Tepelně-izolační vlastnosti dřeva a dřevostaveb
Tepelně-izolační vlastnosti dřeva a dřevostaveb
Při volbě stavebního materiálu se v posledních letech klade důraz nejen na cenu a trvanlivost, ale také na jeho tepelně-izolační vlastnosti, tedy schopnost přijímat, rozvádět a udržet teplo. Zvýšená pozornost vůči těmto vlastnostem vyplývá nejen z důvodu zvyšujících se cen energií, ale i z důvodu nových legislativních opatření a dotačních pobídek ze strany státu. Dřevo, které vyniká univerzálností i tepelně-izolačními vlastnostmi, se tak dostává do středu pozornosti.
Abychom si dokázali lépe představit, jak dobrý tepelný izolant je dřevo, podíváme se na chvíli do fyziky. Tepelná vodivost označuje rychlost, kterou se teplo šíří ze zahřáté části do chladnější. Abychom mohli porovnat vodivost různých látek, musíme pracovat se součinitelem tepelné vodivosti.
Součinitel tepelné vodivosti (λ) je vyjádřen ve wattech na metr krát kelvin λ= W/(m·K).
Tepelná vodivost běžného měkkého dřeva je 0,18 W/(m·K). Oproti tomu beton dosahuje hodnot λ okolo 1,2 W/(m·K). V tomto porovnání dřevo jednoznačně vítězí, má téměř 6krát menší tepelnou vodivost. Mimo to, nesmíme zapomenout, že dřevo patří mezi anizotropní materiály, které mají v každém geometrickém směru jiné vlastnosti.
Pro vyjádření tepelně-izolačních vlastnosti celé stavby se používá takzvaný součinitel prostupu tepla.
Součinitel prostupu tepla vyjadřuje, kolik tepla unikne konstrukcí o ploše 1 m2 při rozdílu teplot jejích povrchů 1 K. Pro jeho výpočet potřebujeme kromě již zmíněného součinitele tepelné vodivosti znát také tloušťku použitých materiálu.
Tepelná akumulace patří mezi další vlastnosti, které by nás z hlediska zajištění tepelné pohody měla zajímat. Jde o schopnost materiálu udržet v sobě nespotřebované teplo a zároveň jeho schopnost ho při snížení okolní teploty ze sebe uvolnit. Dřevo je, na rozdíl od silikátových materiálů, jako je cihla či beton, velmi málo akumulační, což se projevuje v zimním období, kdy se těžko akumulují přebytky tepla ze slunečního záření. Výhodou stavby ze dřeva je naopak schopnost rychlého vyhřátí i po delší době, kdy se nevytápěla. Díky nízké akumulaci v dřevostavbách je možné regulovat teplotu pouhým vyvětráním.
Tepelné-izolační vlastnosti staveb se odvíjejí také od jejich provedení, respektive skladby konstrukce. Rozlišujeme 3 základní druhy konstrukce:
- Lehké skeletové,
- stavby roubené,
- stavby z dřevěných vrstvených desek.
1. Lehké skeletové
Stavby s lehkou skeletovou konstrukcí obvykle dosahují minimálních normových požadavků na součinitel prostupu tepla. Přesto mnohé z nich dosahují doporučených hodnot tvz. pasivního standardu (pasivní standard), což je označení pro typ úsporné stavby domu, která má maximální měrnou potřebu tepla 15 kWh/m2 a méně. Tepelná izolace v těchto stavbách vyplňuje prostor mezi nosnými prvky. Po té je pokládána další vrstva izolace, čímž se eliminuje tepelný most. Stěna má obvykle 300 mm, dle druhu fasády (kontaktní/provětrávaná).
Ve srubu (srub) či v roubené stavbě veškeré teplotně-izolační vlastnosti zajišťuje dřevo samotné. Dle teoretických propočtů by stěna roubenky či srubu měla dosahovat tloušťky alespoň půl metru, aby získala hodnoty součinitele prostupu tepla požadovaného normou. Přesto měření v některých realizovaných objektech ukázalo, že stěna z masivního dřeva o tloušťce 300 mm dosahuje nižšího součinitele prostupu tepla než požaduje norma. Výpočet přesto říká pravý opak. Proto při vytváření skladeb konstrukcí vznikají tvz. sendvičové konstrukce tvořené masivním dřevem, tepelnou izolací a pohledovou vrstvou ze dřeva. Tento systém bohužel to nejhezčí ze stavby zakryje.
3. Stavby z dřevěných vrstvených desek
Poslední variantou vznikla kombinací předchozích variant. Nosný dřevěný panel (např.: CLT panely), který je opatřený souvislou vrstvou tepelné izolace. Stěna o tloušťce 300 mm může dokonce splňovat požadavky na součinitel prostupu tepla pro pasivní domy. V této variantě se volí dřevo upravené pohledově do interiéru, a tak je tato varianta velmi zajímavou alternativou klasické srubové a roubené stavby.
