Vypočítajte si cenu svojho domu

Článok:


Vplyv radiácie nočnej oblohy na tepelné straty budov

1. Úvod

Historické normy pre výpočet tepelných strát stavieb (napr. z 60. rokov) uvažovali tepelný odpor stavebných prvkov a odpor povrchového vzduchu (RSE a RSI), ale nezohľadňovali ochladzovanie povrchov radiáciou na oblohu. V dôsledku toho tepelné straty boli podceňované pri slabom vetre a pri jasnej noci, kedy steny môžu byť ochladzované radiáciou aj o desiatky °C pod teplotu vonkajšieho vzduchu.

Moderný prístup zahrňuje lineárizovanú radiáciu medzi povrchom steny a nočnou oblohou, čo významne ovplyvňuje povrchovú teplotu steny T_s a následne tepelný tok.

Pri klasickom výpočte tepelných strát budov sa používa zjednodušený model, ktorý predpokladá, že teplo uniká z interiéru do exteriéru výlučne v dôsledku rozdielu teplôt vzduchu na oboch stranách obvodovej konštrukcie. Tento model sa stal základom pre normové výpočty, energetické certifikáty aj projektovanie vykurovacích sústav.

Hoci je tento prístup matematicky jednoduchý, trpí zásadnou fyzikálnou chybou: ignoruje radiatívne ochladzovanie povrchov nočnou oblohou.
Tento jav je pritom jedným z najintenzívnejších mechanizmov ochladzovania povrchov počas jasných nocí.

Radiácia môže spôsobiť, že povrch steny má o 15–25 °C nižšiu teplotu než okolité ovzdušie. V dôsledku toho:

  • rastie teplotný rozdiel medzi interiérom a povrchom steny,
  • zvyšuje sa tepelný tok cez stenu,
  • vykurovacia sústava musí dodať výrazne viac energie,
  • interiérové povrchy stien môžu prudko vychladnúť,
  • môže dôjsť ku kondenzácii v rohoch a za nábytkom.

Cieľom tejto práce je presne:

  1. vysvetliť fyzikálny mechanizmus radiácie,
  2. matematicky odvodiť presnú rovnicu povrchovej teploty Tₛ,
  3. vykonať lineárizáciu a odvodenie Tₘ a H_rad,
  4. určiť ich správne hodnoty iteráciou,
  5. analyzovať klimatické dáta (jasné noci na Slovensku),
  6. ukázať praktické výpočty rozdielov tepelných strát.

2. Prečo staré normy ignorovali radiáciu nočnej oblohy

Aby sme pochopili, prečo bol tento problém zanedbaný, musíme sa pozrieť do histórie stavebnej fyziky.

2.1 Absencia meracej techniky

V 60.–80. rokoch neexistovali lacné IR pyrometre. Meranie teploty povrchu na desatiny °C bolo prakticky nemožné pre bežného inžiniera v praxi.

2.2 Hrubé masívne steny

Domy sa stavali prevažne z plných tehál s hrúbkou 40–50 cm. Tieto konštrukcie mali:

  • nízky odpor na povrchu,
  • veľkú tepelnú kapacitu,
  • veľmi pomalú reakciu na radiáciu.

na grafoch a v tabuľkách uvidíme, že že radiácia neznižuje povrchovú teplotu dramaticky ak je tepelný odpor steny veľmi malý. A aj toto bol jeden z dôvodov prečo sa norma zo 60´rokov nezaoberala touto témou.

2.3 Nedostatok výpočtového výkonu

Vzhľadom na komolikovqnost výpočtu formou matematických iteracii bol bez výpočtovej techniky tenro výpočet v dobe 60′ rokov zložito počitateľný a pre praktické normativne výpočty to bolo veľmi nepraktické V tej dobe stavby nepoužívali tepelné izolácie a ako uvidíme Neksor v článku, tak práce stavby bez teplenej izolácie nie sú až tak náchylné na zmenu tejro teploty a ne bolo v tej dobe nutné sa týmto výpočtom zaoberať.

2.4 Normy z princípu hľadali jednoduchosť

Cieľom bolo, aby projektant vedel výpočet urobiť ručne a pomerne rýchlo. To je cieľom normy. Tento článok však ukáže akým spôsobom môžeme výpočet zjednodušiť a pomocou dostatočne presných koeficientov môžeme vykvať veľmi presné výpočty a veľmi rýchlo.

3. Fundamentálna fyzika výmeny tepla

Na vonkajšej strane obvodovej steny prebiehajú naraz tri deje:

  1. teplo prúdi stenou (vedenie),
  2. teplo sa odovzdáva vzduchu (konvekcia),
  3. teplo sa vyžaruje do oblohy (radiácia).

Každý z týchto mechanizmov má vlastnú matematickú podobu.

3.1 Prestup vedením – Fourier

Prvýkrát použijeme vzorec:

q_wal = U_wall . (T_i – T_s)

kde:

  • q_wall [W/m²] – tok tepla vedením,
  • U_wall [W/m²K] – súčiniteľ prestupu tepla steny,
  • T_i [°C/K] – teplota interiérového vzduchu,
  • T_s [°C/K] – teplota povrchu steny na exteriéri.

Čím je U_wall nižšia (lepšia izolácia), tým citlivejšia je stena na povrchové javy.

3.2 Konvekcia – Newtonov zákon ochladzovania

q_conv = H_conv . (T_s – T_∞)

kde:

  • H_conv [W/m²K] – konvekčný koeficient (závisí hlavne od vetra),
  • T_∞ – teplota vonkajšieho vzduchu.

Približné hodnoty:

VietorH_conv (W/m²K)
bezvetrie2–5
mierny vietor8–12
silný vietor20–40

3.3 Radiácia – Stefan–Boltzmann

q_rad = ε . σ (T_s4 – T_sky4)

kde:

  • ε [–] – emisivita povrchu (omietka 0,85–0,95),
  • σ = 5,670×10⁻⁸ W/m²K⁴ – Stefan–Boltzmannova konštanta,
  • T_sky [K] – radiačná teplota oblohy (často –40 až –70 °C).

Práve člen T_s4 robí rovnicu nelineárnou a pre výpočet problematickou.

4. Energetická bilancia na povrchu – základná rovnica

Pri ustálenom stave tečenie tepla splýva do rovnosti:

U_wall . (T_i – T_s) = H_conv . (T_s – T_∞) + ε . σ (T_s4 – T_sky4)

Táto rovnica je fyzikálne presná.

Obsahuje však nelineárny člen T4.
Preto ju treba riešiť:

  • numericky (iteráciou),
    alebo
  • linearizáciou radiácie.

Keďže iteračný výpočet je v praxi nepraktický tak som zvolil linearizáciu radiácie tepla.

5. Linearizácia radiácie a zavedenie Tₘ

Radiácia sa nahradí lineárnou formou:

q_rad  ≈   H_rad . (T_s – T_sky})

kde:

H_rad = 4 . ε . σ T_m3

A tu sa prvýkrát objaví Tₘstredná radiačná teplota, čiže teplota, v ktorej lineárizujeme krivku T⁴.

T_m vypočítame podľa nášho vzťahu

Tₘ ≈ T_∞ + k_TM . (T_sky – T_∞)

kde:

  •   k_TM   – korekčný koeficient pre výpočet teploty T_m

6. Explicitná rovnica povrchovej teploty Tₛ

Po linearizácii radiácie dostaneme:

T_s = (U_wall . T_i + H_conv . T_∞ + H_rad . T_sky) / (U_wall + H_conv + H_rad )

Toto je vzorec, ktorý budeme používať v praktickej časti.

7. Určenie Tₘ a H_rad iteráciou

Pre teploty:

  • T_i = 24 °C
  • T_∞ = 0 °C
  • T_sky = –70 °C
  • ε = 0,9
  • H_conv = 10 W/m²K

sme vykonali iterácie pre U_wall = 0,1…10. Tento rozsah je zvolený štatisticky ako dostatočný rozsah teplených vodivostí stavebných konštrukcií a tepelných mostov v stavebníctve. 

H_conv sme zvolili pre výpočet strednú hodnotu z tabuľky v časti 3.2 pre mierny vietor. 

7.1 Tabuľka T_s, Tₘ a H_rad z iterácií

U_wallT_s (°C)Tₘ (°C)H_rad (W/m²K)k_TM
0.1–14.0–40.92.560.58
0.2–13.7–40.72.560.58
0.5–13.0–40.32.580.58
0.7–12.6–40.12.580.57
1.0–11.9–39.72.600.57
1.5–10.8–39.22.610.56
3.0–8.1–37.72.660.54
5.0–5.1–36.12.720.52
10.00.1–33.22.820.47

Záver:

Z tabuľky môžeme vidieť, že korekčný koeficient kTM ani koeficient H_rad sa v závislosti od hodnoty U steny výrazne nemení a môžeme pre praktické výpočty určiť dostatočne presné zjednodušenie.

  • Tₘ ≈ T_∞ + 0,57 (T_sky – T_∞)
  • H_rad ≈ 2,6 W/m²K
    pre všetky reálne konštrukcie.

8. Štatistika jasných nocí na Slovensku

Pre určenie štatisticky najpravdepodobnejšieho výskytu jasných nocí vo vykurovacej sezóne sú použité zdroje (sunshine days a nočné teploty):
Weather-Atlas, WorldWeatherOnline.

8.1 Počet jasných nocí za mesiac

MesiacJasné dni (≈ jasné noci)
Okt20
Nov19
Dec17
Jan15
Feb14
Mar19
Apr17

Za 7 mesiacov: 121 jasných nocí.

8.2 Priemerné teploty počas jasných nocí

Priemernú nočnú teplotu v noci som určil o  – 2 °C menej ako je denná priemerná teplota:

MesiacT_noc priemerJasná noc T∞
Okt84
Nov40
Dec–15
Jan–26
Feb–15
Mar22
Apr62

9. Modelový výpočet – stena U = 0,2 W/m²K

Parametre:

  • T_i = 24 °C
  • T_sky = –70 °C
  • H_conv = 10 W/m²K
  • H_rad = 2.6 W/m²K
  • trvanie jasnej noci = 17 h

9.1 Porovnanie tepelných tokov (normové vs reálne)

MesiacT∞ (°C)Tₛ (°C) s radiáciouq_norm (W/m²)q_rad (W/m²)hodínE_norm (kWh/m²)E_rad (kWh/m²)ΔE
Okt410.74.006.943401.362.361.00
Nov013.84.807.573231.552.440.89
Dec517.75.808.352891.682.410.74
Jan618.56.008.512551.532.170.64
Feb517.75.808.352381.381.990.61
Mar215.45.207.883231.682.550.87
Apr212.34.407.262891.272.100.83

V tabuľke môžeme vidieť ako sa menia teploty povrchu steny (zelenou), energia prestupujúca stenou (červenou) bez zohľadnenia vplyvu nočnej oblohy a s jej vplyvom. Výpočet je urobený pre stenu o ploche 1m2. Vieme si ľahko domyslieť aké rozdiely by nastali pri reálnych plochách napríklad 100 alebo 200m2. Tieto rozdiely uvidíme nižšie.

9.2 Sezónny súčet (len počas jasných nocí)

  • Σ E_norm ≈ 10,45 kWh/m²
  • Σ E_rad ≈ 16,02 kWh/m²
  • rozdiel: ΔE ≈ 5,57 kWh/m²

Pre 100 m² steny:

  • normový model: ~1045 kWh
  • reálny (s radiáciou): ~1602 kWh
  • rozdiel: ~557 kWh za sezónu
    → len počas jasných nocí.

557kWh za rok vypočítaných mesačnou metódou, pri ploche 100m2 je značný rozdiel ktorý je asi 30%. Podobné rozdiely nastávajú aj na oknách, streche a iných konštrukciách vystavených pôsobeniu negatívneho účinku jasnej oblohy. Z tohto dôvodu je nutné hlavne moderné stavby pred radiáciou jasnej chladnej oblohy chrániť.

Analýza dopadov radiácie, porovnanie konštrukcií, riziká kondenzácie a rozšírené tabuľky

10. Fyzikálna diskusia dôsledkov radiácie nočnej oblohy

Radiatívne ochladzovanie je jav, pri ktorom povrch objektu vyžaruje teplo do okolitého prostredia s nízkou radiačnou teplotou — v prípade jasnej oblohy ide o veľmi nízku ekvivalentnú teplotu T_sky, typicky –40 až –70 °C.

V praxi to znamená:

10.1 T_s (teplota povrchu steny na exteriérovej strane) klesá hlboko pod teplotu vzduchu

Povrch exteriérovej omietky:

  • nevníma „vzduch“ ako primárne médium,
  • primárnym „partnerom“ výmeny tepla je vesmír,
  • ktorý je v radiačnej bilancii extrémne studený.

To spôsobí, že:

  • konvekcia sa snaží povrch ohriať (teplý vzduch vs chladný povrch),
  • ale radiácia sťahuje povrch ešte nižšie.

Pre stenu U = 0,2 sme videli poklesy povrchovej teploty až na –18 °C, aj keď vzduch má +0 až –5 °C.

Tu je však nutné zdôrazniť, že vzhľadom na jednoduchosť výpočtov, a obsiažnosť článku je model zjednodušený. Zjednodušenie spočíva v úvahe, že jasná obloha pôsobí na celú stenu v plnej sile, čo však nie je pravda, lebo toto by platilo len vtedy ak by dom stál na „ostrom“ kopci s prudkým klesaním, kde by sa neuplatnil pomer horizontu s oblohou v rôznom pomere. Pre pochopenie problému však toto zjednodušenie postačuje.

10.2 Vznik „skrytého“ teplotného rozdielu

Normový model predpokladá:

ΔT_norm = T_i – T_∞

Reálny model však vytvára silnejší rozdiel:

ΔT_real = T_i – T_s

A keďže:

T_s  je oveľa väčší ako  T_∞

vyjde nám:

ΔT_real > ΔT_norm

Prakticky to znamená:

  • stena sa správa horšie (z hľadiska tepelných strát),
  • spotreba energie rastie,
  • dom je chladnejší pri rovnakej dodanej energii,
  • vykurovacia sústava môže byť pre slabé mrazy dostatočná, ale pri mrazivých jasných nociach „nestíha“.

10.3 Radiácia pôsobí len v noci – ale s obrovskou intenzitou

Radiácia prebieha celý rok, ale:

  • cez deň slnko často prehreje povrch a jav je potlačený,
  • pri zamračenej oblohe je T_sky vyššia (–5…–20 °C),
  • skutočný problém sú jasné zimné noci.

Tieto noci sú relatívne krátke, ale mimoriadne intenzívne:

  • odvod tepla môže byť o 50–150 % vyšší než udáva normový model,
  • teplota steny prudko klesá,
  • vykurovacia sústava pracuje v nečakaných špičkách.

11. Riziko kondenzácie a plesní v interiéri

Jeden z najdôležitejších dôsledkov je skutočnosť, že exteriérová radiácia môže vyvolať kondenzáciu v interiéri, aj keď:

  • dom spĺňa normový výpočet,
  • U-hodnoty sú „dostatočné“,
  • povrch-interiér je pod kontrolou obytného režimu.

11.1 Postup ochladzovania steny

  1. Radiácia spôsobí pokles T_s na exteriérovej strane.
  2. Tento pokles je prenesený cez konštrukciu (hoci stena má U = 0,2).
  3. Interiérový povrch môže klesnúť aj o 1–3 °C pod normovú hodnotu.
  4. V rohoch a za nábytkom (nulová konvekcia) môže byť pokles +5 až +8 °C.

Teplota rosného bodu (T_dew) pri RH = 55 % je približne:

T_dew ≈ 13°C

Pri slabšom vetraní alebo RH = 65 %:

T_dew ≈ 16°C

11.2 Kondenzácia sa teda môže objaviť, ak:

  • povrch klesne na ~15 °C (RH 60 %),
  • čo je v praxi veľmi časté.

Normové výpočty však „garantujú“ teplotu povrchu > 16–17 °C,
ale len pre model bez radiácie. V praxi však pozorujeme kondenzáciu a plesne v podmienkach kedy nám normovaný výpočet ukazuje že je vlastne všetko v poriadku.

12. Porovnanie konštrukcií s rôznymi U-hodnotami

  • T_i = 24 °C
  • T_∞ = 0 °C
  • T_sky = –70 °C
  • H_conv = 10 W/m²K
  • H_rad = 2,6 W/m²K (takmer konštantné)

12.1 Povrchová teplota Tₛ pre rôzne U_wall

U_wall (W/m²K)Tₛ (°C)
0,114,0
0,213,7
0,513,0
0,712,6
1,011,9
1,510,8
3,08,1
5,05,1
10,00,1

Interpretácia:

  • Pri U < 1,0 je T_s takmer rovnaká – radiácia dominuje.
  • Pri U > 3,0 sa T_s blíži k T_∞ (konštrukcia má malý odpor → nesie teplotu vzduchu).
  • Pri U > 10 sa riadi výlučne teplotou vzduchu (normové správanie).

13. Detailný výpočet pre okná (U = 0,76 W/m²K)

Okná sú špecifické:

  • majú nižšiu emisivitu (v závislosti od povrchov),
  • majú medzisklo, ktoré ovplyvňuje reálne teploty,
  • reagujú rýchlejšie na radiáciu než stena.

Použijeme model:

  • U_window = 0,76 W/m²K
  • rovnaké T_i, T_∞, T_sky
  • H_conv = 10
  • H_rad ≈ 2,6 (pre sklo ε ≈ 0,84 → 2,3 W/m²K, ale ponecháme 2,6 pre konzervatívny odhad)

Čo môžeme očakávať od výpočtu?

Ako už vieme so znižujúcim sa tepelným odpor (vyššia hodnota Uwall) sa znižuje aj vplyv radiácie nočnej oblohy. Moderné okná s 3-sklami sa pohybujú vo svojich hodnotách prestupu tepla niekde medzi hodnotami 0,5 až 1 a preto som do výpočtu určil hodnotu 0,76W/m2.K. 

13.1 Výpočet T_s (povrch skla):

Vychádzame z už spomínaného a odvodeného vzťahu pre explicitný výpočet teploty povrchu na exteriérovej strane Ts 

T_s = (U_wall . T_i + H_conv . T_∞ + H_rad . T_sky) / (U_wall + H_conv + H_rad )

namiesto Uwall použijeme Uw okna. A potom vyzerá výpočet nasledovne:

 T_s = (0.76 . 24°C  + 10 . 0°C  + 2.6 . (-70)) / (0.76+10+2.6)

Numericky:

  • čitateľ = 18,24 – 182 = –163,76
  • menovateľ = 13,36

T_s = -12,26°C

13.2 Tepelný tok:

q_norm}= 0.76 . (24 – 0) = 18.24 W/m2

q_rad = 0.76 . (24 – (-12.26)) = 27.5 W/m2

Opäť si môžeme všimnúť rozdiel medzi normovaným výpočtom a výpočtom so započítaním vplyvu radiácie.

13.3 Zvýšenie:

Δq = 27.5 – 18.24 = 9.26 W/m2

Δq / q_norm ≈ 51%

Rozdiel medzi normou a skutočnosťou je v tomto prípade až 51%!

14. Porovnávacia tabuľka: stena vs. okno

ParameterStena U=0,2Okno U=0,76
T_s (°C)13,712,3
q_norm (W/m²)4,818,2
q_rad (W/m²)7,627,5
nárast (%)+58 %+51 %

Dôležité:

Okná majú vyššie absolútne straty, no percentuálne sú veľmi podobné ako steny s dobrou izoláciou.

15. Rozšírené súhrnné tabuľky a grafy

15.1 Zmena Tₘ pri rôznych U

U_wallTₘ (°C)k_TM
0,140,90,58
0,240,70,58
0,540,30,58
1,039,70,57
1,539,20,56
3,037,70,54
10,033,20,47

15.2 Zmena radiačného koeficientu H_rad

U_wallH_rad (W/m²K)
0,12,56
0,22,56
0,52,58
1,02,60
1,52,61
3,02,66
10.02,82

H_rad je takmer konštantný, preto možno použiť hodnotu 2,6 pri všetkých reálnych obálkach.

16. Čiastkový záver 

V tejto časti sme:

  • detailne vysvetlili fyzikálne dôsledky radiácie,
  • rozobrali riziko kondenzácie,
  • porovnali konštrukcie s rôznym U,
  • rozšírili tabuľky o Tₘ a H_rad,
  • analyzovali okná,
  • ukázali, že nárast tepelných strát je 50–60 % pri jasných zimných nociach.

Ročná energetická bilancia, dopady pre projektovanie, opatrenia a záverečná syntéza

17. Ročná bilancia tepelnej straty steny pre rôzne U-hodnoty

Cieľom tejto kapitoly je ukázať, ako sa mení ročná spotreba energie cez stenu pri:

  • normovom výpočte (bez radiácie),
  • reálnom výpočte (s radiáciou počas jasných nocí)
  • a pri rôznej kvalite tepelného odporu steny

Použijeme model:

  • vykurovacie obdobie = 250 dní,
  • počet jasných nocí (časť 1) = 142 nocí,
  • dĺžka jasnej noci = 17 h,
  • celkový čas jasných nocí = 2414 h,
  • T_i = 24 °C,
  • T_sky = –70 °C,
  • H_conv = 10 W/m²K,
  • H_rad = 2.6 W/m²K,
  • T_∞ počas jasných nocí → mesačné tabuľky z časti 1.

17.1 Bilancia pre rôzne U-hodnoty

Vypočítame energiu na 1 m² steny počas jasných nocí pre rôzne hodnoty Uwall a porovnáme normovaný výpočet s výpočtom so zohľadnením radiácie pre 250 dní vykurovacej sezóny a 142 jasných nocí.

Vzorce:

q_norm = U(T_i – T_)

T_s = (U_wall . T_i + H_conv . T_∞ + H_rad . T_sky) / (U_wall + H_conv + H_rad )

q_rad} = U(T_i – T_s)

E = q . 2414 / 1000 kWh/m2

Výsledná tabuľka:

U (W/m²K)T_s pri T∞=0 (°C)q_norm (W/m²)q_rad (W/m²)E_norm (kWh/m²)E_rad (kWh/m²)ΔE (%)
0.1–14.02.43.795.799.15+58 %
0.2–13.74.87.5811.5918.14+56 %
0.5–13.012.018.528.9744.62+54 %
1.0–11.924.036.057.9386.90+50 %
1.5–10.836.050.486.90121.66+40 %
3.0–8.172.099.0173.80238.79+37 %
5.0–5.1120156289.67376.59+30 %

Závery:

  • pre domy s R=5–10 (U=0.1–0.2) je nárast ~55–58 %,
  • pre staršie konštrukcie U (R)=1 išlo o ~50 %,
  • pre extrémne slabé konštrukcie rozdiel klesá (radiácia ovplyvňuje menej, lebo T_s je blízko T_∞).

Radiácia najviac zasahuje dobre izolované stavby — presne opačne, ako by laik čakal.

18. Technické a stavebné riešenia, ktoré radiáciu eliminujú úplne

Toto je zásadná časť, ktorú sme doplnili, lebo radiácia sa dá eliminovať,
ale nie lacno.

1) Prevetrávaná (odvetraná) fasáda

Toto riešenie je najefektívnejšie zo všetkých.

Mechanizmus:

  • hlavná nosná stena je prekrytá vonkajším plášťom (dosky, kazety, obklad),
  • medzi plášťom a stenou je vzduchová medzera (20–40 mm),
  • vzduch prúdi konvekciou a zrovnáva teploty,
  • obklad „vidí“ studenú oblohu, ale stena nie.

Výsledok:

  • stena je chránená pred radiáciou 100 %,
  • ochladzuje sa len obklad,
  • teplota T_s nosnej steny padá minimálne,
  • radiácia sa „odstráni“ z tepelného toku obálky.

Veľké plus:

Toto riešenie je bežné v drevostavbách, moderných domoch a pasívnych domoch,
ale málokto si uvedomuje, že hlavný benefit je eliminácia radiácie,
nie iba estetika alebo odolnosť fasády.

2) Predsadené fasády a dvojplášťové riešenia

Bežne používané:

  • hliníkové kazety,
  • HPL obklady,
  • minerálne dosky,
  • Keramické lamely,
  • vláknocementové dosky.

Všetky odtienia výhľad na oblohu.
Radiácia sa prejaví len na nich, nie na nosnej stene.

Zníženie radiácie pre nosnú stenu = 100 %.

3) Architektonické prekrytia

Konzoly, presahy striech, balkóny, loggie:

  • vytvárajú tienistú zónu,
  • bránia konštrukcii „vidieť nebo“.

Úplná eliminácia radiácie pre krytú plochu.

Toto je dôvod, prečo steny pod balkónmi takmer nevykazujú radiačné ochladzovanie.

4) Okolité budovy a prístavby

Každá stavba, ktorá zakrýva oblohu, eliminuje radiáciu:

  • garáže,
  • sklady,
  • prístavby,
  • technické miestnosti,
  • altánky,
  • prístrešky,
  • terasy.

Stena, ktorá má pred sebou prístavbu vo vzdialenosti < 3–5 m,
vníma druhú stavbu ako „nebo“, nie oblohu → radiácia takmer 0.

19. Záverečná syntéza 

Radiácia nočnej oblohy:

  • je dominantným mechanizmom ochladzovania fasád počas jasných nocí,
  • spôsobuje pokles T_s o 15–25 °C pod T_∞,
  • zvyšuje tepelnú stratu cez stenu o 50–60 % (U=0.2),
  • zvyšuje tepelnú stratu cez okno o ~50 % (U=0.76),
  • môže spôsobiť kondenzáciu aj v novostavbe,
  • môže znižovať výkon vykurovacej sústavy pod hranicu stability.

Normový výpočet (EN 12831, STN, atď.)
tieto javy ignoruje a je preto systematicky optimistický.

Moderný výpočet MUSÍ:

  1. pracovať s radiáciou,
  2. určovať T_s pomocou lineárizácie alebo iterácie,
  3. používať H_rad ≈ 2.6 W/m²K,
  4. používať Tₘ ≈ T_∞ + 0.57 (T_sky – T_∞).

Vplyv radiácie sa dá:

  • úplne eliminovať pomocou prevetrávanej fasády,
  • čiastočne potlačiť pomocou nízkoemisívnych omietok,
  • výrazne znížiť použitím prístavieb, presahov a architektonických prvkov.

Najväčší prínos tejto práce je:

  • poskytnutie kompletného derivovania,
  • vytvorenie praktických tabuliek,
  • identifikácia reálneho dopadu radiácie,
  • návod ako túto chybu v stavebných normách kompenzovať.

Späť na hlavnú stránku: