Stavebná fyzika
Základné informácie zo stavebnej fyziky. Postupy výpočtu súčiniteľa prechodu tepla konštrukciou, tepelného odporu a súčiniteľa tepelnej vodivosti.
Súčiniteľ prechodu tepla konštrukciou
Súčiniteľ prechodu tepla v stavebnej fyzike, U-hodnota, je miera tepelného toku prechádzajúca cez hrúbku telesa z jednej vrstvy na druhú, keď obe vrstvy ležia pri rôznych teplotách. Charakterizuje množstvo energie za jednotku času (J/s = W), ktorá preniká cez plochu 1m2, ak je rozdiel teplôt medzi oboma vrstvami 1 K (1 K = 1 °C). Jeho jednotka SI je teda W / (m2 • K) (Watt na meter štvorcový a Kelvin).
Súčiniteľ prechodu tepla je osobitná vlastnosť materiálov. V podstate je určený tepelnou vodivosťou a hrúbkou použitého materiálu.
U = λ / d [W / (m2 • K)]
kde:
λ – súčiniteľ tepelnej vodivosti materiálu [W / m • K]
d – hrúbka materiálu [m]
Tepelný odpor
Prevrátená hodnota súčiniteľa prestupu tepla je tepelný odpor R (m2 • K / W)
R = 1/U = d/λ [m2 · K / W]
Čím je vyšší súčiniteľ prestupu tepla, tým sú horšie tepelné vlastnosti materiálu a naopak, čím vyšší tepelný odpor, tým sú lepšie izolačné vlastnosti materiálu. Tepelný odpor má analógiu s elektrotechnickým odporom, keď celkový odpor konštrukcie sa spočíta ako súhrn tepelných odporov jednotlivých vrstiev. Preto sa veľmi často používa v stavebníctve.
RΣ = R1 + R2 + … + Rn
Súčiniteľ tepelnej vodivosti
Súčiniteľ tepelnej vodivosti je výkon (tzn. teplo za jednotku času), ktorý prejde štvorcovým metrom pomyselnej kocky s dĺžkou hrany 1 meter, ktorej jedna strana má teplotu o 1 Kelvin vyššiu ako druhá.
λ = W/m · K [W / m · K]
Základná jednotka je Watt na meter a Kelvin, značka jednotky: W.m-1.K-1
kde:
W – výkon (teplo za jednotku času W = J/s)
K – Kelvin (teplotný rozdiel medzi stranami pomyselnej kocky s dĺžkou hrany 1 m, 1 K = 1 °C)
m – meter, pochádza z m2/m, čiže z plochy na hrúbku
Súčiniteľ tepelnej vodivosti je materiálová konštanta, ktorá sa zisťuje experimentálne.
