Výňatek z normy ČSN EN ISO 13370 Tepelně technické vlastnosti zeminy Použijí se hodnoty odpovídající skutečné lokalitě, zprůměrované pro hloubku. Pokud je druh zeminy znám, použijí se hodnoty z tabulky. V ostatních případech se použije = 2,0 W/(m.K) a c = 2,0 . 10-6 J/(m3.K) Tabulka – Tepelně-technické vlastností zeminy Druh zeminy
Jíl Hlína Suchý písek Vlhký písek Skála
Objemová tepelná kapacita .c .10-6 J/(m3.K) 3,0 3,0 2,0 2,0 2,0
Tepelná vodivost
Typické hodnoty
W/(m.K) 1,0-2,0 0,9-1,4 1,1-2,2 1,5-2,7 2,5-4,5
W/(m.K) 1,5 1,5 2,0 2,0 3,5
Vliv spodní vody se zanedbává, pokud hladina spodní vody neleží příliš vysoko a pokud nemá velký průtok. Pokud je hladina spodní vody a průtok známý potom tepelnou propustnost Ls vynásobíme činitelem Gw podle tabulky. Charakteristický rozměr podlahy B´ se stanoví ze vztahu
a P = 2.(a+b) A = a.b
b
b
(1)
a P = 2.a+b A = a.b
Odpor při přestupu tepla – vnitřní, tepelný tok směrem dolů – vnitřní, tepelný tok horizontální – vnitřní, tepelný tok směrem nahoru – vnější, ve všech případech
Rsi = 0,17 m2 K/W Rsi = 0,13 m2 K/W Rsi = 0,10 m2 K/W Rse = 0,04 m2 K/W
Pro zvýšené podlahy se použije hodnota Rsi = 0,17 m2 K/W na horní i spodní povrch podlahy. Pro podlahu se systémem podlahového vytápění se použije hodnota Rsi = 0,10 m2 K/W.
Tepelné mosty na okraji podlahy Pro tepelné mosty při napojení podlah a stěn se zohledňují lineárním činitelem prostupu tepla . Pro podlahy na zemině s uvažováním vnitřních rozměrů se použije tabulka. Lineární činitelé prostupu tepla tepelných mostů v souvislosti se suterénem jsou malé a mohou být zanedbány. Uspořádání izolace
Lineární činitel prostupu tepla W/(m.K)
Neizolovaná podlaha nebo podlaha, jejíž izolace je v přímém dotyku s izolací stěny Izolace stěny není přímo napojená na izolaci podlahy, ale překrytí je alespoň 200 mm Izolace stěny není v kontaktu s izolací podlahy
0,0
0,1 0,2
Podlaha na zemině, neizolovaná nebo s izolací v celé ploše podlahy Podlaha je v celé ploše v kontaktu se zeminou. Podlaha je ve výšce okolního terénu nebo ve výšce blízké. Podlaha může být buď neizolovaná nebo izolovaná rovnoměrně (nahoře, dole nebo uvnitř souvrství). Podlaha
w
Zemina
Ekvivalentní tloušťka podlah dt se stanoví ze vztahu
kde
w Rf
je tloušťka obvodových stěn tepelný odpor všech tepelně izolačních vrstev včetně nášlapné vrstvy. Tepelné odpory desek z hutného betonu a tenké nášlapné vrstvy se mohou zanedbat. tepelná vodivost nepromrzlé zeminy
Součinitel prostupu tepla Uo se vypočítá podle následujícího kritéria: pro dt B´ (neizolované nebo mírně izolované podlahy) platí
(
)
pro dt B´ (dobře izolované podlahy) platí
Pro podlahy bez okrajové izolace (izolace podél obvodových stěn) platí
U = Uo a ustálená tepelná propustnost se určí ze vztahu
Ls = A . U Podlaha na zemině s okrajovou izolací Pro podlahy s přídavnou okrajovou izolací se počítá přídavná efektivní tloušťka d´ ze vztahu
kde R´ izolace
kde
Podlaha
d
d´ = R´.
Vodorovná okrajová izolace
je přídavný tepelný odpor okrajové
D
Rn je tepelný odpor vodorovné nebo svislé okrajové izolace dn tloušťka okrajové izolace
Doplňkový lineární činitele prostupu tepla Pro vodorovnou přídavnou izolace umístěnou po obvodu na spodní nebo horní straně podlahy v objektu nebo vně objektu platí vztah
[ ( kde
)
(
)]
D je šířka vodorovné okrajové izolace
Vztahy platí i pro vodorovnou přídavnou izolaci, která je provedena na horní straně podlahy nebo vně budovy. Pro izolaci umístěnou svisle pod terénem na obvodu podlahy vně nebo uvnitř objektu a pro základové konstrukce s nízkou vodivostí (z lehkých hmot) platí vztah Základová stì na
d
D
Podlaha
[ ( kde
)
(
Svislá okrajová izolace
)]
D je hloubka svislé okrajové izolace nebo základu pod úrovní terénu
Pro podlahy s okrajovou izolací platí
a ustálená tepelná propustnost se určí ze vztahu
Ls = A . Uo + P . kde
doplňkový lineární činitel prostupu tepla při umístění okrajové izolace
Zvýšená podlaha To znamená podlaha bez kontaktu se zeminou, umístěna nad volným prostorem, který je větrán přirozeně. Vzduchový prostor dosahuje maximálně do hloubky z ≤ 0,5 m pod úroveň terénu.
Ls = A . U a U se určí podle vztahu
kde
Rg
h
Rf
Ustálená tepelná propustnost mezi vnitřním a vnějším prostředím se určí ze vztahu
Zemina
Uf je součinitel prostupu tepla zvýšené podlahy mezi vnitřním prostředím a prostorem pod podlahou Ug součinitel prostupu tepla pro výpočet tepelného toku zeminou Ux ekvivalentní součinitel prostupu tepla mezi prostorem pod podlahou a vnějším prostředím, zahrnující tok tepla stěnami prostoru a větráním.
Součinitel prostupu tepla zvýšené podlahy Uf se určí jako pro normální konstrukce podle EN ISO 6946 podle vztahu
kde
Rsi
tepelný odpor při přestupu tepla na vnitrní a vnější straně konstrukce podlahy 0,17 – tok tepla dolů 0,10 – tok tepla nahoru
Součinitel prostupu tepla Ug pro výpočet tepelného toku zeminou se určí podle vztahu
dg = w + . (Rsi + Rg + Rse) kde
Rg
tepelný odpor případné tepelné izolace umístěné na spodní straně vzduchového prostoru
Pro součinitel Ug pro podlahu , která má spodní povrch pod terénem z max. průměr. = 0,5 m platí
(
)
Pro součinitel Ug pro podlahu , která má spodní povrch pod terénem hlouběji než z = 0,5 m platí (18) kde
Ubf je součinitel prostupu tepla podlahy suterénu, určí se jako u vytápěného suterénu Ubw součinitel prostupu tepla stěn suterénu, určí se jako u vytápěného suterénu
(
)
(19)
Ekvivalentní součinitel prostupu tepla Ux se určí ze vztahu
kde
h Uw
v fw
je
výška horní hrany podlahy nad okolním terénem v m; pokud hodnota h kolísá podél obvodu podlahy, vezme se průměrná hodnota součinitel prostupu tepla stěn vzduchového prostoru nad úrovní terénu plocha větracích otvorů vztažená k obvodu podlahy v m2/m střední rychlost větru ve výšce 10 m nad zemí v m/s stínící činitel větru Tabulka – Hodnoty stínícího činitele větru fw
Poloha
Příklad
Chráněná poloha Střední poloha Exponovaná poloha
Střed města Okraj města Venkov
Stínícího činitele fw 0,02 0,05 0,1
větru
Vytápěný suterén Další vztahy platí pro přenos tepla suterénu zeminou, tj. podlahou a stěnami pod úrovní terénu. Části stěn nad terénem se posuzují jako ochlazované normální podle EN ISO 6946. Poznámka: Částečně podsklepené budovy bereme jako plně podsklepené s hloubkou, která odpovídá 1/2 skutečné hloubky podsklepené části. Hodnota z je hloubka suterénní podlahy pod terénem v m. Ustálená tepelná propustnost Ls se určí ze vztahu
Ls = A . Ubf + z . P . Ubw dt = w + . (Rsi + Rf + Rse) kde
w Rf Ubf Ubw
je plná tloušťka stěn budovy na úrovni terénu tepelný odpor podlahy, zahrnuje všechny izolační vrstvy nad i pod podlahovou deskou a vně podlahových vrstev a nášlapnou vrstvu je součinitel prostupu tepla podlahy suterénu součinitel prostupu tepla stěn suterénu
Pro (dt + 0,5z) B´ (neizolované nebo mírně izolované podlahy) platí
(
)
Pro (dt + 0,5z) B´ (izolované podlahy) platí
Součinitel prostupu tepla stěn suterénu Ubw je závislý na celkové ekvivalentní tloušťce suterénních stěn
dw = . (Rsi + Rw + Rse) kde
(25)
Rw je tepelný odpor stěn suterénu se všemi vrstvami
a součinitel
(
)
(
)
Vztahy platí pro dw ≥ dt; pokud je ale dw dt , potom se ve výrazu nahradí dt veličinou dw . Nevytápěný nebo částečně vytápěný suterén 1. Nevytápěný suterén Ustálená tepelná propustnost mezi vnitřním a vnějším prostředím se určí ze vztahu
Ls = A . U Součinitel prostupu tepla podle vztahu
kde
Uf je součinitel prostupu tepla zvýšené podlahy mezi interiérem a suterénem Uw součinitel prostupu tepla suterénních stěn nad úrovní terénu n intenzita výměny vzduchu v suterénu; pokud neznáme, bereme 0,3 V objem vzduchu v suterénu v m3
Uf a Uw se počítají z ČSN EN ISO 6946, Ubf a Ubw podle výše uvedených vztahů. 2. Částečně vytápěný suterén – vypočítáme přenos tepla pro úplně vytápěný suterén – vypočítáme přenos tepla pro nevytápěný suterén – provedeme vyvážený průměr obou hodnot v poměru ploch.
