Přirážka na lineární tepelné vazby IV

Tepelné mosty v normách

Tepelné mosty a tepelné vazby jsou jedním z důležitých parametrů každého konstrukčního systému staveb. Jejich vliv se zahrnuje do výpočtů již od 70. let minulého století, pokaždé však jiným způsobem. V počátcích se tento vliv dle již neplatné ČSN 06 0210 zahrnoval přirážkou ve výši 10%, tedy vynásobením vypočteného součinitele prostupu tepla U (dříve k) koeficientem 1,1.

Současné normy, a to jak v ČR, tak i na Slovensku umožňují vliv tepelných mostů a tepelných vazeb započítat dvěma různými způsoby. Buď konstantní přirážkou ΔU_tbk, nebo jejich přesným vyjádřením.

Dle ČSN73 0540-4 z roku 2005 jsou tyto přirážky stanoveny v příloze B3 takto:

Pro konstrukce se shodným zastoupením tepelných mostů lze obdobně zpracovat katalog hodnot ΕΔU_tbk, j, který lze využívat pro přibližné výpočty. Obvykle platí:

– konstrukce téměř bez teplených mostů   (úspěšně optimalizované řešení)	ΕΔUtbk, j ≈ 0,02 W⁄(m2·K)
– konstrukce s mírnými tepelnými mosty   (typové či opakované řešení)	ΕΔUtbk, j ≈ 0,05 W⁄(m2·K)
– konstrukce s běžnými tepelnými mosty   (dříve standardní řešení)	ΕΔUtbk, j ≈ 0,10 W⁄(m2·K)
– konstrukce s výraznými tepelnými mosty   (zanedbané řešení)	ΕΔUtbk, j ≈ 0,15 W⁄(m2·K) a více

Ve stejné normě jsou pak také v příloze H2 stanoveny mírně odlišně, a to takto:

Velmi přibližně lze celkový průměrný vliv tepelných vazeb mezi konstrukcemi stanovit expertním odhadem:

budovy s důsledně optimalizovanými teplenými vazbami	ΔUtbk, j ≈ 0,02 W⁄(m2·K)
budovy s mírnými tepelnými vazbami (typové či opakované řešení)	ΔUtbk, j ≈ 0,05 W⁄(m2·K)
budovy s běžnými tepelnými vazbami (standardní řešení)	ΔUtbk, j ≈ 0,10 W⁄(m2·K)
budovy s výraznými tepelnými mosty (zanedbané řešení)	ΔUtbk, j ≈ 0,20 W⁄(m2·K) a více

Dle STN 73 0540-4:2012 jsou tyto přirážky uvedeny v části 8, a to takto:

Hodnota ΔU, v W⁄(m²·K), se může přibližně určit v případech, kdy nejsou známy konstrukční detaily:

1. ΔU = 0,05 za predpokladu spojitej tepelnoizolačnej vrstvy na vonkajšom povrchu konštrukcie a použitia nových systémov murovaných konštrukcí najmä po roku 2002;
2. ΔU = 0,1 pri murovaných, panelových vrstvených betónových a keramických, ľahkých drevených roštových konštrukciách, kovoplastických obvodových plášťoch (před ich obnovou);
3. ak je známa hodnota ΔU pre konštrukčný systém, môže sa použiť za predpokladu, že sa určila podľa STN EN ISO 10211;
4. v ostatných prípadoch sa vplyv tepelných mostov určí numerickým výpočtom lineárnych stratových súčiniteľov a bodových stratových súčiniteľov podľa STN EN ISO 10211.

V praxi se přesné vyjádření tepelného toku v budově obvykle vyjadřuje připočtením tzv. lineárního (bodového) činitele prostupu tepla, což je vlastně rozdíl mezi tepelným tokem kvantifikovaným při ustáleném vedení tepla v reálné geometrii stavebního detailu, tedy s dvoj-(2D) popřípadě troj-(3D) rozměrným vedením tepla a obvykle uvažovaném jedno-(1D) rozměrném vedení tepla. I tento způsob vyjádření tepelného toku je však určitým zjednodušením, které však skutečnost zkresluje již nepatrně.

V předchozích třech článcích jsme se věnovali postupně vlivu tepelných vazeb u tří vybraných rodinných domů. Tyto domy prezentují obvyklou maximální členitost staveb. U každého domu jsme se věnovali tepelným vazbám u čtyř systémů zdění z tvarovek HELUZ:

1. Family 50 2in1
2. Family 38 2in1
3. Family 50
4. Family 38

Výpočty lineárních činitelů prostupu tepla Ψ

Ve výpočtech byly uvažovány jednotlivé detaily, které jsme označili a vypočítali pomocí programu lineární činitele prostupu tepla. Výsledky jsou shrnuty v tabulce 1.

Tabulka 1. Přehled tepelných mostů a tepelných vazeb a vyčíslení lineárního činitele prostupu tepla Ψ

Označení	Popis	Lineární činitel prostupu tepla [W⁄(m·K)]
		Family 50 2in1	Family 38 2in1	Family 50	Family 38
TM 01	Roh zdiva	-0,069	-0,082	-0,096	-0,112
TM 02	Kout budovy	0,050	0,058	0,067	0,076
TM 03	Napojení vnitřní nosné stěny na obvodovou	-0,001	-0,001	0,001	-0,002
TM 04	Uložení schodiště do obvodové stěny	0,073	0,127	0,068	0,116
TM 05	Napojení stěny a podlahy	-0,037	-0,05	-0,044	-0,069
TM 06	Práh u vstupních dveří	0,026	-0,017	0,015	-0,027
TM 07	Práh u dveří na terasu	0,002	-0,057	-0,009	-0,067
TM 08	Parapet okna	0,030	0,052	0,033	0,051
TM 09	Ostění (oken, dveří)	0,011	-0,053	0,014	0,000
TM 10	Překlad s věncem nad oknem (dveřmi)	0,079	0,184	0,061	0,157
TM 11	Překlad s věncem mimo okno (dveře)	0,087	0,178	0,073	0,157
TM 12	Ztužující věnec	0,071	0,122	0,066	0,111
TM 13	Ztužující věnec, překlad, práh u balkonových dveří	0,071	0,207	0,051	0,179
TM 14	Ztužující věnec tvořící překlad	0,194	0,222	0,214	0,234
TM 15	Ztužující věnec s pozednicí tvořící překlad	0,114	0,137	0,092	0,113
TM 16	Překlad s věncem, těžký zateplený strop	0,098	0,145	0,100	0,134
TM 17	Ztužující věnec, těžký strop s tepelnou izolací	0,083	0,134	0,093	0,136
TM 18	Překlad s věncem mimo okno, těžký strop s tepelnou izolací	0,138	0,195	0,145	0,189
TM 19	Ztužující věnec, lehký strop s tepelnou izolací	0,114	0,164	0,131	0,177
TM 20	Napojení zdiva a střechy (lehký strop) u pozednice	0,049	0,086	0,033	0,070
TM 21	Napojení zdiva a střechy u pozednice	0,006	0,047	-0,014	0,033
TM 22	Napojení zdiva a střechy u štítu	-0,064	0,003	-0,082	-0,015
TM 23	Ostění u střešního okna	0,028	0,209	0,028	0,209
TM 24	Práh u garážových vrat	0,008	-0,045	-0,003	-0,055
TM 25	Ostění u garážových vrat	0,126	0,113	0,135	0,116
TM 26	Překlad nad garážovými vraty	0,264	0,255	0,266	0,239
TM 27	Překlad mimo garážová vrata	0,110	0,196	0,119	0,189

Ve výpočtech byly kvantifikovány vlivy tepelných mostů a tepelných vazeb pro tři různé typy nejprodávanějších rodinných domů, u každého pak pro čtyři různé typy zdících materiálů. Přehled výsledných přirážek ΔU_tbk je uveden v tabulce 2.

Tabulka 2. Souhrnná tabulka vypočtených vlivů tepelných mostů a tepelných vazeb
v závislosti na typu zdiva a na zvoleném typu domu

typ rodinného domu	přirážka na vliv tepelných mostů ΔUtbk [W/(m2·K)]
	A	B	C	D
	Family 50 2in1	Family 38 2in1	Family 50	Family 38
HELUZ – Jantar 73-145	0,0055	0,0100	0,0021	0,0099
HELUZ – Opál 48-87	0,0098	0,0076	0,0081	0,0078
HELUZ – Opál 109-136	0,0101	0,0089	0,0097	0,0910

Z uvedeného vyplývá, že pokud budeme používat výrobcem zdícího materiálu HELUZ doporučované řešení stavebních detailů, můžeme při výpočtech volit nižší přirážku, než jaká je dle ČSN 73 0540 odpovídající budovám s důsledně optimalizovanými teplenými vazbami, neboť celková přirážka u všech kvantifikovaných budov je ΔU_tbk ≤ 0,01 W/(m²·K).

U budov, které jsou tvarově jednodušší pak lze spočítat jednotlivé tepelné vazby s tím, že výsledná přirážka bude dokonce ještě nižší. V tabulce 2 je uvedena přibližná spotřeba tepla na vytápění. Přesná spotřeba záleží především na klimatických podmínkách, avšak také na způsobu užívání, a tak není možné uvedené hodnoty považovat za přesná čísla, avšak protože byla použita stejná metodika výpočtu u všech případů, je patrný rozptyl spotřeb pro jednotlivé rodinné domy v závislosti na typu zdiva (ale i oken a dalších konstrukcí) a na tom, zda výpočty byly uvažovány s vypočtenými tepelnými mosty, nebo bez nich. Velmi zajímavou skutečností je, že vliv tepelných mostů činí od 0,8 do 3,7%, tedy že důsledně optimalizované tepelné mosty jsou z praktického hlediska zanedbatelné. POZOR! To však neplatí, pokud tepelné mosty nejsou optimalizované, pak mohou způsobovat velmi podstatné úniky tepla! Výrazně větší vliv na spotřebu tepla na vytápění má pak zvolený druh zdiva a tomu odpovídající i další konstrukce (podrobnosti k jednotlivým domům jsou v souvisejících článcích). To je také prezentováno v grafu 1 i grafu 2.

Tabulka 3. Spotřeba tepla na vytápění u jednotlivých domů

typ rodinného domu	přibližný výpočet spotřeby energie na vytápění u jednotlivých variant rodinných domů [kWh/rok]
	A	B	C	D
	Family 50 2in1	Family 38 2in1	Family 50	Family 38
HELUZ – Jantar 73-145 bez uvažování TM	8052	10926	8726	11830
HELUZ – Jantar 73-145 s uvažováním TM	8254	11293	8803	12193
HELUZ – Opál 48-87 bez uvažování TM	5495	7493	5949	8102
HELUZ – Opál 48-87 s uvažováním TM	5737	7680	6152	8295
HELUZ – Opál 109-136 bez uvažování TM	13225	17352	13889	18243
HELUZ – Opál 109-136 s uvažováním TM	13740	17806	14384	18707

Graf 1: Spotřeba tepla na vytápění u jednotlivých domů

Graf 2: Spotřeba tepla na vytápění…