Z uwagi na to, że konstrukcja połaci dachowej nie jest przegrodą jednorodną (nie składa się z warstw cieplnie jednorodnych), należy obliczyć kres górny i dolny całkowitego oporu cieplnego. Obliczenia należy przeprowadzić dla tzw. powtarzalnego komponentu o szerokości równej osiowemu rozstawowi krokwi zgodnie z normą PN EN ISO 6946:2008 „Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczania”.
Obliczenia należy przeprowadzić dla dwóch przekrojów przez konstrukcję dachu (zgodnie z Rys. 01):
I – I – przekrój przez krokiew,
II – II – przekrój przez warstwę izolacji w postaci pianki PUR

W poniższych obliczeniach pominięto współczynniki przenikania ciepła dla dachówki ceramicznej, łat, kontrłat, oraz membrany dachowej, gdyż wartości oporów cieplnych w/w materiałów są bardzo małe w porównaniu do wartości oporu cieplnego pianki PUR, czy płyty kartonowo – gipsowej.

Rys. 01 - Podział połaci dachowej z Pianką PUR na warstwy i sekcje

Tabela 01 - Ocieplanie pianką PUR – przekrój przez krokiew (przekrój I-I)

Tabela 02 - Ocieplenie pianką PUR – przekrój przez piankę PUR (przekrój II-II)

Względne pola powierzchni poszczególnych sekcji komponentu fi:

Kres górny całkowitego oporu cieplnego RT’:

Kres dolny całkowitego oporu cieplnego RT”:
Równoważny opór cieplny warstwy niejednorodnej (warstwa z krokwią i wełną mineralną):

Kres dolny całkowitego oporu cieplnego RT”:

Całkowity opór cieplny komponentu (ocieplenie pianką PUR):

Współczynnik przenikania ciepła komponentu U (ocieplenie pianką PUR):

Poprawiony współczynnik przenikania ciepła Uc:

Zgodnie z Załącznikiem D normy PN EN ISO 6946:2008 poprawiony współczynnik przenikania ciepła Uc uzyskuję się poprzez dodanie członu korekcyjnego ΔU.

Na człon korekcyjny współczynnika przenikania ciepła składają się:
- poprawka z uwagi na pustki powietrzne – ΔUg,
- poprawka z uwagi na łączniki mechaniczne – ΔUf,
- poprawka z uwagi na dach o odwróconym układzie warstw – ΔUr,

Z uwagi na rodzaj konstrukcji – więźba dachowa, a także rodzaj zastosowanej izolacji termicznej – pianka PUR, w analizowanym przypadku obliczeniowym można pominąć wszystkie w/w poprawki do współczynnika przenikania ciepła. Jest to podyktowane procesem wysychania pianki, podczas którego powiększa ona swoją objętość, dzięki czemu sama się doszczelnia oraz dokładnie wypełnia wszystkie zakamarki w konstrukcji dachu.
W związku z powyższym, poprawiony współczynnik przenikania ciepła ma taką samą wartość jak obliczono to w pkt. 2.5.

Poprawiony współczynnik przenikania ciepła Uc:

Podsumowanie

1) Identycznie jak w przypadku ocieplenia dachu wełną mineralną, należy szczególną uwagę zwrócić na fakt podawania przez producentów/wykonawców wartości współczynnika przenikania ciepła dla izolacji termicznej. Aby wartość ta była zgodna z obecnie obowiązującymi przepisami i normami prawnymi, współczynnik przenikania ciepła należy obliczyć dla całego komponentu dachu, a nie podawać wartość wyłącznie dla warstwy izolacji termicznej. W analizowanym przypadku, jak i w przypadku zastosowania wełny mineralnej wykazano, iż wartość współczynnika przenikania ciepła warstwy izolacji termicznej różni się w znacznym stopniu od tego obliczonego dla całego komponentu budowlanego.

2) Niepodważalną zaletą pianki PUR w stosunku do wełny mineralnej jest zjawisko jej samouszczelniania w procesie wysychania, co pozwala mieć pewność, że ocieplenie budynku będzie szczelne i będzie spełniałać swoją rolę przez długie lata użytkowania.

3) Wartość poprawionego współczynnika: Uc = 0,24 W/(m2K) przekracza maksymalną dopuszczalną wartość: Umax = 0,20 W/(m2K). W związku z powyższym, aby polepszyć współczynnik przenikania ciepła można zastosować dwa poniższe rozwiązania:

  • dołożenie warstwy pianki PUR o gr. 4 cm pod krokwiami, dzięki czemu uzyskamy wartość Uc = 0,20 W/(m2K). Warunek będzie spełniony, a warstwa izolacji będzie w 100% szczelna, gdyż pianka idealnie przylega do powierzchni krokwi,
  • drugim rozwiązaniem jest dołożenie warstwy pianki PUR o gr. 4 cm na całej powierzchni konstrukcji dachu, dzięki temu uzyskamy Uc = 0,18 W/(m2K), co pozwoli spełnić wymagania zarówno z 2014 r. jak i te, które będą obowiązywać od roku 2017 (w przypadku wełny mineralnej potrzebujemy 6 cm dodatkowej izolacji na całej powierzchni konstrukcji aby uzyskać wartość współczynnika przenikania ciepła Uc = 0,18 W/(m2K) ).

Rys. 03 Ocieplenie pianką PUR z dodatkową warstwą pianki PUR pod krokwiami

O autorach:
dr inż. Jacek Szafran

dr inż. Jacek Szafran

Inżynier budownictwa z 12 letnim doświadczeniem w zawodzie, uprawnienia budowlane do projektowania i kierowania robotami budowlanymi bez ograniczeń w specjalności konstrukcyjno-budowlanej, członek Łódzkiej Izby Inżynierów Budownictwa oraz International Association for Shell and Spatial Structures, adiunkt na Wydziale Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska Politechniki Łódzkiej.

mgr inż. Artur Matusiak

mgr inż. Artur Matusiak

Absolwent Politechniki Łódzkiej na Wydziale Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska, na kierunku budownictwo w specjalności konstrukcje budowlane i inżynierskie, z uzyskanym tytułem zawodowym magistra inżyniera, asystent projektanta konstrukcji w firmie Compact-Projekt Sp. z o.o., od 2014 roku aktywny członek Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa oddział Łódź

Ostatnie artykuły:

7 lip 2016

Izolacja dachu

Dlaczego odpowiednia izolacja dachu jest tak ważna?   Dach jest zwieńczeniem budynku i częścią najbardziej wyeksponowaną na działanie czynników atmosferycznych. Prawidłowe wyko... Czytaj więcej

7 lip 2016

Ocieplenie poddasza

Dlaczego odpowiednie ocieplenie poddasza jest tak ważne? Dach jest najbardziej wyeksponowaną częścią budynku, wystawioną bezpośrednio na działanie czynników atmosferycznych. W zależności ... Czytaj więcej

7 lip 2016

Ocieplenie budynku

Dlaczego właściwe ocieplenie budynku jest tak ważne? Wybór odpowiedniego ocieplenia oraz prawidłowe jego wykonanie wpływają nie tylko na oszczędności kosztów ogrzewania, ale r&oacu... Czytaj więcej

7 lip 2016

Ocieplenie fundamentów

Dlaczego odpowiednie ocieplenie fundamentów jest tak ważne? Ocieplenie fundamentów wykonuje się w celu ograniczenia przepływu ciepła z budynku do gruntu. W przypadku braku oci... Czytaj więcej

7 lip 2016

Hydroizolacja fundamentów

Dlaczego właściwa hydroizolacja fundamentów jest tak ważna? Hydroizolacja fundamentów to jeden z najważniejszych etapów budowy nowego budynku. Rzetelnie i solidnie wykonana ... Czytaj więcej