Zateplenie fasády domu

Znížiť energetické náklady na vykurovanie zateplením fasády domu je veľmi technicky náročná záležitosť. V súčasnosti sa zo zateplenia stala obyčajná komerčná záležitosť, umocnená štátnou finančnou podporou, založená na posudkoch, ktoré sa opierajú o zastarané výpočtové postupy, ktoré nie sú schopné zobraziť skutočné tepelné fyzikálne deje, ktoré v konštrukcii v danom mieste, čase a klimatických podmienkach prebiehajú. Zásadným nedostatkom týchto statických výpočtových postupov je, že nie sú schopné vyjadriť realistické deje spolupôsobenia tepla a vlhkosti v konštrukcii. Moderné výpočtové postupy, dynamické simulácie transportu tepla a vlhkosti v stavebných konštrukciách, sú schopné realisticky zobraziť aj v ľubovoľnom mieste steny skutočný stav prúdenie tepla a vlhkosti, miesta s kondenzáciou a doby potrebnej k vysušeniu alebo či nedochádza k jej stálemu hromadeniu a tým k následným trvalým škodám. Na základe dynamických simulácií transportu tepla a vlhkosti je potvrdené postavenie vplyvu vlhkosti v konštrukcii ako dominantná zložka prenosu tepla. "Fraunhofer-IBF Inštitút pre stavebné fyziku" technickej univerzity v Stuttgarte (poznámka: v odbore najprestížnejšie) definuje prenos tepla v aktuálne vydávaných publikácii takto:

"Prenos tepla sa zakladá na vedení tepla závislom na vlhkosti a prúdu entalpie pary. Tento prúd prepravuje teplo tým, že sa voda odparuje na jednom mieste a pritom sa tomuto miestu odoberá teplo a potom difunduje na iné miesto, kde kondenzuje a tým privádza teplo. Tento spôsob prenosu tepla sa často označuje ako efekt latentného tepla."

Zjednodušené posudzovanie hodnoty "U" a "Glaserov model vlhkosti" sa tak v stavebnej fyzike zosadil na dobový jav. Prislúcha im už iba obmedzená informatívny platnosť.

Nasleduje prevzatý text - zdroj: http://www.benvelop.com Benvelop Ing. Petra Slaniny, Ph.D

Je dobré si pripomenúť, čo je napísané v úvode normy STN EN ISO 13788:2002, citujem:

"Šírenie vlhkosti je veľmi komplexný dej a znalosť mechanizmov šírenia vlhkosti, vlastností materiálov, počiatočných a okrajových podmienok je často nedostatočná, nezodpovedajúca a doteraz je vo vývoji. Preto táto norma predkladá jednoduché výpočtové metódy, založené na skúsenosti a všeobecne uznávaných vedomostiach. Normalizácia týchto výpočtových metód nevylučuje užívanie iných, lepšie zodpovedajúcich metód." 

Naproti tomu je možné vyhodnocovať transport vlhkosti v obalových konštrukciách budov pomocou normy STN EN 15026:2007, v ktorej sa v úvode píše. Citujem a prekladám z angličtiny (autor textu):

"Táto norma definuje praktické použitie softvéru pre tepelne vlhkostné simulácie pre predikciu jednorozmerného dynamického transportu tepla a vlhkosti vo viacvrstvových stavebných (obalových) konštrukciách vystavených dynamickým okrajovým podmienkam na oboch stranách. Na rozdiel od hodnotenia vnútornej kondenzácie v ustálenom stave pomocou Glaserovej metódy (popísané v EN ISO 13788 [v ČR: STN EN ISO 13788:2002 a STN 730540-4:2005 - pozn. Autora]) dynamické tepelno vlhkostné simulácie poskytujú detailnejšie a presnejšie informácie o rizikách súvisiacich s vlhkosťou v rámci stavebných konštrukcií a pri návrhu ich odstránenia. Kým Glaserova metóda zvažuje iba difúziu vodných pár a tepla v ustálenom stave, dynamické modely zaštítené touto normou berú do úvahy akumuláciu tepla a vlhkosti, efekty latentného tepla, kvapalný a konvektívny prenos pri reálnych okrajových a počiatočných podmienkach. Aplikácia takýchto modelov sa v posledných rokoch široko používa v stavebnej praxi s výsledným významným zlepšením v presnosti a reprodukovateľnosti tepelne vlhkostnej simulácie."

Je prekvapujúce, že norma STN EN 15026:2007 Hodnotenie šírenie vlhkosti stavebnými dielcami pomocou numerickej simulácie nebola dosiaľ preložená do slovenského jazyka a že jej názov bol preložený nevhodne.

Koniec prevzatého textu od: Ing. Petr Slanina, Ph.D.

Poskytovanie služieb v oblasti stavebnej fyziky, obalových konštrukcií a energetiky budov či stavebných materiálov.
http://www.benvelop.com Benvelop Ing. Petra Slaniny, Ph.D., založené 1.4.2009. Vznik spoločnosti (sro) je naplánovaný na rok 2011. Na projekte Benvelop sa však podieľajú ďalší kolegovia z Fakulty stavebnej ČVUT v Prahe a spolupracujeme aj s kolegami zo Stavebnej fakulty STU v Bratislave.

V roku 2009 bola podpísaná výhradná zmluva medzi Ing. Petrom Slaninou, Ph.D. a Fraunhofer inštitútom (IBP) v Nemecku na vývoji a šírení softvéru WUFI pre Českú a Slovenskú republiku. Software WUFI umožňuje dynamické tepelno-vlhkostné hodnotenie konštrukcií a stavieb. Na projekte WUFI spolupracujeme i s ďalšími zahraničnými partnermi.

Pri zatepľovaní nových domov, aj pri dodatočnom zateplení existujúcich domov je vždy v konštrukcii zabudovaná vnútorná vlhkosť. Ak túto vlhkosť izolácia neprepustí smerom von a kontaktné zateplenia (aj minerálne vaty) to vedia veľmi zle až skoro vôbec, máme "zarobené" na budúci veľký technický problém. Potom je tiež skutočnosťou, že k projektom deklarovaných tepelno technickým parametrom vôbec nedôjde. Na odstránenie týchto následkov bude potreba aj značných finančných nákladov.

Jednotlivých fyzikálnych faktorov menšieho významu, ktoré ale tiež ovplyvňujú prenosy tepla je ešte celá rada, ale vo svojom súhrne majú nemalý prínos.

Tepelná izolácia má byt nielen účinná, ale aj ekonomická a jej finančná návratnosť nesmie byť dlhšia ako jej životnosť. V prípade väčšiny realizovaných kontaktných penových zatepľovacích systémov je životnosť 25 rokov a ekonomická návratnosť až 32 rokov. Veľa 30 ročných majiteľov novostavieb bude v dôchodkovom veku musieť vykonať nákladnú rekonštrukciu zateplenia svojho domu.

je ďalším fyzikálnym parametrom, ktorý významne napomáha šíreniu tepla. Túto zložku vnímame ako položku solárnych ziskov oslnením, alebo ako šírené teplo rozpálených kachlí. Sálavá energia sa nemalou mierou podiela na šírení tepla kondukciou hmotou steny. Je zahrnutá ako pomerná časť súčiniteľa tepelnej vodivosti "λ" (lambda). Novodobé technológie, obzvlášť nanotechnológie, vedia vyprodukovať materiály, ktoré dokážu pomerne účinne túto zložku tepla odraziť, cloniť (prepustiť niektorú jej časť) a alebo ju úplne rozložiť.

Riadením množstva vlhkosti a sálavej energie v konštrukcii obvodovej steny domu, ovplyvníme spotrebu tepelnej energie o veľké množstvo - ako smerom k úsporám tak i k nadspotrebe.

Z vyššie uvedeného možno konštatovať, že "statické výpočty tepelných strát objektov, sú iba presným súpisom nepresných čísel".

V blízkej budúcnosti sa izolačné materiály musia podrobiť kritickému rozboru, aby sa tak stávalo bez škôd a hospodárne, aby sa šetrila energia a aby sa predovšetkým zdravo bývalo.

Nastáva doba pre širšie použitie nových termo-hydraulických a termo-optických bariér.

"Povrchový náter s endotermickými efektami ®" - ThermoShield ®

Nové technológie to majú na začiatku často ťažké. Keď sa v 19. storočí stavali prvé železnice, varovali "experti", že ľudské telo sa nemôže vyrovnať s rýchlosťou väčšou ako 30 km/h.

S podobnými rozpakmi je konfrontovaný taktiež ThermoShield.

Najmä výrobcovia klasických farieb a izolačných hmôt sa samozrejme obávajú novej technológie a postarali sa o nie veľmi objektívne informácie v médiách.

Vedecké práce nezávislých výskumných ústavov týkajúcich sa transportu vlhkosti stavebnými dielmi, dokladujú princíp činnosti a opodstatnenosť technológie termokeramických membrán. Tieto sa v praxi osvedčujú už viac ako 20 rokov.

Výskumy ukazujú, že tradičný pohľad a metódy k tomu, aby realisticky zobrazili komplexné procesy dynamiky prenosu vlhkosti a tepla v budovách, už nestačí.

ThermoShield je v rovine aplikácií nových poznatkov do praxe veľký kus napred.

Tak, ako kedysi železnice

ThermoShield je rodina multifunkčných špičkových povrchových náterov používaných predovšetkým v stavebníctve a to na fasády, strechy a interiéry.

Jedinečné vlastnosti ThermoShieldu sa starajú o útulné, pohodové klíma vo všetkých budovách.

Pomáhajú šetriť náklady na vykurovanie i klimatizáciu a veľmi účinne chránia fasády a strechy pred škodlivými vplyvmi rôznych poveternostných podmienok. Významne zabraňujú starnutiu a zvetrávaniu stavebných konštrukcií.

Zásadne sa však líši od tradičných predstáv o možnostiach zníženia energetických strát.

Celá rada vedcov a užívateľov vo všetkých častiach krajiny bola ochotná nezaujato preveriť vlastnosti ThermoShieldu. Už viac ako 20 rokov šetria ľudia na celom svete (na Sibíri, rovnako ako v púštnych zónach štátov okolo Perzského zálivu) s ThermoShieldom energiu: a to v horúčave aj v zime. Veľa extrémne rozdielnych problémov týchto klimatických zón sa použitím ThermoShieldu vyriešila.

• Exterieur - aplikácia na fasády 
• Interieur - aplikáciana povrch vnútorných stien 
• History - náter na historické fasády / budovy
• TopShield - izolačná a uzatváracia vrstva striech
• TopCoat - ochrana kovových konštrukcii
• Nature - náter na drevo

V súvislosti s ThermoShield konkurencia neustále tlačí na dodržanie pravidiel a noriem pre izolačné hmoty. Na ThermoShield je však nemožno použiť, pretože ThermoShield nie je izolačná hmota. Skúmanie a vyhodnocovanie metódami obvyklými pre klasické izolačné hmoty sú tu bez akejkoľvek vypovedacej schopnosti a to pre ďaleko komplexnejší účinok ThermoShield - povrchový náter s endotermickými efektami.

Proces vlhkosti:

Druhá najvýkonnejšia vlastnosť ThermoShiled. Svojou unikátnou vlastnosťou - premenlivé difúzne schopnosti

Aplikácia na exteriérovej strane - na fasády

• akumuluje exteriérovú vlhkosť a tým sa difúzne uzatvára
• bráni vstupu zrážkovej vlhkosti do konštrukcie
• zabraňuje vstupu letnéj vlhkosti do konštrukcie steny
• umožňuje intenzívne odparovanie v stene nahromadenej vnútornej vlhkosti smerom do exteriéru (vysušuje stenu), pôsobí ako sorpčný motor

Aplikácia na interiérovej strane - steny v interiéri

• redukuje vstup vzdušnej vlhkosti do konštrukcie steny
• udržiava prijateľnú vlhkosť v interiéri.

Procesy sálavej energie

Nejvýkonnejšia vlastnosť ThermoShiledu.

Aplikácia na exteriérovej strane - na fasády 

Najviac sálavej energie dodáva slnečné žiarenie. Toto žiarenie sa mení s polohou slnka nad obzorom: ako v priebehu dňa, tak aj v priebehu celého roka. Slnko vyžaruje stále rovnaké množstvo energie, ale jeho vlnová dĺžka sa mení s prezerajúcou hrúbkou zemskej atmosféry. Pri východe a západe slnka slnečné žiarenie prechádza oveľa silnejšou vrstvou, na povrch dopadá dlhovlnné infračervené žiarenie a jeho energia je oveľa menšia. Naproti tomu na poludnie prechádza žiarenie tenšou vrstvou atmosféry a na povrch dopadá krátkovlnné infračervené žiarenie s vysokou energetickou hodnotou (až 1500W/m²).

Intenzívne letné oslnenie nadmerne ohrieva fasádu i strechu domu solárnym ziskom. Tomuto otepleniu nezabránia ani pomerne hrubé vrstvy izolácií - interiér je nepríjemne prehriaty.

V zimnom období slnečné žiarenie v našej zemepisnej šírke preniká hrubšou vrstvou zemskej atmosféry a na povrch dopadá dlhovlnné infračervené žiarenie.

ThermoShield aplikovaný na vonkajší povrch fasády svojimi vlastnosťami dokáže slnečné žiarenie v dlhovlnnom žiarení prepustiť do konštrukcie steny na prehriatie (hlavne v zime). Krátkovlnné intenzívne žiarenie spracováva následne:

Malá časť žiarenia sa na povrchu odrazí späť do exteriéru. Ďalšia časť žiarenia sa použije na odparenie vlhkosti, ktorá je jednak naakumulovaná vo vlastnom náteri ThermoShield a vo vrstve fasády pod náterom (vnútorný akumulovaná vlhkosť). Na odparení sa spotrebováva teplo, teda táto časť energie, ktorá nie je odrazená. Do vysušenej vrstvy fasády, na základe hydrodynamických zákonov, vniká ďalšia vlhkosť z hlbšej vrstvy steny. Tento proces sa neustále opakuje (nazývame-sorpčný motor). Hmota steny sa postupne vysuší a jej obnovené tepelne izolačné vlastnosti sú pripravené na zimnú tepelnú ochranu vášho domu - "len suchý sveter hreje". Zvyšná nepoužitá časť žiarenia, je na základe optických zákonov vo vrstve náteru ThermoShield bezozbytku rozložená a roztrieštená.

ThermoShield, svojimi jedinečnými termo-optickými vlastnosťami spracováva aj ostatné sálavé žiarenie dopadajúce na jeho povrch, a tým prináša ďalšie energetické zisky objektu. Toto žiarenie, od kozmických žiarenia až po sálavé žiarenie, ktoré vydávajú aj okolité stavby, dopadá na náter ThermoShield, ten ho "spracuje" a vytvorí pred vlastnou stenou vrstvu teplejšieho vzduchu, tým sa podstatne zmení vonkajší prechodový tepelný odpor. Tento efekt je zaznamenaný aj na severných stranách a v nočných hodinách, prakticky "sused vám dodáva teplo".

Aplikácia na interiérovej strane - steny v interiéri 

Vzhľadom k svojim unikátnym vlastnostiam, rozptýli teplo rovnomerne v celom objeme miestnosti tak, že rozdiel teplôt pod stropom a pri podlahe je v rozdiele 1 - 1,5 °C. Teda "žiadne studené nohy a horúca hlava".