Rozwiązania STEICO wspierające ochronę przed letnimi upałami

Włókno drzewne STEICO - z myślą o komforcie latem

Kolejna fala upałów z pewnością nadejdzie. Kto już dziś wybierze odpowiednią izolację, może w przyszłości cieszyć się większym komfortem we wnętrzach. Warto jednak pamiętać, że właściwości związane z komfortem cieplnym mogą różnić się w zależności od zastosowanego materiału izolacyjnego. Materiały izolacyjne STEICO z włókien drzewnych charakteryzują się właściwościami, które mogą wspierać ograniczanie nagrzewania się pomieszczeń w okresie letnim.

Zachowaj chłód ze STEICO:
10 × 10 = ochrona przed upałem na piątkę z plusem

Za tym wzorem kryje się klucz do skutecznej ochrony przed przegrzewaniem budynków.

Co najmniej 10-krotne tłumienie upału: nawet gdy temperatury na zewnątrz osiągają bardzo wysokie wartości, do wnętrza pomieszczenia dociera jedynie część oddziaływania cieplnego. STEICO zaleca tłumienie temperatury co najmniej o współczynnik 10. Nasze rozwiązania z izolacją z włókna drzewnego umożliwiają osiągnięcie takich parametrów w odpowiednio zaprojektowanych konstrukcjach.

Opóźnienie przenikania ciepła o co najmniej 10 godzin: warto również zadbać o to, aby pozostałe ciepło docierało do wnętrza dopiero w chłodniejszych godzinach nocnych, kiedy możliwe jest skuteczne przewietrzanie pomieszczeń. Dla odpowiednio zaprojektowanych konstrukcji STEICO izolowanych włóknem drzewnym osiągnięcie takiego efektu jest możliwe.

Niska dyfuzyjność cieplna: istotny element ochrony przed letnim upałem

Dla skutecznej ochrony przed letnim upałem istotne jest, aby materiał termoizolacyjny był zdolny do magazynowania znacznych ilości ciepła. Zakumulowane w ten sposób ciepło nie jest przekazywane do wnętrza budynku natychmiast. Parametrem fizycznym opisującym to zjawisko jest dyfuzyjność cieplna (współczynnik wyrównywania temperatur). Wysoka gęstość objętościowa oraz wysokie ciepło właściwe wpływają na niską dyfuzyjność cieplną. Niższa wartość tego parametru może przyczyniać się do ograniczenia nagrzewania pomieszczeń w okresach wysokich temperatur.

Materiały termoizolacyjne z włókna drzewnego STEICO charakteryzują się niską dyfuzyjnością cieplną.

	Dyfuzyjność cieplna [cm²/h]	Współ. przewodzenia ciepła λ_D [W/(m·K)]	Współ. przewodzenia ciepła λ_B [W/(m·K)]	Gęstość [kg/m³]	Ciepło właściwe [J/(kg·K)]
Płyta izolacyjna z włókien drzewnych STEICOuniversal (izolacja nakrokwiowa)	3	0,048	0,050	270	2.100
Płyta izolacyjna z włókien drzewnych STEICOspecial dry (izolacja nakrokwiowa)	5	0,040	0,042	140	2.100
Płyta izolacyjna z włókien drzewnych STEICOsafe (≥ 120 mm²⁾, izolacja nakrokwiowa)	6	0,037	0,039	110	2.100
Mata termoizolacyjna z włókien drzewnych STEICOflex 036 (izolacja międzykrokwiowa)	13	0,036	0,038	50	2.100
Typowe wartości dla płyt izolacyjnych z twardej pianki PUR (izolacja nakrokwiowa)	25	0,029	0,029	30	1.400
Typowe wartości dla maty izolacyjnej z wełny skalnej (izolacja międzykrokwiowa)	29	0,040	0,040	60	830
Typowe wartości dla maty izolacyjnej z wełny szklanej (izolacja międzykrokwiowa)	46	0,032	0,032	30	830

Tabela pokazuje, że ochrona przed zimnem i ochrona przed letnim upałem opierają się na różnych mechanizmach fizycznych. STEICO uwzględnia oba te aspekty.

Z punktu widzenia fizyki budowli obie te sytuacje zasadniczo się różnią. Zimą strumień ciepła przepływa stale od wewnątrz na zewnątrz. Latem natomiast kierunek przepływu ciepła zmienia się w ciągu doby: w ciągu dnia ciepło oddziałuje na przegrody od strony zewnętrznej, a nocą zgromadzone ciepło może być ponownie oddawane na zewnątrz. O ile przy ograniczaniu strat ciepła zimą kluczowym parametrem służącym do porównywania różnych rozwiązań izolacyjnych jest współczynnik przenikania ciepła U, o tyle przy ocenie zachowania przegrody w okresie letnim istotne są m.in. tłumienie amplitudy wahań temperatury oraz przesunięcie fazowe.

Tłumienie amplitudy wahań temperatury (ograniczenie wpływu upału)

Tłumienie amplitudy wahań temperatury określa relację pomiędzy zakresem zmian temperatury po zewnętrznej stronie przegrody a zakresem zmian temperatury po jej stronie wewnętrznej.

Przykładowo, jeśli temperatura po stronie zewnętrznej zmienia się w zakresie 15 stopni (np. od 15°C w nocy do 30°C w ciągu dnia), a po stronie wewnętrznej zakres tych zmian wynosi 1,5 stopnia, oznacza to, że amplituda temperatury została podczas przechodzenia przez przegrodę zmniejszona dziesięciokrotnie. W takim przypadku amplituda temperatury po stronie wewnętrznej stanowi jedynie 1/10 amplitudy po stronie zewnętrznej.

Przy ocenie zachowania przegród budowlanych w warunkach letnich za korzystną uznaje się amplitudę tłumienia wahań temperatury na poziomie co najmniej 10. Im wyższa wartość tego parametru, tym mniejsze są wahania temperatury przenoszone przez przegrodę.

Przesunięcie fazowe (opóźnienie wpływu upału)

Przesunięcie fazowe określa przedział czasu między wystąpieniem najwyższej temperatury na zewnętrznej powierzchni przegrody budowlanej a wystąpieniem najwyższej temperatury na jej powierzchni wewnętrznej. Dla skutecznej ochrony przed przegrzewaniem budynku korzystne jest, aby powierzchnia wewnętrzna osiągała najwyższą temperaturę dopiero w drugiej połowie nocy, gdy dzięki otwarciu okien możliwe jest doprowadzenie do pomieszczeń chłodniejszego powietrza. Dlatego przyjmuje się zasadę:

Dla dobrej ochrony przed letnim upałem przesunięcie fazowe powinno wynosić co najmniej 10 godzin.

Duża powierzchnia zewnętrzna jest szczególnie narażona na działanie promieniowania słonecznego i nagrzewanie. Ograniczeniu przepływu ciepła mogą sprzyjać odpowiednio dobrane materiały izolacyjne. Znaczenie mają również zamknięte okna oraz stosowanie zacienienia, np. osłon przeciwsłonecznych.

W chłodniejszych godzinach nocnych zgromadzone ciepło może być stopniowo oddawane na zewnątrz, między innymi poprzez wietrzenie pomieszczeń.

Dlaczego ochrona przed letnimi upałami jest szczególnie ważna w przypadku poddaszy

Poddasza mają dużą powierzchnię przegród zewnętrznych. Promieniowanie słoneczne może silnie nagrzewać pokrycie dachowe. Ciepło przenika następnie przez znaczną część konstrukcji dachu i może docierać do wnętrza budynku. Dlatego szczególnie ważne są odpowiednio wysokie wartości tłumienia amplitudy temperatury oraz przesunięcia fazowego, zwłaszcza w pomieszczeniach poddasza. Ponieważ konstrukcje dachowe zazwyczaj charakteryzują się niewielką zdolnością akumulacji ciepła, która mogłaby ograniczać wahania temperatury, istotną rolę odgrywa odpowiednio dobrana izolacja termiczna.

Konstrukcje izolacyjne STEICO mogą wspierać ochronę przed przegrzewaniem latem zarówno w nowym budownictwie, jak i podczas termomodernizacji istniejących budynków.

PRZED termomodernizacją: przebieg temperatury na zewnętrznej (czerwona linia) i wewnętrznej (niebieska linia) powierzchni przegrody w ciągu doby.

PO termomodernizacji: przebieg temperatury na zewnętrznej (czerwona linia) i wewnętrznej (niebieska linia) powierzchni przegrody w ciągu doby.

Termomodernizacja dachu w praktyce: o 4°C mniejszy wzrost temperatury

Porównanie dachu przed termomodernizacją z dachem ocieplonym produktami STEICO pokazuje, jak istotnie mogą zmieniać się parametry ochrony przed nagrzewaniem dzięki zastosowaniu materiałów termoizolacyjnych z włókien drzewnych STEICO: przesunięcie fazowe wzrasta z 4,2 do ponad 10 godzin, a tłumienie amplitudy wahań temperatury z wartości 2-krotnej do ponad 31-krotnej.

Maksymalna temperatura na powierzchni wewnętrznej występuje dopiero późno w nocy
Jeśli maksymalna temperatura na zewnętrznej powierzchni dachu występuje np. o godzinie 15:00, to na jego powierzchni wewnętrznej bez termomodernizacji zostanie ona osiągnięta już o 19:00. W przypadku dachów po termomodernizacji nastąpi to dopiero około godziny 1:00 w nocy lub później, kiedy warunki do nocnego przewietrzania są zazwyczaj korzystniejsze..

Niemal stała temperatura powierzchni wewnętrznej dachu
Jeśli w ciągu dnia najwyższa temperatura zewnętrzna przewyższa średnią dobową np. o 10°C, to na wewnętrznej powierzchni dachu bez termomodernizacji maksymalna temperatura przewyższy tę średnią o 5°C. W przypadku dachu ocieplonego materiałami izolacyjnymi STEICO wzrost temperatury może wynosić około 0,3°C..

Po termomodernizacji temperatura wewnętrznej powierzchni dachu pozostaje więc na niemal stałym poziomie, co może sprzyjać utrzymaniu komfortowych warunków cieplnych we wnętrzu.

Przykład: typowy układ warstw dachu przed termomodernizacją (stan istniejący)

(1) Pokrycie dachowe
(2) Łaty, kontrłaty
(3) Papa bitumiczna
(4) Deskowanie (24 mm)
(5) Wełna mineralna λ = 0,040 W/(m·K) (100 mm), szczelina powietrzna (40 mm) / krokwie 12%
(6) Przestrzeń instalacyjna (30 mm)
(7) Płyta gipsowo-kartonowa (12,5 mm)

Przykład: typowy układ warstw dachu po termomodernizacji

(1) Pokrycie dachowe
(2) Łaty, kontrłaty
(3) STEICOsafe (140 mm)
(4) STEICOmulti UDB (w celu zapewnienia szczelności powietrznej)
(5) STEICOflex 036 (140 mm) / krokwie 12%
(6) Przestrzeń instalacyjna (30 mm)
(7) Płyta gipsowo-kartonowa (12,5 mm)

Porównanie dachu bez termomodernizacji ^a) z dachem po termomodernizacji energetycznej^b) pokazuje wyraźną poprawę w zakresie ochrony przed letnim upałem. Wszystkie obliczenia wykonano za pomocą programu do fizyki budowli Ubakus.

	Dach przed termomodernizacją (Stan istniejący)^a)	Dach po termomodernizacji^b)
Współczynnik przenikania ciepła U [W/(m²K)]	0,41	0,14
Przesunięcie fazowe	4,2 h	16 h
Tłumienie amplitudy wahań temperatury (1/TAV)	2	31

Przesunięcie fazowe
Jeżeli maksymalna temperatura na zewnętrznej powierzchni przegrody występuje o godzinie 15:00, to na powierzchni wewnętrznej osiąga ona swoje maksimum:
- w przypadku dachu przed termomodernizacją po około 4,2 godziny, czyli krótko po godzinie 19:00,
- w przypadku dachu po termomodernizacji po około 16 godzinach, czyli około godziny 7:00 rano następnego dnia.

Tłumienie amplitudy temperatury
Zakres zmian temperatury ulega zmniejszeniu podczas przenikania przez przegrodę z powierzchni zewnętrznej do wewnętrznej:
- w przypadku dachu przed termomodernizacją amplituda temperatury zmniejsza się około 2-krotnie (do 1/2 wartości początkowej),
- w przypadku dachu po termomodernizacji amplituda temperatury zmniejsza się około 32-krotnie (do 1/32 wartości początkowej).

Oznacza to, że w analizowanym przykładzie uzyskano przesunięcie fazowe przekraczające 10 godzin oraz tłumienie amplitudy temperatury przekraczające współczynnik 10, czyli wartości często uznawane za korzystne przy ocenie zachowania przegród budowlanych w okresie letnim.

10x10 = ochrona przed upałem na piątkę z plusem

Koncepcja STEICO, czyli jak ograniczać nagrzewanie budynku podczas upałów

Termoizolacja z włókien drzewnych a wpływ na CO2

Materiały izolacyjne z włókien drzewnych STEICO mogą przyczyniać się do ograniczania emisji CO₂ poprzez zmniejszanie zapotrzebowania na energię potrzebną do ogrzewania (i chłodzenia) budynków. Jednocześnie magazynują one węgiel*, ponieważ drewno w trakcie wzrostu wiąże i gromadzi w swojej strukturze węgiel pochodzący z pochłanianego CO₂. Tak długo, jak drewno pozostaje wykorzystywane w postaci produktów drzewnych, związany w nim węgiel pozostaje zmagazynowany*, a odpowiadająca mu ilość CO₂ pozostaje poza atmosferą.

Materiały izolacyjne z włókien drzewnych STEICO są produkowane z nieprzetworzonego drewna iglastego. Surowiec ten pochodzi z lasów zarządzanych w sposób zrównoważony i certyfikowanych zgodnie ze standardem PEFC**, zlokalizowanych w regionach otaczających zakłady produkcyjne STEICO. Rosnące tam drzewa stale pochłaniają i magazynują* kolejne ilości CO₂.

_{* Wartość odnosi się do zmagazynowanego węgla biogenicznego (w ekwiwalencie CO₂) zgodnie z normą EN 15804+A2.
** PEFC/04-31-2550.}