Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Wartości deklarowane i obliczeniowe parametrów izolacyjnych materiałów budowlanych

Materiały izolacyjne | Materiały budowlane | Izolacyjność termiczna
Wartości deklarowane i obliczeniowe parametrów izolacyjnych materiałów budowlanych | Declared values and calculated values of insulation of construction products
Wartości deklarowane i obliczeniowe parametrów izolacyjnych materiałów budowlanych | Declared values and calculated values of insulation of construction products
Archiwum autora

O izolacyjności termicznej materiałów termoizolacyjnych decyduje zazwyczaj wartość współczynnika przewodzenia ciepła λ. Jak wygląda różnica między wartościami deklarowanymi przez producentów a wartościami obliczeniowymi tego parametru?

Do obliczania współczynnika przenikania ciepła U wykorzystuje się znormalizowane wartości współczynnika przewodzenia ciepła λ lub dane udostępnione przez producentów materiałów budowlanych.

Rozróżnia się następujące wartości:

  •  λm - średnia wartość współczynnika przewodzenia ciepła uzyskana na podstawie wyników badań odpowiednio licznej serii próbek;
  •  λD - wartość deklarowana ustalona na podstawie wyników badań i poddana analizie statystycznej przy poziomie ufności 90%; wartość deklarowana powinna służyć kontroli jakości produkcji i określać wartość odpowiadającą warunkom laboratoryjnym;
  • λob - wartość służąca projektowaniu, odpowiadająca warunkom stosowania materiału.

Wartości deklarowane określone są w odpowiednich warunkach pracy przegrody, np. w temp. 10°C, warunkach powietrzno-suchych i zaraz po wyprodukowaniu materiału.

Przeczytaj: Izolacje termiczne dachów skośnych

W rzeczywistości materiały budowlane pracują w innych warunkach, do których powinny być dostosowane ich parametry (o ile są od nich zależne).

W określaniu wartości U dużym problemem jest mylne stosowanie do obliczeń wartości deklarowanej λD zamiast wartości obliczeniowej λob (TABELA).

TABELA. Różnice między Uob a UD w zależności od rodzaju przegrody

Na etapie projektowania inżynier powinien przewidzieć warunki pracy materiału i dokonać konwersji współczynnika λD do wartości λob. Przewodność materiału jest funkcją gęstości materiału, zawartości wilgoci, temperatury, czasu od wyprodukowania materiału:

gdzie:

FT - temperaturowy czynnik konwersji,
FM - wilgotnościowy czynnik konwersji,
Fa - czynnik konwersji zależny od czasu od wyprodukowania materiału.

Czynniki konwersji wyznacza się na podstawie wzorów:

gdzie:

fu - współczynnik konwersji ze względu na wilgotność materiału

gdzie:

fa - współczynnik konwersji ze względu na zmianę parametru λ w czasie (starzenie).

ABSTRAKT

Artykuł jest wynikiem dyskusji nad deklarowanymi i obliczeniowymi parametrami izolacyjnymi spienionych materiałów izolacyjnych, które powinny być wykorzystywane do obliczania izolacyjności termicznej przegród. Omówiono procedurę określania wartości obliczeniowej l spienionych materiałów izolacyjnych.

This paper was developed through discussion of declared and calculated insulation performance of expanded insulation materials - foams, as should be used to calculate thermal performance of space dividing elements. The procedure of determining calculated value of l for expanded insulation materials was discussed.

Konwersja ze względu na temperaturę dotyczy przede wszystkim lekkich materiałów izolacyjnych, w których przenoszenie ciepła odbywa się częściowo przez promieniowanie, takich jak styropian czy wełna mineralna.

Zobacz też: Ekologiczne aspekty wykorzystania wybranych materiałów stosowanych jako izolacje termiczne - polemika

Konwersja z uwagi na wilgotność dotyczy głównie materiałów sorpcyjnych, takich jak pustaki z gazobetonu, z ceramiki poryzowanej. Nie dotyczy materiałów izolacyjnych o niskiej wilgotności sorbcyjnej.

Konwersję z uwagi na starzenie rozpatruje się w przypadku materiałów spienianych przy użyciu innych gazów niż powietrze.

Zmiana wartości współczynnika przewodzenia ciepła w miarę upływu czasu dotyczy np. pianki ekstrudowanej lub pianki poliuretanowej.

Jeżeli materiały te nie są szczelnie osłonięte, następuje wymiana gazów użytych do spieniania na powietrze, co prowadzi do wzrostu przewodności cieplnej tych materiałów.

Szybkość zmiany współczynnika przewodzenia zależy od grubości materiału (im grubszy, tym proces jest wolniejszy) i temperatury powietrza (im wyższa temperatura, tym szybszy proces). Wpływ wilgotności materiału jest pomijalnie mały.

Niezbędne jest skorygowanie deklarowanej wartości współczynnika przewodzenia ciepła do wartości obliczeniowej.

Izolacyjność termiczna materiałów spienionych

Obliczeniowe właściwości cieplno-wilgotnościowe materiałów zamieszczono w normie PN-EN 12524:2003 [1].

W dokumencie tym w formie tabelarycznej podano wartości obliczeniowe, które można stosować do przenoszenia ciepła i masy w odniesieniu do jednorodnych materiałów i wyrobów budowlanych.

Podane wartości są zazwyczaj mniej korzystne od deklarowanych i obliczeniowych wartości podawanych przez producentów materiałów budowlanych.

 

Z tego powodu w większości przypadków stosuje się wartości prezentowane w materiałach technicznych deklarowane przez producentów.

Producenci materiałów izolacyjnych zazwyczaj podają deklarowaną wartość współczynnika przewodzenia ciepła - λD.

Wyznaczenie wartości obliczeniowej wymaga znajomości warunków, w jakich będzie pracował materiał oraz trwałości projektowanych rozwiązań.

W niektórych przypadkach producent może podać wartość deklarowaną i zarazem obliczeniową. Tak się dzieje, gdy producent może przewidzieć warunki pracy materiałów budowlanych na obiekcie budowlanym.

Dotyczyć to może materiałów izolacyjnych pracujących w przewidywalnych warunkach termicznych. Można wówczas podać w materiałach technicznych λob po konwersji termicznej wykonanej do standardowych warunków pracy przegrody. Dotyczy to ocieplenia ścian lub dachu w standardowych rozwiązaniach konstrukcyjnych przegrody.

Można też przewidzieć standardowe warunki wilgotnościowe pracy materiałów sorpcyjnych i podawać skorygowaną wartość λob w stosunku do wartości deklarowanej do warunków powietrzno-suchych.

W stosunku do materiałów spienianych informacja o wartości λD podana jest wraz z innymi parametrami technicznymi materiału wytwarzanego przez danego producenta.

Warto przeczytać: Projektowanie budynków biurowych z wykorzystaniem nowych materiałów izolacyjnych

Producent zobowiązany jest do podania parametrów technicznych w oficjalnych dokumentach.

W przypadku pianki poliuretanowej określenie parametrów izolacyjnych stosowanych m.in. na dachy skośne, dachy płaskie, ściany, sufity i posadzki podane jest w normie produktowej PN-EN 13165:2013-05 [2], jednej z norm należących do rodziny norm CEN i PKN dotyczących specyfikacji wyrobów produkowanych fabrycznie przeznaczonych do izolacji cieplnej w budownictwie.

Normy te obejmują wyroby z MW, EPS, XPS, PUR (w tym także PIR), PF (pianka fenolowa, nazywana również jako rezolowa), CG (szkło komórkowe), WW (wełna drzewna), EPB (perlit ekspandowany), ICB (korek ekspandowany) oraz WB (włókna drzewne).

Wyznaczenie wartości obliczeniowych ma również istotne znacznie dla materiałów stosowanych do ocieplania od wewnątrz.

Zazwyczaj materiał stosowany przy ociepleniu do wewnątrz pracuje w temperaturze wyższej od stosowanej przy ich badaniu.

Wartość temperatur pracy zależy od kilku czynników: od temperatury zewnętrznej, wewnętrznej, grubości i izolacyjności materiału dociepleniowego, od konstrukcji węzła, konstrukcji ściany.

Przykładowo, przy wewnętrznej temperaturze 20°C i średniej zewnętrznej w okresie grzewczym wynoszącej np. 2,0°C oraz przy konstrukcji ściany obustronnie otynkowanej z cegły pełnej gr. 38 cm ocieplonej pianką PIR gr. 6 cm o λobl. = 0,021 W/(m·K) obłożonej od zewnątrz płytą g-k, materiał izolacyjny pracuje w przedziale termicznym od około 7,8°C do około 19,2°C.

Średnia wartość pracy materiału izolacyjnego wynosi 13,5°C.

Sytuacja się komplikuje w przypadku węzłów, w których występują istotne zaburzenia rozkładu temperatur (RYS. 1–2).

Skorygowanie parametrów izolacyjnych ze względu na odmienną pracę materiały izolacyjnego, takiego jak styropian, jest niezbędne w takich przypadkach, jak: izolacja termiczna ścian w gruncie, izolacja termiczne podłóg na gruncie, izolacja termiczna ścian wielowarstwowych oraz ścian ocieplonych od wewnątrz.

Wymagania stawiane przez normę PN-EN 13165:2013-05 [2] narzucają określenie współczynnika przewodzenia ciepła λD.

Norma nie wspomina o λob, choć częściowo narzuca uwzględnienie procesu starzenia na wartość średnią arytmetyczną współczynnika przewodzenia ciepła λm, odchylenie standardowe.

W zależności od liczby pobranych próbek wyznacza się wartość λ90,90, co oznacza, że przy poziomie 90% ufności 90% próbek będzie charakteryzowało się lepszą izolacyjnością termiczną:

gdzie:
k - współczynnik uzależniony od liczby próbek branych do obliczeń oraz od poziomu ufności.

Przykładowo, wartość k dla poziomu ufności 90% i przy 10 próbkach wynosi 2,07, a przy 20 próbkach 1,77. Metodologia ustalenia wartości λD obejmuje badania materiału w temp. 10°C i przy min. 10 próbkach. Na tej podstawie wyznaczana jest wartość przy poziomie ufności min. 90%.

Po badaniu symulującym na starzenie (odbywającym się najczęściej w procedurze przyspieszonej, czyli trwającej 21 dni) określa się przyrosty wartości λD i porównuje z maksymalnymi przyrostami podanymi w odpowiedniej normie.

Jeśli przyrosty Δλ są poniżej wartości normowych, to wartość wstępna powiększana jest o przyrosty normowe, zależne od rodzaju okładziny gazoszczelnej lub niegazoszczelnej.

W przypadku okładziny niegazoszczelnej dodatkowo wartość λ i Δλ są zmienne i zależą także od grubości płyty.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »

Jeżeli przyrosty są większe od przyrostów znormalizowanych, wykonuje się pełne badania (trwające 180 dni) i koryguje λD o wartość rzeczywistą λ wynikającą ze starzenia materiału.

Podsumowanie

Przygotowanie projektów budowlanych w zakresie charakterystyki energetycznej wymaga stosowania obliczeniowych współczynników przewodzenia ciepła. Bardzo często są to wartości deklarowane, o ile praca materiału odpowiada wartościom występującym podczas określania wartości λD.

W przypadku materiałów spienionych, takich jak pianki PIR i PUR, wyznaczenie wartości λob niezbędnej do projektowania nie jest konieczne.

Wartość deklarowana λD zawiera korektę starzeniową opartą o znormalizowane metody i analizę statystyczną przy poziomie ufności 90%. Do projektowania można zatem przyjmować wartości λD jako wartość λob.

Literatura:

1. PN-EN 12524:2003, „Materiały i wyroby budowlane. Właściwości cieplno-wilgotnościowe. Tabelaryczne wartości obliczeniowe”.
2. PN-EN 13165:2013-05, „Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie. Wyroby ze sztywnej pianki poliuretanowej (PUR) produkowane fabrycznie. Specyfikacja”.

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 3/2015

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Budujesz lub remontujesz? Sprawdź ceny materiałów!


Niezależnie od tego, jak duże przedsięwzięcie przed Tobą, warto być zaopatrywał się w miejscu z gwarancją zapasu, ceny i dostępności... ZOBACZ »


Szkło piankowe - czego jeszcze o nim nie wiesz?

Wibroizolacja i wibroakustyka - co warto wiedzieć?

Dzięki swoim właściwościom – m.in. wysokiej odporności na ściskanie, wodoszczelności, paroszczelności... czytaj dalej » Zapewnienie dobrej wibroakustyki dla budynku to coraz częściej wyzwanie dla świadomych i wymagających klientów. czytaj dalej »

Zatrzymaj ciepło i ochroń dom przed zimnem »


Dużym zainteresowaniem właścicieli domów cieszy się też... ZOBACZ »


Wybierz najlepszy materiał do ocieplenia budynku »

Balkony i tarasy - jaką technologię wykonania wybrać?

W obszarze izolacji termicznej, akustycznej i przeciwogniowej, poddaszy oraz ścian działowych o konstrukcji... czytaj dalej » Bardzo istotne jest odpowiednie wykończenie okapu tarasu czy balkonu... czytaj dalej »

Najtańszy sposób na wykonanie stropu? Sprawdź »


Przekonaj się, jak wiele zalet ma nowa generacja stropów gęstożebrowych ZOBACZ »


Chcesz ograniczyć straty ciepła z budynku? Zobacz »

Jak usunąć wilgoć ze ścian?

W obecnych czasach rosnące ceny energii cieplnej i eketrycznej skłaniają do analizy strat ciepła w budynkach mieszkalnych. Jedynym sposobem ograniczenia kosztów jest...
czytaj dalej »

Wilgoć pojawiająca się w budynku i związana z nią pleśń szkodzą naszemu zdrowiu, powodują wyższe rachunki za ogrzewanie i niszczą mury. czytaj dalej »

Jak dobrać posadzkę do obiektu?


Wybierz posadzkę, która będzie funkcjonalna i łatwa w czyszczeniu.... ZOBACZ »


Jakie są rodzaje płyt warstwowych?

Prace uszczelniające - postaw na niezawodne rozwiązania »

Ukryte mocowanie oznacza, że łączniki płyt są niewidoczne, co poprawia...
czytaj dalej »

Obecna praktyka projektowania i wykonywania budowli ziemnych i podłoży nawierzchni drogowych mnoży przypadki zastosowania... czytaj dalej »

Zarabiaj pieniądze sprzedając prąd »

Ilość energii jaką jest w stanie „wyprodukować” dany system fotowoltaiczny, zależy w głównej mierze od...  czytaj dalej »


Dowiedz się więcej o hydroizolacji dachów »

Planujesz renowację budynku? Zobacz »

Dostarczamy innowacyjne systemy hydroizolacji oraz pokryć dachowych, mające na celu zmianę sposobu życia i pracy naszych klientów... czytaj dalej » Jeśli docieplenie z zewnątrz nie jest możliwe, co jest częste w przypadku obiektów zabytkowych, mamy... czytaj dalej »

Czego użyć do izolacji kanałów wentylacyjnych?


Systemy ochrony energii w budownictwie i w instalacjach technicznych, spełniają najbardziej restrykcyjne normy europejskie definiując... ZOBACZ »


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Synthos S.A. Synthos S.A.
Grupa Kapitałowa Synthos S.A. jest jednym z największych producentów surowców chemicznych w Polsce. Spółka jest pierwszym w Europie...
1/2020

Aktualny numer:

Izolacje 1/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Szron na dachu
  • - Ile można zyskać na termomodernizacji?
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.