Jste zde

Stropní podhledy ochladí budovy a ušetří energii

21.11.2019

Univerzitní centrum energeticky efektivních budov ČVUT provedlo pomocí počítačových simulací vývoj a hodnocení tepelně aktivních stropních podhledů, které obsahují materiály schopné měnit skupenství. Modelovány byly jejich chladicí výkony při různém geometrickém uspořádání a sledováno bylo i chování z hlediska prostorové akustiky.

Stropní podhledy pro administrativní budovy jsou navrhovány především podle požadavků norem, vyhlášek a nařízení vlády na vnitřní prostředí (operativní teploty a teploty vzduchu, rychlosti proudění vzduchu, koncentrace chemických látek, prašnost, osvětlení a akustika). Hlavním důvodem pro použití materiálů schopných měnit skupenství (PCM - Phase Change Materials) je zlepšení vnitřního prostředí budov. Cílem je snížení chladicího výkonu potřebného během letního období.

Jako PCM jsou označovány materiály, které mění skupenství při reálně využitelných teplotách. Pro vnitřní prostředí budov nacházejících se v mírném klimatickém pásu se jedná o rozmezí cca 20 až 25 °C. Přenos tepelné energie nastává při změně stavu, když se PCM ohřeje na teplotu, při které se roztaví. Tehdy absorbuje velké množství tepla, aniž by se jeho teplota zvyšovala a následně funguje jako běžný materiál. Pokud naopak okolní teplota dosáhne bodu tuhnutí PCM, uvolní své uložené teplo. Dokáže přitom uložit nebo uvolnit až čtrnáctkrát více tepla na jednotku objemu než běžné zdivo nebo kámen. Mezi běžně používané patří aplikace PCM do skla, fasád, podlah a stropních podhledů.

Náš tým musel brát v úvahu celou řadu někdy protichůdných požadavků vznášených z hlediska kvality vnitřního prostředí a akustiky, navíc v kombinaci s dalšími limity, jako jsou např. výrobní možnosti, standardní světlé výšky kanceláří a jiná technická i technologická omezení. Například z hlediska přenosu tepla by byla jako obalový materiál pro PCM nejvhodnější kovová síťka, zatímco z pohledu akustické pohltivosti by byla optimální minerální vata atd.

Po řadě kompromisních řešení a optimalizací jsme dospěli k závěru, že nejvhodnějšími materiály pro podhledy s PCM se zdají být děrovaný sádrokarton ve spodní části a tenkostěnný plech v horní části. Tato kombinace by měla vhodně balancovat všechny požadavky v oblasti materiálů, prostorových možností budov, geometrie a prostorového rozmístění s vlivem na proudění vzduchu i akustiku v místnostech.