Jak obliczyć przenikalność cieplną ściany i dachu?

_{Co oznacza przenikalność cieplna?}

Jest ona określana przez współczynnik przenikania ciepła, oznaczany symbolem U i podawany w jednostkach W/(m²K). Określa ile ciepła (W) przepływa przez jednostkową powierzchnię danej przegrody budowlanej (1 metr kwadratowy), jeśli po dwóch jej stronach panuje różnica temperatury 1 Kelwin. Im niższa wartość współczynnika U, tym cieplejsza ściana i dach, a tym samym mniejsze straty ciepła.

_{Jakie współczynniki powinny mieć przegrody?}

Zgodnie z obowiązującymi normami, maksymalna wartość współczynnika U dla dachów musi być równa lub niższa niż 0,18 W/m²K, dla ścian zewnętrznych to 0,23 W/(m²K). Natomiast pamiętajmy, że od 2021 roku współczynniki te będą wynosić odpowiednio 0,15 W/(m²K) dla dachów oraz 0,20 W/(m²K) dla ścian zewnętrznych. Budując dziś, trzeba więc brać pod uwagę te wymagania i stawiać przegrody o odpowiednio niskim współczynniku.

_{Obliczenie współczynnika U}

Do obliczania współczynnika przenikania ciepła bierze się pod uwagę grubość przegrody i poszczególnych jej warstw oraz rodzaj zastosowanych materiałów. Pamiętajmy, że obliczenia współczynnika U najczęściej nie uwzględniają mostków termicznych, które zmniejszają izolacyjność cieplną przegrody.  Dlatego bardzo istotne jest prawidłowe wykonanie szczelnych komór i systemów termoizolacyjnych.

Pierwszym krokiem obliczeń jest określenie oporu cieplnego. Współczynnik oporu cieplnego wyraża się symbolem R i oblicza według wzoru: R = d/λ

Gdzie: R – opór cieplny, d – grubość ściany wyrażana w metrach, λ – współczynnik przewodzenia ciepła wyrażany w W/m²K (znajdziemy go w specyfikacji technicznej materiałów budowlanych).

Do obliczeń należy dodać współczynnik przejmowania ciepła od strony wewnętrznej (Rsi) oraz współczynnik przejmowania ciepła od strony zewnętrznej (Rse). Dodanie współczynników R + Rsi + Rse wyznacza całkowitą wartość oporu cieplnego.

Współczynnik przenikania ciepła U jest wyrażony wzorem: U=1/R

Oto przykład obliczeń współczynnika przenikania ciepła dla ściany zewnętrznej (Rsi = 0,13, Rse = 0,04 [m² K/W]) składającej się z następujących warstw jednorodnych:

• tynk cementowo - wapienny wewnętrzny, gr. 1,5 cm, λ = 0,82 W/(m²K)
• mur z betonu komórkowego odmiany 600, gr. 24 cm, λ = 0,21 W/(m²K)
• wełna skalna, gr. 12 cm, λ = 0,042 W/(m2K)
• tynk mineralny cienkowarstwowy, gr. 5 mm, λ = 0,82 W/(m²K)

Całkowity opór cieplny ściany wynosi:

R=0,13 + 0,015/0,82 + 0,24/0,21 +0,12/0,042 + 0,005/0,82 + 0,04=4,194 m²  K/W

Współczynnik przenikania ściany zewnętrznej wynosi:

U=1/R czyli U=1/ 4,194=0,24 W/m²K