Hodnota U alebo koeficient prestupu tepla súčasti sú najdôležitejšou meranou veličinou pre ich izolačné vlastnosti. Prečítajte si tu, ako sa počíta a čo to presne znamená.
Najdôležitejšie veci na prvý pohľad
Čo znamená hodnota U?
Hodnota U označuje množstvo tepla, ktoré prechádza cez jeden meter štvorcový komponentu za jednotku času s teplotným rozdielom 1 K. Slúži teda ako jednotka merania na indikáciu tepelných strát komponentu.
Ktorá hodnota U je lepšia?
Čím vyššia je hodnota U, tým horší je izolačný účinok. Nízka hodnota U je teda známkou dobrého izolačného účinku.
Ako vypočítate hodnotu U?
Pre homogénne komponenty vyrobené z jedného materiálu sa hodnota U vypočíta vydelením tepelnej vodivosti λ hrúbkou vrstvy.
Čo znamená hodnota U?
Hodnota U, známa tiež ako súčiniteľ prechodu tepla alebo tepelná priepustnosť, označuje hodinový tok tepla komponentom z teplej na studenú stranu. Presnejšie popisuje množstvo tepla prenášaného zvnútra smerom von za jednu sekundu cez komponent štvorcového metra s teplotným rozdielom jeden stupeň (1 K) Celzia. To umožňuje určiť, ktoré izolačné vlastnosti má komponent.
V zásade:Čím nižšia je hodnota U, tým lepší je izolačný efekt. Alebo naopak, čím vyššia je hodnota U, tým horší je izolačný účinok. Hodnotu U môžete vypočítať pomocou vzorca alebo online pomocou kalkulačky hodnoty U. Hodnota U sa udáva vo wattoch na meter štvorcový a v Kelvinoch W / (m² · K). Nasledujúce príklady by vám mali pomôcť rozvinúť cit pre hodnotu U alebo pre dobré a zlé izolačné vlastnosti.
- Okná so sklenenými tabuľami: hodnota U 5,2 W / (m² · K)
- Okná s dvojitým zasklením: hodnota U 3,5 W / (m² · K)
- Okná s tepelnoizolačným zasklením: hodnota U 1,8 W / (m² · K)
- Okná s moderným tepelnoizolačným zasklením: hodnota U 1,4 W / (m² · K)
- Nízkoenergetické okno domu: hodnota U ≤ 1,2 W / (m² · K)
Hodnota U a EnEV
Nariadenie o úsporách energie EnEV definuje maximálnu hodnotu U pre všetky komponenty domu a určuje, koľko tepla môže dom stratiť. Týka sa všetkých rekonštrukčných opatrení, okrem toho, že váš dom je chránená budova. Okrem toho existuje limit de minimis (pravidlo 10 percent) pre menšie práce, takže požiadavky neplatia, ak sa komponent renovuje iba minimálne (napríklad oprava trhlín).
Ak však chcete svoj dom rozsiahlo zrekonštruovať, napríklad obnovou strešnej krytiny, musíte dodržať požiadavky EnEv. Hodnoty sa líšia v závislosti od typu domu. Napríklad v pasívnom dome môžu byť predpísané maximálne hodnoty takmer o 70 percent nižšie ako v štandardnom dome. Pri výstavbe novej budovy alebo renovácii existujúcej budovy musia byť splnené minimálne požiadavky na hodnotu U.
Ak sa počas výstavby nedodržali zadané hodnoty U, nevzniká povinnosť dodatočného vybavenia, s výnimkou horného poschodia. Pokiaľ je to prístupné a miestnosti dole môžu byť vykurované, nesmie byť v obytných budovách prekročená hodnota U 0,24 W / (m² · K) pre strop najvyššieho poschodia. Cieľ neustále sa zvyšujúcich požiadaviek na hodnotu U je vyjadrený jednoducho: úspora energie. Dom, ktorý je čo najlepšie izolovaný od vonkajších klimatických podmienok, t. J. Nízka hodnota U, znamená, že na udržanie teploty v doméne Your-Best-Home.net je potrebné spotrebovať menej energie.
Dobré vedieť: Hodnoty U EnEV sa nemusia dodržiavať, ak sa komponenty vyrábali alebo obnovovali po 31. decembri 1983 v súlade s predpismi o úsporách energie (vyhláška o tepelnej izolácii).
„Hodnota U úplne nevystihuje energetické správanie domu,“ kritizujú odborníci. Sú presvedčení, že napríklad domy z masívneho dreva v praxi spotrebujú podstatne menej energie, ako ukazujú teoretické výpočty súčiniteľa prechodu tepla.
Ktoré hodnoty U predpisuje EnEV?
Podľa EnEv musia byť dodržané nasledujúce hodnoty U:
Vonkajšia stena: Na izoláciu fasády sa vzťahuje maximálna hodnota U 0,24 W / (m²K).
Windows: Ak vymieňate svoje okná, je povolená maximálna hodnota U 1,30 W / (m²K). Ak vymieňate iba tabule, pre nové tabule platí limit 1,10 W / (m²K). Limit hodnoty U pre strešné okná je 1,40 W / (m²K). Francúzske dvere s posuvným alebo sklápacím mechanizmom môžu mať hodnotu U maximálne 1,6 W / m²K.
Strecha: Pre šikmú strechu platí pre izoláciu maximálna hodnota U 0,24 W / (m²K) ( izolácia medzi krokvami, izolácia pod krokvami, izolácia nad krokvami). Pri plochej streche (teplá strecha, studená strecha alebo obrátená strecha) je povolená hodnota U 0,20 W / (m²K).
Strop najvyššieho poschodia: Hodnota U 0,24 W / (m²K) platí pre izoláciu pochôdznej aj nepochôdznej.
Vonkajšie dvere: Tu musí byť hodnota U pod hodnotou U 1,8 W / (m²K).
Strop suterénu, steny suterénu, podlaha suterénu: Ak izolujete strop suterénu zhora alebo zdola, použije sa hodnota U 0,30 W / (m²K). To isté platí pre izoláciu pivničnej steny zvnútra alebo zvonka (obvodová izolácia). Ak izolujete podlahu suterénu, musíte dbať na hodnotu U max. 0,50 W / (m²K).
Vypočítajte hodnotu U.
Na hodnote U sú zahrnuté tieto premenné:
- Teplo = tepelná energia za jednotku času = fyzikálna veličina, výkon s jednotkou W (watt)
- Plocha = 1 meter štvorcový (meter štvorcový) plochy komponentu, napríklad steny, stropu alebo strechy
- Teplotný rozdiel 1 Kelvin medzi vnútorným a vonkajším povrchom komponentu, pričom sa tu myslí teplota vzduchu, a nie teplota na povrchu komponentu
- Kelvin je jednotka merania teplotného rozdielu; 1 Kelvin zodpovedá 1 stupňu Celzia
Vypočítajte hodnotu U homogénnych zložiek
Hlavným rozhodujúcim faktorom pri výpočte hodnoty U je tepelná vodivosť použitých materiálov. Výpočet je pre homogénne komponenty pomerne jednoduchý. Musíte len vydeliť tepelnú vodivosť λ hrúbkou vrstvy.
Vypočítajte hodnotu U viacvrstvových komponentov
S viacvrstvovými komponentmi je to komplikovanejšie. V takom prípade vypočítate hodnoty U jednotlivých vrstiev, prevezmete ich prevrátené hodnoty, pridáte prevrátené hodnoty a prevrátíte prevrátenú hodnotu súčtu.
Hodnota U ako objekt výskumu
Rozsiahly požiarny test s drevenými konštrukčnými prvkami podnietil výskum: z 1 210 stupňov Celzia vo vnútri testovacej budovy prešlo masívnou drevenou stenou iba 9,5 stupňa - takmer všetka energia požiaru bola uložená v stene, ktorá bola hrubá iba desať centimetrov. Táto pozoruhodná schopnosť akumulácie tepla si zaslúži ďalšie skúmanie.
Výrobca nechal namerať hodnotu U masívnych drevených konštrukčných prvkov v „regulovanom vykurovacom boxe“ v súlade s európskou normou EN ISO 8990. Skúšobné ústavy poskytujú počítačom riadený „horúci box“, ktorý meria koeficient prestupu tepla na základe transportu tepla.
Konštantný tok tepla v laboratóriu
Príslušný testovací komponent bol nainštalovaný medzi dve laboratórne miestnosti - v tomto prípade prvok z masívneho dreva s hrúbkou 208 milimetrov a rozlohou jeden meter štvorcový. Jedna miestnosť na meranie bola trvale vykurovaná na 20 stupňov Celzia, druhá miestnosť bola ochladená na približne nulu. Takto prúdil teplo z teplej strany cez testovaný komponent na studenú stranu. Vykurovacie a ventilačné zariadenie udržiavalo tok tepla nepretržite - hodnota U a vodivosť sa vypočítali z jeho hustoty, teplôt vzduchu vo vykurovacej komore a povrchových teplôt testovanej zložky. Normy stanovujú podmienky: Hodnotu U je možné vypočítať iba vtedy, keď je tok tepla komponentom konštantný - inžinieri hovoria o „ustálenom stave“.
Zmena teploty vonku
Inžinieri zaznamenali, keď sa dosiahol ustálený stav. To umožnilo vyskúšať, ako rýchlo stena z masívneho dreva stráca teplo smerom von. Prvý deň testovania nebolo možné merať takmer žiadny tepelný tok - až po 140 hodinách, t. J. Zhruba po šiestich dňoch, bol stanovený primerane konštantný tepelný tok. Až teraz sa dala vypočítať hodnota U. Pravidlom pre majiteľov budov bolo: čím nižšia je hodnota U, tým nižšie sú náklady na vykurovanie. „Príliš krátke zamyslenie,“ varujú však odborníci na drevo, „konvenčný výpočet koeficientu prestupu tepla v laboratóriu zanedbáva akumuláciu tepla a časový faktor, ako aj zisky slnečnej energie, ktoré dosahuje dom vonku.“
Kritika hodnoty U.
Bežné pravidlá a predpisy pre výpočet tepelného zaťaženia predpokladajú, že obvodový plášť budovy je stacionárny, to znamená konštantný tok tepla. Na rozdiel od testovaných komponentov v laboratóriu však budova využíva slnko. Zisky slnečnej energie z vonkajších stien a strechy sa pri výpočte hodnoty U úplne ignorujú. Medzi pokročilé výpočtové modely patrí napríklad smer, ktorým je stena nasmerovaná, a označujúce takzvanú efektívnu hodnotu U. Napríklad na južnej strane sa môže vonkajšia strana masívnej drevenej steny zahrievať natoľko, že absorbuje slnečné žiarenie, takže už von nestráca teplo a pôsobí ako prírodný nárazník. Mali by ste sa preto kriticky pozrieť na hodnotu U.
Berte do úvahy energetické správanie a miestne podmienky
Odborníci pripúšťajú, že veľa finančných prostriedkov a podpory závisí od hodnoty U. V budovách s drevenými konštrukčnými prvkami obyvatelia v mnohých prípadoch spotrebujú podstatne menej energie, ako ukazujú bežné výpočty. Preto naša rada pre staviteľov a architektov: Ukážeme vám referenčné objekty od drevárskej spoločnosti alebo stolára a porozprávajte sa s obyvateľmi. Takto získate realistickejší dojem z vypočítanej a skutočnej spotreby.