Ø  Součinitel prostupu tepla s vlivem tepelných mostů (nestejnorodé konstrukce)

Přibližné metody výpočtu:

Přibližné metody výpočtu jsou založeny na výpočtu horní a dolní hraniční hodnoty (meze) vyšetřované veličiny (tepelného odporu konstrukce R nebo tepelného odporu konstrukce při prostupu tepla RT), mezi kterými musí zjišťovaná hodnota ležet. Součinitel prostupu se stanoví buď z celé plochy konstrukce nebo z jejího charakteristického výseku.

Postup:

Konstrukce se rozdělí na dílčí části rovnoběžné s tepelným tokem – výseky a části kolmé na tepelný tok – vrstvy.

               

                Součinitel prostupu tepla se stanoví podle vztahu:

                U  = 2 / (R´T  + R´´T)

kde:       T               je horní mez tepelného odporu při prostupu tepla [m2.K/W], stanovená                                           z výseků konstrukce

                R´´T            je dolní mez tepelného odporu při prostupu tepla [m2.K/W], stanovená                                            z vrstev konstrukce

                              

                1 / R´T  = fa / RTa + fb / RTb +…..+ fq / RTq

kde:       Rta  RTq                   jsou odpory při prostupu tepla ve směru tepelného toku                                                           pro každý výsek [m2.K/W] (stanovené podle známých                                                     vztahů)

fa   fq                                                  jsou poměrné plochy dílčích výseků [-]

               

fx = Ax / A                                           fx = 1

kde:       Ax                 je plocha x – tého výseku konstrukce [m2]

A                   je celková plocha hodnocené části konstrukce [m2]

                R´´T  = Rsi + R1 + R2 +…+ Rn + Rse

kde:       R1  Rn                                               jsou tepelné odpory jednotlivých vrstev kolmých na směr                                                        tepelného toku [m2.K/W]

Pro stejnorodé vrstvy (vrstva č. 1) se tepelný odpor stanoví ze vtahu:

                Rj = dj / λj

kde:       dj            je tloušťka j – té vrstvy konstrukce [m]

                λj            je součinitel tepelné vodivosti materiálu j – té vrstvy konstrukce                                           [W/(m.K)]

Pro nestejnorodou vrstvu (vrstva č. 2) se stanoví ekvivalentní tepelný odpor ze vztahu:

1 / Rj  = fa / Raj + fb / Rbj +…..+ fq / Rqj

kde:       Raj   Rqj                   jsou odpory j – té vrstvy kolmé na směr tepelného toku ve                                                      výsecích aq [m2.K/W]

               

Stanoví se tepelný odpor konstrukce podle vztahu:

                R = (R´+ 2.R´´)/3

kde:                       je horní mez tepelného odporu konstrukce [m2.K/W], stanovená                                         z výseků konstrukce

                R´´               je dolní mez tepelného odporu konstrukce [m2.K/W], stanovená z                                       vrstev konstrukce [m2.K/W]

                1 / R´ = fa / Ra + fb / Rb +…..+ fq / Rq

kde:       Ra   Rq                                               jsou tepelné odpory konstrukce pro každý výsek [m2.K/W]

                fa   fq                  jsou poměrné plochy dílčích výseků [-]

                R´´ = R1 + R2 +…+ Rn

Pro tepelné odpory jednotlivých vrstev (stejnorodé nebo nestejnorodé), platí stejné vztahy, jako v předchozí metodě.

Obě přibližné metody mají společnou dolní mez, horní mez se liší. Obě metody lze považovat za rovnocenné, s velmi málo odlišnými výsledky.

Tyto přibližné metody jsou sice určeny pro ruční výpočet, ale většinou jsou již zakomponovány v komerčních programech.

Ø  Součinitel prostupu tepla konstrukce ve styku s nevytápěným prostorem a se zeminou

               

Podle evropských norem se předpokládá, že tepelný tok Φ [W] prochází z vnitřního prostředí přes danou konstrukci a přilehlý nevytápěný prostor či zeminu až do venkovního prostředí.

Podle našich zvyklostí (ČSN 060210) se předpokládala tepelná ztráta  pouze do nevytápěného prostoru nebo do zeminy.

Součinitel prostupu tepla konstrukce ve styku se zeminou či s nevytápěným prostorem, musí vyjadřovat v jediném čísle jak vlastnosti samotné konstrukce, tak i vlastnosti přilehlé zeminy nebo prostoru.

       Nevytápěný prostor nebo zemina se uvažuje jako tepelný odpor

       Odpor při přestupu tepla na vnější straně Rse se uvažuje  hodnotou pro přestup do venkovního vzduchu

       Teplotní rozdíl odpovídá teplotnímu rozdílu mezi vnitřním a venkovním vzduchem

POZOR! Takto stanovený součinitel prostupu je však ekvivalentní hodnotou, kterou nelze v žádném případě použít pro srovnání s normovými požadavky na součinitel prostupu tepla samotné konstrukce.

Součinitel prostupu tepla konstrukce a přilehlé zeminy (podle ČSN EN ISO 13790):

Podle této normy se rozlišují čtyři základní typy konstrukcí ve styku se zeminou:

       podlahy na zemině (bez izolace, s izolací v celé ploše nebo s okrajovou izolací)

       zvýšené podlahy (podlahy nad větraným průlezným prostorem)

       vytápěný suterén

       nevytápěný suterén

Zvláštním případem konstrukce ve styku se zeminou je strop (podlaha) nad suterénem. Tepelný tok přes suterén zahrnuje přídavný člen, vztažený k obvodu a hloubce suterénu pod úrovní terénu.

Pro jednotlivé typy konstrukcí ve styku se zeminou se stanovuje součinitel prostupu tepla, který zahrnuje (podle konstrukce):

ü  vliv samotné podlahy

ü  vliv přídavné okrajové izolace (svislá, vodorovná)

ü  vliv zeminy (časově stálá složka tepelného odporu zeminy)

ü  vliv spodní vody

ü  vliv obvodových stěn

ü  vliv větrání suterénu

Součinitel prostupu tepla konstrukce ve styku s nevytápěnými prostory (podle ČSN EN ISO 6946)

Přilehlý nevytápěný (přirozeně větraný) prostor se uvažuje jako další stejnorodá vrstva a zohledňuje se pomocí tepelného odporu náhradní stejnorodé vrstvy (přídavný tepelný odpor) Ru [m2.K/W], který se připočítává k tepelnému odporu samotné konstrukce R.

Podle ČSN EN ISO 6946 se rozlišují dva typy přilehlých nevytápěných prostor:

       podstřešní prostor (podkroví)

       ostatní nevytápěné prostory (např. garáže, skladiště, zimní zahrady)

Oba typy nevytápěných prostor se považují za tepelně stejnorodé vrstvy s vlastním (přídavným) tepelným odporem Ru.

ü  Přídavný tepelný odpor Ru ostatních nevytápěných prostor se stanoví podle vztahu:

                                               Ru = Ai / (∑ Aej . Uej + 0,33 . n . V)

kde:       Ai                  je plocha všech konstrukcí mezi vnitřním prostředím a nevytápěným                                  prostorem [m2]

                Aej               je plocha j –té konstrukce mezi venkovním prostředím a nevytápěným                                             prostorem

                Uej          je součinitel prostupu tepla j –té konstrukce [W/(m2.K)]

                n             je násobnost výměny vzduchu v nevytápěném prostoru [h-1]

                V             je objem nevytápěného prostoru [h-1]

Přesněji lze součinitel prostupu tepla konstrukce s vlivem přilehlého nevytápěného prostoru Uu [W/(m2.K)] stanovit přes měrnou ztrátu prostupem tepla nevytápěným prostorem Hu [W/K] podle ČSN EN ISO 13789 „Měrná ztráta prostupem tepla“:

                Uu = Hu / A

kde:       Hu                je měrná ztráta prostupem tepla nevytápěným prostorem [W/K]

                A                   je plocha hodnocené konstrukce přilehlé k nevytápěnému prostoru [m2]

Ø  Součinitel prostupu tepla otvorových výplní (podle ČSN EN ISO 10077)

Při výpočtu součinitele prostupu tepla otvorové výplně se musí zohlednit:

ü  druh zasklení (sklo nebo plast)

ü  násobnost zasklení (jednoduché, dvojsklo, trojsklo)

ü  povrchová úprava zasklení (pokovení, bez pokovení)

ü  náplň dutiny mezi skly (vzduch, inertní plyn)

ü  druh rámu (dřevěný, plastový, kovový, kombinovaný)

ü  druh distančního rámečku (hliník, nerez, plast)

ü  příp. přídavný tepelný odpor (okenice)

Výpočet součinitele prostupu tepla celého okna:

                               Uw = (Ag . Ug + Ap . Up + Af . Uf + lg . Ψg + lp . Ψp) / (Ag + Ap + Af)

kde:       Ag                 je plocha zasklení [m2]

                Ug                je součinitel prostupu tepla zasklení, bez vlivu okrajů [W/(m2.K)]

                Af                  je plocha rámu okna [m2]

                Uf                 je součinitel prostupu tepla rámu [W/(m2.K)]

                Ap                 je plocha neprůsvitné výplně (např. dveří) [m2]

                Up                je součinitel prostupu tepla neprůsvitné výplně [W/(m2.K)]

                lg, lp           je délka viditelného obvodu zasklení nebo neprůsvitné výplně [m]

                Ψg, Ψp  je lineární činitel prostupu tepla mezi zasklením nebo neprůsvitnou                                     výplní a rámem [W/(m.K)]

Protože plochy zasklení a rámů jsou různé při pohledu z interiéru nebo z exteriéru, uvažují se takto:

ü  plocha zasklení se uvažuje vždy menší

ü  plocha rámu se uvažuje vždy větší

ü  obvod zasklení se uvažuje vždy větší

Stanovení jednotlivých veličin:

Součinitel prostupu tepla zasklení Ug udává obvykle výrobce, nebo se stanoví podle ČSN EN 693 „Sklo ve stavebnictví – Stanovení součinitele prostupu tepla“ (výpočet se liší podle druhu zasklení).

Orientačně lze součinitel prostupu tepla zasklení stanovit podle vztahu (podle ČSN 73 0540-4):

               

                               Ug = 1 / (Rsi + ∑dj/λj + ∑Rs,k + Rse)

kde        dj/λj      je tepelný odpor j – té hmotné vrstvy zasklení [m2.K/W]

                Rs,k         je tepelný odpor k – té vzduchové vrstvy [m2.K/W], stanovený podle ČSN                        EN ISO 10077 „Tepelné chování oken, dveří a okenic“.

Součinitel prostupu tepla rámu Uf lze získat rovněž u výrobce nebo stanovit pomocí řešení 2D teplotního pole podle ČSN EN ISO 10077. Okenní rám se modeluje co nejpřesněji podle skutečnosti, včetně vzduchových dutin, jejichž tepelná vodivost se musí stanovit výpočtem rovněž podle ČSN EN ISO 10077.

Při výpočtu součinitele prostupu tepla rámu Uf se ve 2D modelu okna místo zasklení zadává tepelně izolační panel o tepelné vodivosti λ ≤ 0,035 W/(m.K). Tento panel musí mít stejné rozměry (tloušťku) a musí být v rámu usazen stejným způsobem, jako zasklení.

Tímto způsobem se zajistí korektní výpočet tepelné propustnosti pouze rámu Lf [W/(m.K)], bez vlivu zasklení.

Součinitel prostupu tepla rámu Uf se potom určí ze vztahu:

                               Uf = (Lf – Up . bp) / bf

kde        Lf             je tepelná propustnost rámu okna [W/(m.K)]

                Up                je součinitel prostupu tepla izolačního panelu [W/(m2.K)]

                bp a bf     jsou viditelné šířky panelu a rámu okna [m]

Lineární činitel prostupu tepla Ψg a Ψp v uložení zasklení nebo neprůsvitné výplně, se vypočítá na základě 2D teplotního pole skutečného provedení okna, ze vztahu:

                                Ψf = Lg – Uf . bfUg . bg

                                               Ψp = Lp – Uf . bf – Up . bp

kde        Lf a Lp     je tepelná propustnost výseku rámu se zasklením nebo s neprůsvitnou                                             výplní [W/(m.K)]

                bp, bg, bf                      jsou viditelné šířky neprůsvitné výplně, zasklení a rámu okna [m]

Zadávání okrajových podmínek

Při výpočtu teplotního pole je nutné zadávat okrajové podmínky (tepelné odpory při přestupu tepla) pro  výpočet tepelných toků (nikoliv pro výpočet povrchových teplot !). V některých místech (v zalomení) se uvažuje zvýšená hodnota odporu při přestupu tepla, protože v těchto místech je snížené proudění.

Ø  Přirážky k součiniteli prostupu tepla (podle ČSN EN ISO 6946)

V ČSN EN ISO 6946 jsou definovány tři korekční přirážky ∆U [W/(m2.K)] k součiniteli prostupu tepla, které (mimo započítaných tepelných mostů) vyjadřují:

ü  vliv mechanických kotev, procházející vrstvou tepelné izolace ∆Uf

ü  vliv vzduchových dutin (netěsností) v tepelných izolacích Ug

ü  vliv srážkové vody na obrácenou střechu ∆Ur

Korigovaný součinitel prostupu tepla Uc [W/(m2.K)] se potom stanoví podle vztahu:

                               Uc = U + ∆Uf + ∆Ug + ∆Ur

Přirážka na vliv kotev se neuvažuje, pokud má kotva tepelnou vodivost λ ≤ 1,0 W/(m.K) (např. plastová kotva) nebo prochází vzduchovými dutinami.

Přibližný výpočet je uveden v ČSN EN ISO 6946. Tento postup však nelze použít, pokud kotva spojuje dvě kovové vrstvy.

Přesněji lze vliv kotvy stanovit pomocí bodového činitele prostupu tepla Χ [W/K] , vypočítaného na základě řešení 3D teplotního pole (podle ČSN EN ISO 10211):

                                Uf = n . Χ

kde                        n             je počet kotev na 1 m2

Přirážka na vliv vzduchových dutin

Vzduchovou dutinou se v tomto případě rozumí vzduchové mezery (netěsnosti - kolmé i rovnoběžné s tepelným tokem) v tepelné izolaci nebo mezi tepelnou izolací a přilehlou konstrukcí, které nejsou znázorněny ve výkresech, ale ve skutečném provedení stavby existují. Tyto dutiny zvyšují součinitel prostupu tepla konstrukce sáláním a prouděním – podle velikosti dutiny.

Jako základ pro korekci ∆U´´ se bere způsob zabudování tepelné izolace, podle Tabulky D.1 v ČSN EN ISO 6946:

Přirážka na vliv srážkové vlhkosti

Korekce vyjadřuje vliv srážek u obrácených střech pro obrácené střechy (proudění dešťové vody mezi tepelnou izolací a hydroizolační vrstvou). Používá se pouze pro vytápěné budovy a pro tepelně izolační vrstvy z extrudovaného polystyrenu.

                               Ur = p . f . x . (Rl / RT)2

kde                        RT           je tepelný odpor konstrukce bez vlivu korekce [m2.K/W]

                               Rl            je tepelný odpor vrstvy extrudovaného polystyrenu nad                                                          hydroizolací [m2.K/W]

                               p             je průměrná míra srážek [mm/den] během otopného období                                                                – pro ČR je to 1,2 až 4 mm/den (podle ČSN 73 05410-3)

                               f              drenážní faktor, udávající podíl vody, pronikající k                                                                         hydroizolaci [%] (např. pro XPS s tupými spoji a přitížením                                                  bez geotextílie se uvádí hodnota 83 %)

                               x             je činitel tepelné ztráty způsobené prouděním vody po                                                             hydroizolační vrstvě [(W.den)/(m2.K.mm)] (uvažuje se                                                          hodnota 0,0481 (W.den)/(m2.K.mm))

Zhoršení součinitele prostupu tepla vlivem srážek může být zvláště v teplejších lokalitách (deštivé zimy) dosti výrazné.

Tepelnými mosty (vazbami) se nazývají místa v konstrukci, která se odlišují:

       změnou hustoty tepelného toku

       změnou vnitřní povrchové teploty

Tepelný most (vazbu) z hlediska geometrického rozložení v konstrukci rozlišujeme:

       lineární (má shodné řezy v jednom směru)

       bodové (bez shodných řezů v libovolném směru)

       V místě tepelného mostu (vazby) dochází k deformaci teplotního pole a tím k zakřivení izoterm. Tepelný tok, který má směr vždy kolmý na izotermy, tak v místě  tepelného mostu může být dvourozměrný (2D) nebo trojrozměrný (3D) – podle typu tepelného mostu (lineární, bodový).

Teplotní pole, které popisuje rozložení teplot v konstrukci, je popsáno diferenciální rovnicí, odvozenou na základě Fourierova zákona:

                jednorozměrné šíření tepla       2θ/ ∂x2 = 0

                dvourozměrné šíření tepla         (∂2θ/ ∂x2 + ∂2θ/ ∂y2 ) = 0

                trojrozměrné šíření tepla            (∂2θ/ ∂x2 + ∂2θ/ ∂y2 + ∂2θ/ ∂z2 ) = 0

Tyto parciální diferenciální rovnice se převádí na soustavu rovnic diferenčních  lineárních, která se potom řeší:

       metodou sítí

       metodou konečných prvků

Hranice vyšetřovaného detailu s tepelným mostem se volí tak, aby v něm byly obsaženy rozhodující detaily materiálového a tvarového řešení hodnocené konstrukce a jejich styků, a to v nejméně příznivé kombinaci. Hraniční řezné roviny musí být:

       rovnoběžné se směrem tepelného toku (kolmé na izotermy)

       nejlépe v rovinách symetrie

       Vzdálenost hraničních rovin od tepelného mostu se volí taková, aby zde již nedocházelo k ovlivňování teplotního pole tepelným mostem:

Pravidla pro modelování detailů jsou uvedeny v ČSN EN ISO 10211 „Tepelné mosty ve stavebních konstrukcích“.

Ø  Řešení teplotního pole metodou sítí

Teplotní pole se rozdělí do pravoúhlé souřadnicové sítě, jejichž průsečíky tvoří uzly a pro každý takový uzel se zjišťuje příslušná teplota.

V principu se jedná o to, že tepelný tok (množství tepla) do kteréhokoliv uzlu z okolních uzlů s vyšší teplotou, musí být stejný, jako teplený tok z tohoto uzlu do okolních uzlů s nižší teplotou.

Pro homogenní konstrukci teplota v libovolném uzlu bude:

Ø  Řešení teplotního pole metodou konečných prvků (MKP)

Základním principem je diskretizace (rozdělení) teplotního pole na malé části - oblasti, které jsou matematicky snadněji popsatelné soustavou lineárních rovnic.

Řešení teplotních polí metodou konečných prvků s využitím výpočetní techniky se provádí v následujících krocích:

       čtení údajů o uzlových bodech (souřadnice, okrajové podmínky)

       čtení materiálových charakteristik

       diskretizace problému (generování konečných prvků)

       analýza prvků a konstrukce (výpočet matic vodivosti a vektorů zdrojů jednotlivých prvků a jejich vkládání do matice vodivosti a do vektoru zdrojů konstrukce)

       řešení soustavy lineárních rovnic           

       Lineární činitel prostupu tepla Ψ [W/(m.K)] charakterizuje tepelný most nebo tepelnou vazbu z hlediska prostupu tepla. Vyjadřuje množství tepla Φ [W], které projde 1 m.b tepelného mostu (vazby) při teplotním spádu 1K.

       Požadavky na lineární činitel prostupu tepla uvádí ČSN 73 0540-2. Pro tepelné vazby v běžných objekt s převažující návrhovou vnitřní teplotou θim mezi 18 a 22 ºC jsou stanoveny tabulkové hodnoty. Mimo tyto teploty se použije vztah:

Orientační hodnoty lineárních činitelů prostupu tepla pro vybrané detaily uvádí ČSN EN ISO 14683. Jejich použití je však omezené a zatížené chybou až 20%.

Přesněji se lineární činitel prostupu tepla stanoví výpočtem z geometrického modelu sledovaného detailu řešením 2D teplotního pole:

Ø  na detail působí dvě okrajové teploty:

Ø  Lineární činitel prostupu tepla Ψ nesmí vyjadřovat nic víc, než jednotkový prostup tepla tepelným mostem (Ψ ≠ L), proto se od tepelné propustnosti celého detailu musí odečíst tepelná propustnost „ideálního“ výseku (∑U . b), tj. výseku bez vlivu tepelného mostu (vazby).

Ø  Lineární činitel prostupu tepla může vycházet kladný i záporný. Kladná hodnota znamená, že přes hodnocený tepelný most (vazbu) dochází k přídavné tepelné ztrátě.

Ø  Méně častá záporná hodnota znamená, že vliv tepelného mostu na tepelnou ztrátu je již obsažen v tepelné ztrátě přes plošné konstrukce. Typickým příkladem je vnější kout dvou obvodových stěn při použití vnějších rozměrů.

Ø  Rozměr b závisí na tom, jaká soustava rozměrů je při výpočtu použita. Nejčastěji (tradičně) se u nás používá vnější rozměrová soustava, přípustné je však použití i rozměrů vnitřních – je ale potřeba vždy uvést, jaké rozměry byly použity.

Ø  na detail působí více okrajových teplot:

V tomto případě se musí stanovit více lineárních činitelů prostupu tepla, podle toho, kolik prostředí na detail působí:

       výpočtem se stanoví tepelné propustnosti z jednotlivých vnitřních prostředí do exteriéru a tepelná propustnost mezi oběma vnitřními prostředími

       pro každou tepelnou propustnost se stanoví lineární činitel prostupu tepla (podle vztahu:                        )

       Dalším příkladem působení více teplot na detail je styk obvodové stěny a podlahy na zemině.

       Lineární činitel prostupu tepla  tepelné vazby mezi stěnou a podlahou na zemině se stanoví podle vztahu:

       Tepelná propustnost Lg vyjadřuje přenos tepla mezi interiérem a exteriérem pouze plochou podlahy (bez vlivu stěny a základu) a to včetně vlivu cesty zeminou.

       Bodový činitel prostupu tepla Χ [W/K] charakterizuje bodový (trojrozměrný – 3D) tepelný most nebo tepelnou vazbu z hlediska prostupu tepla. Vyjadřuje množství tepla Φ [W], které projde bodovým tepelným mostem (vazbou) při teplotním spádu 1K.

       Požadavky na bodový činitel prostupu tepla uvádí rovněž ČSN 73 0540-2 a běžné objekty s převažující návrhovou vnitřní teplotou θim mezi 18 a 22 ºC jsou uvedeny v tabulce:

       Přesněji se bodový činitel prostupu tepla stanoví výpočtem z geometrického modelu sledovaného detailu řešením 3D teplotního pole:

       Nejnižší vnitřní povrchová teplota je mezní hodnota zjištěná na vnitřním povrchu konstrukce v místech tepelných mostů obsažených v konstrukcích a v místech tepelných vazeb mezi konstrukcemi. Jejím hodnocením se hlídá hygienický požadavek na vyloučení vzniku plísní na povrchu neprůsvitných konstrukcí a požadavek na vyloučení kondenzace vodní páry na vnitřním povrchu otvorových výplní. Nedodržení tohoto požadavku může způsobit vady a poruchy konstrukcí.

       Pro hodnocení požadavků na vnitřní povrchovou teplotu používá ČSN 73 0540 - 2 poměrnou veličinu teplotní faktor vnitřního povrchu fRsi [-].

       Běžné konstrukce (průsvitné i neprůsvitné):

       V zimním období musí stavební konstrukce a výplně otvorů v prostorech s relativní vlhkostí vnitřního vzduchu φi ≤ 60% splňovat v každém místě požadavek:

        

        

        

       kde je:                

                      fRsi,N       - požadovaná hodnota teplotního faktoru [-]:

                      fRsi,cr      - kritický teplotní faktor vnitřního povrchu [-]

                      Δ fRsi      - bezpečnostní přirážka teplotního faktoru [-]

        

Kritický teplotní faktor vnitřního povrchu fRsi,cr [-] závisí na:

       návrhové teplotě vnitřního vzduchu θai [°C]

       návrhové teplotě na vnější straně konstrukce θe [°C]

       návrhové relativní vlhkosti vnitřního vzduchu φi [%]

       normové kritické vnitřní povrchové vlhkosti φi,cr [%]

a stanoví se podle vztahu:

Kritická vnitřní povrchová vlhkost φi,cr [%] se pro výplně otvorů uvažuje standardně 100 % (rosení oken) a pro ostatní konstrukce 80 % (hodnota, při které začíná riziko růstu plísní na konstrukci).

Vnitřní povrchové teploty θsi a jim odpovídající teplotní faktory vnitřního povrchu fRsi se stanovují řešením teplotního pole vždy pro kritické detaily (tepelné mosty a vazby). Nejnižší vnitřní povrchová teplota se potom určí jako minimum z teplot v těch uzlových bodech sítě, které leží na vnitřním povrchu detailu.

       pokud nelze u konstrukce v prostoru s relativní vlhkostí vnitřního vzduchu φi > 60 % v zimním období splnit požadavek na teplotní faktor vnitřního povrchu, musí být ověřena bezchybná funkce konstrukce při povrchové kondenzaci (včetně navazujících konstrukcí) a zároveň musí být splněn požadavek na součinitel prostupu tepla konstrukce.

       pokud je požadováno vyloučení růstu plísní, může být tato podmínka splněna i jiným způsobem, než vysokým teplotním faktorem – např. ofukováním konstrukce (prosklených stěn u bazénových hal) teplým suchým vzduchem: účinnost takového opatření musí být doložena.

Hodnocení vnitřní povrchové teploty se často chybně zjednodušuje na stanovení průměrné hodnoty teplotního faktoru fRsi,m, získané z plošných hodnot součinitele prostupu tepla U (tedy v ploše konstrukce a ne v kritických místech tepelných mostů). Tento postup není správný, je ale nutno přiznat, že v drtivé většině chybí v projektové dokumentaci rozkreslení kritických detailů a tak nelze teplotní faktor v daném místě vůbec stanovit.

Konstrukce s větranou vzduchovou vrstvou (dvouplášťové konstrukce):

Teplotní faktor vnitřního povrchu vnějšího pláště musí splňovat podmínku:

kde        fRsi,cr  [-]               je požadovaná hodnota kritického teplotního faktoru, stanovená pro vypočtenou teplotu a vlhkost vzduchu ve větrané vzduchové vrstvě podle ČSN 73 0540–4:2005 a pro kritickou relativní vlhkost φsi,cr = 90 %.

Splněním tohoto požadavku se minimalizuje riziko tvorby kondenzátu na chladném vnitřním povrchu vnějšího pláště.

Výpočet teplotního faktoru:

Pro plošné konstrukce se teplotní faktor vnitřního povrchu stanoví podle vztahu:

Nejnižší povrchovou teplotu plošné konstrukce lze stanovit podle vztahu:

                               θsi = θai – (1 – fRsi) . (θaiθe) = θai – Ux . Rsi . (θaiθe)

z toho plyne:     fRsi = 1 – Ux . Rsi

kde        Ux           je součinitel prostupu tepla v místě x vnitřního povrchu

                Rsi           je odpor při přestupu tepla na vnitřní straně konstrukce

Teplotní faktor je tedy funkcí vlastnosti konstrukce (nebo styků konstrukcí ve sledovaném detailu) a proto nezávisí na konkrétních hodnotách teplot v přilehlých prostředích. Prakticky to znamená, že nezáleží na tom, v jakém prostředí (s jakými teplotami) bude konstrukce umístěna, ale na tom, jaký má konstrukce součinitel prostupu tepla v místě, ve kterém teplotní faktor zjišťujeme.

Zadávání okrajových podmínek:

Ve výpočtech se používá:

       návrhová teplota vnitřního vzduchu θai

       návrhová venkovní teplota θe

       teplota v zemině θg

       součinitele přestupu tepla (tepelné odpory při přestupu tepla) podle tabulky                            v ČSN 73 0540-3 (hodnoty pro výpočet povrchových teplot, nikoliv pro tepelné toky)

       Okrajové podmínky se zadávají pouze pro ty hranice detailu, které jsou v kontaktu s vnitřním a vnějším vzduchem nebo se zeminou. Zásadně se nezadávají na rozhraních mezi konstrukcemi.

       Při hodnocení suterénní stěny se okrajová podmínka v zemině zadává ve směru svislém a rozděluje se na dílčí část po 1 m, ve kterých se zadávají příslušné teploty v zemině.

Teplo se přes hmotné vrstvy konstrukce šíří vedením, z místa s vyšší teplotou do místa s nižší teplotou.

Teplotu uvnitř konstrukce s jednorozměrným šířením tepla lze stanovit na základě znalosti teplot okolního prostředí a příslušných tepelných odporů dvěma způsoby:

Ø  přesněji výpočtem, podle vztahu:

Ø  přibližně graficky:

       na vodorovnou osu se ve zvoleném měřítku vynesou tepelné odpory jednotlivých vrstev R1, R2,…., Rn a odpory při přestupu tepla na vnitřní a vnější straně konstrukce Rsi a Rse

       v bodě (RT =) 0 se ve zvoleném měřítku svisle vynese teplota vnitřního vzduchu θai a v bodě (RT =) Rsi + R1 + R2 +…+ Rn + Rse se svisle vynese teplota vnějšího vzduchu θe. Získané body se spojí přímkou

       tato přímka vytíná hodnoty teplot na povrchu konstrukce a na styku jednotlivých vrstev, příp. na dalších místech