Betonová taška KMB ROTA

Optimální tloušťka tepelné izolace

Zveřejněno: 22. 4. 2016

Často kladenou otázkou je, jak silná má být tepelná izolace, aby byla optimální. Přepočty lze provádět různě. Pro developery bude nejlepší ta tloušťka, která bude nejlevnější při výstavbě a zároveň s ní potencionální zákazník bude spokojen a bude ochoten ji zaplatit.

Optimální tloušťka tepelné izolace

Pro obyvatele zateplovaných domů to dříve bylo 50 mm, později 60 mm, dnes se tloušťky tepelných izolantů pohybují obvykle okolo 160 mm. Jaká je však skutečnost? Na problém se lze dívat dvěma pohledy. První je ekonomický, tedy „co se vyplatí”. Ten je však velmi odvislý od ceny tepla, která velmi kolísá a paradoxně u centrálního zásobování teplem často roste spolu s úsporami energie, neboť fixní náklady jsou stále stejné, pouze se musí rozdělit na méně vyrobeného tepla.

Druhý pohled je z dlouhodobého hlediska přesnější a vychází z toho, že je nutné mít co nejnižší množství energie potřebné na výrobu tepelné izolace a současně na provoz budovy po dobu životnosti. Výsledky z tohoto pohledu jsou uvedeny v tabulce 1 (zaokrouhleno na 10 mm).

Tabulka 1: Optimální tloušťky tepelné izolace

Typ stěnySoučinitel prostupu tepla konstrukce U [W/(m2K)]Optimální tloušťka tepelné izolace [mm]
EPS 70FŠedý EPS
bez uvažování tepelných ziskůs uvažováním tepelných ziskůbez uvažování tepelných ziskůs uvažováním tepelných zisků
zdivo z vápenopískových cihel tl. 170 mm2,65530440470390
zdivo z cihel plných tl. 450 mm1,4510420460380
zdivo z cihel INA-L tl. 375 mm0,78490400440360
zdivo z děrovaných cihel P+D tl. 450 mm0,38440350390310

Tyto výpočty používají jako výchozí hodnoty potřebu tepla na vytápění a spotřebu energie na výrobu tepelného izolantu.

Výpočet potřeby tepla na vytápění vychází z ustáleného teplotního stavu a obvyklých klimatických podmínek. Konkrétně byla uvažována klimatická data dle TNI 73 0331 a výpočtový postup byl zvolen dle ČSN EN ISO 13 790. Výpočty byly provedeny ve dvou alternativách. První je bez uvažování tepelných zisků, ve druhém jsou tepelné zisky zahrnuty, přičemž ve výpočtu bylo uvažováno to, že tepelné zisky sníží spotřebu tepla na vytápění o 30 %. Takto získané výsledky spotřeby tepla na vytápění se příliš neliší od dříve používaného denostupňového výpočtu.

Při výpočtech byla uvažovaná životnost zateplení 30 let.

Lze také hovořit o energetické návratnosti, tedy za jak dlouho se energie vynaložená na výrobu tepelné izolace vrátí úsporou po zateplení. Toto je uvedeno pro několik modelových případů v tabulce 2.

Tabulka 2: Energetická návratnost tepelné izolace

Typ stěnySoučinitel prostupu tepla konstrukce U [W/(m2K)]Tloušťka tepelné izolace [mm]Energetická návratnost [roky]
Bílý EPS 70FŠedý EPS 70F
bez uvažování tepelných ziskůs uvažováním tepelných ziskůbez uvažování tepelných ziskůs uvažováním tepelných zisků
zdivo z vápenopískových cihel tl. 170 mm2,65100
200
300
0,2
0,3
0,5
0,3
0,5
0,7
0,2
0,3
0,5
0,3
0,5
0,7
zdivo z cihel plných tl. 450 mm1,4100
200
300
0,4
0,7
0,9
0,5
0,9
1,3
0,4
0,7
1,0
0,5
1,0
1,4
zdivo z cihel INA-L tl. 375 mm0,78100
200
300
0,8
1,3
1,8
1,1
1,8
2,6
0,8
1,3
1,9
1,1
1,9
2,7
zdivo z děrovaných cihel P+D tl. 450 mm0,38100
200
300
2,1
3,2
4,2
3,1
4,6
6,1
2,1
3,2
4,4
3,0
4,6
6,2

Výchozí potřeby tepla na vytápění pro různé kombinace zdí jsou uvedeny v tabulce 3.

Do výpočtů byly uvažovány vlastnosti pěnového polystyrénu uvedené v tabulce 4. Tyto hodnoty byly převzaty z firemního katalogu firmy ISOVER.

V některých literaturách se uvažuje i porovnávání úspory spotřeby energie na vytápění s energií potřebnou na výrobu tepelné izolace. Pokud bychom postupovali tímto způsobem, dostaneme násobně vyšší tloušťky tepelné izolace. Jinak řečeno: jakákoliv tloušťka tepelné izolace do výše těchto limitních hodnot znamená, že tepelná izolace ušetří více energie, než kolik je potřeba na její výrobu. Toto je uvedené v tabulkách 5 a 6.

Tabulka 3: Spotřeba tepla na vytápění pro 1 m2 stěny

Typ stěnySoučinitel prostupu tepla konstrukce U [W/(m2K)]Optimální tloušťka tepelné izolace [mm]
za 1 rokza 30 let
bez uvažování tepelných ziskůs uvažováním tepelných ziskůbez uvažování tepelných ziskůs uvažováním tepelných zisků
zdivo z vápenopískových cihel tl. 170 mm2,65231,5162,16 9454 682
zdivo z cihel plných tl. 450 mm1,4122,385,63 6692 568
zdivo z cihel INA-L tl. 375 mm0,7868,147,72 0441 431
zdivo z děrovaných cihel P+D tl. 450 mm0,3833,223,2996697

Tabulka 4: Uvažované vlastnosti pěnového polystyrénu

VlastnostEPS 70FŠedý EPS F
objemová hmotnost [kg/m3]1415
návrhový součinitel tepelné vodivosti λU [W/(mK)]0,0390,033
energetická náročnost výroby [kWh/m3]350375

Tabulka 5: Tloušťka tepelné izolace EPS 70F, kdy nastane rovnovážný stav mezi množstvím energie potřebné na její výrobu a úsporou tepla na vytápění

Typ stěnySoučinitel prostupu tepla konstrukce U [W/(m2K)] před zateplenímTloušťka tepelné izolace [mm]Úspora energie na vytápění za 30 let pro 1 m2 stěny ≈ energie potřebná na výrobu tepelné izolace [kWh]
bez uvažování tepelných ziskůs uvažováním tepelných ziskůbez uvažování tepelných ziskůs uvažováním tepelných zisků
zdivo z vápenopískových cihel tl. 170 mm2,6518 50012 9006 9404 857
zdivo z cihel plných tl. 450 mm1,410 4007 3003 6592 559
zdivo z cihel INA-L tl. 375 mm0,785 8004 0002 0271 413
zdivo z děrovaných cihel P+D tl. 450 mm0,382 7501 850960660

Tabulka 6: tloušťka tepelné izolace šedý EPS F, kdy nastane rovnovážný stav mezi množstvím energie potřebné na její výrobu a úsporou tepla na vytápění

Typ stěnySoučinitel prostupu tepla konstrukce U [W/(m2K)]Tloušťka tepelné izolace [mm]Úspora energie na vytápění za 30 let pro 1 m2 stěny ≈ energie potřebná na výrobu tepelné izolace [kWh]
bez uvažování tepelných ziskůs uvažováním tepelných ziskůbez uvažování tepelných ziskůs uvažováním tepelných zisků
zdivo z vápenopískových cihel tl. 170 mm2,6518 50012 9006 9404 856
zdivo z cihel plných tl. 450 mm1,49 6006 8003 6602 560
zdivo z cihel INA-L tl. 375 mm0,785 4003 7502 0281 415
zdivo z děrovaných cihel P+D tl. 450 mm0,382 5501 750963664

Energii potřebnou na výrobu tepelné izolace a vytápění budovy pro různé tloušťky tepelného izolantu lze znázornit i graficky. V grafu 1 je uvedena spotřeba energie pro zdivo z cihel plných se zateplením z pěnového polystyrénu EPS 70F při životnosti tepelné izolace 30 let. Z grafu je patrné, že součtová křivka spotřeby energie je v rozmezí tlouštěk tepelné izolace 280 až 1190 mm velmi plochá. V tomto rozmezí leží pro tuto konstrukci optimální tloušťka tepelné izolace.

Lze uvažovat samozřejmě libovolnou dobu životnosti. Pro tepelnou izolaci zabudovanou v konstrukci platí, že její životnost je téměř neomezená. Lze tedy uvažovat i dvojnásobnou dobu životnosti, tedy 60 let. Pro tuto životnost je vyjádřena spotřeba energie pro zdivo z cihel plných se zateplením z pěnového polystyrénu EPS 70F v grafu 2. Křivka je ještě plošší a lze uvažovat o optimální tloušťce tepelné izolace v rozmezí cca 360 až 1600 mm. (Nejnižší bod je u tloušťky tepelné izolace 740 mm.)

Graf 1: Spotřeba energie na vytápění a na výrobu tepelné izolace pro zdivo z cihel plných se zateplením z pěnového polystyrénu 70F, životnost 30 let
Graf 1: Spotřeba energie na vytápění a na výrobu tepelné izolace pro zdivo z cihel plných se zateplením z pěnového polystyrénu 70F, životnost 30 let
Graf 2: Spotřeba energie na vytápění a na výrobu tepelné izolace pro zdivo z cihel plných se zateplením z pěnového polystyrénu 70F, životnost 60 let
Graf 2: Spotřeba energie na vytápění a na výrobu tepelné izolace pro zdivo z cihel plných se zateplením z pěnového polystyrénu 70F, životnost 60 let
Autor: Ing. Roman Šubrt
Fotografie: Archiv autora

Diskuze k článku

počet příspěvků: 1, poslední 16.05.2016 12:08, vstoupit do diskuze

Více článků

Je vám v domě v létě horko a v zimě zima?

Je vám v domě v létě horko a v zimě zima?

Máte doma v létě 30 stupňů a v zimě ne a ne se zahřát? Poradíme vám, jak si zajistit doma celoroční pohodu a ještě ušetřit! Se systémem MAGMARELAX®…
celý článek

Je reálné ušetřit až 30 %?

Je reálné ušetřit až 30 %?

Pokud by existoval způsob, jak ušetřit 30 % za topení, tak by ho jistě každý majitel domu rád znal. Dobrá zpráva je, že to jde. Řešení je již na…
celý článek

SUNFLEX Clima – nový přírůstek do rodiny termoreflexních fólií od společnosti TART

SUNFLEX Clima – nový přírůstek do rodiny termoreflexních fólií od společnosti TART

Je-li v názvu tohoto článku použit výraz rodina, pak je vhodné v úvodu zmínit všechny její členy. SUNFLEX Roof-In Plus, SUNFLEX Contact, SUNFLEX…
celý článek

Léto, horko, komfortní bydlení. Jde to vůbec dohromady?

Léto, horko, komfortní bydlení. Jde to vůbec dohromady?

Letní měsíce pro všechny představují čas prázdnin a dovolených. Je to čas odpočinku, ale zároveň nám to přináší starosti, kam se schovat před teplem.…
celý článek

Stránky stavebnictvi3000.cz používají cookies. Používáním webu s tím vyjadřujete souhlas. (beru na vědomí)