Jak obliczyć przenikalność cieplną ściany i dachu?

Zacznijmy od wymagań termoizolacyjności dla budynków. Obecnie maksymalna wartość współczynnika U dla ścian zewnętrznych wynosi 0,23 W/(m2K), ale od 2021 roku współczynnik ten wyniesie 0,20 W/(m2K). Budując dziś, trzeba więc brać pod uwagę te wymagania i stawiać ściany o odpowiednio niskim współczynniku.

Współczynnik przenikania ciepła dla ścian zewnętrznych jest 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 małe straty ciepła.

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.

Obliczenie współczynnika U dla ścian

Pierwszym krokiem 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 ostatecznych obliczeń należy też dodać współczynnik przejmowania ciepła od strony zewnętrznej (Rsi) oraz współczynnik przejmowania ciepła od strony wewnętrznej (Rse). Dodanie współczynnika R + Rsi + Rse wyznacza całkowitą wartość oporu cieplnego.

Jak obliczyć przenikalność cieplną ściany i dachu?

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 przegrody wynosi:

U=1/R czyli U=1/ 4,194=0,24 W/m2K

Termoizolacja dachów

Wartość współczynnika przenikania ciepła dla dachów oblicza się tak samo, jak ścian. By uzyskać jak najlepsze parametry termoizolacji dachu czy stropodachu, należy wybierać materiały izolacyjne o jak najmniejszym współczynniku lambda. Bardzo skuteczne jest ocieplenie z wełny skalnej, która ma niski współczynnik lambda. Jest ona także elastyczna, więc łatwa do umieszczenia pomiędzy belkami bądź w trudno dostępnych miejscach. Obliczając współczynnik przenikania ciepła, często pomija się warstwę pokrycia dachowego, ponieważ nie ma ona większego znaczenia dla wydajności izolacji termicznej.