Hodnota U nebo koeficient přenosu tepla součásti je nejdůležitější měřenou veličinou pro její izolační vlastnosti. Přečtěte si zde, jak se počítá a co přesně znamená.
Nejdůležitější věci na první pohled
Co znamená hodnota U?
Hodnota U udává množství tepla, které prochází jedním metrem čtverečním komponenty za jednotku času s teplotním rozdílem 1 K. Slouží tedy jako měrná jednotka k indikaci tepelné ztráty součásti.
Která hodnota U je lepší?
Čím vyšší je hodnota U, tím horší je izolační účinek. Nízká hodnota U je tedy známkou dobrého izolačního účinku.
Jak vypočítáte hodnotu U?
U homogenních komponent vyrobených z jednoho materiálu se hodnota U vypočítá vydělením tepelné vodivosti λ tloušťkou vrstvy.
Co znamená hodnota U?
Hodnota U, známá také jako součinitel prostupu tepla nebo prostupnost tepla, udává hodinový tok tepla komponentou z teplé na studenou stranu. Přesněji popisuje množství tepla přenášeného zevnitř ven přes komponentu o velikosti jednoho čtverečního metru s teplotním rozdílem jeden stupeň (1 K) Celsia za jednu sekundu. To umožňuje určit, jaké izolační vlastnosti má komponenta.
V podstatě:Čím nižší je hodnota U, tím lepší je izolační účinek. Nebo naopak, čím vyšší je hodnota U, tím horší je izolační účinek. Hodnotu U můžete vypočítat pomocí vzorce nebo online pomocí kalkulačky hodnoty U. Hodnota U se udává ve wattech na metr čtvereční a Kelvin W / (m² · K). Následující příklady by vám měly pomoci rozvinout cit pro hodnotu U - nebo pro dobré a špatné izolační vlastnosti.
- Okna se skleněnými tabulemi: hodnota U 5,2 W / (m² · K)
- Okna s dvojitým zasklením: hodnota U 3,5 W / (m² · K)
- Okna s tepelně izolačním zasklením: hodnota U 1,8 W / (m² · K)
- Okna s moderním tepelně izolačním zasklením: hodnota U 1,4 W / (m² · K)
- Nízkoenergetické okno domu: hodnota U ≤ 1,2 W / (m² · K)
Hodnota U a EnEV
Nařízení o úsporách energie EnEV definuje maximální hodnotu U pro všechny komponenty domu a určuje, kolik tepla může dům ztratit. Platí pro všechna renovační opatření, kromě toho, že váš dům je památkově chráněnou budovou. Pro menší práce existuje také limit de minimis (pravidlo 10 procent), takže požadavky neplatí, pokud je součást renovována jen minimálně (například oprava trhlin).
Pokud však chcete dům důkladně renovovat, například obnovou střešní krytiny, musíte dodržovat požadavky EnEv. Hodnoty se liší v závislosti na typu domu. Například v pasivním domě mohou být předepsané maximální hodnoty téměř o 70 procent nižší než ve standardním domě. V případě nové budovy nebo rekonstrukce stávající budovy musí být splněny minimální požadavky na hodnotu U.
Pokud během stavby nebyly dodrženy zadané hodnoty U, nevzniká povinnost dodatečného vybavení, s výjimkou horního patra. Pokud je to přístupné a místnosti níže lze vytápět, nesmí být v obytných budovách překročena hodnota U 0,24 W / (m² · K) pro strop v nejvyšším patře. Cíl neustále se zvyšujících požadavků na hodnotu U je jednoduše řečeno: úspora energie. Dům, který je co nejlépe utěsněn před vnějšími klimatickými podmínkami, tj. S nízkou hodnotou U, znamená, že k udržení vašeho webu Your-Best-Home.net je potřeba méně energie.
Dobré vědět: Hodnoty U EnEV nemusí být dodrženy, pokud byly komponenty postaveny nebo obnoveny po 31. prosinci 1983 v souladu s předpisy pro úsporu energie (vyhláška o tepelné izolaci).
„Hodnota U nepopisuje komplexně energetické chování domu,“ kritizují odborníci. Jsou přesvědčeni, že například domy z masivního dřeva v praxi spotřebovávají podstatně méně energie, než ukazují teoretické výpočty součinitele prostupu tepla.
Které hodnoty U předepisuje EnEV?
Podle EnEv je třeba dodržovat následující hodnoty U:
Vnější stěna: Pro izolaci fasády platí maximální hodnota U 0,24 W / (m²K).
Windows: Pokud vyměňujete okna, je povolena maximální hodnota U 1,30 W / (m²K). Pokud vyměníte pouze tabule, na nové tabule se vztahuje limit 1,10 W / (m²K). Mezní hodnota U pro střešní okna je 1,40 W / (m²K). Francouzské dveře s posuvným nebo skládacím mechanismem mohou mít hodnotu U maximálně 1,6 W / m²K.
Střecha: U šikmé střechy má izolace ( izolace mezi krokvemi, izolace pod krokvemi, izolace nad krokvemi) maximální hodnotu U 0,24 W / (m²K). U ploché střechy (teplá střecha, studená střecha nebo obrácená střecha) je povolena hodnota U 0,20 W / (m²K).
Strop nejvyššího patra: U izolace pochůzí a bez pochodu platí hodnota U 0,24 W / (m²K).
Vnější dveře: Zde musí být hodnota U pod hodnotou U 1,8 W / (m²K).
Strop suterénu, stěny suterénu, podlaha v suterénu: Pokud izolujete strop suterénu shora nebo zdola, použije se hodnota U 0,30 W / (m²K). Totéž platí i pro izolaci stěny sklepa zevnitř nebo zvenčí (obvodová izolace). Pokud izolujete podlahu svého suterénu, musíte věnovat pozornost hodnotě U max. 0,50 W / (m²K).
Vypočítejte hodnotu U.
U hodnoty jsou zahrnuty následující proměnné:
- Teplo = tepelná energie za jednotku času = fyzikální veličina, výkon s jednotkou W (watt)
- Plocha = 1 metr čtvereční (metr čtvereční) plochy součásti, například stěny, stropu nebo střechy
- Teplotní rozdíl 1 Kelvin mezi vnitřním a vnějším povrchem součásti, přičemž zde je míněna teplota vzduchu, nikoli teplota na povrchu součásti
- Kelvin je jednotka měření teplotního rozdílu; 1 Kelvin odpovídá 1 stupni Celsia
Vypočítejte hodnotu U homogenních složek
Hlavním rozhodujícím faktorem pro výpočet hodnoty U je tepelná vodivost použitých materiálů. Výpočet je pro homogenní komponenty poměrně jednoduchý. Musíte pouze rozdělit tepelnou vodivost λ tloušťkou vrstvy.
Vypočítejte U-hodnotu vícevrstvých komponent
S vícevrstvými komponentami je to komplikovanější. V tomto případě vypočítáte hodnoty U jednotlivých vrstev, vezmete jejich převrácené hodnoty, přidáte převrácené hodnoty a převrátíte převrácenou hodnotu součtu.
Hodnota U jako předmět výzkumu
Výzkum podnítil rozsáhlý požární test s dřevěnými konstrukčními prvky: z 1 210 stupňů Celsia uvnitř testovací budovy prošlo masivní dřevěnou zdí pouze 9,5 stupně - téměř veškerá energie ohně byla uložena ve zdi, která byla tlustá jen deset centimetrů. Tato pozoruhodná schopnost akumulace tepla si zaslouží další zkoumání.
Výrobce nechal měřit hodnotu U masivních dřevěných konstrukčních prvků v „regulovaném topném boxu“ v souladu s evropskou normou EN ISO 8990. Zkušební ústavy poskytují počítačem řízený „horký box“, který měří součinitel přenosu tepla na základě přenosu tepla.
Konstantní tepelný tok v laboratoři
Příslušná zkušební součást byla instalována mezi dvěma laboratorními místnostmi - v tomto případě prvek z masivního dřeva o tloušťce 208 milimetrů a velikosti jednoho metru čtverečního. Jedna měřící místnost byla trvale zahřátá na 20 stupňů Celsia, druhá místnost ochlazena na přibližně nula stupňů. Takto proudil teplo z teplé strany skrz testovanou složku na studenou stranu. Zařízení pro vytápění a ventilaci udržovaly tok tepla nepřetržitě - hodnota U a vodivost byly vypočítány z jeho hustoty, teplot vzduchu v ohřívací komoře a povrchových teplot testované složky. Normy stanoví podmínky: Hodnotu U lze vypočítat, pouze když je tepelný tok komponentou konstantní - inženýři hovoří o „ustáleném stavu“.
Změna teploty venku
Inženýři zaznamenali, kdy bylo dosaženo ustáleného stavu. Díky tomu bylo možné vyzkoušet, jak rychle stěna z masivního dřeva ztrácí teplo ven. První den testování nebylo možné měřit téměř žádný tepelný tok - až po 140 hodinách, tj. Přibližně po šesti dnech, byl stanoven přiměřeně konstantní tepelný tok. Teprve nyní bylo možné vypočítat hodnotu U. Pravidlem pro majitele budov bylo: čím nižší je hodnota U, tím nižší jsou náklady na vytápění. „Příliš krátká myšlenka“, varují však profesionálové v oboru dřeva, „konvenční výpočet součinitele prostupu tepla v laboratoři zanedbává akumulaci tepla a časový faktor, stejně jako zisky sluneční energie, které dům dosahuje venku.“
Kritika hodnoty U.
Konvenční pravidla a předpisy pro výpočet tepelného zatížení předpokládají, že plášť budovy je stacionární, tj. Konstantní tepelný tok. Na rozdíl od testovaných komponent v laboratoři však budova využívá slunce. Zisky sluneční energie z vnějších stěn a střechy jsou však při výpočtu hodnoty U zcela ignorovány. Pokročilé výpočtové modely zahrnují například směr, kterým zeď ukazuje, a označují takzvanou efektivní hodnotu U. Například na jižní straně se může vnějšek pevné dřevěné stěny ohřívat natolik, že absorbuje sluneční záření, takže už ven neztrácí žádné teplo a působí jako přírodní nárazník. Měli byste se proto kriticky podívat na hodnotu U.
Vezměte v úvahu energetické chování a místní podmínky
Mnoho grantů a podpory závisí na hodnotě U, připouštějí odborníci. V budovách s dřevěnými konstrukčními prvky spotřebují obyvatelé v mnoha případech podstatně méně energie, než ukazují běžné výpočty. Proto naše rada pro stavitele a architekty: Ukážeme vám referenční objekty od dřevařské společnosti nebo tesaře a promluvte si s obyvateli. Získáte tak realističtější dojem z vypočítané a skutečné spotřeby.