Energiją taupančių namų statyba daugiausia susijusi su pastato šilumos izoliacijos didinimu. Izoliacijos laipsnį lemia atskirų namo elementų šilumos perdavimo koeficientas. Ši vertė, be kita ko, taikoma stogui, sienoms, durims, langams, taip pat pamatams. Kaip apskaičiuoti šilumos perdavimo koeficientą? Šilumos perdavimo koeficiento apibrėžimas - tai energijos kiekis, kuris prasiskverbia pro tam tikras namo atitvaras. Šią vertę naudojame tam tikro namo konstrukcinio elemento energijos nuostoliams nustatyti.
Šilumos perdavimo koeficientas susijęs su pastato atitvaromis, pavyzdžiui, sienomis, langais ar durimis. Paprasčiau tariant, jis apima viską, kas jungia vidų su išore. Šilumos perdavimo koeficiento vertė išreiškiama vatais, paslėpta po santrumpa W/(m2·K). Nustatant koeficientą atsižvelgiama į tokius aspektus kaip temperatūrų skirtumas arba atitvarinės konstrukcijos plotas. Statant namą labai svarbus šilumos perdavimo koeficientas, kuris parodo, kiek oro išeina už pastato ribų ir kaip tai įtakoja šildymo išlaidas.
Be kita ko, tai susiję su šildymo išlaidas. Statydami namą turėtume siekti, kad kiekvieno pastato komponento šilumos perdavimo koeficientas būtų kuo mažesnis. Taip vidaus šildymas bus efektyvesnis ir sumažės priežiūros išlaidos. Ne visi langų ar durų gamintojai pardavimo metu nurodo, koks yra gaminio šilumos perdavimo koeficientas. Tas pats pasakytina ir apie sienas, stogus ar pamatus. Šilumos izoliacijos kokybės formulė nėra sudėtinga, todėl nesunkiai galime nustatyti jos vertę arba patikrinti gamintojo pateiktus duomenis.
Formulės ir jų taikymas
Pirmoji šilumos perdavimo koeficiento formulė yra U = λ/d. „U” reiškia koeficiento vertę, „λ” - šilumos laidumą, o „d” - elemento ar statybinio bloko storį. Ši schema taikoma vienodoms medžiagoms. Kita vertus, kai kalbame apie pertvarą iš kelių medžiagų, kiekvienam statybiniam sluoksniui reikia taikyti formulę R = d/λ. Gautas rezultatas nusako pertvaros šiluminę varžą. Tada naudojame formulę -U = 1/R. Skaičiai turi būti sumuojami su prieš tai apskaičiuotu šilumos perdavimo koeficientu.
Šiuo metu apskaičiuojant koeficientą labai padeda interneto svetainės, kuriose teikiama U vertės skaičiuoklės paslauga. Norint pasiekti dabar galiojančius energinio efektyvumo reikalavimus, būtina visuose pastato atitvarose numatyti termoizoliacinį sluoksnį iš efektyvių šilumą izoliuojančių medžiagų. Šie reikalavimai bus lengvai įvykdomi, jei projektuojant numatysite tinkamo storio efektyvias termoizoliacines ROCKWOOL akmens vatos medžiagas. Taigi, efektyvių termoizoliacinių medžiagų parinkimas tampa svarbesniu veiksniu, lemiantį energijos suvartojimą pastate.
Koks reikalingas termoizoliacinio sluoksnio storis?
Termoizoliacinio sluoksnio storis atitvarose priklauso nuo atitvaros rūšies ir pastato paskirties, naudojamos medžiagos rūšies, deklaruojamojo medžiagos šilumos laidumo koeficiento bei atitvarinės konstrukcijos tipo. Atliekant reikalingo termoizoliacinio sluoksnio storio skaičiavimus pagrinde vadovaujamasi STR 2.01.02:2016, LST EN ISO 6946:2008 ir kitų atitvarų šiluminių rodiklių dokumentų nuostatų. Pastatų atitvarų šiluminiai techniniai ir energinio naudingumo rodikliai: šilumos perdavimo koeficientas U rodo, koks šilumos srautas pereina per 1 m2 atitvaros.
Šiluminė varža ir šilumos laidumo koeficientas
Šiluminė varža (R) priklauso nuo kiekvieno atitvarą sudarančio sluoksnio storio d ir šio sluoksnio medžiagos projektinio šilumos laidumo koeficiento λds vertės. Kiekvieno atitvaros sluoksnio šiluminė varža parodo temperatūrų skirtumą tarp paviršių (K), kuriam esant susidaro vienetinis šilumos srauto tankis (W/m2). Ji išreiškiama (m2·K)/W. Kuo R vertė didesnė, tuo sluoksnis geriau izoluoja šilumą. Šilumos laidumo koeficientas (λ) - pagrindinė fizikinė savybė: kuo mažesnė λ vertė, tuo geresnės izoliacijos savybės. Deklaruojamasis λD - gamintojo garantuojamas dydis; λ10 - laboratorijoje išmatuotas orasausės būklės bandinio šilumos laidumo koeficiento padidinimas tikslinant su 90% tikimybe. Projektinis λds - medžiagos šilumos laidumo koeficiento vertė eksploatavimo sąlygomis.
Konkrečios rekomendacijos ir praktiniai pavyzdžiai
Inovatyvių šilumos izoliacijos medžiagų, tokių kaip mineralinė vata, šilumos laidumo koeficientas λ siekia nuo 0,039 iki 0,032 W/(m·K). Jei ruošiatės statyti namą, rinkitės izoliaciją su kuo žemesniu λ. Taip pat svarbu, kad grindų dangos šiluminė varža neviršytų 0,15 m²K/W, ypač jeigu yra įrengtas grindinis šildymas. Danga turi būti tinkama šildomoms grindims, o šildomų grindų temperatūra neturi viršyti dangų specifikacijoje nurodytos ribos.
Grindų dangų šiluminės varžos palyginimas rodo, kad skirtingos dangos turi skirtingas šilumines charakteristikas: klijuojamos vinilinės dangos 0,008 m2K/W, natūralus linoleumas 0,012 m2K/W, keraminės plytelės 0,012 m2K/W, laminatas 0,048 m2K/W, daugiasluoksnis parketas 0,140 m2K/W, medžio lentos 0,860 m2K/W. Dėl to parketas dažnai netinka šildomoms grindims be papildomo sprendimo, o plytelės ar vinilas dažnai turi geresnes šiluminės varžos savybes.
Konkrečios skaičiavimo užduotys pavyzdyje
1 pavyzdyje sienos konstrukcijos visuminė šiluminė varža Rt apskaičiuojama atsižvelgiant į kelių sluoksnių storį ir jų šilumos laidumo koeficientus. Pateikiama sunkesnė skaičiavimo sekcija su keliais sluoksniais: antrasis sluoksnis - 30 mm storio vėdinamas oro tarpas; penktasis sluoksnis - 240 mm storio tuščiavidurių keraminių blokų mūras, kurio projektinė šilumos laidumo koeficiento vertė λds = 0,23 W/(m·K). Jo šiluminė varža apskaičiuojama. Trečiasis sluoksnis - mineralinė vata tarp medinių tašų; penktojo sluoksnio šiluminė varža apskaičiuojama atsižvelgiant į ploto santykį. Šeštasis sluoksnis - 13 mm storio gipso lakštai, λds = 0,25 W/(m·K). Rezultatas: Sienos visuminė šiluminė varža Rt = 5,389 m2·K/W, šilumos perdavimo koeficientas U = 0,186 W/(m2·K). Išvada: sienos šilumos perdavimo koeficientas 0,19 W/(m2·K) < 0,20 W/(m2·K) norminį šilumos perdavimo koeficientą UN, sienos šiluminė varža 5,263 m2·K/W.
2 pavyzdyje stogo konstrukcijoje trečiasis sluoksnis - mineralinė vata tarp medinių tašų, tašų šiluminė varža įsivaizduojama, o galutinis Rt = 6,062 m2·K/W, U = 0,165 W/(m2·K) (bet mažesnis už UMN 0,25 W/(m2·K)). Grindų ant grunto koeficientas U apskaičiuojamas kaip Uo, kai grindys nėra papildomai šildomos; grindų plotas 94 m2, pamatų storis 0,48 m, gruntas - priesmėlis, λgr = 2,0 W/(m·K).
EuroPanels sprendimai energijos taupymui
Naujai statomuose pastatuose EuroPanels siūlo energiją taupančias plokštes su PUR ir EPS šerdimi. Taip pat, esant senesniems objektams, siūlomi termomodernizacijos sprendimai. Apskaičiuojant U koeficientą esamam pastatui, galima nustatyti, kaip sumažinti šilumos nuostolius papildomais išorinių sienų ir stogo apšiltinimais. Taip pat atskirai pabrėžiama, kad išorinių sienų šilumos nuostoliai gali sudaryti apie 35%, o stogo - apie 25%.
Jei įrengtas grindinis šildymas, būtina atsižvelgti į grindų dangos tipą ir medienos rūšį: svarbu pasirinkti stabilias medienos rūšis, kurios mažiau reaguoja į drėgmės ir temperatūros pokyčius. Jungtinių šalių patarimai - įvertinti grindų dangų šiluminę varžą ir laikytis rekomendacijų dėl tinkamos dangos pasirinkimo.
Specialios įrankiai ir skaičiuoklės
Atitvarų U-verčių ir drėgmės skaičiuoklė leidžia greitai apskaičiuoti šilumos nuostolius, kondensaciją ir drėgmės valdymą. Skaičiuoklė remiasi STR ir LST EN ISO standartu. Ji leidžia eksperimentuoti su skirtingų sluoksnių ar medžiagų konfigūracijomis ir matuoti, kaip jos paveiks šilumos perdavimo koeficientą bei galimą kondensacijos riziką.
Dar vienas svarbus parametras
Šiluminė varža (R) ir šilumos laidumo koeficientas (λ) yra du pagrindiniai parametrai: λ apibūdina medžiagos sugebėjimą praleisti šilumą, o R - konkretaus storio sluoksnio gebėjimą priešintis šilumos prasiskverbimui. R skaičiuojama kaip d/λ, todėl didesnė R reikšmė reiškia geresnę izoliaciją. Taip pat svarbu, kad tinkamai būtų įvertintas visų sluoksnių R sumavimas į bendrą Rt bei atitinkamos pataisos dėl kondensacijos rizikos ar papildomų šilumos nuostolių.
Santrauka
Šilumos perdavimo koeficiento skaičiavimas priklauso nuo medžiagų šilumos laidumo koeficiento ir sluoksnių storio. Tinkamai parinkti ir suprojektuoti atitvarų sluoksniai bei grindys leis sumažinti energijos nuostolius ir sumažinti išlaidas šildymui. Tuo tikslu naudojamos standartinės formules U = 1/R ir R = d/λ bei papildomos korekcijos dėl kondensacijos rizikos. Praktinėje architektūros ir statybos praktikoje labai svarbu dėmesingai planuoti ir testuoti atitvarų šiluminę varžą tiek naujose, tiek renovuojamose konstrukcijose, įvertinant grindų dangos, sienų, stogo ir langų/durų parametus.
tags: #grindu #silumos #perdavimo #koeficiento #skaiciavimas