U-värdet eller värmeöverföringskoefficienten för en komponent är den viktigaste uppmätta variabeln för dess isolerande egenskaper. Läs här hur det beräknas och vad det betyder exakt.
De viktigaste sakerna en överblick
Vad betyder U-värdet?
Den U-värdet indikerar den mängd värme som passerar genom en kvadratmeter av en komponent per tidsenhet med en skillnad på 1 K. temperatur Den fungerar således som en måttenhet för att indikera värmeförlusten hos en komponent.
Vilket U-värde är bättre?
Ju högre U-värde desto värre är den isolerande effekten. Följaktligen är ett lågt U-värde ett tecken på en god isoleringseffekt.
Hur beräknar man U-värdet?
För homogena komponenter gjorda av ett material beräknas U-värdet genom att dela värmeledningsförmågan λ med skikttjockleken.
Vad betyder U-värdet?
U-värdet, även känt som värmeöverföringskoefficienten eller värmegenomsläppligheten, anger värmeflödet per timme genom en komponent från den varma till den kalla sidan. Mer exakt beskriver den mängden värme som transporteras från insidan till utsidan på en sekund genom en komponent på en kvadratmeter med en temperaturskillnad på en grad (1 K) Celsius. Detta gör det möjligt att bestämma vilka isoleringsegenskaper en komponent har.
I grund och botten:Ju lägre U-värde, desto bättre isoleringseffekt. Eller omvänt, ju högre U-värde, desto sämre isoleringseffekt. Du kan beräkna U-värdet med en formel eller online med en U-värdekalkylator. U-värdet anges i watt per kvadratmeter och Kelvin W / (m² · K). Följande exempel ska hjälpa dig att utveckla en känsla för U-värdet - eller för goda och dåliga isoleringsegenskaper.
- Fönster med glasrutor: U-värde 5,2 W / (m² · K)
- Fönster med tvåglasfönster: U-värde 3,5 W / (m² · K)
- Fönster med värmeisoleringsglas: U-värde 1,8 W / (m² · K)
- Fönster med modern värmeisolering: U-värde på 1,4 W / (m² · K)
- Lågenergihusfönster: U-värde ≤ 1,2 W / (m² · K)
U-värdet och EnEV
Energibesparingsförordningen EnEV definierar ett maximalt U-värde för alla huskomponenter och avgör hur mycket värme ett hus får förlora. Det gäller alla renoveringsåtgärder, förutom att ditt hus är en fredad byggnad. Det finns också en minimi-gräns (10 procents regel) för mindre arbete, så att kraven inte gäller om en komponent endast renoveras minimalt (till exempel reparation av sprickor).
Men om du vill renovera ditt hus omfattande, till exempel genom att förnya taket, måste du följa kraven i EnEv. Värdena varierar beroende på hustyp. I passivhuset kan till exempel de föreskrivna maximivärdena vara nästan 70 procent lägre än i ett standardhus. I händelse av en ny byggnad eller en renovering av en befintlig måste minimikrav på U-värde uppfyllas.
Om de angivna U-värdena inte följts under konstruktionen är det ingen skyldighet att eftermontera, förutom översta våningen. Så länge detta är tillgängligt och rummen nedan kan värmas, får ett U-värde på 0,24 W / (m² · K) för taket på översta våningen inte överskridas i bostadshus. Målet med de ständigt ökande kraven på U-värdet är mycket enkelt: energibesparing. Ett hus som är så väl tillslutet från yttre klimatförhållanden som möjligt, dvs. ett lågt U-värde, innebär att mindre energi måste användas för att hålla Your-Best-Home.net varm.
Bra att veta: U-värdena för EnEV behöver inte följas om komponenterna byggdes eller förnyades efter den 31 december 1983 i enlighet med energibesparingsregler (värmeisoleringsförordning).
"U-värdet beskriver inte fullt ut ett huss energibeteende", kritiserar experter. De är övertygade om att hus i massivt trä till exempel förbrukar betydligt mindre energi i praktiken än de teoretiska beräkningarna av värmeöverföringskoefficienten visar.
Vilka U-värden föreskriver EnEV?
Enligt EnEv måste följande U-värden följas:
Yttervägg: Ett maximalt U-värde på 0,24 W / (m²K) gäller för fasadisolering.
Windows: Om du byter ut dina fönster är ett maximalt U-värde på 1,30 W / (m²K) tillåtet. Om du bara byter rutor gäller en gräns på 1,10 W / (m²K) för de nya rutorna. U-gränsen för takfönster är 1,40 W / (m²K). Franska dörrar med skjut- eller vikmekanism kan ha ett U-värde på maximalt 1,6 W / m²K.
Tak: För ett lutande tak gäller ett maximalt U-värde på 0,24 W / (m²K) för isolering ( isolering mellan takbjälkar, isolering under takbjälkar, isolering ovanför takbjälkar). Med ett platt tak (varmt tak, kallt tak eller inverterat tak) tillåts ett U-värde på 0,20 W / (m²K).
Tak på översta våningen: U-värde på 0,24 W / (m²K) gäller för gångbar och icke gångbar isolering.
Ytterdörrar: Här måste U-värdet vara under 1,8 W / (m²K).
Källartak, källarväggar, källarvåningen: Om du isolerar ditt källartak ovanifrån eller under, gäller ett U-värde på 0,30 W / (m²K). Detsamma gäller även isolering av källarväggen från insidan eller utsidan (periferisolering). Om du isolerar källarvåningen måste du vara uppmärksam på ett U-värde på max. 0,50 W / (m²K).
Beräkna U-värdet
Följande variabler är inblandade i U-värdet:
- Värme = termisk energi per tidsenhet = fysisk kvantitet, effekt med enheten W (watt)
- Area = 1 kvadratmeter (area) av en komponent, till exempel vägg, tak eller tak
- Temperaturskillnad på 1 Kelvin mellan den inre och yttre ytan av en komponent, varvid lufttemperaturen menas här och inte temperaturen på komponentytan
- Kelvin är måttenheten för temperaturskillnaden; 1 Kelvin motsvarar 1 grad Celsius
Beräkna U-värdet för homogena komponenter
Den viktigaste avgörande faktorn vid beräkning av U-värdet är värmeledningsförmågan hos de använda materialen. Beräkningen är ganska enkel för homogena komponenter. Du behöver bara dela värmeledningsförmågan λ med skikttjockleken.
Beräkna U-värdet för flerskiktade komponenter
Det är mer komplicerat med komponenter i flera lager. I det här fallet beräknar du U-värdena för de enskilda skikten, tar det ömsesidiga av dem, lägger till de ömsesidiga värdena och tar det ömsesidiga av summan.
U-värdet som forskningsobjekt
Ett storskaligt brandprov med träkonstruktionselement stimulerade forskningen: av de 1.210 grader Celsius inne i testbyggnaden hade endast 9,5 grader passerat den massiva träväggen - nästan all eldens energi lagrades av väggen, som bara var tio centimeter tjock. Denna anmärkningsvärda förmåga att lagra värme förtjänar ytterligare undersökning.
Tillverkaren lät U-värdet av de massiva träkonstruktionselementen mäta i en "reglerad värmelåda" i enlighet med den europeiska standarden EN ISO 8990. Testinstitut tillhandahåller en datorstyrd "hot box" som mäter värmeöverföringskoefficienten baserat på värmetransporten.
Konstant värmeflöde i laboratoriet
Respektive testkomponent installerades mellan två laboratorierum - i detta fall ett massivt träelement 208 millimeter tjockt och en kvadratmeter stort. Ett mätrum upphettades permanent till 20 grader Celsius, det andra rummet kyldes till cirka noll grader. Ett värmeflöde strömmade sålunda från den varma sidan genom testkomponenten till den kalla sidan. Värme- och ventilationsanordningar höll värmen kontinuerligt - U-värdet och konduktansen beräknades utifrån densiteten, lufttemperaturerna i värmekammaren och testkomponentens yttemperaturer. Standarder anger villkoren: U-värdet får bara beräknas när värmeflödet genom komponenten är konstant - ingenjörer talar om ett "steady state".
Temperaturförändring utomhus
Ingenjörerna spelade in när steady state uppnåddes. På detta sätt var det möjligt att testa hur snabbt väggen i massivt trä tappar värmen till utsidan. Den första testdagen kunde nästan inget värmeflöde mätas - först efter 140 timmar, dvs. efter cirka sex dagar, bestämdes ett rimligt konstant värmeflöde. Först nu kunde U-värdet beräknas. Tumregeln för husägare har varit: ju lägre U-värde, desto lägre värmekostnader. "För kortsiktig" varnar dock yrkesverksamma inom trä, "den konventionella beräkningen av värmeöverföringskoefficienten i laboratoriet försummar värmelagring och tidsfaktorn samt solenergivinster som ett hus uppnår utomhus."
Kritik mot U-värdet
De konventionella reglerna och reglerna för beräkning av värmebelastningen förutsätter att byggnadshöljet är stillastående, dvs ett konstant värmeflöde. Till skillnad från testkomponenter i laboratoriet använder en byggnad solen. Solenergivinsterna från ytterväggarna och taket ignoreras helt vid beräkning av U-värdet. Avancerade beräkningsmodeller inkluderar till exempel riktningen i vilken en vägg pekar och anger det så kallade effektiva U-värdet. På södra sidan kan till exempel utsidan av en massiv trävägg värmas upp i sådan utsträckning genom absorption av solstrålning att den inte längre tappar värme utåt och fungerar som en naturlig buffert. U-värdet bör därför ses kritiskt.
Ta hänsyn till energibeteende och lokala förhållanden
Många bidrag och stöd beror på U-värdet, erkänner experter. I byggnader med träkonstruktionselement använder invånarna i många fall betydligt mindre energi än vad konventionella beräkningar har visat. Därav vårt råd till byggare och arkitekter: Låt oss visa dig referensobjekt från träbyggnadsföretaget eller snickaren och prata med invånarna. Detta ger dig ett mer realistiskt intryck av den beräknade och faktiska förbrukningen.