Faktor tvaru budovy je pomer plochy povrchu teplo-výmenného obalu budovy k obostavanému objemu budovy.

Faktor tvaru sa určí ako:

Faktor tvaru budovy = Σ Ai / Vb [1/m]

Čím je tento pomer menší, tým sú lepšie podmienky pre elimináciu tepelných strát, pretože teplo, koncentrované v určitom objeme, má menšiu plochu na únik. Je zaujímavé, že geometrické tvary rovnakého druhu ale rôznych rozmerov nemajú rovnaký pomer plochy k objemu, a týka sa to všetkých tvarov, napríklad kocka. V tabuľke nižšie uvedieme rôzne rozmery kociek a vypočítame faktor tvaru.

faktor tvaru budovy

Hrana X 0,5 1 3 5 6 10 12 15,874 50 100
Hrana Y 0,5 1 3 5 6 10 12 15,874 50 100
Hrana Z 0,5 1 3 5 6 10 12 15,874 50 100
Objem, V [m3] 0,125 1 27 125 216 1000 1728 4000 125000 1000000
Plocha, A [m2] 1,5 6 54 150 216 600 864 1512 15000 60000
Faktor tvaru, A/V, [1/m] 12,00 6,00 2,00 1,20 1,00 0,60 0,50 0,38 0,12 0,06

Ako vidíme, faktor tvaru pri zmene rozmerov kocky sa mení, pričom je vidieť trend, že s nárastom rozmerov sa zlepšuje faktor tvaru. Pre ďalší príklad zoberieme iný tvar, polovičnú kocku, Takýto tvar sa už podobá rodinnému domu. Urobíme podobnú tabuľku.

faktor tvaru budovy

Hrana X 0,5 1 3 5 6 10 12 20 50 100
Hrana Y 0,5 1 3 5 6 10 12 20 50 100
Hrana Z 0,25 1 2 3 3 5 6 10 25 50
Objem, V [m3] 0,0625 1 14 63 108 500 864 4000 62500 500000
Plocha, A [m2] 1,5 6 54 150 216 600 864 2400 15000 60000
Faktor tvaru, A/V, [1/m] 24,00 12,00 4,00 2,40 2,00 1,20 1,00 0,60 0,24 0,12

Ako je vidieť z týchto dvoch tabuliek, pri rovnakom objeme 4 000m3 je faktor tvaru u kocky lepší – 0,38 v porovnaní s 0,60 u polovičnej kocky. Keďže s narastajúcimi rozmermi sa faktor tvaru zlepšuje, je pochopiteľné, že veľké bytové domy majú, kvôli lepšiemu faktoru tvaru budovy, menšie tepelné straty. Ďalej zistime aký je rozdiel vo faktore tvaru dvoch budov s rovnakou plochou pôdorysu 59m2 a s rovnakým zastavaným objemom 159m3. Výška stien je 3m.

nákres tvaru budovy
Celková plocha A1 = 220m2
Faktor tvaru (1) = 220/159 = 1,38m-1
nákres tvaru budovy
Celková plocha A2 = 210,3m2
Faktor tvaru (2) = 210,3/159 = 1,32m-1

Tiež Vás môže zaujímať:

Fotogaléria našich realizácií

Hoci odborníci odporúčajú, aby sme sa vyhýbali nepravidelným tvarom, ako vidíme rozdiel vo faktore tvaru budov nie je až taký dramatický. Pozrime sa na ďalší príklad. Jednopodlažná budova s väčším pôdorysom a dvojpodlažná budova s podobnou úžitkovou plochou. Toto porovnanie sme v podstate už urobili, keď sme porovnávali plnú a polovičnú kocku. Je to teda jednoznačné, že dvojpodlažná budova má z hľadiska straty tepla prechodom výhodnejší faktor tvaru budovy. Porovnáme si ešte dva podobné dvojpodlažné domy, prvý bude mať sedlovú strechu a obytné podkrovie, druhý pultovú strechu. Pôdorys oboch domov bude štvorcový. Obe budovy budú mať rovnakú úžitkovú plochu.

nákres tvaru budovy
Dom s pultovou strechou
Úžitková plocha 200m2
Zastavaný objem 550m3
Celková obvodová plocha 420m2
Faktor tvaru budovy 0,76m-1
nákres tvaru budovy
Dom so sedlovou strechou
Úžitková plocha 200m2
Zastavaný objem 501,88m3
Celková obvodová plocha 398,2m2
Faktor tvaru budovy 0,79m-1

Aj v tomto prípade existuje rozdiel vo faktore tvaru, ale opäť nie je dramaticky veľký. Je teda na zvážení každého, aké architektonické riešenie si zvoliť pre novostavbu. Norma STN 73 0540-2 v tab. 8 uvádza normalizované hodnoty mernej potreby tepla pre budovy podľa faktoru tvaru.

Faktor tvaru budovy
A/V [1/m]
Merná potreba tepla EN
Obnovované budovy Nové budovy
E1N
[kWh/m3 rok]
E2N
[kWh/m2 rok]
E1N
[kWh/m3 rok]
E2N
[kWh/m2 rok]
≤0,3 70,0 17,9 50,0
0,4 78,6 20,4 57,1
0,5 87,1 23,0 64,3
0,6 95,7 25,5 71,4
0,7 104,3 28,1 78,6
0,8 112,9 30,6 85,7
0,9 121,9 33,2 92,9
≥1,0 130,0 35,7 100,0

Výpočet tepelných strát

Tepelné straty sa členia na:

  • tepelné straty prechodom tepla
  • tepelné straty vetraním

Pretože sa zaoberáme aplikáciou najmä tepelnej izolácie z polyuretánových pien, nižšie predstavíme len podstatu tepelných strát prechodom tepla.

Kroky výpočtového postupu pre vykurovaný priestor sú nasledujúce:

  1. Určenie hodnôt vonkajšej výpočtovej teploty a priemernej ročnej vonkajšej teploty
  2. Určenie stavu priestorov (vykurovaný alebo nevykurovaný) a určenie hodnôt vnútornej výpočtovej teploty každého vykurovaného priestoru
  3. Určenie rozmerových a tepelných charakteristík všetkých stavebných konštrukcií pre všetky vykurované alebo nevykurované priestory
  4. Výpočet miernej tepelnej straty prechodom a jej vynásobenie výpočtovým rozdielom teplôt; výsledok je projektovaná tepelná strata prechodom tepla

Mierna tepelná strata prechodom tepla z vykurovaného priestoru (i) do exteriéru (e), HT,ie, existuje v dôsledku všetkých stavebných konštrukcií a lineárnych tepelných mostov, ktoré oddeľujú vykurovaný priestor od vonkajšieho prostredia, ako sú steny, podlaha, strop, dvere, okná. HT,ie sa vypočíta podľa vzorca

HT,ie = Ʃk Ak · Uk · ek + ƩI ΨI · lI · eI [W/K]

kde:
Ak – plocha stavebnej konštrukcie (k) v metroch štvorcových (m2)
ek, el – korekčný faktor pre expozíciu, ktorý zohľadňuje klimatické vplyvy, ako je rozličná úroveň tepelnej ochrany budovy, absorpcia vlhkosti v stavebných konštrukciách, rýchlosť vetra a teplota, pretože tieto vplyvy sa nebrali do úvahy pri určení hodnôt súčiniteľov prechodu tepla (hodnôt U) Preddefinovaná hodnota pre korekčné faktory ek a el je 1,0
Uk – súčiniteľ prechodu tepla stavebnej konštrukcie (k) vo wattoch na meter a kelvin (W/m2·K), ktorý sa vypočíta podľa:

  • EN ISO 6946 (pre nepriesvitné konštrukcie)
  • EN ISO 10077-1 (pre dvere a okná)
  • alebo z údajov európskych technických osvedčení

lI – dĺžka lineárneho tepelného mosta (l) medzi interiérom a exteriérom v metroch (m)
ΨI – lineárny stratový súčiniteľ lineárneho tepelného mosta (l) vo wattoch na meter a kelvin (W/m·K); Ψl sa určí jedným z nasledujúcich spôsobov:

  • pre hrubý odhad je možné použiť tabuľkové hodnoty uvedené v EN ISO 14683
  • alebo výpočtom podľa EN ISO 10211-2

Tento výpočet neberie do úvahy nelineárne tepelné mosty. Ďalej norma uvádza metodológie výpočtu tepelných strát. Projektovaná tepelná strata prechodom tepla vykurovaného priestoru (i), ΦT,i, sa vypočíta podľa vzorca

ΦT,i = (HT,ie + HT,iue + HT,ig + HT,ij) · (θint,i – θe) [W]

kde:
HT,ie – merná tepelná strata prechodom z vykurovaného priestoru (i) do exteriéru (e) cez obalové konštrukcie vo wattoch na kelvin (W/K)
HT,iue – merná tepelná strata prechodom z vykurovaného priestoru (i) do exteriéru (e) cez nevykurovaný priestor (u) vo wattoch na kelvin (W/K)
HT,ig – merná tepelná strata prechodom cez zeminu z vykurovaného priestoru (i) do zeminy (g) vo wattoch za ustáleného stavu (W/K)
HT,ij – merná tepelná strata prechodom z vykurovaného priestoru (i) do susediaceho vykurovaného priestoru (j), ktorý je vykurovaný na výrazne inú teplotu; udáva sa vo wattoch na kelvin (W/K); susediaci vykurovaný priestor môže byť v rovnakej časti budovy alebo vykurovaný priestor v susediacej časti budovy
θint,i – vnútorná výpočtová teplota vykurovaného priestoru (i) v stupňoch Celzia (°C)
θe – vonkajšia výpočtová teplota v stupňoch Celzia (°C)

Národné prílohy normy STN EN 12831

Tabuľka NA.1 – Vonkajšia výpočtová teplota a priemerná ročná vonkajšia teplota (skrátená)

Geografická zóna θm,e
vonkajšia výpočtová teplota v stupňoch Celzia
(°C)
θm,e
priemerná ročná vonkajšia teplota v stupňoch Celzia
(°C)
Banská Bystrica -15 8,0
Bratislava -11 9,9
Košice -13 8,4
Malacky -11
Nitra -11 9,6
Pezinok -11
Poprad -16 5,9
Prešov -15 8,3
Senec -11
Senica -12 9,2
Skalica -11
Trenčín -12 8,8
Trnava -11 9,5
Žilina -15 7,2

Tabuľka NA.2 – Vnútorná výpočtová teplota (skrátená)

Typ budovy / priestoru θint,i
vnútorná výpočtová teplota vykurovaného priestoru (i) v stupňoch Celzia (°C)
Obytné budovy
Obývacie miestnosti, t.j. obývacie izby, spálne, jedálne, jedálne s kuchynským kutom, pracovne, detské izby 20
Kuchyne 20
Kúpeľne 24
Záchody 20
Vykurované vedľajšie miestnosti (predsieň, chodba atď.) 15
Vykurované schodiská 10

Vyžiadajte si cenovú ponuku!

Potrebujete pomôcť alebo poradiť? Kontaktujte našich školených pracovníkov, ktorí Vám ochotne poradia s Vaším problémom alebo zodpovedia akékoľvek Vaše otázky ohľadom zateplenia striekanou penovou izoláciou alebo maľovania AirLess technológiou.
Sme tu pre Vás každý deň v čase od 800 do 2000!
Vyžiadajte si cenovú ponuku alebo 0904 200 900, poradíme Vám!