Od czego zależy współczynnik przenikania ciepła U ściany? Jak obliczyć U ściany?
Współczynnik przenikania ciepła U wskazuje poziom termoizolacyjności przegrody, np. ściany zewnętrznej, dachu, podłogi na gruncie. Od wartości współczynnika U przegród zewnętrznych zależy stopień ochrony budynku przed ucieczką ciepła, co przekłada się na koszt jego ogrzewania. Jaki współczynnik U jest lepszy: niski czy wysoki? Jak się oblicza współczynnik U przegrody?
Spis treści
- Jak się oblicza współczynnik przenikania ciepła U?
- Co to jest opór cieplny?
- Co to jest współczynnik przewodzenia ciepła λ?
- Jaki jest wzór na współczynnik przenikania ciepła U?
- Przykładowe obliczenia
Współczynnik przenikania ciepła U określa, ile energii cieplnej przenika przez 1 metr kwadratowy przegrody, gdy różnica temperatury po obu jej stronach wynosi 1 K (kelwin). Wartość współczynnika U wyraża się w watach. Jego jednostką jest W/(m²K). Im wartość współczynnika U jest niższa, tym lepiej, ponieważ to oznacza, że przez daną przegrodę przenika na zewnątrz mniej ciepła. Zgodnie z Warunkami technicznymi, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie współczynnik przenikania ciepła U dla ścian zewnętrznych w pomieszczeniach ogrzewanych do temperatury nie mniejszej niż 16oC nie powinien przekraczać 0,20 W/(m²K). W związku z koniecznością zwiększenia efektywności energetycznej budynków w ostatnich latach przepisy dotyczące współczynnika U dla poszczególnych przegród były zaostrzane. Dla ściany opisanej wyżej w latach 2009-2013 mógł on wynosić do 0,30 W/(m²K), w latach 2014-2016 – do 0,25, w latach 2017-2020 – do 0,23 W/(m²K).
Jak się oblicza współczynnik przenikania ciepła U?
Żeby określić wartość współczynnika U przegrody, musimy znać grubość i parametry cieplne materiału, z którego jest ona zbudowana. Mając te wartości, oblicza się opór cieplny przegrody. W przypadku przegród warstwowych, a takie są najczęściej ściany zewnętrzne naszych domów, trzeba obliczyć opór cieplny dla każdej warstwy, a następnie go zsumować.
Co to jest opór cieplny?
Wielkość ta określa, w jakim stopniu przegroda lub jej warstwa będzie hamować ucieczkę ciepła z budynku. Opór cieplny wskazuje więc, jak duża jest zdolność przegrody do ograniczania przepływu ciepła. Wartość oporu cieplnego oblicza się, stosując wzór:
- R = d/λ,
gdzie:
- R - to opór cieplny,
- d - to grubość warstwy materiału wyrażona w metrach,
- λ – współczynnik przewodzenia ciepła danego materiału.
Co to jest współczynnik przewodzenia ciepła λ?
Współczynnik λ wskazuje, jaka jest zdolność danego materiału do przewodzenia ciepła. Określa, jaka ilość ciepła przepływa przez warstwę materiału o grubości 1 m i powierzchni 1 m2 przy różnicy temperatury 1 K w czasie 1 s. Współczynnik ten jest wskazany w dokumentacji technicznej materiałów budowlanych, na przykład bloczków betonu komórkowego, pustaków ceramicznych, wełny mineralnej, styropianu. Poszczególne produkty w danej kategorii mogą różnić się wielkością współczynnika λ. Jeśli do budowy murów wykorzystamy materiały o niższej lambdzie, będą one lepiej chronić przed ucieczką ciepła.
- Zobacz także: Moje Ciepło 2025 - złóż wniosek o nawet 21 tys. zł dofinansowania. Kto może skorzystać?
Jaki jest wzór na współczynnik przenikania ciepła U?
Gdy znamy opór cieplny dla ściany, możemy obliczyć jej współczynnik przenikania ciepła U. Wzór na współczynnik U to:
- U = 1/R.
Współczynnik U jest więc odwrotnością oporu cieplnego.
Opór tynku jest znikomy, więc go się pomija. Podczas obliczeń trzeba uwzględnić opór przejmowania ciepła na zewnętrznej i wewnętrznej powierzchni ściany. Dla poziomego przepływu ciepła są one stałe i wynoszą odpowiednio 0,04 i 0,13 (m²K)/W.
Przykładowe obliczenia
Ściana dwuwarstwowa jest zbudowana w bloczków betonu komórkowego o grubości 24 cm i współczynniku λ wynoszącym 0,18 W/(mK). Została ocieplona 15 cm styropianu grafitowego o lambdzie 0,038.
Obliczamy opór cieplny:
- beton komórkowy – 0,24 : 0,18 = 1,33
- styropian – 0,15 : 0,038 = 3,94
Sumujemy - 0,13 + 3,94 + 1,33 + 0,04 = 5,44
Dzielimy - 1 : 5,44 = 0,18.
Wartość współczynnika U dla wskazanej ściany dwuwarstwowej wynosi 0,18 W/(m²K), czyli spełnia one obecnie obowiązujące warunki techniczne.
- Przejdź do galerii: Eleganckie lampy ogrodowe. Inspiracje
Autor: Tomasz Zakrzewski, projekt: Piotr Wyrostek/WW PROJEKT
Słupki o niewielkiej wysokości są przeznaczone głównie do oświetlania ścieżek i wjazdów na posesję
