Pāriet uz saturu

U vērtības aprēķins pēc DIN EN ISO 6946: aprēķina ceļš un kļūdu avoti

6 min lasīšanas

U vērtība ir kopējās siltumpretestības (Wärmedurchgangswiderstand) apgrieztā vērtība. Metode ir aprakstīta DIN EN ISO 6946 2018-03 izdevumā „Bauteile – Wärmedurchlasswiderstand und Wärmedurchgangskoeffizient – Berechnungsverfahren“ (būvelementi – siltuma caurlaidības pretestība un siltumcaurlaidības koeficients – aprēķina metode). Izdevums aizstāj 2008-04 izdevumu, un tas ir labots ar 1. labojumu no 2023-04. Pats aprēķins ir īss; kļūdas rodas ieejas vērtībās, un esošajās ēkās tās ir īpaši svarīgas, jo uzbūve un slāņu stāvoklis tur reti ir dokumentēti.

Aprēķina ceļš trijos soļos

  1. Slāņa pretestība: R = d / λ, tātad slāņa biezums metros, dalīts ar siltumvadītspēju W/(m·K).
  2. Kopējā pretestība: RT = Rsi + R1 + R2 + … + Rse, tātad slāņu pretestību summa plus abas siltumpārejas pretestības iekšpusē un ārpusē.
  3. U vērtība: U = 1 / RT W/(m²·K).

Pārejas pretestības neaprēķina, bet ņem no normas tabulām. Tās atšķiras tikai pēc būvelementa novietojuma, un tās nevar ietekmēt ar materiāla izvēli vai būvelementa biezumu. Ārsienai Fraunhofer IBP (Fraunhofer ēku fizikas institūts) 2022. gada publikācijā rēķina ar Rsi = 0,13 un Rse = 0,04 m²K/W un to dēvē par pašlaik pieņemto aprēķinu.

Skaitļu piemērs: vienslāņa siena, nesiltināta un siltināta

Siltumvadītspējas ir pieņēmumi šim piemēram; projektā ir spēkā aprēķina vērtības no normas vai produktu dokumentācijas.

Slānis d [m] λ [W/(m·K)] R [m²K/W]
Pāreja iekšpusē (Rsi) – – 0,13
Iekšējais apmetums 0,015 0,70 0,021
Mūris 0,365 0,40 0,913
Ārējais apmetums 0,020 0,87 0,023
Pāreja ārpusē (Rse) – – 0,04
Summa RT 1,127

No tā izriet U = 1 / 1,127 ≈ 0,89 W/(m²·K). Ja ārpusē pievieno 12 cm siltumizolācijas ar λ = 0,035 W/(m·K), pretestība pieaug par 0,12 / 0,035 = 3,43 m²K/W. Tad RT = 4,555 m²K/W un U ≈ 0,22 W/(m²·K).

Variants ar ventilējamu fasādi: priekšā piekārtā apdare atrodas aiz stipri ventilēta gaisa slāņa un netiek ņemta vērā, ārējais apmetums atkrīt, un Rse ir spēkā Rsi vērtība. Tad RT = 0,13 + 0,021 + 0,913 + 3,429 + 0,13 = 4,623 m²K/W un U ≈ 0,22 W/(m²·K). Rezultāts šeit ir gandrīz vienāds, jo konstrukcijā dominē siltumizolācija; plānas vai trūkstošas siltumizolācijas gadījumā atšķirība būtu lielāka.

Ko skaitlis nozīmē: U vērtība apraksta siltuma plūsmu, kas uz katru būvelementa virsmas kvadrātmetru un katru temperatūras starpības kelvinu plūst caur būvelementu. Pie 100 m² sienas virsmas un 20 K starpības tas nesiltinātajā piemērā būtu apmēram 1770 W, siltinātajā apmēram 440 W. Tas ir momentuzņēmums pie stacionāriem pieņēmumiem, nevis gada bilance.

Otrādi var noteikt nepieciešamo siltumizolācijas biezumu mērķa vērtībai: d = (1/Ujauna − 1/Uesošā) · λ. Ja Ujauna = 0,24 W/(m²·K) tas dod (4,167 − 1,127) · 0,035 ≈ 0,106 m. Formula paredz viendabīgus slāņus; klāt nāk korekcijas dībeļiem un citām ietekmēm.

Vērtība 0,24 ir augstākā vērtība, ko Gebäudemodernisierungsgesetz (Ēku modernizācijas likums) 7. pielikums min dzīvojamo ēku ārsienām, ja siltumizolācijas slāņi tiek izvietoti esošas sienas ārpusē. Kad šī prasība stājas spēkā un kādi ir izņēmumi, aprakstīts rakstā GEG heißt jetzt GModG.

Tipiski kļūdu avoti

  • Nepareiza iekšējā pretestība: pelējuma pierādījums siltuma tiltiem rēķina ar Rsi = 0,25, nevis 0,13 m²K/W. Kas šo vērtību pārņem U vērtības aprēķinā, tas U vērtību novērtē par zemu: piemērā 0,80, nevis 0,89 W/(m²·K) nesiltinātai, 0,21, nevis 0,22 siltinātai. Kāpēc pelējuma pierādījumā tiek pieņemta augstākā vērtība, skaidro raksts par Schimmelkriterium.
  • Ventilējama fasāde: stipri ventilēta gaisa slāņa gadījumā atkrīt gaisa slāņa un visu ārpus tā esošo slāņu pretestība; Rse ir spēkā tā paša būvelementa Rsi vērtība. Tā to apkopo BAFA (Federālais Ekonomikas un eksporta kontroles birojs) tehnisko FAQ saraksts par BEG (Bundesförderung für effiziente Gebäude, federālais atbalsts energoefektīvām ēkām), 5.0 versija, 03/2023. Noteicošā ir attiecīgā aktuālā redakcija.
  • Nominālā vērtība aprēķina vērtības vietā: metode balstās uz siltumvadītspējas aprēķina vērtībām. Siltumvadītspēja turklāt ir atkarīga no mitruma; samircis esošs būvmateriāls tai ir cita vērtība nekā tabulā.
  • Nehomogēni slāņi: koka spāres blakus siltinātai starpai vai metāla stiprinājumi prasa normas tuvināto metodi. F pielikuma korekcijas faktors aptver metāla stiprinājumus; citi gadījumi, kuros metāls pārklāj siltumizolāciju, atrodas ārpus normas.
  • Nepareiza piemērošanas joma: logi, aizkarsienas un būvelementi ar siltuma apmaiņu ar būvpamatni ir izslēgti.
  • Siltuma tiltu gaidīšana U vērtībā: to tajā nav. Tie bilancē tiek ņemti vērā ar pielaidi visai apvalka virsmai.
  • Vienības: biezumus ievietot centimetros vai milimetros, siltumvadītspēju W/(m·K): kļūda ir koeficients 100 vai 1000, un tā ir pamanāma tikai tad, ja rezultāts ir neticams.
  • Pārāk agra noapaļošana: slāņu pretestības noapaļot tikai beigās. Kas katru starprezultātu noapaļo līdz vienai zīmei aiz komata, tas sagroza tieši nesiltināto sienu: piemērā U vērtība būtu 1,0, nevis 0,89 W/(m²·K).

Esošās ēkas: uzbūve ir lielākais nezināmais

Esošām sienām aprēķina formula reti ir problēma, bet gan jautājums, kas atrodas sienā. Gebäudemodernisierungsgesetz 38. panta 4. punkts esošu ēku energoefektivitātes novērtēšanai pieļauj, ja raksturlielumu trūkst, izmantot pārbaudītas pieredzes vērtības salīdzināmu vecuma klašu būvelementiem. Tas ir bilances vienkāršojums, nevis aizstājējs zināšanām par slāņu biezumiem un stāvokli.

Skaitļu piemērs, kāds ir iepriekš, rāda aprēķina ceļu, bet pierādījumu neaizstāj. Tā izteiksmes spēks ir tik liels, cik pieņēmumi par esošo slāņu biezumu, siltumvadītspēju un mitruma stāvokli.

Avoti

Lasīt tālāk

Vairāk prakses zināšanu no tās pašas tēmu jomas.