Vliv srážek na vnitřní povrchové teploty střechy s opačným pořadím izolačních vrstev

Datum: 13.5.2013  |  Autor: Ing. Vladimír Vymětalík  |  Recenzent: doc. Ing. František Kulhánek, CSc., ČVUT Praha

V rámci experimentálního měření průběhu teplot ve skladbě střechy s opačným pořadím vrstev byla v první fázi nainstalována teplotní čidla v jednotlivých vrstvách střechy nad hydroizolací a teplotní čidla na měření teploty venkovního vzduchu a srážek. V druhé fázi byla nainstalována teplotní čidla na vnitřní povrch střešní konstrukce.
Na základě získaných dat z měření je možné popsat ve vybraném časovém intervalu reálný vliv vody zatékající mezi tepelnou izolaci z extrudovaného polystyrenu a hydroizolační vrstvou na vnitřní povrchové teploty na konkrétní střešní konstrukci.

1. Úvod

V rámci experimentálního měření průběhu teplot ve skladbě střechy s opačným pořadím vrstev, kde byla v první fázi (leden 2007) nainstalována teplotní čidla v jednotlivých vrstvách střechy nad hydroizolací a teplotní čidla na měření teploty venkovního vzduchu a srážek, byla ve druhé fázi (srpen 2008) nainstalována teplotní čidla na vnitřní povrch střešní konstrukce a teplotní čidlo na měření teploty vnitřního vzduchu.

Na základě získaných dat z měření je možné popsat ve vybraném časovém intervalu reálný vliv vody zatékající mezi tepelnou izolaci z extrudovaného polystyrenu a hydroizolační vrstvou na vnitřní povrchové teploty.

V tomto příspěvku je popsán vliv zatékající vody v podobě děšťových srážek a tající sněhové pokrývky a kombinace jak děšťových srážek, tak tající sněhové pokrývky.

2. Měřicí aparatura a interval zaznamenávaní teplot

Měřicí aparatura se skládá ze tří čtyřkanálových záznamníků teploty LOGGER S0141 s displejem a z devíti kompatibilních teplotních sond s platinovým odporovým snímačem teploty a ze tří kompatibilních teplotních sond pro měření povrchové teploty. Každý kanál má pro necyklický záznam kapacitu paměti 8126 záznamů.

Interval zaznamenávání naměřených hodnot do paměti záznamníků byl zvolen 10 minut (52 560 záznamů za rok).

3. Skladba střechy

Měření probíhá na střeše se skladbou vrstev uvedenou v tabulce 1.

Tabulka 1: Skladba střechy
Skladba (od interiéru)Funkce vrstvyTloušťka vrstvy
[mm]
Podhled
Vzduchová vrstva (není vzduchotěsně oddělena od interiéru)1200–1500
Trapézové plechy, vlny vyplněny betonemNosná
Cementový potěrVyrovnávací30 mm
Expandovaný pěnový polystyren – POLSIDTepelně izolační100
Betonová mazaninaPodkladní40
Souvrství asfaltových oxidovaných pásůHydroizolační15
Asfaltový modifikovaný pásHydroizolační5
Extrudovaný polystyren s povrchovou vrstvou z plastbetonuTepelně izolační, ochranná100 + 10

4. Umístění teplotních sond

Průběh teplot ve skladbě střechy je sledován v následujícím rozsahu:

  • venkovní teplota vzduchu (sonda zakryta nádobou bez dna opatřenou hliníkovou páskou s nízkou emisivitou)
  • teplota srážek (sonda vložena do plastového trychtýře s přepadem vody)
  • teplota ve vrstvě plastbetonu
  • teplota na hydroizolaci pod spárou desek XPS
  • teplota na hydroizolaci pod deskou XPS
  • teplota na hydroizolaci pod deskou XPS u vtoku
  • vnitřní povrchová teplota (VPT) ve vertikální ose k teplotní sondě umístěné na hydroizolaci pod spárou desek XPS
  • vnitřní povrchová teplota (VPT) ve vertikální ose k teplotní sondě umístěné na hydroizolaci pod deskou XPS
  • vnitřní povrchová teplota (VPT) ve vertikální ose k teplotní sondě umístěné na hydroizolaci pod deskou XPS u vtoku
  • teplota vzduchu v podhledové části (sonda umístěna cca 500 mm pod spodní líc trapézového plechu)

5. Průběhy teplot

5.1 Jaro 2009 – vliv tání sněhu na vnitřní povrchové teploty

V grafu 1 je patrné působení tání sněhové pokrývky na konci měsíce března na průběh teplot ve skladbě střechy.

Graf 1: Průběh teplot při tání sněhové pokrývky
Graf 1: Průběh teplot při tání sněhové pokrývky

Ve vybraném časovém intervalu, kdy na střeše leží zbytky sněhové pokrývky, je přes den patrné zvýšení teploty venkovního vzduchu a následný vliv tání sněhové pokrývky na teplotu na hydroizolaci především pod spárou desek XPS (snížení teploty v extrému na 6,4 °C). S určitým zpožděním reagují na snížení teplot na hydroizolaci také vnitřní povrchové teploty. V extrému ve vertikální ose k teplotní sondě pod deskou XPS se vnitřní povrchová teplota klesla na 12,7 °C.

Během dopoledne 29. 3. 2009 začalo na střešní konstrukci působit sluneční záření a odtály zbytky sněhové pokrývky, čímž se prudce zvýšila teplota v plastbetonu. Teploty ve skladbě se začaly stabilizovat.

V tabulce 2 je uveden rozptyl teplot v měřených místech skladby střechy s působením tání sněhové pokrývky ve vybraném časovém intervalu.

Tabulka 2: Teploty ve skladbě střechy – jaro 2009
Umístění teplotní sondyNejnižší teplota
[°C]
Nejvyšší teplota
[°C]
Rozdíl teplot
[°C]
Průměrná teplota
[°C]
Venkovní vzduch−2,115,317,43,1
Plastbeton0,618,317,73,6
HI pod spárou6,417,611,214,0
HI pod deskou12,717,34,615,1
HI u vtoku13,617,84,215,7
VPT pod spárou13,317,54,215,6
VPT pod deskou12,717,44,715,4
VPT u vtoku13,217,54,315,7
Vnitřní vzduch16,518,82,317,8
5.2 Podzim 2010 – vliv dešťových srážek na vnitřní povrchové teploty

Graf 2 znázorňuje vliv dešťových srážek v polovině listopadu 2010 na průběh teplot ve skladbě střechy.

Graf 2: Průběh teplot za deště
Graf 2: Průběh teplot za deště

Z průběhu teplot je patrné, že v odpoledních hodinách 10. 11. 2010 začalo pršet (snížila se teplota srážek oproti teplotě venkovního vzduchu). Tento jev se opakuje i v následujících dnech 11. až 13. 11. 2010. S určitým zpožděním na zatékání chladné dešťové vody reagují snížením především teploty na hydroizolaci pod deskou XPS, a to v extrému poklesem teploty na 6,6 °C. S mírným zpožděním reagují na snížení teplot na hydroizolaci také poklesem vnitřních povrchových teplot v extrému ve vertikální ose k teplotní sondě na hydroizolaci u vtoku poklesem na 12,7 °C.

V tabulce 3 je uveden rozptyl teplot v měřených místech skladby střechy s působením dešťových srážek ve vybraném časovém intervalu.

Tabulka 3: Teploty ve skladbě střechy – podzim 2010
Umístění teplotní sondyNejnižší teplota
[°C]
Nejvyšší teplota
[°C]
Rozdíl teplot
[°C]
Průměrná teplota
[°C]
Venkovní vzduch0,411,65,411,2
Plastbeton0,611,310,77,0
HI pod spárou12,217,75,515,9
HI pod deskou6,618,111,515,7
HI u vtoku9,918,28,316,3
VPT pod spárou13,518,55,016,7
VPT pod deskou14,018,54,516,8
VPT u vtoku12,718,65,916,7
Vnitřní vzduch16,919,72,818,6
5.3 Zima 2010 – vliv kombinace dešťových srážek a tání sněhové pokrývky na vnitřní povrchové teploty

Graf 3 znázorňuje vliv dešťových srážek a tání sněhové pokrývky začátkem prosince 2010 na průběh teplot ve skladbě střechy.

Graf 3: Průběh teplot za deště a tání sněhové pokrývky
Graf 3: Průběh teplot za deště a tání sněhové pokrývky

V dopoledních hodinách 7. 12. 2010 začala stoupat teplota venkovního vzduchu a současně se před polednem odchýlila křivka teploty srážek od křivky teploty venkovního vzduchu (začalo pršet). S určitým zpožděním začala ovlivňovat kombinace dešťových srážek a tající sněhové pokrývky teploty na hydroizolaci, kdy se v extrému snížila teplota na hydroizolaci pod deskou XPS na 3,2 °C.

Vnitřní povrchové teploty jsou ovlivněny opět s mírným zpožděním, což je dáno fázovým posunem konstrukce pod hydroizolací (pokles vnitřní povrchové teploty v extrému ve vertikální ose k teplotní sondě na hydroizolaci pod spárou desek XPS na 12,7 °C).

Během dopoledne 9. 12. 2010 začala klesat teplota venkovního vzduchu pod 0 °C, čímž přestala odtávat sněhová pokrývka a dešťové srážky se přeměnily na srážky sněhové. Teploty ve skladbě se začaly stabilizovat.

V tabulce 4  je uveden rozptyl teplot v měřených místech skladby střechy s působením dešťových srážek a tající sněhové pokrývky ve vybraném časovém intervalu.

Tabulka 4: Teploty ve skladbě střechy – zima 2010
Umístění teplotní sondyNejnižší teplota
[°C]
Nejvyšší teplota
[°C]
Rozdíl teplot
[°C]
Průměrná teplota
[°C]
Venkovní vzduch−7,14,511,6−1,6
Plastbeton−1,71,73,40,6
HI pod spárou7,715,37,612,9
HI pod deskou3,215,412,213,3
HI u vtoku11,215,64,413,8
VPT pod spárou11,115,84,714,5
VPT pod deskou13,215,92,715,0
VPT u vtoku11,516,04,514,7
Vnitřní vzduch16,317,31,016,9

6. Shrnutí

V příspěvku je popsán vliv zatékající vody mezi tepelnou izolaci z extrudovaného polystyrenu a hydroizolační vrstvu na průběh teplot v kontrétní střešní konstrukci měřením. Na základě naměřených dat od roku 2008, lze konstatovat, že teploty na hydroizolaci a následně vnitřní povrchové teploty jsou významně ovlivněny protékající chladnou vodou z dešťových srážek a tající sněhové pokrývky.

7. Literatura

  • [1] VYMĚTALÍK, Vladimír. Tepelně izolační vlastnosti inverzních střech, Diplomová práce FSv ČVUT, Praha 2006.
  • [2] Experimentální měření průběhu teplo ve skladbě střechy opačným pořadím izolačních vrstev, BUDOVA A ENERGIA, Podbánské 6.–7. octóber 2008
 
English Synopsis
Experimental measurement of temperature changes in inverse cold flat roof structure

Experimental measurement of temperature changes in inverse cold flat roof structure with main focus on influence of the humidity on inner surface temperature.

 

Hodnotit:  

Datum: 13.5.2013
Autor: Ing. Vladimír Vymětalík   všechny články autora
Recenzent: doc. Ing. František Kulhánek, CSc., ČVUT Praha



Sdílet:  ikona Facebook  ikona Twitter  ikona Google+  ikona Linkuj.cz  ikona Vybrali.sme.skTisk Poslat e-mailem Hledat v článcíchDiskuse (žádný příspěvek, přidat nový)


 
 

Aktuální články na ESTAV.czTřebíč plánuje rekonstrukci zimního stadionu za 200 milionů, pokud dostane dotaciVěznice nebo hotel? Architekti navrhli vězení, které nemá trestat ale napravovatObecné požadavky na nádrže dešťové, šedé nebo bílé vody - I.Lavmi for Primalex: Harmonické řešení interiéru