Współczynnik lambda – co to takiego?

Współczynnik lambda określa wartość przewodnictwa cieplnego dla danego materiału. Dlaczego jest to ważne dla osób planujących budowę domu lub remont? Ponieważ w ostatnich latach znacznie zaostrzono wymagania, jakie muszą spełniać budynki pod kątem energooszczędności. A tak się składa, że współczynnik lambda ma wiele wspólnego właśnie z energooszczędnością domu. W tym artykule powiemy kilka słów o tym, czym jest współczynnik lambda i o czym nas informuje.

O czym informuje współczynnik lambda?

Jedną z podstawowych zasad termodynamiki jest ta, która informuje nas o tym, że wymiana ciepła pomiędzy układami zachodzi w taki sposób, aby wyeliminować różnicę temperatur. A zatem, jeśli w układzie A temperatura jest wyższa, niż w układzie B, zgodnie z prawami termodynamiki układy te będą starały się osiągnąć identyczną temperaturę. Dla domu oznacza to ni mniej ni więcej, że jeśli na zewnątrz jest chłodniej niż w środku, ciepło będzie starało się opuścić nasz dom, a w jego miejsce napływać będzie chłód, aż do wyrównania temperatur. I odwrotnie – w lecie z domu umykać będzie chłód, a jego miejsce zastąpi gorące powietrze.

Aby zapobiec tym zjawiskom, w domach stosuje się materiały termoizolacyjne, które mają zatrzymać wymianę ciepła. Całkowite wyeliminowanie tego zjawiska nie jest możliwe, ale za sprawą nowoczesnych materiałów termoizolacyjnych można je skutecznie wyhamować. I tu pojawia się właśnie współczynnik lambda (λ), który informuje nas o ilości energii cieplnej przepływającej na wskroś pewnej próbki, w wyniku zewnętrznej różnicy temperatur. Jednostką współczynnika przewodzenia ciepła jest W/(m·K). Informuje on o wielkości przepływu ciepła przed jednostkową powierzchnię z materiału o danej grubości, jeśli różnica temperatur pomiędzy stronami wynosi 1 Kelwin. Niski współczynnik lambda oznacza, że materiał zapobiega wymianie ciepła. A zatem, wybierając materiały termoizolacyjne zależy nam na tym, aby ich współczynnik lambda był możliwie jak najniższy.

Znaczenie współczynnika lambda w budownictwie

Jak już mówiliśmy, we współczesnym budownictwie bardzo duży nacisk kładzie się na energooszczędność budynku. Naturalna wymiana ciepła na skutek różnicy temperatur to zjawisko, które skutecznie utrudnia zachowanie energooszczędności – jeśli ogrzewamy dom, a ciepło łatwo opuszcza dom prowadząc do wychłodzenia, proces grzewczy jest mało efektywny – zużywamy znacznie więcej energii potrzebnej do zachowania komfortowej temperatury.

W ostatnich latach wprowadzono kolejne restrykcyjne zmiany, które mają podnieść charakterystykę energetyczną budynku. Wprowadzono wymagane współczynniki przenikania ciepła dla poszczególnych przegród domu, a także wprowadzono maksymalne dopuszczalne zapotrzebowanie na energię z nieodnawialnych źródeł. Współczynnik lambda ma duży związek właśnie z energooszczędnością budynków. Materiały o niższym współczynniku są lepszymi izolatorami, które zapobiegają wymianie ciepła i tym samym chronią dom przed stratą energii.

Współczynnik lambda dla różnych materiałów budowlanych

Współczynnik lambda ma duży wpływ na wybór materiałów budowlanych wykorzystywanych do budowy domu. Dąży się do tego, aby uzyskać jak najniższy współczynnik przenikania ciepła dla poszczególnych przegród, np. ścian zewnętrznych czy dachu. A wybierając materiały o niższym współczynniku lambda można uzyskać niższy współczynnik przenikania ciepła. Poniżej podajemy współczynnik lambda dla różnych materiałów budowlanych:

• Pianka poliuretanowa – 0,025 – 0,045 W/(m·K),
• Styropian grafitowy i styrodur – 0,028 – 0,040 W/(m·K),
• Styropian biały – 0,032 – 0,045 W/(m·K),
• Wełna mineralna – 0,031 – 0,045 W/(m·K),
• Drewno – 0,16 – 0,4 W/(m·K) (w zależności od gatunku),
• Cegła – 0,15 – 1,31 W/(m·K),
• Pustaki porotherm – 0,34 – 0,6 W/(m·K),
• Silikaty – 0,5 – 1,2 W/(m·K),
• Szkło okienne – 0,7 – 0,8 W/(m·K),
• Beton – 1 – 1,8 W/(m·K) (dużo zależy od gęstości betonu).

Cegła jest uważana za jeden z najlepszych materiałów budowlanych pod względem współczynnika lambda. W praktyce jednak domy można spokojnie wznosić z betonu, pustaków porotherm czy silikatów, ponieważ o współczynniku przenikania ciepła w głównej mierze decydować będzie rodzaj oraz grubość zastosowanego materiału termoizolacyjnego.

Współczynnik lambda a współczynnik przenikania ciepła

Współczynnik lambda to współczynnik przewodzenia ciepła, który odnosi się o właściwościach konkretnego materiału. Z kolei współczynnik przenikania ciepła (U) odnosi się do konkretnej przegrody, a zatem dla ściany zewnętrznej, dachu czy też okna. Innymi słowy, współczynnik lambda poszczególnych materiałów budowlanych składających się na przegrodę będzie mieć wpływ na współczynnik przenikania ciepła. W charakterystyce energetycznej częściej spotkamy się właśnie z tym drugim wskaźnikiem odnoszącym się do całej przegrody.

Warunki techniczne dla nowych domów w 2022 roku

W 2022 roku wciąż obowiązują Warunki Techniczne 2021, w których wprowadzono bardziej rygorystyczne normy dla nowych budynków. Aktualnie, maksymalny współczynnik przenikania ciepła dla poszczególnych przegród wynosi:

• 0,15 W/(m·K) dla dachów i stropodachów,
• 0,20 W/(m·K) dla ścian zewnętrznych,
• 0,30 W/(m·K) dla podłóg przy gruncie,
• 0,90 W/(m·K) dla okien pionowych,
• 1,10 W/(m·K) dla okien połaciowych,
• 1,30 W/(m·K) da ścian zewnętrznych.

Ponadto, maksymalna wartość zużycia energii pierwotnej w nowych budynkach nie może przekraczać 70 kWh/(m2 * rocznie). Do 2017 roku było to 120 kWh na m2 rocznie, natomiast do 2021 roku 95 kWh na m2 rocznie. To pokazuje, w jakim tempie wprowadzane są zmiany. Od 2023 roku wprowadzony zostanie obowiązek aktualizowania świadectw charakterystyki energetycznej budynku. Z tym wszystkim nierozerwalnie związany jest współczynnik lambda, który informuje nas o współczynniku przewodzenia ciepła dla poszczególnych materiałów budowlanych.