Pereiti prie turinio

U vertės skaičiavimas pagal DIN EN ISO 6946: eiga ir klaidų šaltiniai

6 min. skaitymo

U vertė yra šilumos perdavimo varžos atvirkštinė vertė. Metodas pateiktas DIN EN ISO 6946, 2018-03 leidime, „Bauteile – Wärmedurchlasswiderstand und Wärmedurchgangskoeffizient – Berechnungsverfahren“ (statinio dalys – šilumos varža ir šilumos perdavimo koeficientas – skaičiavimo metodas). Šis leidimas pakeičia 2008-04 leidimą ir pataisytas 2023-04 pataisa 1. Pats skaičiavimas trumpas; klaidos atsiranda dėl įvesties verčių ir esamuose pastatuose ypač išryškėja, nes čia sluoksnių sandara ir būklė retai dokumentuota.

Skaičiavimo eiga trimis žingsniais

  1. Sluoksnio varža: R = d / λ, t. y. sluoksnio storis metrais, padalytas iš šilumos laidumo W/(m·K).
  2. Bendroji varža: RT = Rsi + R1 + R2 + … + Rse, t. y. sluoksnių varžų suma plius dvi šilumos atidavimo varžos viduje ir išorėje.
  3. U vertė: U = 1 / RT W/(m²·K).

Pereinamųjų varžų neskaičiuojama, jos imamos iš normos lentelių. Jos skiriasi tik pagal statinio dalies padėtį ir negali būti paveiktos nei medžiagos pasirinkimu, nei statinio dalies storiu. Išorinei sienai Fraunhofer IBP (Fraunhofer statybos fizikos institutas) 2022 m. publikacijoje skaičiuoja su Rsi = 0,13 ir Rse = 0,04 m²K/W ir tai vadina šiuo metu įprastu skaičiavimu.

Skaičiavimo pavyzdys: vienasluoksnė siena, neapšiltinta ir apšiltinta

Šilumos laidumai yra šio pavyzdžio prielaidos; projekte galioja skaičiuojamosios vertės iš normos ar produkto dokumentų.

Sluoksnis d [m] λ [W/(m·K)] R [m²K/W]
Pereinamoji varža viduje (Rsi) – – 0,13
Vidaus tinkas 0,015 0,70 0,021
Mūras 0,365 0,40 0,913
Išorės tinkas 0,020 0,87 0,023
Pereinamoji varža išorėje (Rse) – – 0,04
Suma RT 1,127

Iš to išplaukia U = 1 / 1,127 ≈ 0,89 W/(m²·K). Jei išorėje pridedama 12 cm izoliacinės medžiagos su λ = 0,035 W/(m·K), varža padidėja 0,12 / 0,035 = 3,43 m²K/W. Tuomet RT = 4,555 m²K/W ir U ≈ 0,22 W/(m²·K).

Vėdinamo fasado variantas: pakabinama apdaila yra už stipriai vėdinamo oro sluoksnio ir neįskaitoma, išorės tinko nėra, o Rse taikoma Rsi vertė. Tuomet RT = 0,13 + 0,021 + 0,913 + 3,429 + 0,13 = 4,623 m²K/W ir U ≈ 0,22 W/(m²·K). Rezultatas čia beveik toks pat, nes izoliacija dominuoja sandaroje; esant plonai ar jokiai izoliacijai skirtumas būtų didesnis.

Ką skaičius reiškia: U vertė aprašo šilumos srautą, tekantį pro statinio dalį vienam kvadratiniam metrui paviršiaus ir vienam kelvinui temperatūrų skirtumo. Esant 100 m² sienos ploto ir 20 K skirtumui tai neapšiltintame pavyzdyje būtų apie 1 770 W, apšiltintame – apie 440 W. Tai akimirkos vaizdas esant stacionarioms prielaidoms, o ne metinis balansas.

Atvirkščiai, reikiamą izoliacijos storį galima nustatyti pagal tikslinę vertę: d = (1/Unaujas − 1/Uesamas) · λ. Esant Unaujas = 0,24 W/(m²·K) gaunama (4,167 − 1,127) · 0,035 ≈ 0,106 m. Formulė numato vienalyčius sluoksnius; pridedamos pataisos dėl kaiščių ir kitų poveikių.

Vertė 0,24 yra didžiausia vertė, kurią Gebäudemodernisierungsgesetz (Pastatų modernizavimo įstatymas) 7 priedas nurodo gyvenamųjų pastatų išorinėms sienoms, kai izoliaciniai sluoksniai įrengiami esamos sienos išorėje. Kada šis reikalavimas taikomas ir kokios yra išimtys, aprašyta straipsnyje GEG dabar vadinasi GModG.

Tipiški klaidų šaltiniai

  • Neteisinga vidinė varža: Pelėsio įrodymas šilumos tilteliuose skaičiuoja su Rsi = 0,25, o ne 0,13 m²K/W. Kas šią vertę perima į U vertės skaičiavimą, nuvertina U vertę: pavyzdyje 0,80, o ne 0,89 W/(m²·K) neapšiltintai, 0,21, o ne 0,22 apšiltintai. Kodėl pelėsio įrodymas taiko didesnę vertę, aiškina straipsnis apie pelėsio kriterijų.
  • Vėdinamas fasadas: Esant stipriai vėdinamam oro sluoksniui, oro sluoksnio ir visų už jo esančių sluoksnių varža atmetama; Rse taikoma to paties statinio dalies Rsi vertė. Taip tai apibendrina BAFA techninių DUK dėl BEG sąrašas (5.0 versija, 2023-03). Lemia atitinkamai aktuali redakcija.
  • Vardinė vertė vietoj skaičiuojamosios: Metodas remiasi šilumos laidumo skaičiuojamosiomis vertėmis. Be to, šilumos laidumas priklauso nuo drėgmės; sudrėkusi esama statybinė medžiaga turi kitą vertę nei lentelės vertė.
  • Nevienalyčiai sluoksniai: Mediniai gegnių sijos šalia izoliuoto tarpo ar metaliniai tvirtinimai reikalauja normos apytikslio metodo. F priedo pataisos koeficientas apima metalinius tvirtinimus; kiti atvejai, kai metalas perveria izoliaciją, yra už normos ribų.
  • Netinkama taikymo sritis: Langai, užuolaidų fasadai ir statinio dalys, keičiančios šilumą su gruntu, išskirti.
  • Šilumos tiltelių tikėtis U vertėje: Jų joje nėra. Balanse jie įskaitomi priedu prie viso apvalkalo ploto.
  • Vienetai: Jei storius įrašomi centimetrais ar milimetrais, o šilumos laidumas – W/(m·K): klaida yra 100 ar 1000 kartų ir pastebima tik tada, kai rezultatas neatrodo tikėtinas.
  • Per ankstyvas apvalinimas: Sluoksnių varžas apvalinti tik pabaigoje. Kas kiekvieną tarpinę vertę suapvalina iki vieno skaičiaus po kablelio, iškraipo būtent neapšiltintą sieną: pavyzdyje U vertė tuomet būtų 1,0, o ne 0,89 W/(m²·K).

Esami pastatai: sandara yra didžiausia nežinomybė

Esamų sienų atveju skaičiavimo formulė retai yra problema, o klausimas, kas yra sienoje. Gebäudemodernisierungsgesetz 38 straipsnio 4 dalis leidžia esamų pastatų energiniam vertinimui, trūkstant charakteristikų, naudoti patikimas patirties vertes panašaus amžiaus klasių statinio dalims. Tai balanso supaprastinimas, o ne sluoksnių storių ir būklės žinojimo pakaitalas.

Skaičiavimo pavyzdys, kaip aukščiau, parodo skaičiavimo eigą, bet neįrodo. Jo išraiškos galia tokia pat didelė, kaip ir prielaidos apie esamų sluoksnių storį, šilumos laidumą ir drėgmės būklę.

Šaltiniai

Skaityti toliau

Daugiau praktinių žinių iš tos pačios temos.