🧊 Współczynnik przewodności cieplnej λ

Budownictwo PN-EN 12667

Oznaczanie współczynnika przewodności cieplnej λ materiałów izolacyjnych i budowlanych metodą osłoniętej płyty grzejnej (GHP) lub przepływomierza cieplnego (HFM).

Przegląd

Współczynnik przewodności cieplnej λ [W/(m·K)] jest kluczowym parametrem izolacyjności cieplnej materiałów budowlanych. Im niższe λ, tym lepsze właściwości termoizolacyjne. Typowe wartości: styropian (EPS) 0,031–0,040, wełna mineralna 0,032–0,040, beton 1,0–1,5, cegła 0,6–0,8, drewno 0,13–0,18.

Norma PN-EN 12667 opisuje dwie metody referencyjne: - Osłonięta płyta grzejna (GHP — Guarded Hot Plate) — metoda absolutna, najdokładniejsza - Przepływomierz cieplny (HFM — Heat Flow Meter) — metoda porównawcza, szybsza

Wartość λ jest niezbędna do obliczeń cieplnych budynków (Rozp. MIiR 2015), doboru grubości izolacji, deklaracji właściwości użytkowych (DoP) materiałów budowlanych i certyfikacji energetycznej budynków.

Zasada metody

Metoda GHP (osłonięta płyta grzejna): Próbka materiału o znanej grubości d umieszczana jest między płytą grzejną (gorącą) a płytą chłodzącą (zimną). Strefa osłonowa (guard) eliminuje straty cieplne boczne. Po osiągnięciu stanu ustalonego mierzy się moc grzejną Q, temperatury płyt T₁ i T₂ oraz grubość d.

λ = Q × d / (A × ΔT) [W/(m·K)]

gdzie Q — moc grzejna [W], d — grubość [m], A — pole grzejne [m²], ΔT = T₁ - T₂ [K].

Metoda HFM: analogicznie, ale moc cieplna mierzona jest przetwornikiem strumienia ciepła (heat flux sensor) skalibrowanym na materiale referencyjnym.

Zastosowania

Kluczowe parametry

ParametrWartość
Zakres λ (GHP)0,01–0,5 W/(m·K)
Zakres λ (HFM)0,02–0,5 W/(m·K)
Dokładność (GHP)±2%
Dokładność (HFM)±3–5%
Wymiar próbki300×300 mm lub ø300 mm
Grubość próbki20–100 mm (typowo)

Norma

Numer normy
PN-EN 12667:2002
Tytuł (PL)
Właściwości cieplne materiałów i wyrobów budowlanych — Określanie oporu cieplnego metodami osłoniętej płyty grzejnej i przepływomierza cieplnego — Wyroby o dużym i średnim oporze cieplnym
Title (EN)
Thermal performance of building materials and products — Determination of thermal resistance by means of guarded hot plate and heat flow meter methods — Products of high and medium thermal resistance

Procedura krok po kroku

1. Przygotowanie próbki

Przytnij próbkę do wymiarów aparatu (np. 300×300 mm). Zmierz grubość (min. 5 punktów, średnia). Zważ (do obliczenia gęstości). Kondycjonuj w 23°C/50% RH min. 24 h.

⏱ Czas: 24 h

2. Konfiguracja aparatu

Ustaw temperatury płyt: T_gorąca = 35°C, T_zimna = 15°C (średnia 25°C, ΔT = 20 K). Lub wg wymagań normy produktowej.

⏱ Czas: 5 min

3. Umieszczenie próbki

Umieść próbkę centralnie między płytami. Zapewnij pełny kontakt (brak szczelin). W GHP — sprawdź strefę osłonową.

⏱ Czas: 5 min

4. Pomiar

Uruchom pomiar. Aparat automatycznie osiąga stan ustalony (stabilność ΔT < 0,1 K przez 30 min). Czas pomiaru: 2–12 h (zależy od materiału).

⏱ Czas: 2–12 h

5. Odczyt wyników

Oprogramowanie oblicza λ, R (opór cieplny), moc cieplną. Wykonaj min. 3 powtórzenia. Oblicz średnią i odchylenie standardowe.

⏱ Czas: 15 min

6. Raportowanie

Podaj λ z dokładnością 0,001 W/(m·K). Podaj warunki pomiarowe (temperatury, wilgotność próbki, gęstość). Wyznacz wartość deklarowaną λD wg PN-EN ISO 10456.

⏱ Czas: 30 min

Wymagany sprzęt i aparatura

SprzętPrzykładOrientacyjna cena
Aparat GHPNetzsch GHP 456, Lambda-Messtechnik, LaserComp FOX200 000–500 000 PLN
Aparat HFMNetzsch HFM 446, LaserComp FOX 314/600, Hukseflux TRSYS100 000–300 000 PLN
Suszarka laboratoryjnaDo kondycjonowania próbek (70°C)5 000–15 000 PLN
Suwmiarka / grubościomierzDo pomiaru grubości próbki z dokładnością 0,1 mm200–1 000 PLN
Waga analitycznaDo oznaczenia gęstości próbki5 000–15 000 PLN

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

🔍 Znajdź laboratorium wykonujące to badanie