Všimnime si, že tepelné izolácie sa v skúšobni merajú nielen v ustálených teplotných podmienkach,, ale aj v dokonalom bezvetrí, čiže za stabilného tlaku na teplej i chladnej strane meranej izolácie. Ustáľovanie teplôt pred vlastným meraním trvá skoro týždne. Je zrejmé, že tento režim sa v praxi nekoná. Výsledkom je, že sa deklarované termoizolačné vlastnosti nakúpenej izolácie často nestretávajú s prevádzkovou realitou. Preukázať to je však celkom ťažké a tak prípadné sťažnosti končia v koši s poukazom na nedisciplinovanosť pri užívaní domu, najmä pri vetraní.
Tepelná izolácia v reálnych podmienkach
V praxi ide o to, že pri reálnej prevádzke budov sa žiadne laboratórne okrajové podmienky nevyskytujú. A zďaleka nejde len o teplotu vzduchu; okrem tej totiž na dom pôsobí ďalších päť silne premenlivých energetických faktorov:
- vietor,
- tlak vzduchu,
- dážď,
- slnečné žiarenie v teplote 5 500 °C a intenzite až 1 100 W/m2,
- sálanie chladnej oblohy (v teplote až −60 °C pri jasnej nočnej oblohe).
Zúženie všetkých šiestich uvedených faktorov na jediný (teplota vzduchu) nereprezentuje dobré riešenie tepelnej ochrany budov. Rodinné, bytové a spoločenské domy sa nestavajú v laboratóriách, ale pod šírym nebom, kde každý rok absolvujú zimu, jar, leto a jeseň. A stále je potrebné mať na pamäti tieto fakty:
- tepelná izolácia účinkuje inak v lete, inak v zime a inak v prechodných obdobiach,
- tepelná izolácia inak účinkuje v bezvetrí a inak počas vetra,
- vonkajšou okrajovou podmienkou sú vonkajšie povrchové teploty fasády, strechy a okien.
Zastavme sa u povrchových teplôt. Tie oficiálne stavebníctvo nepozná a do normových vzorcov dosádza len teplotu vzduchu. Norma tak paradoxne odporúča vykurovať aj vtedy, keď to nikoho ani nenapadne.
To naznačuje Tabuľka 1. Sú v nej len štyri čísla, ktoré popisujú povrchové teploty na oslnených a neoslnených (v tieni) fasádnych stenách domu vo svetlom a tmavšom prevedení. Tieto teploty boli merané v čase, keď bola vonkajšia teplota vzduchu 14 ° C. Inými slovami, v zmysle normy by sme v tomto dome museli vykurovať.
Samozrejme vykurovať nikoho nenapadlo. Naopak poobede bolo potrebné na oslnených stranách domu spustiť vonkajšie tienenie na oknách, aby sa vnútorné prostredie neprehrievalo od oslnených ziskov. Dôvod bol jasný:
Okrem toho, že slnečné žiarenie vo vysokej intenzite prenikalo oknami priamo dovnútra (cca s intenzitou 500 W/m2), došlo k ohriatiu vonkajších oslnených fasádnych povrchov vysoko nad vnútornú požadovanú teplotu (20 °C). A nielen to. Rozptýlené slnečné žiarenie ohrievalo aj neoslnené fasádne plochy; to bolo viditeľnejšie a citelnejšie v poobedňajších hodinách.
Zimné využívanie budov
Slnečné žiarenie, vrátane toho rozptýleného (pod zatiahnutou oblohou), vždy a to významne, vylepšuje energetickú bilanciu domu. Inými slovami, najmä v zime sa domy správajú (z pohľadu vykurovania), významne lepšie, než "počíta" trochu archaická, avšak stále platná tepelno-technická stavebná norma. To je tá dobrá správa.
Letné využívanie budov
Leto je akčnejšie. Popri vysokých teplotách vzduchu, nad 30 °C a niekedy aj výrazne vyšších, je povrch Zeme počas jasného dňa vystavený priamemu slnečnému žiareniu v teplote 5 500 °C a intenzite až 1100 W/m2. Atmosféra je potom presýtená rozptýleným slnečným žiarením v tej istej teplote (5 500 °C), avšak s energetickou intenzitou už len asi 100 W/m2. Ostré letné slnko dokáže tmavú fasádu alebo strechu ohriať až na 80 °C! Predstava, že interiér správne zatepleného domu tento tepelný impakt nezaznamená, je mylná.
Tepelná izolácia a jej správanie v lete
Keď slnko ohreje tmavú strechu a fasádu domu až k 80 °C, teplotný stred pri vnútornej teplote 27 °C vystúpi ku 48 ° C. Pri týchto teplotách účinkujú všetky tepelné izolácie významne horšie, než v laboratóriu pri teplotnom rozdiely od 0 °C do 20 °C so stredom 10 °C.
U vláknitých izolácií navyše vzniká ďalšia ťažkosť: počas vetra a pri súvisiacich zmenách tlaku vzduchu realizujú tieto izolácie „pridaný" prestup tepla pri prúdení vzduchu izoláciou. Túto realitu ale cielene ustálený laboratórny test v skúšobni nezachytí.
Letné správanie tepelnej izolácie ThermoWhite
Táto izolácia je ideálna v tom, že jej liaty spôsob aplikácie umožňuje realizovať homogénnu, úplne neprievzdušnú a súvislú vrstvu tepelnej izolácie. Prefukovanie vzduchu pri akokoľvek veternom počasí skrz vláknitú štruktúru tepelnej izolácie alebo skrz škáry medzi termoizolačnými doskami (prípadne doskami a konštrukciou) nepripadá u tepelnej izolácie ThermoWhite pri správnom prevedení do úvahy.
Kombinácia tepelnej izolácia a akumulácie
Ak sme zvolili správnu tepelnú izoláciu, ktorá dobre funguje predovšetkým v reálnych domoch, a nie len v laboratóriu, musíme sa tiež zamyslieť nad hodnotou tepelnej pohody. Dnešné relatívne veľmi dobre zateplené domy, ako už bolo povedané, realizujú túto hodnotu v zime na významne lepšej úrovni, než hovorí inžiniersky výpočet v logike tepelnej normy.
To isté sa už nedá povedať o letnej tepelnej pohode. Teplota vonkajšieho vzduchu nemá v lete na energetiku budov väčší vplyv, hlavnú úlohu hrajú sálavé deje, špeciálne slnečné žiarenie. Letná tepelná pohoda má tieto hlavné menovatele: FARBY a tepelná AKUMULÁCIA.
Farby
Hlavným prvkom letnej tepelnej ochrany budov sú predovšetkým nízkoemisívne (biele alebo svetlé lesklé) farby vonkajších povrchov domu, menovite striech, fasád a takisto aj vonkajších okenných roliet či žalúzií. To veľmi pripomína južanskú architektúru.
Biele a reflexné farby majú dvojaký účinok. Jednak odrážajú priame aj rozptýlené slnečné žiarenie, ktoré je energeticky veľmi silné. Takto chránené povrchy sa na priamom slnku takmer neohrievajú; de facto preberajú teplotu vzduchu.
Akumulácia
Keď má náš dom správne povrchové farby a teda okamžitú povrchovú teplotu len cca na úrovni teploty vonkajšieho vzduchu, môžeme v lete a za tropických horúčav stabilizovať celodennú vnútornú teplotu na úroveň, povedzme do 27 °C.
Táto teplota je väčšinou vyššia, než je celodenná priemerná teplota vzduchu aj v tých najteplejších tropických dňoch (o čo sa stará chladná noc). Celodennú stálosť vnútornej teploty (pod 27 °C) potom realizuje kombinácia
- a) hrubej tepelnej izolácie na vonkajšej strane obálkových konštrukcii domu (obvodových stien a strechy) a
- b) vysokej tepelno-akumulačnej schopnosti ideálne nielen obálkových, ale hlavne aj vnútorných konštrukcii domu.
V princípe ide o to, že hrubá tepelná izolácia pozdĺž vonkajšieho obvodu domu významne brzdí tok tepla dovnútra (počas dňa) aj von (v noci). Pritom vnútorné a obvodové ťažké múry a konštrukcie akumulujú také množstvo tepla (na úrovni požadovanej teploty), že tepelné straty či zisky, ktoré prepúšťa izolácia, takmer neovplyvnia ich teplotu ani teplotu v interiéru.
Záver
Teplotne stabilizované domy sú aj dnes výnimočnou hodnotou, najmä ak máme na mysli letnú teplotnú stabilitu. Ich realizácia pritom vyžaduje nielen výnimočnú znalosť stavebnej fyziky, vrátane sálavých teplovýmenných dejov, ale takisto kvalitné prevedenie izolácie a rovnako tak aj špičkovú realizáciu celého domu. A práve v tom hrá tepelná izolácia ThermoWhite, ktorá ponúka aj vzduchotesnosť, významnú úlohu.
Súvisiace články:
