21-01-2022 13:50Energooszczędność domu zależy w dużym stopniu od izolacyjności termicznej jego przegród zewnętrznych, czyli fundamentów, ścian zewnętrznych, dachu. Do określenia izolacyjności używa się współczynnika przenikania ciepła. Czym on jest i jak go obliczyć?Dom energooszczędnyWienerbergerWspółczynnik przenikania ciepła warunki techniczneObecnie dużą wagę przywiązuje się do energooszczędności w budownictwie, również jednorodzinnym. Decydując się na budowę domu dbamy o to, aby dom po wybudowaniu generował jak najmniejsze koszty eksploatacyjne. Nie jest już tajemnicą, że przez ucieczkę ciepła z domu najwięcej energii potrzeba do ogrzewania zimą i klimatyzacji. A ile ciepła tracimy? Może uciekać go bardzo dużo. Zużycie energii można więc ograniczyć przez zmniejszenie ucieczki ciepła przez podłogę na gruncie, ściany zewnętrzne, okna, drzwi i dach. Niewielkie straty ciepła przekładają się bowiem na mniejsze rachunki za energię cieplną. W tym zakresie jednym z najważniejszych parametrów jest współczynnik przenikania ciepła. Współczynnik przenikania ciepła U - fundamentyFot. LegalletWWspółczynnik przenikania ciepła - co to jest?Współczynnik przenikania ciepła U określa zdolność przenikania ciepła przez przegrody budowlane, na przykład ściany i dachy. Określa ile energii (wyrażonej w watach) przenika przez 1 metr kwadratowy przegrody (ściany, dachy, okna, drzwi itp.), gdy różnica temperatury z obu jej stron wynosi 1 K (kelwin). Jednostką współczynnika przenikania ciepła jest więc W/(m²·K). Im niższa wartość współczynnika U, tym lepszym izolatorem jest przegroda i mniejsze są straty rzecz ujmując, współczynnik przenikania ciepła powie nam, na jakie straty ciepła musimy się przygotować i czy rachunki za ogrzewanie będą wysokie czy niskie. Ze współczynnikiem przewodzenia ciepła ściśle wiąże się inny parametr – współczynnik przenikania ciepła λ. Jego wartość określa szybkość przepływu ciepła przez różne materiały. Przyjmuje się go zwykle według danych producenta dla warunków średnio wilgotnych. Im materiał słabiej przewodzi ciepło (ma mniejszą wartość λ), tym lepiej nadaje się na izolację przenikania ciepła U - oknaFot. Oknoplast/AluhausWWspółczynnik przenikania ciepła - wzórDo obliczenia współczynnika przenikania ciepła U potrzebne są dwie wartości: współczynnik przewodzenia ciepła λ i grubość przegrody lub materiału. Zależność między nimi wyraża się wzorem:U = λ/dgdzie: λ – przewodność cieplna, d – grubość przegrody lub wzór jest często wykorzystywany do prostego porównywania materiałów, ponieważ współczynnik U jest podawany w przepisach w celu określenia minimalnej izolacyjności konkretnych przegród. Takie zastosowanie tej zależności (tego wzoru) jest prawdziwe, jeżeli mamy do czynienia z bardzo prostą przegrodą wykonaną z jednego materiału. Jeśli natomiast przegroda ma skomplikowaną budowę i składa się z wielu materiałów, to jej współczynnik U wymaga już złożonych obliczeń i użycie takiego prostego przelicznika bywa powodem powstawania tego powodu do określenia izolacyjności termicznej przegrody stosuje się opór cieplny, który jest odwrotnością współczynnika = 1/UOpór cieplny całej przegrody jest sumą oporów poszczególnych warstw oraz oporów napływu i odpływu ciepła. Opór pojedynczej warstwy można obliczyć ze wzoru:R = d/λAby dowiedzieć się, jaką izolacyjność cieplną ma ściana, należy zsumować opór cieplny każdej z jej przenikania ciepła U - ściany zewnętrzneFot. Termo OrganikaWspółczynnik przenikania ciepła – warunki techniczneJest jednym z najważniejszych parametrów, który trzeba wziąć pod uwagę przy projektowaniu i budowie domu. Dlatego maksymalne wartości dla każdej z przegród zewnętrznych są określone przez przepisy, a dokładniej Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Od 2014 roku wartości współczynnika U są co pewien czas zaostrzane. Kolejne zmiany będą obowiązywać od 1 stycznia 2021 roku. Potocznie nazywa się je standardem WT przenikania ciepła U - dachFot. Isover PolskaWWspółczynnik przenikania ciepła - tabelaWartość współczynnika U dla konkretnych przegród jest inna. Od stycznia 2017 roku normy współczynnika przenikania ciepła nie mogą być większe niż:0,30 W/(m²K) dla podłogi na gruncie,0,23 W/(m²K) dla ścian zewnętrznych,0,18 W/(m²K) dla dachów i stropodachów,1,1 W/(m²K) dla okien,1,3 W/(m²K) dla okien połaciowych,1,5 W/(m²K) dla drzwi przenikania ciepła 2021Od 2021 roku według przepisów zostaną obniżone normy regulujące izolację dachów i ścian zewnętrznych do następujących wartości:0,30 W/(m²K) dla podłogi na gruncie,0,20 W/(m²K) dla ścian zewnętrznych,0,15 W/(m²K) dla dachów i stropodachów,0,9 W/(m²K) dla okien,1,1 W/(m²K) dla okien połaciowych,1,3 W/(m²K) dla drzwi zastosowanie ma współczynnik U w praktyce? Wartość współczynnika przenikania ciepła dla poszczególnych przegród zależy w głównej mierze od ich grubości oraz warstwy izolacji cieplnej. Z pewnością warto wybierać materiały o jak najniższym współczynniku λ i układać je grubszą warstwą. Inwestycja w takie ocieplenie zwróci się w postaci niższych rachunków za ogrzewanie domu. Współczynnik przenikania ciepła UWT 2021Więcej o:
Publikacja ma na celu przedstawienie metodyki pomiaru współczynnika przenikania ciepła w warunkach polowych, która przedstawiona jest w nietłumaczonej na języki polski normie ISO 9869 Dzięki szerokiej promocji „energooszczędności”, przenikalność cieplna, jest chyba jedyną z właściwości okien, której na dobre udało się przebić do świadomości inwestorów i sprzedawców. Wiedza o jej istnieniu nie oznacza jednak, że potrafią z niej właściwie korzystać. Weźmy pierwszy z brzegu przykład związany z wymianą stolarki w istniejącym obiekcie. Decyzja o zakupie podejmowana jest zazwyczaj wtedy, gdy od okna ciągnie już taki chłód, że trudno przebywać w jego pobliżu. Ten chłód, to głównie skutek niekontrolowanej infiltracji powietrza przez nieszczelności samego okna i styku ramy z murem ościeży. Po wymianie okien wnikanie zimnego powietrza zewnętrznego ustaje i większość kupujących jest zadowolona z osiągniętego efektu. Przecież nie wieje, czyli jest... cieplej. W tym przypadku uczucie „jest cieplej” ma niewielki związek z faktyczną oszczędnością energii uzyskiwaną dzięki konstrukcji okna. Właściwe uszczelnienie połączenia ościeży okiennej z oknem pozwala uniknąć jedynie tej fizycznie odczuwalnej części strat ciepła spowodowanych niekontrolowaną infiltracją powietrza. Prawdziwe oszczędności energii związane są z różnicami pomiędzy oknem starym i nowym, w zakresie posiadanej przez nie właściwości nazwanej w normie PN-EN 14351-1+A1:2010 przenikalnością cieplną. Norma nie ustala żadnych wymagań w tym względzie pozostawiając producentom pełną swobodę deklarowania wartości współczynnika ciepła okien i drzwi balkonowych, co wynika z przedstawionego poniżej fragmentu tabeli klasyfikacyjnej normy wyrobu. Przenikalność cieplnaW/(m2 * K) npd Wartości deklarowane Przenikalność cieplna okna PVC jest określana przy użyciu współczynnika przenikania ciepła „Uw” podającego ilość energii w watach ( W = wat ), przenikającej przez okno o określonej powierzchni (m2), przy różnicy temperatury zewnętrznej i wewnętrznej równej 1K, (1K = 1°C). Jednostką przenikalności cieplnej jest W/(m2 * K). Przenikalność cieplna dla elewacyjnych okien i drzwi zewnętrznych może być wyznaczana dwoma równorzędnymi metodami. Metodą referencyjną skrzynki grzejnej z zastosowaniem normy PN-EN ISO 12567-1 albo drogą obliczeń z zastosowaniem norm PN-EN ISO 10077-1 i PN-EN ISO 10077-2. Ze względu na łatwość stosowania, przenikalność cieplna konstrukcji okiennych znacznie częściej jest wyznaczana metodą obliczeniową. Obliczanie jest oparte na czterech częściach składowych całkowitego współczynnika przenikania ciepła: dla elementów zawierających oszklenie, współczynnika przenikania ciepła oszklenia, obliczonego z zastosowaniem EN 673 lub zmierzonego zgodnie z EN 674 lub 675, dla elementów zawierających panele nieprzezroczyste, współczynnika przenikania ciepła paneli nieprzezroczystych obliczonego zgodnie z ISO6946 i/lub ISO 10211 (wszystkie części) lub zmierzonego zgodnie z ISO 8301 lub ISO 8202, współczynnika przenikania ciepła ramy, obliczonego zgodnie z ISO 10077-2, zmierzonego zgodnie z EN 12412-2 lub przyjętego z Załącznika D do normy PN-EN ISO 10077-1:2007, liniowego współczynnika przenikania ciepła połączenia rama-oszklenie, obliczonego zgodnie z PN-EN ISO 10077-2 lub przyjętego z Załącznika E do normy PN-EN ISO 10077-1:2007 Okno pojedyncze schemat konstrukcji Obliczenie współczynnika przenikania ciepła „Uw” okna pojedynczego należy przeprowadzać według następującego wzoru: Obliczanie współczynnika przenikania ciepła Uw gdzie: Ug - Współczynnik przenikania ciepła oszkleniaAg - Pole powierzchni szybyUf - Współczynnik przenikania ciepła ramyAf - Pole powierzchni ramyΨg - Liniowy współczynnik przenikania ciepła spowodowany połączonymi efektami oszklenia, ramki dystansowej i ramylg - Długość liniowego mostka cieplnego na styku szyby z ramąA - Całkowite pole powierzchni okna, (Ag + Af)współczynnika przenikania ciepła w warunkach polowych, która przedstawiona jest w nietłumaczonej na języki polski normie ISO 9869 Thermal insulation – Building elements