Скокни на содржината

Пресметка на U-вредност според DIN EN ISO 6946: тек и извори на грешки

6 мин. читање

U-вредноста е реципрочна вредност на отпорот на пренос на топлина. Постапката стои во DIN EN ISO 6946, издание 2018-03, „Bauteile – Wärmedurchlasswiderstand und Wärmedurchgangskoeffizient – Berechnungsverfahren“ (градежни елементи – отпор на проводливост на топлина и коефициент на пренос на топлина – постапки за пресметка). Изданието го заменува она од 2008-04 и е коригирано со корекцијата 1 од 2023-04. Самата пресметка е кратка; грешките настануваат кај влезните вредности, а кај постојните градби особено тежат, бидејќи таму составот и состојбата на слоевите ретко се документирани.

Тек на пресметката во три чекори

  1. Отпор на слој: R = d / λ, значи дебелина на слојот во метри поделена со топлинската спроводливост во W/(m·K).
  2. Вкупен отпор: RT = Rsi + R1 + R2 + … + Rse, значи збир на отпорите на слоевите плус двата отпори на премин на топлина, внатрешниот и надворешниот.
  3. U-вредност: U = 1 / RT во W/(m²·K).

Отпорите на премин не се пресметуваат, се земаат од табелите на нормата. Тие се разликуваат само според положбата на градежниот елемент и не може да се влијае врз нив ниту со изборот на материјал ниту со дебелината на елементот. За надворешен ѕид Fraunhofer IBP во публикација од 2022 година пресметува со Rsi = 0,13 и Rse = 0,04 m²K/W и го нарекува тоа актуелно вообичаена пресметка.

Бројчан пример: еднослоен ѕид, неизолиран и изолиран

Топлинските спроводливости се претпоставки за овој пример; во проектот важат пресметковните вредности од нормата или од документацијата на производот.

Слој d [m] λ [W/(m·K)] R [m²K/W]
Премин внатре (Rsi) – – 0,13
Внатрешен малтер 0,015 0,70 0,021
Ѕидање 0,365 0,40 0,913
Надворешен малтер 0,020 0,87 0,023
Премин надвор (Rse) – – 0,04
Збир RT 1,127

Од тоа произлегува U = 1 / 1,127 ≈ 0,89 W/(m²·K). Ако однадвор се додаде 12 cm изолационен материјал со λ = 0,035 W/(m·K), отпорот расте за 0,12 / 0,035 = 3,43 m²K/W. Тогаш RT = 4,555 m²K/W и U ≈ 0,22 W/(m²·K).

Варијанта со вентилирана фасада: Закачената облога стои зад силно проветрен воздушен слој и не се зема предвид, надворешниот малтер отпаѓа, а за Rse важи вредноста на Rsi. Тогаш RT = 0,13 + 0,021 + 0,913 + 3,429 + 0,13 = 4,623 m²K/W и U ≈ 0,22 W/(m²·K). Резултатот овде е речиси ист, бидејќи изолацијата го доминира составот; кај потенка или отсутна изолација разликата би била поголема.

Што значи бројот: U-вредноста го опишува топлинскиот тек што по квадратен метар површина на елементот и по келвин температурна разлика тече низ елементот. При 100 m² ѕидна површина и разлика од 20 K тоа би било во неизолираниот пример околу 1.770 W, во изолираниот околу 440 W. Тоа е моментална слика при стационарни претпоставки, а не годишен биланс.

Обратно, потребната дебелина на изолацијата за целна вредност може да се определи: d = (1/Uнова − 1/Uпостојна) · λ. За Uнова = 0,24 W/(m²·K) тоа дава (4,167 − 1,127) · 0,035 ≈ 0,106 m. Формулата претпоставува хомогени слоеви; корекции за типловите и други влијанија доаѓаат дополнително.

Вредноста 0,24 е највисоката вредност што Прилог 7 од Gebäudemodernisierungsgesetz (Закон за модернизација на зградите, GModG) ја наведува за надворешни ѕидови на станбени згради, кога изолационите слоеви се поставуваат на надворешната страна на постоечки ѕид. Кога се применува ова барање и кои исклучоци важат, стои во прилогот GEG сега се вика GModG.

Типични извори на грешки

  • Погрешен внатрешен отпор: Докажувањето за мувла кај топлински мостови пресметува со Rsi = 0,25 наместо 0,13 m²K/W. Кој ја презема вредноста во пресметката на U-вредноста, ја потценува U-вредноста: во примерот 0,80 наместо 0,89 W/(m²·K) неизолирано, 0,21 наместо 0,22 изолирано. Зошто докажувањето за мувла ја поставува повисоката вредност, објаснува прилогот за Критериумот за мувла.
  • Вентилирана фасада: Кај силно проветрен воздушен слој отпаѓаат отпорот на воздушниот слој и на сите слоеви надвор од него; за Rse важи вредноста на Rsi на истиот елемент. Така го сумира списокот на технички FAQ на BAFA за BEG (верзија 5.0, 03/2023). Меродавна е секогаш актуелната верзија.
  • Номинална наместо пресметковна вредност: Постапката се заснова на пресметковни вредности на топлинската спроводливост. Топлинската спроводливост дополнително зависи од влажноста; навлажнет постоечки градежен материјал има друга вредност од табеларната.
  • Нехомогени слоеви: Дрвени греди покрај изолирано поле или метални прицврстувања бараат приближна постапка од нормата. Корекциониот фактор во Прилог F ги опфаќа металните прицврстувања; други случаи во кои металот ја премостува изолацијата се надвор од нормата.
  • Погрешна област на примена: Прозорците, фасадите-завеси и елементите со размена на топлина со земјиштето се изземени.
  • Да се очекуваат топлински мостови во U-вредноста: Тие не се содржани во неа. Во билансот се земаат предвид преку додаток на целата површина на обвивката.
  • Единици: Дебелини во сантиметри или милиметри, топлинска спроводливост во W/(m·K): Грешката е фактор 100 или 1000 и се забележува само ако резултатот е неверодостоен.
  • Премногу рано заокружување: Отпорите на слоевите да се заокружуваат дури на крајот. Кој секоја меѓувредност ја заокружува на едно децимално место, го фалсификува токму неизолираниот ѕид: Во примерот U-вредноста тогаш би била 1,0 наместо 0,89 W/(m²·K).

Постоечки градби: составот е најголемата непозната

Кај постојните ѕидови формулата за пресметка ретко е проблем, туку прашањето што се наоѓа во ѕидот. Gebäudemodernisierungsgesetz во § 38 став 4 за енергетското оценување на постојните згради дозволува, при недостаток на карактеристични вредности, да се користат обезбедени искуствени вредности за градежни елементи од споредливи старосни класи. Тоа е поедноставување за билансот, а не замена за познавање на дебелините на слоевите и состојбата.

Бројчан пример како горниот го покажува текот на пресметката, но не заменува докажување. Неговата изразна моќ е толку голема колку што се претпоставките за дебелината, топлинската спроводливост и состојбата на влажност на постојните слоеви.

Извори

Прочитај повеќе

Повеќе практично знаење од истата тематска област.