Wartość U: Co oznacza współczynnik przenikania ciepła

Wartość U, zwana również współczynnikiem przenikania ciepła lub przepuszczalnością ciepła, wskazuje godzinowy przepływ ciepła przez element od strony ciepłej do zimnej. Dokładniej opisuje ilość ciepła transportowanego z wewnątrz na zewnątrz przez element o powierzchni jednego metra kwadratowego z różnicą temperatur jednego stopnia (1 K) Celsjusza w ciągu jednej sekundy. W ten sposób można określić, jakie właściwości izolacyjne ma dany element.
Zasadniczo: Im niższa wartość U, tym lepszy efekt izolacji. Lub odwrotnie: im wyższa wartość U, tym gorszy efekt izolacji. Możesz obliczyć wartość U za pomocą wzoru lub online za pomocą kalkulatora wartości U. Wartość U jest podana w watach na metr kwadratowy i kelwinach W / (m² · K). Poniższe przykłady powinny pomóc Ci rozwinąć poczucie wartości U - lub dobrych i złych właściwości izolacyjnych.

  • Okna z szybami: Współczynnik przenikania ciepła U 5,2 W/(m²·K)
  • Podwójna szyba: Współczynnik U 3,5 W/(m²·K)
  • Okna z przeszkleniem termoizolacyjnym: Współczynnik przenikania ciepła U 1,8 W/(m²·K)
  • Okna z nowoczesnymi przeszkleniami termoizolacyjnymi: Współczynnik przenikania ciepła 1,4 W/(m²K)
  • Okna domu niskoenergetycznego: Wartość U ≤ 1,2 W / (m² · K)

Wartość U i EnEV

Rozporządzenie o oszczędzaniu energii EnEV określa maksymalną wartość współczynnika U dla wszystkich elementów domu i określa maksymalną ilość ciepła, jaką dom może stracić. Dotyczy to wszystkich działań renowacyjnych, z wyjątkiem tego, że Twój dom jest budynkiem zabytkowym. Dodatkowo obowiązuje limit de minimis (zasada 10 procent) dla mniejszych prac, aby wymagania nie miały zastosowania, jeśli element jest tylko minimalnie odnawiany (np. naprawa pęknięć). 
Jeśli jednak chcesz gruntownie wyremontować swój dom, na przykład odnawiając pokrycie dachu, musisz przestrzegać wymagań EnEv. Wartości różnią się znacznie w zależności od rodzaju domu. Na przykład w domu pasywnym zalecane wartości maksymalne mogą być prawie 70 proc. niższe niż w domu standardowym. Podczas budowy nowego budynku lub renowacji istniejącego należy spełnić minimalne wymagania dotyczące wartości U.
Jeśli podczas budowy nie zachowano określonych wartości U, nie ma obowiązku modernizacji, z wyjątkiem górnej płyty stropowej. Dopóki jest to dostępne i pomieszczenia poniżej mogą być ogrzewane, w budynkach mieszkalnych nie wolno przekraczać współczynnika U 0,24 W / (m² · K) dla sufitu na najwyższym piętrze. Cel stale rosnących wymagań dotyczących wartości U jest po prostu prosty: oszczędność energii. Dom, który jest jak najlepiej zabezpieczony przed zewnętrznymi warunkami klimatycznymi, tj. niska wartość U, oznacza mniejsze zużycie energii na ogrzanie domu.


Dobrze wiedzieć: Wartości U wg EnEV nie muszą być przestrzegane, jeśli komponenty są zgodne z przepisami dotyczącymi oszczędzania energii (rozporządzenie w sprawie izolacji termicznej) po 31. Grudzień 1983 zostały zbudowane lub odnowione.

„Wartość U nie opisuje w pełni zachowania energetycznego domu”, krytykują eksperci. Są przekonani, że np. domy wykonane z litego drewna zużywają w praktyce znacznie mniej energii niż pokazują teoretyczne obliczenia współczynnika przenikania ciepła.

Zdjęcie: iStock / pociągnięcia taneczne

Jakie wartości U określa EnEV?

Zgodnie z EnEv należy przestrzegać następujących wartości U:
 

Zewnętrzna ściana: Maksymalna wartość współczynnika U 0,24 W/(m²K) dotyczy izolacji elewacji.
 

Okno: Jeśli zamienisz okna, maksymalna wartość U wynosi Dozwolone 1,30 W/(m²K). Jeśli wymieniasz tylko szyby, dla nowych szyb 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: Poniższe informacje dotyczą izolacji dachu skośnego (Izolacja międzykrokwiowa, podkrokwiowa, nadkrokwiowa) maksymalny współczynnik przenikania ciepła U 0,24 W/(m²K) . W przypadku dachu płaskiego (dach ciepły, dach zimny lub dach odwrócony) dopuszczalna wartość U wynosi 0,20 W/(m²K).
 

Sufit najwyższego piętra: Wartość U wynosząca 0,24 W / (m²K) dotyczy izolacji, po której można chodzić i po której nie można chodzić.
 

Drzwi zewnętrzne: Tutaj wartość U musi być poniżej wartości U 1,8 W / (m²K).
 

Strop piwnicy, ściany piwnic, podłoga piwnicy: Jeśli izolujesz strop piwnicy od góry lub od dołu, obowiązuje współczynnik przenikania ciepła U wynoszący 0,30 W/(m²K). To samo dotyczy izolacji ściany piwnicy od wewnątrz lub od zewnątrz (izolacja obwodowa). Jeśli izolujesz podłogę w piwnicy, musisz zwrócić uwagę na współczynnik U maks. 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 kelwina 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. Obliczenia są dość proste dla elementów jednorodnych. Wystarczy podzielić przewodność cieplną λ przez grubość warstwy.
 

Oblicz wartość U komponentów wielowarstwowych

W przypadku komponentów wielowarstwowych jest to bardziej skomplikowane. W tym przypadku obliczasz wartości U poszczególnych warstw, bierzesz ich odwrotność, dodajesz wartości odwrotności i bierzesz odwrotność sumy.

Wartość U jako przedmiot badań

Test ogniowy na dużą skalę z elementami konstrukcji drewnianej stymulowany badaniami: Od 1.210 stopni Celsjusza ciepło wewnątrz testowego budynku przeszło przez masywną drewnianą ścianę tylko 9,5 stopnia - więc energia ognia była prawie w całości magazynowana przez ścianę, która miała tylko dziesięć centymetrów grubości. Ta niezwykła zdolność do magazynowania ciepła zasługuje na dalsze badania.
Producent zlecił pomiar współczynnika U elementów konstrukcyjnych z litego drewna w „regulowanej skrzynce grzewczej” zgodnie z normą europejską EN ISO 8990. Instytuty badawcze dostarczają w tym celu sterowaną komputerowo „gorącą skrzynkę”, która mierzy współczynnik przenikania ciepła na podstawie transportu ciepła.

Stały przepływ ciepła w laboratorium

Odpowiedni element testowy został zainstalowany między dwoma pomieszczeniami laboratoryjnymi - w tym przypadku element z litego drewna o grubości 208 milimetrów i rozmiarze jednego metra kwadratowego. Jedno pomieszczenie pomiarowe było stale ogrzewane do 20 stopni Celsjusza, drugie pomieszczenie chłodzone było do około zera. W ten sposób przepływ ciepła płynął od strony ciepłej przez składnik próbki do strony zimnej. Urządzenia grzewcze i wentylacyjne utrzymywały przepływ ciepła w sposób ciągły – wartość U i przewodność obliczono z jego gęstości, temperatur powietrza w komorze grzewczej oraz temperatur 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 zarejestrowali, kiedy osiągnięto stan ustalony. W ten sposób można było sprawdzić, jak szybko ściana z litego drewna traci ciepło na zewnątrz. Pierwszego dnia testu nie udało się zmierzyć prawie żadnego przepływu ciepła - dopiero po 140 godzinach, czyli po około sześciu dniach udało się określić w miarę stały przepływ ciepła. Dopiero teraz można było obliczyć wartość U. Do tej pory praktyczna zasada dla właścicieli budynków brzmi: im niższy współczynnik U, tym niższe koszty ogrzewania. „Zbyt krótkotrwałe myślenie ”, ostrzegają jednak fachowcy zajmujący się drewnem, „konwencjonalne obliczenia współczynnika przenikania ciepła w laboratorium pomijają akumulację ciepła i współczynnik 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 w stanie ustalonym, tj. stały przepływ ciepła. Jednak w przeciwieństwie do komponentów testowanych w laboratorium, budynek wykorzystuje słońce. Jednak zyski energii słonecznej ze ścian zewnętrznych i dachu są całkowicie pomijane przy obliczaniu wartości U. Zaawansowane modele obliczeniowe obejmują np. kierunek, w którym zwrócona jest ściana oraz wskazują tzw. efektywną wartość U. Na przykład od strony południowej strona zewnętrzna masywnej ściany drewnianej może nagrzewać się do tego stopnia poprzez pochłanianie promieniowania słonecznego, że nie traci już ciepła na zewnątrz i działa jak naturalny bufor. Dlatego wartość U powinna być oceniana krytycznie.

Być może zainteresuje Cię także Dom pasywny Energia i klimat EnEV: kiedy nadejdzie nowelizacja rozporządzenia o oszczędzaniu energii? Home & Technology Reklama system fotowoltaiczny: 5 pytań i odpowiedzi na temat fotowoltaiki przedstawionych przez

Weź pod uwagę zachowanie energetyczne i warunki lokalne

Wiele funduszy i wsparcia zależy od wartości U, przyznają eksperci. 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: Pozwól, że pokażemy Ci obiekty referencyjne firmy budowlanej lub stolarza i porozmawiamy z mieszkańcami. Daje to bardziej realistyczne wrażenie obliczonego i rzeczywistego zużycia.

Zostaw Swój Komentarz

Please enter your comment!
Please enter your name here