Co to jest współczynnik przenikania ciepła? Dlaczego ten wskaźnik ma duże znaczenie?

Ile ciepła będzie uciekać przez ściany, a ile przez dach czy okna? Tu nie trzeba bazować na szacunkowych danych. Do dokładnego obliczenia strat ciepła dla poszczególnych przegród budowlanych i materiałów służy współczynnik przenikania ciepła (tzw. współczynnik U). Jak go obliczyć i dlaczego to takie ważne? Odpowiedzi znajdziesz w poniższym artykule!

Opublikowano: 5-09-2023

Co oznacza współczynnik przenikania ciepła?

Współczynnik U jest podawany np. w informacjach od producentów stolarki drzwiowej i okiennej, oblicza się go też podczas projektowania nowych budynków. Co kryje się pod tym pojęciem? Najprostsza definicja współczynnika przenikania ciepła jest następująca: to ilość energii (wyrażona w watach), jaka przedostaje się przez 1 m2 powierzchni przegrody budowlanej w sytuacji, gdy różnica temperatur pomiędzy obiema jej stronami wynosi 1 kelwin (K). Przegrody budowlane, o których mowa w definicji, to te elementy budynku, które mają kontakt z powietrzem na zewnątrz – ściany, dach, okna, drzwi.

Pojęcie przenikalności cieplnej może wydawać się dość abstrakcyjne. W rzeczywistości współczynnik U jest miarodajną, uniwersalną informacją na temat tego, czy dana przegroda budowlana zapewni odpowiednią izolację cieplną.

Jak obliczyć współczynnik U? Poznaj wzór na przenikalność cieplną

Producenci okien i drzwi są zobowiązani do podawania współczynnika przenikania ciepła dla swoich wyrobów. Co jednak w przypadku innych przegród budowlanych – ścian czy dachu, które mogą być budowane z wielu rodzajów materiałów, a do tego różnić się grubością? Wartość współczynnika przenikania ciepła można obliczyć samodzielnie. Potrzebny jest do tego jeden kluczowy parametr: wskaźnik λ (lambda) dla danego rodzaju materiału budowlanego. Taką informację można zawsze znaleźć w dokumentacji udostępnianej przez producenta. Oprócz tej wartości podczas obliczania współczynnika przenikalności cieplnej trzeba także znać grubość materiału.

Te dane służą do wyliczenia oporu cieplnego (R). Robi się to według wzoru: R = d/λ, gdzie „d” to grubość wyrażona w metrach, a λ współczynnik przewodzenia ciepła wyrażony w jednostce W/K (wat/kelwin).

Jak ma się opór cieplny do współczynnika przenikania ciepła? Drugi ze wskaźników jest odwrotnością pierwszego. Wystarczy więc wykonać proste obliczenie: podzielić 1 przez wartość oporu cieplnego – według wzoru U = 1/R. Wynik tego równania będzie właśnie współczynnikiem U.

Jakie są normy współczynnika przenikania ciepła dla przegród budowlanych?

Takie obliczenia zdecydowanie mają zastosowanie praktyczne. Przede wszystkim stosuje się je po to, by porównać parametry budynku z normami wskazanymi w warunkach technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Warto wiedzieć, że ich wartości (obowiązujące dla nowo budowanych nieruchomości) są coraz bardziej rygorystyczne. Od 2021 roku współczynnik U musi wynosić:

  • dla ścian zewnętrznych: nie więcej niż 0,2 W/m2K;
  • dla okien i drzwi balkonowych: nie więcej niż 0,9 W/m2K,
  • dla okien połaciowych: nie więcej niż 1,1 W/m2

Warto pamiętać, że w przyszłości normy współczynnika przenikalności cieplnej będą się zmieniały. Dopuszczalne wartości będą jeszcze mniejsze.

Dlaczego obliczanie współczynnika U jest tak ważne?

Wartość współczynnika przenikania ciepła w poszczególnych elementach budynku warto znać nie tylko po to, by projekt był zgodny z przepisami. Dążenie do ograniczenia strat ciepła i zapewnienia dobrej izolacyjności jest ważne także z innego powodu. Dzięki zmniejszeniu wartości współczynnika U budynek może stać się energooszczędny, a dzięki temu bardziej ekologiczny i mniej kosztowny w utrzymaniu. Wykonane z materiałów o dobrych parametrach, odpowiednio grube ściany czy dach będą chroniły dom przed chłodem i zapobiegały wydostawaniu się ogrzanego powietrza na zewnątrz. A to oznacza mniej energii cieplnej potrzebnej do zapewnienia komfortu termicznego – urządzenia grzewcze mogą pracować z mniejszą mocą i zużywać mniej prądu, gazu czy innych mediów.

Co można zrobić, by poprawić parametry przenikania ciepła w budynku?

Parametry związane z izolacyjnością cieplną zawsze można poprawić – nawet wtedy, gdy budynek jest stary i mocno zniszczony. I nie musi się to wiązać z poważną modernizacją czy ingerencją w jego konstrukcję.

Najprostszym sposobem na szybkie zmniejszenie przenikania ciepła jest uszczelnienie mostków termicznych, czyli miejsc, przez które ciepłe powietrze wydostaje się z budynku na zewnątrz. Jak to zrobić? Doskonale sprawdzi się tu ocieplanie natryskowe pianką PUR. Materiał poliuretanowy łatwo wnika nawet w najmniejsze, trudno dostępne szczeliny, a do tego jest odporny na wilgoć, działanie pleśni czy grzybów. Piankę PUR można wykorzystać zarówno do tworzenia izolacji termicznej dachów, stropów, fundamentów, ścian zewnętrznych w nowych budynkach, jak i podczas docieplania oraz termomodernizacji starszych nieruchomości.

Aby poprawić współczynnik przenikania ciepła na większych powierzchniach, warto zastosować płyty termoizolacyjne PIR, wykonane z poliizocyjanuranu. Można je szybko przyciąć do odpowiedniego rozmiaru i zamontować na ścianie, stropie, dachu czy posadzce.

Płyty PIR mają wysoki wskaźnik izolacyjności cieplnej. Wygrywają pod tym względem z innymi popularnymi materiałami stosowanymi do ocieplania budynków: styropianem czy wełną mineralną. Są także od nich cieńsze – warstwa o mniejszej grubości wystarczy, by wykonać skuteczną izolację ścian i innych elementów. A dzięki odporności na działanie ognia oraz na uszkodzenia mechaniczne płyty termoizolacyjne z pianki PIR można stosować nie tylko w budynkach mieszkalnych, ale również w wymagających warunkach – w halach produkcyjnych czy magazynach.

Pamiętajmy, że dobrze wykonana izolacja pozwala nam zmniejszyć ilość uciekającego ciepła, co może przełożyć się także na oszczędności. Dlatego warto postawić na wysokiej jakości materiały, które będą cechowały odpowiednie właściwości, długi czas użytkowania i bezpieczeństwo. Grupa PCC jest jednym ze znanych na rynku dostawców płyt PIR, pianek PUR czy innych materiałów termoizolacyjnych oraz budowlanych.

Zachęcamy do zapoznania się z ofertą chemii budowalnej dostępnej na Portalu Produktowym!

Źródła:
  1. https://www.sciencedirect.com/topics/chemical-engineering/heat-transfer-coefficient
  2. https://unacademy.com/content/kerala-psc/study-material/fermentation-technology/overall-heat-transfer-coefficient/
  3. https://www.muratorplus.pl/technika/izolacje/wspolczynnik-przenikania-ciepla-od-czego-zalezy-wspolczynnik-u-przegrod-budowlanych-aa-iTn4-bLg6-hCpS.html

Komentarze
Dołącz do dyskusji
Brak komentarzy
Oceń przydatność informacji
- (brak)
Twoja ocena