Współczynnik przenikania ciepła - jak obliczyć?

Dom to miejsce, w którym czujemy się lepiej niż gdziekolwiek indziej. Aby tak było, powinien zapewniać nam komfort, również ten związany z temperaturą. Drożejące ceny energii sprawiają, że coraz większą wagę przywiązuje się do rozwiązań energooszczędnych. Współczynnik przenikania ciepła jest jednym z kryteriów wpływających na minimalizowanie strat ciepła w domu.

Wartość współczynnika przenikania ciepła określa, ile energii przenika przez metr kwadratowy takiej przegrody, w momencie gdy różnica temperatur po obu jej stronach równa jest jednemu Kelwinowi.

Z powyższej definicji wynika jednostka, w której podaje się wartość współczynnika przenikania ciepła, a mianowicie W/(m²·K). Dla konsumenta istotna jest przede wszystkim informacja, że im niższa wartość U, tym przegroda ma lepsze właściwości izolujące.

Zgodnie z przyjętą definicją współczynnik przenikania ciepła U wyznacza ilość energii, jaka przenika przez przegrodę w określonych warunkach. Współczynnik U określa straty energii, a więc ilość energii cieplnej, która ucieka przez przegrody termiczne na zewnątrz.

Najmniejsze straty ciepła będzie wykazywał ten dom, którego przegrody będą charakteryzować się najniższym współczynnikiem przenikania ciepła.

Współczynnik U - kiedy ma znaczenie?

Współczynnik przenikania ciepła jest bardzo istotnym parametrem. Decyduje on nie tylko o komforcie mieszkania, ale także o stałych wydatkach jakie będą niezbędne go ogrzania domu. Z tego względu tak ważną rolę gra ocieplanie przegród budowlanych.

Wysokiej jakości materiały izolacyjne firmy URSA są gwarancją skutecznej termoizolacji, a tym samym niższych kosztów ogrzania budynku. O współczynniku przenikania ciepła należy pomyśleć już na etapie planowania budowy.

Określenie i wybór odpowiedniej izolacji cieplnej jest kluczowe dla energooszczędności domu. Obliczając współczynnik przenikania ciepła, z powodzeniem można oszacować jakie będą straty ciepła dla poszczególnych przegród i całego budynku. Jeśli współczynnik U będzie zbyt wysoki, należy pomyśleć o dodatkowej izolacji.

Co ma wpływ na wysokość współczynnika U?

Wpływ na wysokość współczynnika przenikania ciepła mają między innymi:

• rodzaj materiałów budowlanych, a przede wszystkich współczynnik lambda (λ) każdego z nich,
• grubość przegród termicznych, im grubsza przegroda tym lepiej,
• rodzaj przegród termicznych,
• ilość okien i drzwi, które zawsze mają wyższy współczynnik przenikania ciepła niż ściany,
• rodzaj izolacji termicznej użytej dla każdej z przegród.

W przypadku budowy domu obniżenie wartości współczynnika przenikania ciepła wiąże się z wieloma pozytywnymi aspektami. Najważniejszym z nich jest zmniejszenie kosztów ogrzania i redukcja strat energii. Bez dobrych materiałów izolacyjnych, takich jak mineralna wełna szklana URSA nie można liczyć na oszczędność energii grzewczej w domu.

Normy dla współczynnika przenikania ciepła

Obliczanie współczynnika przenikania ciepła związane jest między innymi z normami budowlanymi, jakie obowiązują. Normy dla współczynnika U w Polsce określa Ministerstwo Infrastruktury. Od lat obowiązujące normy dla współczynnika przenikania ciepła zmieniają się i są coraz bardziej restrykcyjne.

W 2016 roku współczynnik przenikania ciepła dla ścian zewnętrznych nie mógł być wyższy niż 0,25 W/(m2·K). Aktualna norma, z 2021 roku, określa następujące wartości maksymalne:

• 0,2 W/m2K dla ściany zewnętrznej,
• 0,9 W/m2K dla okien i drzwi balkonowych,
• 1,1 W/m2K dla okien połaciowych.

Branża budowlana zmienia się, a nowo powstające domy i budynki wielorodzinne spełniają coraz wyższe normy, a tym samym są coraz bardziej energooszczędne i tańsze w eksploatacji. Zmiany dotyczące większych wymagań dotyczących takich wskaźników jak współczynnik przenikania ciepła wiążą się zarówno z polityką energetyczną jak i z ochroną środowiska.

Współczynnik U dla różnych przegród budowlanych

Każdy budynek składa się z przegród budowlanych, a także ze złączy. Każdy element konstrukcyjny ma inny charakter i inne parametry. Dotyczy to także współczynnika przenikania ciepła.

Budując dom, należy liczyć się z tym, że okna i drzwi mają wyższy współczynnik przenikania ciepła niż ściany i dach. W związku z czym przez okna ucieka więcej energii cieplnej niż przez inne przegrody.

Znaczne straty ciepła generują wszystkie złącza budowlane, nazywane mostkami termicznymi. Nieodłącznym elementem projektowania budynków o niskim zużyciu energii jest minimalizacja strat ciepła, a także przestrzeganie norm dla każdego elementu oraz dla całości budynku.

Wzrost kosztów energii wiąże się z coraz większą wagą przykładaną do odpowiedniego ocieplenia budynku. Minimalizacja strat ciepła jest rozwiązaniem zarówno ekonomicznym jak i ekologicznym. Stosując wysokiej klasy materiały izolacyjne firmy URSA, można w znacznym stopniu ograniczyć straty energii cieplnej.

Jak obliczyć współczynnik przenikania ciepła?

Obliczanie współczynnika przenikania ciepła może wydawać się skomplikowane, ale dokładne obliczenia i świadomość jakie straty energetyczne można zredukować jest przedsięwzięciem bardzo opłacalnym i korzystnym długoterminowo.

Pierwszym krokiem jest informacja jaki jest współczynnik lambda oraz grubość dla każdego z materiałów izolacyjnych przegród zastosowanych do ich izolacji. W następnym kroku powinno się obliczyć opór przyjmowania ciepła dla każdej z warstw. Służy do tego wzór:

R1 = d1/ λ1,

(R1 - opór przyjmowania ciepła, d1 – grubość warstwy izolacyjnej, λ1 – współczynnik lambda materiału)

Działanie to należy powtórzyć dla każdej z warstw danej przegrody, a następnie zsumować wartości i dodać do nich stałe wartości oporu cieplnego Rsi = 0,13 4 m2*K/W oraz Rse = 0,4 m2*K/W.

Suma to wartość oporu cieplnego całej przegrody (R), aby obliczyć współczynnik przenikania ciepła potrzebna jest odwrotność tej wartości.
Otrzymujemy ją stosując się do wzoru:

U = 1/R.

Kiedy wiadomo już, jak obliczyć współczynnik przenikania ciepła i jak ważnym jest wskaźnikiem, warto zastanowić się, czy planując izolację budynku kwestie związane z energooszczędnością zostały potraktowane priorytetowo.

Stosując materiały do izolacji URSA, dbasz o zapewnienie komfortu wszystkim użytkownikom budynku i stawiasz na energooszczędność, co przekłada się zarówno na niższe koszty eksploatacyjne, jak i na ochronę środowiska.

źródło i zdjęcia: URSA