Součinitel tepelné vodivosti
Součinitel tepelné vodivosti vyjadřuje schopnost stejnorodého, isotropního materiálu při dané střední teplotě vést teplo. Má označení λ a jednotku W/m·K. Součinitel tepelné vodivosti (thermal conductivity coefficient) je dán vztahem:
Kde
q … vektor hustoty ustáleného tepelného toku sdíleného vedením, proudícího stejnorodým isotropním materiálem [W/m2]
grad θ … gradient teploty [K/m]
Součinitel tepelné vodivosti je přímo závislý na více faktorech, např. na vlhkosti, objemové hmotnosti, střední teplotě, tloušťce materiálu (s intenzivním přenosem tepla sáláním, např. tepelné izolace z pěnových plastů, nebo s přenosem tepla prouděním, např. tepelné izolace vláknité) atd.
Součinitel tepelné vodivosti ve výpočtu
Deklarovaná hodnota součinitele tepelné vodivosti λD (W/m.K)
Deklarovaná hodnota je hodnota stanovená výrobcem podle příslušné výrobkové normy při definovaných podmínkách (střední teplota při měření 10 ± 0,3 °C; vlhkost zkušebních vzorků, která je dána kondicionováním zkušebních vzorků nejméně 6 h při teplotě vzduchu 23 ± 5 °C a relativní vlhkosti 50 ± 5 %, tedy ve stavu neustálené sorpční, popř. desorpční vlhkosti u23/50 – některé normy výrobku upřesňují kondicionování zkušebních vzorku). Pro jednotlivé tepelněizolační materiály se postupuje dle norem výrobku řady ČSN EN 13162 až ČSN EN 13171.
Deklarované hodnoty součinitele tepelné vodivosti mohou tvořit podklad pro stanovení návrhových hodnot.
Charakteristická hodnota součinitele tepelné vodivosti λk (W/m.K)
Charakteristická hodnota je odvozena pro stanovenou charakteristickou hodnotu vlhkosti u23/80. Charakteristická hmotnostní vlhkost u23/80 je rovnovážná sorpční hmotnostní vlhkost materiálu, stanovená za podmínek teplota vzduchu 23 ± 2 °C a relativní vlhkost vzduchu 80 ± 3 %.
Při uvádění výrobků na trh v České republice, na které se vztahují příslušné evropské harmonizované normy výrobku, nemají povinnost výrobci uvádět charakteristické hodnoty. Obvykle uvádějí pouze deklarované hodnoty dle příslušných referenčních podmínek. S ohledem na tuto skutečnost to znamená, že je třeba při návrhu výrobku do stavby postupovat s určitou znalostí těchto vlastností.
Charakteristickou hodnotu součinitele tepelné vodivosti lze stanovit z deklarované hodnoty součinitele tepelné vodivosti (hodnota stanovena v suchém stavu) dle vztahu:
kde
λD … deklarovaná hodnota součinitele tepelné vodivosti dle příslušné normy výrobku
Zu … vlhkostní součinitel dle přílohy A1 v ČSN 730540-3
Wmk … charakteristická vlhkost materiálu, obvykle u23/80
POZNÁMKA: Postup stanovení charakteristické hodnoty součinitele tepelné vodivosti stanoví ČSN 72 7014 Stanovení součinitele tepelné vodivosti materiálů v ustáleném tepelném stavu, Vyhodnocení zkoušek.
Návrhová (výpočtová) hodnota součinitele tepelné vodivosti λu (W/m.K)
Návrhová hodnota je odvozena pro určené teplotní a vlhkostní podmínky, popř. mechanické namáhání. Určené tepelné a vlhkostní podmínky musí odpovídat tepelnému a vlhkostnímu namáhání a způsobu zabudování výrobku do stavby a užívání dané konstrukce, čímž se zajišťuje bezpečný návrh stavebních konstrukcí.
Návrhové hodnoty vlastností vybraných stavebních výrobků jsou uvedeny v tabulkách v přílohách ČSN 73 0540-3 a jsou stanoveny pro nejméně příznivé zabudování výrobku do stavební konstrukce.
Návrhové hodnoty vlastností stavebních výrobků lze také stanovit výpočtem pro konkrétní užití, na základě charakteristických hodnot a součinitelů podmínek působení. Součinitele podmínek působení zohledňují způsob zabudování materiálu do stavební konstrukce vystavené působení venkovního i vnitřního prostředí.
POZNÁMKA: Daný výrobek může mít více než jednu návrhovou hodnotu fyzikální vlastnosti v závislosti na jeho určeném užití, podmínkách prostředí apod.
Naměřená hodnota součinitele tepelné vodivosti λm (W/m.K)
Naměřená hodnota je hodnota statisticky vyhodnocená z naměřených hodnot z dostatečné četnosti zkoušek. Naměřená hodnota je vázaná na stanovené referenční podmínky při měření a stavu vlhkosti výrobku.
Pokud referenční podmínky a stav určují vlastnost výrobku zabudovaného v konstrukci, lze naměřenou hodnotu použít přímo do výpočtu.
V případě, že naměřená hodnota je specifikovaná dle referenčních podmínek a stavu vlhkosti určující charakteristickou hodnotu, tak tato hodnota tvoří podklad pro stanovení návrhové hodnoty.