U-стойността или коефициентът на топлопреминаване на даден компонент е най-важната измерена променлива за неговите изолационни свойства. Прочетете тук как се изчислява и какво означава точно.
Най-важните неща с един поглед
Какво означава U-стойността?
В U-стойност показва количеството топлина, който преминава през един квадратен метър от компонент за единица време с температурна разлика от 1 К. По този начин той служи като мерна единица, за да покаже топлинните загуби на даден компонент.
Коя U-стойност е по-добра?
Колкото по-висока е U-стойността, толкова по-лош е изолационният ефект. Съответно, ниската U-стойност е знак за добър изолационен ефект.
Как изчислявате U-стойността?
За хомогенни компоненти, изработени от един материал, U-стойността се изчислява чрез разделяне на топлопроводимостта λ на дебелината на слоя.
Какво означава U-стойността?
U-стойността, известна също като коефициент на топлопреминаване или топлопропускливост, показва почасовия топлинен поток през компонент от топлата към студената страна. По-точно, той описва количеството топлина, транспортирано отвътре навън за една секунда през компонент от един квадратен метър с температурна разлика от един градус (1 K) по Целзий. Това дава възможност да се определи кои изолационни свойства има даден компонент.
По принцип:Колкото по-ниска е U-стойността, толкова по-добър е изолационният ефект. Или, обратно, колкото по-висока е U-стойността, толкова по-лош е изолационният ефект. Можете да изчислите U-стойността с формула или онлайн с U-value калкулатор. U-стойността е дадена във ватове на квадратен метър и Келвин W / (m² · K). Следващите примери трябва да ви помогнат да развиете усещане за U-стойността - или за добри и лоши изолационни свойства.
- Прозорци със стъклени стъкла: U-стойност от 5,2 W / (m² · K)
- Прозорци с двоен стъклопакет: U-стойност от 3,5 W / (m² · K)
- Прозорци с топлоизолационно стъкло: U-стойност от 1,8 W / (m² · K)
- Прозорци с модерно топлоизолационно остъкляване: U-стойност от 1,4 W / (m² · K)
- Нискоенергиен прозорец на къща: U-стойност ≤ 1,2 W / (m² · K)
U-стойността и EnEV
Наредбата за енергоспестяване EnEV определя максимална U-стойност за всички компоненти на къща и определя колко топлина може да загуби една къща. Прилага се за всички мерки за обновяване, с изключение на това, че къщата ви е в списъка на сградите. Освен това има ограничение de minimis (правило от 10 процента) за по-малка работа, така че изискванията да не се прилагат, ако даден компонент е само минимално обновен (например ремонт на пукнатини).
Ако обаче искате да обновите обширно къщата си, например чрез подмяна на покрива, тогава трябва да се придържате към изискванията на EnEv. Стойностите варират в зависимост от вида на къщата. Например в пасивната къща предписаните максимални стойности могат да бъдат почти 70 процента по-ниски от тези в стандартната къща. В случай на нова сграда или обновяване на съществуваща, трябва да бъдат изпълнени минималните изисквания за U-стойност.
Ако посочените U-стойности не са били спазени по време на строителството, няма задължение за преоборудване, с изключение на последния етаж. Докато това е достъпно и стаите отдолу могат да се отопляват, U-стойност от 0,24 W / (m² · K) за тавана на горния етаж не трябва да бъде надвишавана в жилищни сгради. Целта на непрекъснато нарастващите изисквания към U-стойността се казва съвсем просто: икономия на енергия. Къща, която е възможно най-добре изолирана от външните климатични условия, т.е. ниска U-стойност, означава, че трябва да се използва по-малко енергия, за да се поддържа топло на вашия-Best-Home.net.
Добре е да знаете: U-стойностите на EnEV не трябва да се спазват, ако компонентите са били построени или подновени след 31 декември 1983 г. в съответствие с енергоспестяващите разпоредби (наредба за топлоизолация).
„U-стойността не описва напълно енергийното поведение на къща“, критикуват експертите. Те са убедени, че къщите от масивна дървесина например консумират значително по-малко енергия на практика, отколкото показват теоретичните изчисления на коефициента на топлопреминаване.
Кои U-стойности предписва EnEV?
Според EnEv трябва да се спазват следните U-стойности:
Външна стена: Максималната U-стойност от 0,24 W / (m²K) се отнася за фасадната изолация.
Windows: Ако замените прозорците си, е разрешена максимална U-стойност от 1,30 W / (m²K). Ако замените само панелите, за новите панели се прилага ограничение от 1,10 W / (m²K). Ограничението на U-стойността за покривни прозорци е 1,40 W / (m²K). Френските врати с плъзгащ се или сгъваем механизъм могат да имат U-стойност максимум 1,6 W / m²K.
Покрив: За скатен покрив максималната U-стойност от 0,24 W / (m²K) се отнася за изолацията ( изолация между гредите, изолация под гредите, изолация над гредите). При плосък покрив (топъл покрив, студен покрив или обърнат покрив) се допуска U-стойност от 0,20 W / (m²K).
Таван на най-горния под: U-стойност от 0,24 W / (m²K) се отнася за изолация за ходене и непътуване.
Външни врати: Тук U-стойността трябва да е под 1,8 W / (m²K).
Таван на мазето, сутеренните стени, сутеренният под: Ако изолирате сутеренния си таван отгоре или отдолу, се прилага U-стойност от 0,30 W / (m²K). Същото се отнася и за изолацията на стената на избата отвътре или отвън (изолация по периметъра). Ако изолирате пода на мазето си, трябва да обърнете внимание на U-стойност от максимум 0,50 W / (m²K).
Изчислете U-стойността
Следните променливи участват в U-стойността:
- Топлина = топлинна енергия за единица време = физическо количество, мощност с единица W (вата)
- Площ = 1 квадратен метър (квадратен метър) площ на компонент, например стена, таван или покрив
- Температурна разлика от 1 Келвин между вътрешната и външната повърхност на даден компонент, като тук се има предвид температурата на въздуха, а не температурата на повърхността на компонента
- Келвин е мерната единица за температурната разлика; 1 Келвин съответства на 1 градус по Целзий
Изчислете U-стойността на хомогенните компоненти
Основният решаващ фактор при изчисляването на U-стойността е топлопроводимостта на използваните материали. Изчислението е доста просто за хомогенни компоненти. Трябва само да разделите топлопроводимостта λ на дебелината на слоя.
Изчислете U-стойността на многослойните компоненти
По-сложно е с многослойните компоненти. В този случай изчислявате U-стойностите на отделните слоеве, вземате реципрочните от тях, добавяте реципрочните стойности и вземате реципрочните на общите.
U-стойността като обект на изследване
Мащабен тест за пожар с дървени строителни елементи стимулира изследванията: от 1210 градуса по Целзий вътре в тестовата сграда само 9,5 градуса са преминали масивната дървена стена - почти цялата енергия на огъня се съхранява от стената, която е била дебела само десет сантиметра. Тази забележителна способност да съхранява топлина заслужава допълнително проучване.
Производителят разполага с U-стойността на конструктивните елементи от масивен дървен материал, измерена в "регулирана отоплителна кутия" в съответствие с европейския стандарт EN ISO 8990. Изпитвателните институти предоставят компютърно управляван „горещ блок“, който измерва коефициента на топлопреминаване въз основа на транспорта на топлина.
Постоянен топлинен поток в лабораторията
Съответният компонент за изпитване беше инсталиран между две лабораторни помещения - в случая елемент от масивно дърво с дебелина 208 милиметра и размер един квадратен метър. Едното измервателно помещение беше постоянно затоплено до 20 градуса по Целзий, второто помещение беше охладено до около нула градуса. По този начин топлинен поток преминава от топлата страна през тестващия компонент към студената страна. Устройствата за отопление и вентилация поддържат топлинния поток непрекъснато - U-стойността и проводимостта се изчисляват от неговата плътност, температурите на въздуха в отоплителната камера и повърхностните температури на изпитвания компонент. Стандартите определят условията: U-стойността може да бъде изчислена само когато топлинният поток през компонента е постоянен - инженерите говорят за "стабилно състояние".
Промяна на температурата на открито
Инженерите регистрираха, когато се достигне стабилно състояние. Това направи възможно да се тества колко бързо стената от масивно дърво губи топлина навън. През първия ден от тестването не може да се измери почти никакъв топлинен поток - само след 140 часа, т.е. след около шест дни, беше определен разумно постоянен топлинен поток. Едва сега може да се изчисли U-стойността. Основното правило за собствениците на сгради е: колкото по-ниска е U-стойността, толкова по-ниски са разходите за отопление. „Твърде кратко мислене, обаче, предупреждават специалистите в дърводобива,„ конвенционалното изчисляване на коефициента на топлопреминаване в лабораторията пренебрегва съхранението на топлина и фактора на времето, както и печалбите от слънчевата енергия, които една къща постига на открито. “
Критика на U-стойността
Конвенционалните правила и разпоредби за изчисляване на топлинния товар предполагат, че обвивката на сградата е неподвижна, т.е.постоянен топлинен поток. За разлика от тестовите компоненти в лабораторията обаче сградата използва слънцето. Печалбите от слънчева енергия от външните стени и покрива обаче са напълно пренебрегнати при изчисляване на U-стойността. Моделите за усъвършенствани изчисления включват например посоката, в която е насочена стената и указват така наречената ефективна U-стойност. Например от южната страна външната страна на масивна дървена стена може да се нагрее до такава степен, че вече да не губи никаква топлина навън и да действа като естествен буфер. Следователно трябва да разгледате критично U-стойността.
Вземете предвид енергийното поведение и местните условия
Много безвъзмездни средства и подкрепа зависят от U-стойността, признават експерти. В сгради с дървени конструктивни елементи жителите в много случаи използват значително по-малко енергия, отколкото показват конвенционалните изчисления. Оттук и нашият съвет към строителите и архитектите: Нека ви покажем референтни обекти от дърводелската фирма или дърводелец и да поговорим с жителите. Това ви дава по-реалистично впечатление за изчисленото и действителното потребление.
