry ∙ Fm


gdzie:

Fm – współczynnik przeliczeniowy konwersji wilgoci,

λ10,dry - deklarowany współczynnik przenikania ciepła w stanie suchym,

 

  lub  

 

gdzie:

fu - współczynnik przeliczeniowy wilgoci, wyrażony jako ułamek masowy kg/kg,

fΨ - współczynnik przeliczeniowy wilgoci, wyrażony jako ułamek objętościowy m3/m3,

u  - wilgotność wyrażona jako ułamek masowy kg/kg,

Ψ - wilgotność wyrażona jako ułamek objętościowy m3/m3.

 

 

Konwersja z uwagi na wiek

Dla części spienionych tworzyw sztucznych np. wyrobów do izolacji cieplnej z polistyrenu ekstrudowanego wg PN-EN 13164 lub ze sztywnej pianki poliuretanowej lub poliizocyjanurowej wg PN-EN 13165 uwzględnia się wpływ czasu na przewodność cieplną. Starzenie m. in. zależy od rodzaju materiału, jego struktury, grubości. Nie ma uniwersalnych zasad konwersji z uwagi na wiek. W przypadku danego materiału efekt starzenia można uzyskać na podstawie badań.

 


 

Tablica 1. Przykładowe wartości współczynnika konwersji ze względu na zawartość wilgoci wg PN-EN 1745 Mury i wyroby murowe - Metody określania właściwości cieplnych
 

Rodzaj materiału

Współczynnik konwersji

fu = [kg/kg] lub fΨ [m3/m3]

Elementy murowe ceramiczne wypalane fΨ =10 m3/m3
Elementy murowe silikatowe fΨ =10 m3/m3
Elementy murowe z betonu kruszywowego i kamienia sztucznego fΨ = 4,0 m3/m3
Elementy murowe betonowe z kruszywem polistyrenowym fΨ = 5,0 m3/m3
Elementy murowe z autoklawizowanego betonu komórkowego fu = 4 kg/kg
Elementy murowe betonowe z ekspandowanym kruszywem ceramicznym

fu = 4 kg/kg - jeżeli ceramika ekspandowana jest przeważającym kruszywem

fu = 2,6 kg/kg - jeżeli ekspandowana ceramika jest jedynym kruszywem

Zaprawa murarska i na obrzutkę fΨ = 4,0 m3/m3

 

 

Tablica 2. Przykładowe wartości wilgoci i ciepła właściwego materiałów termoizolacyjnych i materiałów murarskich wg PN-EN ISO 10456 Materiały i wyroby budowlane - Właściwości cieplno-wilgotnościowe - Tabelaryczne wartości obliczeniowe i procedury określania deklarowanych i obliczeniowych wartości cieplnych
 

Rodzaj materiału

Gęstość materiału

Zawartość wilgoci
w temperaturze 23°C, 50% wilgotności względnej

Zawartość wilgoci 
w temperaturze 23°C, 80% wilgotności względnej

Współczynnik konwersji wilgoci

ρ
[kg/m3]

u
kg/kg

ψ
m3/m3

u
kg/kg

ψ
m3/m3

u
kg/kg

fu

ψ
m3/m3

fψ
Płyta z wełny drzewnej 250-450   0,03   0,05     < 0,10 1,8
Płyty z perlitu 140-240 0,02   0,03   0 do 0,03 0,8    
Elementy murowe ceramiczne wypalane (cegła pełna) 1000–2400   0,007   0,012     0 do 0,25 10
Elementy murowe silikatowe 900–2200   0,012   0,024     0 do 0,25 10
Elementy murowe z autoklawizowanego betonu komórkowego 300–1000 0,026   0,045   0 do 0,25 4    
Beton z innymi lekkimi kruszywami 500–2000   0,03   0,05     0 do 0,25 4

 

do góry


Literatura

  1. Pogorzelski J., Instrukcje, Wytyczne, Poradniki 292/2009 Przewodnik po PN-EN ochrony cieplnej budynków. Wydawnictwo ITB, Warszawa 2009.
  2. PN-EN 1745:2012 Mury i wyroby murowe - Metody określania właściwości cieplnych.
  3. PN-EN ISO 10456:2009 Materiały i wyroby budowlane - Właściwości cieplno-wilgotnościowe - Tabelaryczne wartości obliczeniowe i procedury określania deklarowanych i obliczeniowych wartości cieplnych.

 

Patrz również:

Dorota Kajka, locja.pl