Akumulacja ciepła w materiałach budowlanych – z czego budować.

Rozpoczynając budowę nowego obiektu, w szczególności domu jednorodzinnego, stajemy przed wieloma wyborami. Zazwyczaj pierwsze pytanie dotyczy materiału, z którego mają powstać ściany budynku. W tym artykule chcę zwrócić uwagę na często pomijaną cechę materiałów budowlanych jaką jest ich akumulacja cieplna.

Co to jest akumulacja cieplna

Akumulacja cieplna z definicji stanowi zdolność materiału do przejęcia i podtrzymania temperatury otoczenia. Doskonale tą zdolność obrazuje doświadczenie z kamieniem włożonym do zimnej lub gorącej wody. Wkładamy duży kamień do gorącej wody i wyjmujemy po dłuższym czasie. Materiał przejmuje ciepło i powoli je oddaje. Ta sama sytuacja ma miejsce w przypadku niskich temperatur. Z punktu widzenia fizyki cecha ta jest zależna od gęstości materiału (ciężaru w danej objętości). I tak im większa gęstość materiału tym zdolności do akumulacji ciepłą są większe. Przykładowo element z kamienia ma znacznie większą gęstość (ok. 1800-4000 kg/m3) niż element drewniany (ok. 800kg/m3). W wyniku tego element z kamienia (np. ściana) będzie znacznie lepiej akumulowała ciepło niż element z drewna.

Akumulacja ciepła w materiałach budowlanych

Wracając do materiałów budowlanych. Przy wyborze materiału na budowę ścian często sugerujemy się współczynnikiem przewodzenia ciepła. W tym artykule chcę zwrócić uwagę, że to nie izolacyjność cieplna a akumulacja powinna być istotna przy wyborze materiału na budowę ścian. Zgodnie z zasadą gęstości, im materiał jest cięższy w danej jednostce objętości tym więcej ciepła (w zimie) bądź chłodu (w lecie ) zatrzyma. Naturalnym wyborem powinny być zatem materiały o dużej gęstości objętościowej. Na rynku jest bardzo szeroki wybór materiałów o różnej gęstości, z zasady materiały wykonane z betonu, cegła pełna czy silikaty mają większą gęstość niż ceramika czy beton komórkowy o dużej zawartości porów. Dobrym przykładem wykorzystania akumulacji cieplnej w budynku są piece kaflowe lub bardzo grube ściany kamienic. Tam materiał akumuluje ciepło i powoli je oddaje. W efekcie w zimie mamy komfort cieplny zapewniony przez stałą temperaturę natomiast w lecie ściany zatrzymują chłód z nocy i zapewniają dłuższe uczycie niskiej temperatury za dnia. Należy pamiętać, że akumulacja ciepła nie idzie w parze z izolacyjnością przegrody. W aktualnym podejściu do budowania i przede wszystkim w normach budowlanych określa się maksymalny dopuszczalny współczynnik przenikalności cieplnej przez przegrodę, nie ma mowy o akumulacji ciepła. Aspekty te należy zawsze rozważać łącznie aby zachować komfort cieplny w budynku. Na temat izolacyjności cieplnej napiszę więcej w osobnym artykule.

Opracowano:
Marcin Pęcak
S&P Development sp. z o.o.