Współczynnik lambda – co określa współczynnik lambda i jakie jest jego znaczenie w budownictwie?

Aktualnie wszystkie projekty domów powinny być wykonane w standardzie WT 2021, który narzuca rygorystyczne normy dotyczące termoizolacyjności budynku. Aby dom spełniał te wymagania i był energooszczędny, projektanci muszą dokładnie zaplanować grubość przegród i izolacji, a także dopasować do nich materiały budowlane o odpowiednim poziomie współczynnika przewodzenia ciepła.

Współczynnik lambda – definicja

Materiały budowlane mają różne właściwości fizyczne, a jedną z tych o największym znaczeniu jest właśnie współczynnik lambda – co to jest? To inaczej współczynnik przewodzenia ciepła, który określa ilość energii cieplnej, jaka przepływa przez warstwę materiału o grubości 1m, przy występowaniu różnicy temperatury po obu stronach tej warstwy. W fizyce określa się go grecką literą lambda – λ.

Warto przypomnieć, że zgodnie z zasadami fizyki energia cieplna przenika tylko wtedy, gdy występuje różnica temperatur i przepływa ona zawsze z cieplejszego do chłodniejszego obszaru. Jeśli więc przegroda budowlana będzie wykonana z materiałów o wysokim przewodzeniu ciepła, podczas zimy ogrzane powietrze w domu będzie przez nią „uciekało” na zewnątrz. To przełoży się na większe zużycie energii potrzebnej do ogrzania budynku.

Nietrudno się więc domyślić, co oznacza współczynnik lambda – im jest on niższy, tym dany materiał odznacza się lepszą izolacyjnością termiczną, a więc jest bardziej energooszczędny.

Warto wiedzieć! Materiały o niskim współczynniku lambda nazywane są izolatorami cieplnymi, natomiast te mające jego wysoką wartość określa się jako przewodniki ciepła.

Sprawdź gotowe projekty domów energooszczędnych!

Kroton

4 150 zł

4 150 zł

Dandys 1

4 350 zł

4 350 zł

Stopnica dws

5 099 zł

5 099 zł

Projekty domów energooszczędnych

Współczynnik lambda – jednostka

Jednostką współczynnika lambda jest [W/(mK), czyli Wat na metr x Kelwin. Wat jest jednostką mocy i strumienia energii, metr dotyczy grubości materiału, a Kelwin jest jednostką temperatury.

Lambda wyraża zatem wielkość przepływu ciepła przez powierzchnię z materiału o danej grubości, jeśli różnica temperatur występująca między jego jedną i drugą stroną wynosi 1 Kelwin.

Przeczytaj: Styropian grafitowy – czy warto nim ocieplić dom? Ceny, zastosowanie i właściwości styropianu grafitowego

Współczynnik przewodzenia ciepła lambda – wzór

Współczynnik przewodzenia ciepła lambda obliczany jest według dość skomplikowanego wzoru i wymaga znajomości wielu parametrów. Wzór na współczynnik lambda (λ) jest następujący:

λ= Q' * d / (S*ΔT)

gdzie:

Q – oznacza ilość ciepła przepływającego przez materiał,

d – grubość materiału,

S – pole przekroju przez który przepływa ciepło (wyrażone jest w m2),

ΔT – różnica temperatur w kierunku przewodzenia ciepła (wyrażona w Kelwinach).

Współczynnik lambda - jak obliczyć?

Chcąc obliczyć współczynnik przewodzenia ciepła, trzeba znać wiele szczegółowych parametrów materiału, również tych fizycznych. W praktyce dla materiałów budowlanych oblicza się go w warunkach laboratoryjnych. Nie musisz też wiedzieć, jak obliczyć współczynnik lambda – wystarczy, że właściwie go odczytasz ze specyfikacji danego materiału dostarczonego przez jego producenta.

Sprawdź: Ocieplenie stropu – co daje, ile kosztuje i jaki materiał wybrać na ocieplenie stropu?

Współczynnik przewodzenia ciepła lambda – wartości dla różnych materiałów

Współczynnik lambda oblicza się głównie dla materiałów konstrukcyjnych, a więc służących do budowy przegród budowlanych, a także dla materiałów stosowanych do izolacji termicznej domu.

Ponieważ najniższą wartość współczynnika mają gazy, niską lambdę mają też materiały porowate - z racji tego, że są wypełnione powietrzem. Do porowatych materiałów o niskim współczynniku lambda zaliczamy m.in. styropian, wełnę mineralną i beton komórkowy.

Poniżej przedstawiamy wartość współczynnika lambda dla materiałów wykorzystywanych najczęściej przy budowie domów.

Współczynnik przewodzenia ciepła lambda – tabela dla wybranych materiałów budowlanych

Warto pamiętać, że powyższe wartości są orientacyjne, ponieważ zależą one od grubości i gęstości danego materiału.

Nie przegap: Jaki tynk wewnętrzny wybrać - gipsowy czy cementowo-wapienny?

Współczynnik lambda – jakie jest jego znaczenie w budownictwie?

Znajomość wartości współczynnika przewodzenia ciepła materiałów pozwala projektantom sporządzić ich wykaz w taki sposób, by umożliwiły wzniesienie budynku z przegrodami o określonym współczynniku przenikania ciepła U. Jego maksymalną wysokość określają przepisy, co wyjaśnimy niżej.

Współczynnik lambda należy uwzględnić przede wszystkim przy wyborze materiałów izolacyjnych, a także tych konstrukcyjnych – w przypadku tych ostatnich od jego wartości będzie zależała grubość przegrody oraz warstwy izolacyjnej.

Najlepsze materiały budowlane o najniższym współczynniku lambda pozwalają dzisiaj na wznoszenie nawet ścian jednowarstwowych bez izolacji, które spełniają wyśrubowane normy dotyczące termoizolacyjności. Dzięki takim materiałom można obniżyć koszty inwestycji, ponieważ taka jednowarstwowa ściana jest tańsza i szybsza w budowie niż jej znacznie grubszy odpowiednik z tradycyjnych materiałów.

Warto też pamiętać, że na izolacyjność termiczną domu wpływ mają nie tylko przegrody pionowe, ale i poziome. Należy zatem zwrócić uwagę na współczynnik lambda, wybierając np. panele podłogowe.

Jeśli podłoga ma być izolatorem, lepsze będą panele drewniane – ponieważ współczynnik przewodzenia ciepła lambda dla drewna w zależności od gatunku wynosi około 0,16- 0,22. Z kolei przy ogrzewaniu podłogowym lambda powinna być wyższa, aby materiał umożliwiał przenikanie ciepła do pomieszczenia.

Najwyższy współczynnik przenikania ciepła wśród materiałów na posadzki ma kamień naturalny np. granit lub marmur (aż 3,5) i dlatego doskonale nadaje się na ogrzewanie podłogowe.

Dowiedz się więcej: Wełna skalna – co to jest wełna skalna i jakie ma zastosowanie?

Jaka jest różnica między współczynnikiem lambda i współczynnikiem U? 

Współczynnik przewodzenia ciepła λ często jest mylony ze współczynnikiem przenikania ciepła U. Jaka jest różnica między lambda a współczynnikiem U?

Otóż o ile ten pierwszy określa termoizolacyjność materiałów budowlanych, o tyle współczynnik przenikania ciepła oznacza izolacyjność przegrody budowlanej (np. ściany, okna, czy dachu) o określonej grubości. Oblicza się go według wzoru: U= λ/d, gdzie d oznacza grubość przegrody, a wyraża w jednostce W/(m2.K).

Ze wzoru wynika, że współczynnik U a lambda mają wiele wspólnego – wartość U zależy bowiem od wartości współczynnika przewodzenia ciepła materiału i jego grubości:

• im niższa jest lambda materiału, tym niższa będzie wartość U całej przegrody o tej samej grubości, co będzie oznaczać jej niską przenikalność cieplną, a więc także lepszą izolacyjność termiczną,
• przy zastosowaniu materiałów o wyższej lambdzie, należy z nich wykonać grubszą warstwę przegrody, aby otrzymać pożądany współczynnik U.

Należy pamiętać, że od 2021 roku obowiązują nowe normy dotyczące maksymalnych wartości współczynnika U dla przegród budowlanych:

• 0,30 W/(m²K) dla podłogi na gruncie,
• 0,20 W/(m²K) dla ścian zewnętrznych,
• 0,15 W/(m²K) dla dachów i stropodachów,
• 0,9 W/(m²K) dla okien,
• 1,1 W/(m²K) dla okien połaciowych,
• 1,3 W/(m²K) dla drzwi zewnętrznych.

Jak już wiemy, w spełnieniu powyższych norm pomaga właśnie współczynnik lambda określany dla materiałów budowlanych.

Warto wiedzieć: Papa termozgrzewalna – cena, rodzaje i zastosowanie pap termozgrzewalnych

Współczynnik lambda – od czego jeszcze zależy przewodnictwo cieplne?

Przewodnictwo cieplne zależy głównie od właściwości danego materiału, przede wszystkim jego struktury i gęstości, ale nie tylko. Na szybkość przenikania ciepła przez materiał wpływ mają również takie czynniki jak temperatura i wilgotność. Przy wyższej temperaturze i większej wilgotności współczynnik λ wzrasta.

Jak wiadomo, takim czynnikom są poddawane materiały budowlane i izolacyjne choćby pod wpływem zmieniających się warunków atmosferycznych i warunków eksploatacyjnych pomieszczeń. Właśnie dlatego producenci materiałów oprócz wskaźnika lambda podają również parametr DS, który określa tzw. stabilność wymiarową.

Na jego podstawie można ocenić podatność wyrobu izolacyjnego na zmiany wymiarów (długości, szerokości i grubości) pod wpływem temperatury i wilgotności, co ma wpływ na ich przewodnictwo cieplne. Im mniejsza jest taka możliwa zmiana, tym lepiej, ponieważ oznacza to, że w warstwie izolacji nie pojawią się mostki termiczne, które zwiększą straty ciepła przez przegrodę.

Warto wiedzieć, że skuteczna i trwała izolacja powinna mieć DS mniejszy niż 1%.

To może Cię zainteresować: Współczynnik przenikania ciepła okna - co jest istotne dla izolacyjności okna?