Wartość U lub współczynnik przenikania ciepła elementu jest najważniejszą mierzoną zmienną dotyczącą jego właściwości izolacyjnych. Przeczytaj tutaj, jak jest obliczany i co dokładnie oznacza.
Najważniejsze rzeczy w skrócie
Co oznacza wartość U?
Wartość U wskazuje ilość ciepła, które przechodzi przez jeden metr kwadratowy składnika w jednostce czasu przy różnicy temperatur 1 K. W ten sposób służy jako jednostka miary do wskazywania strat ciepła elementu.
Która wartość U jest lepsza?
Im wyższa wartość U, tym gorszy efekt izolacyjny. W związku z tym niska wartość współczynnika U jest oznaką dobrego efektu izolacyjnego.
Jak obliczyć wartość U?
W przypadku jednorodnych elementów wykonanych z jednego materiału współczynnik U oblicza się, dzieląc współczynnik przewodzenia ciepła λ przez grubość warstwy.
Co oznacza wartość U?
Wartość U, znana również jako współczynnik przenikania ciepła lub przepuszczalność ciepła, wskazuje godzinowy przepływ ciepła przez element od strony ciepłej do zimnej. Dokładniej, opisuje ilość ciepła transportowanego z wewnątrz na zewnątrz w ciągu jednej sekundy przez element o powierzchni 1 metra kwadratowego przy różnicy temperatur wynoszącej jeden stopień (1 K) Celsjusza. W ten sposób można określić, jakie właściwości izolacyjne ma komponent.
Gruntownie:Im niższa wartość U, tym lepszy efekt izolacyjny. Lub odwrotnie, im wyższa wartość U, tym gorszy efekt izolacyjny. Możesz obliczyć wartość U za pomocą wzoru lub online za pomocą kalkulatora wartości U. Wartość U podana jest w watach na metr kwadratowy i kelwinach W / (m² · K). Poniższe przykłady powinny pomóc ci rozwinąć wyczucie wartości współczynnika U - lub dobrych i złych właściwości izolacyjnych.
- Okna z szybami szklanymi: współczynnik U 5,2 W / (m² · K)
- Okna z podwójnymi szybami: współczynnik U 3,5 W / (m² · K)
- Okna z przeszkleniem termoizolacyjnym: współczynnik U 1,8 W / (m² · K)
- Okna z nowoczesnymi przeszkleniami termoizolacyjnymi: współczynnik U 1,4 W / (m² · K)
- Okno domu niskoenergetycznego: współczynnik U ≤ 1,2 W / (m² · K)
Wartość U i EnEV
Rozporządzenie w sprawie oszczędzania energii EnEV określa maksymalną wartość współczynnika U dla wszystkich elementów domu i określa, ile ciepła może stracić dom. Dotyczy to wszystkich działań remontowych, z wyjątkiem tego, że Twój dom znajduje się na liście zabytków. Ponadto istnieje limit de minimis (reguła 10%) dla mniejszych prac, więc wymagania nie mają zastosowania, jeśli element jest odnawiany tylko w minimalnym stopniu (np. Naprawa pęknięć).
Jeśli jednak chcesz gruntownie wyremontować swój dom, na przykład poprzez odnowienie pokrycia dachowego, musisz przestrzegać wymagań EnEv. Wartości różnią się w zależności od typu domu. Na przykład w domu pasywnym zalecane wartości maksymalne mogą być prawie o 70 procent niższe niż w domu standardowym. Podczas budowy nowego budynku lub renowacji istniejącego należy spełnić minimalne wymagania dotyczące wartości współczynnika U.
Jeśli podczas budowy nie przestrzegano podanych wartości współczynnika U, nie ma obowiązku modernizacji, z wyjątkiem górnej kondygnacji. Dopóki jest to dostępne, a pomieszczenia poniżej mogą być ogrzewane, w budynkach mieszkalnych nie wolno przekraczać wartości U 0,24 W / (m² · K) dla sufitu na najwyższym piętrze. Cel stale rosnących wymagań dotyczących współczynnika U jest prosty: oszczędność energii. Dom, który jest możliwie najlepiej odizolowany od zewnętrznych warunków klimatycznych, tj. Niska wartość współczynnika U oznacza, że do utrzymania ciepła Your-Best-Home.net potrzeba mniej energii.
Dobrze wiedzieć: Wartości U EnEV nie muszą być przestrzegane, jeśli komponenty zostały zbudowane lub odnowione po 31 grudnia 1983 roku, zgodnie z przepisami dotyczącymi oszczędzania energii (rozporządzenie w sprawie izolacji termicznej).
„Wartość U nie w pełni opisuje zachowanie energetyczne domu”, krytykują eksperci. Są przekonani, że np. Domy z litego drewna zużywają w praktyce znacznie mniej energii, niż pokazują teoretyczne obliczenia współczynnika przenikania ciepła.
Jakie wartości współczynnika U określa EnEV?
Zgodnie z EnEv należy przestrzegać następujących wartości współczynnika U:
Ściana zewnętrzna: W przypadku izolacji elewacji obowiązuje maksymalna wartość współczynnika U 0,24 W / (m²K).
Okna: W przypadku wymiany okien dopuszczalna jest maksymalna wartość współczynnika U wynosząca 1,30 W / (m²K). W przypadku wymiany samych szyb na nowe szyby obowiązuje limit 1,10 W / (m²K). Wartość graniczna współczynnika U dla okien dachowych wynosi 1,40 W / (m²K). Drzwi balkonowe z mechanizmem przesuwnym lub składanym mogą mieć współczynnik U maksymalnie 1,6 W / m²K.
Dach: W przypadku dachu spadzistego maksymalna wartość U 0,24 W / (m²K) dotyczy izolacji ( izolacja międzykrokwiowa, podkrokwiowa, nadkrokwiowa). W przypadku płaskiego dachu (dach ciepły, zimny lub odwrócony) dopuszczalna jest wartość U równa 0,20 W / (m²K).
Sufit najwyższej kondygnacji: współczynnik U równy 0,24 W / (m²K) dotyczy izolacji, po której można chodzić i nie można po niej chodzić.
Drzwi zewnętrzne: W tym przypadku współczynnik U musi być poniżej 1,8 W / (m²K).
Strop piwnicy, ściany piwnicy, podłoga piwnicy: Jeśli izolujesz sufit piwnicy od góry lub od dołu, współczynnik U wynosi 0,30 W / (m²K). To samo dotyczy izolacji ściany piwnicy od strony wewnętrznej lub zewnętrznej (izolacja obwodowa). Jeśli ocieplasz podłogę piwnicy, musisz zwrócić uwagę na wartość współczynnika U wynoszącą maksymalnie 0,50 W / (m²K).
Oblicz wartość U.
Następujące zmienne są zaangażowane w wartość U:
- Ciepło = energia cieplna na jednostkę czasu = wielkość fizyczna, moc z jednostką W (wat)
- Powierzchnia = 1 metr kwadratowy (metr kwadratowy) powierzchni elementu, na przykład ściany, sufitu lub dachu
- Różnica temperatur 1 kelvina między wewnętrzną i zewnętrzną powierzchnią elementu, przy czym rozumie się tutaj temperaturę powietrza, a nie temperaturę na powierzchni elementu
- Kelwin jest jednostką miary różnicy temperatur; 1 kelwin odpowiada 1 stopniowi Celsjusza
Oblicz wartość U jednorodnych składników
Głównym czynnikiem decydującym o obliczeniu wartości U jest przewodność cieplna użytych materiałów. Obliczenie jest dość proste w przypadku jednorodnych składników. Wystarczy podzielić współczynnik przewodzenia ciepła λ przez grubość warstwy.
Oblicz wartość U komponentów wielowarstwowych
Jest to bardziej skomplikowane w przypadku komponentów wielowarstwowych. W tym przypadku obliczasz wartości U poszczególnych warstw, bierzesz ich odwrotność, dodajesz wartości odwrotne i bierzesz odwrotność sumy.
Wartość U jako przedmiot badań
Test ognia na dużą skalę z drewnianymi elementami konstrukcyjnymi pobudził badania: z 1210 stopni Celsjusza wewnątrz budynku testowego tylko 9,5 stopnia przeszło przez masywną drewnianą ścianę - prawie cała energia ognia została zmagazynowana przez ścianę o grubości zaledwie dziesięciu centymetrów. Ta niezwykła zdolność magazynowania ciepła zasługuje na dalsze badania.
Producent zlecił pomiar wartości U elementów konstrukcyjnych z litego drewna w „regulowanej skrzynce grzejnej” zgodnie z europejską normą EN ISO 8990. Instytuty badawcze dostarczają sterowaną komputerowo „gorącą skrzynkę”, która mierzy współczynnik przenikania ciepła w oparciu o transport ciepła.
Stały przepływ ciepła w laboratorium
Odpowiedni element testowy został zainstalowany pomiędzy dwoma pomieszczeniami laboratoryjnymi - w tym przypadku element z litego drewna o grubości 208 milimetrów i wielkości jednego metra kwadratowego. Jedno pomieszczenie pomiarowe było stale ogrzewane do 20 stopni Celsjusza, drugie pomieszczenie ochłodzone do około zera stopni. W ten sposób strumień ciepła przepływał z ciepłej strony przez badany element do zimnej strony. Urządzenia grzewczo-wentylacyjne utrzymywały przepływ ciepła w sposób ciągły - wartość U i przewodnictwo obliczono na podstawie jego gęstości, temperatury powietrza w komorze grzewczej oraz temperatury powierzchni badanego elementu. Normy określają warunki: Wartość U można obliczyć tylko wtedy, gdy przepływ ciepła przez element jest stały - inżynierowie mówią o „stanie ustalonym”.
Zmiana temperatury na zewnątrz
Inżynierowie rejestrowali, kiedy został osiągnięty stan ustalony. Umożliwiło to sprawdzenie, jak szybko ściana z litego drewna traci ciepło na zewnątrz. Pierwszego dnia testów prawie nie dało się zmierzyć przepływu ciepła - dopiero po 140 godzinach, czyli po około sześciu dniach, określono w miarę stały przepływ ciepła. Dopiero teraz można było obliczyć wartość U. Praktyczna zasada dla właścicieli budynków brzmi: im niższa wartość U, tym niższe koszty ogrzewania. „Zbyt krótkie myślenie”, ostrzegają jednak specjaliści zajmujący się drewnem, „konwencjonalne obliczanie współczynnika przenikania ciepła w laboratorium pomija magazynowanie ciepła i czynnik czasu, a także zyski energii słonecznej, które dom osiąga na zewnątrz”.
Krytyka wartości U
Konwencjonalne zasady i przepisy dotyczące obliczania obciążenia cieplnego zakładają, że przegroda zewnętrzna budynku jest nieruchoma, tj. Przy stałym przepływie ciepła. Jednak w przeciwieństwie do testowania komponentów w laboratorium budynek wykorzystuje słońce. Zyski energii słonecznej ze ścian zewnętrznych i dachu są całkowicie pomijane przy obliczaniu współczynnika U. Zaawansowane modele obliczeniowe uwzględniają np. Kierunek, w którym zwrócona jest ściana i wskazują tzw. Efektywną wartość U. Na przykład po stronie południowej masywna drewniana ściana zewnętrzna może nagrzać się do tego stopnia poprzez pochłanianie promieniowania słonecznego, że nie traci już ciepła na zewnątrz i działa jak naturalny bufor. Dlatego należy krytycznie przyjrzeć się wartości U.
Weź pod uwagę zachowanie energii i warunki lokalne
Eksperci przyznają, że wiele dotacji i wsparcia zależy od wartości współczynnika U. W budynkach z drewnianymi elementami konstrukcyjnymi mieszkańcy w wielu przypadkach zużywają znacznie mniej energii, niż wykazały konwencjonalne obliczenia. Stąd nasza rada dla budowniczych i architektów: Poproś o pokazanie obiektów referencyjnych od firmy budowlanej lub stolarza i porozmawiaj z mieszkańcami. Daje to bardziej realistyczne wrażenie obliczonego i rzeczywistego zużycia.