Pri tem, ko se odločamo katero izolacijo bomo uporabili in koliko je potrebujemo si moramo pomagati z izračuni. Vsak material ima svoje karakteristike in specifikacije. Ko govorimo o materialih za toplotno izolacijo stavb, imamo to srečo, da so nam praktično vsi izračuni in podatki na voljo v specifikacijah materialov. Vse, kar še potrebujemo je, da naredimo izračun s kakšno debelino katerega materiala, bomo stavbo optimalno izolirali.
Za izračun “izolativnosti” materialov kot takih in materialov oz. sten, ko so zgrajene in izolirane, si pomagamo z izračunoma R vrednosti in U vrednosti. V nadaljevanju vam bomo predstavili, kako oba izračuna potekata in kakšne odgovore, kako točne odgovore o izolativnosti nam lahko zagotovita.
Kot bomo ugotovili, moramo pšri izračunu upoštevati toplotno razliko med notranjostjo stavbe in zunanjo temperaturo. Večja kot je namreč razlika, tem večjje
R vrednost
R-vrednost je meritev, ki nam pove, kako odporen je izdelek na toplotni tok, in meri hitrost oz. jakost prenosa toplote z ene strani predmeta na drugo.
V okviru gradbeništva, je R-vrednost merilo, ki nam pove, kako dobro dvodimenzionalna ovira oz. meja, kot je plast izolacije, okno ali stena ali strop, odbija prevodni tok toplote. R-vrednost je temperaturna razlika na enoto toplotnega toka, ki je potrebna za vzdrževanje ene enote toplotnega toka med toplejšo in hladnejšo površino pregrade v pogojih ustaljenega stanja.
Vrednost R je izraz gradbene industrije za toplotno odpornost “na enoto površine”. Včasih je označena vrednost RSI, če se uporabljajo enote SI (metrične). Vrednost R je lahko navedena za material (npr. Za polietilensko peno) ali za sklop materialov (npr. Stena ali okno). Pri materialih je pogosto izražen z vrednostjo R na enoto dolžine (npr. Na palec ali meter debeline). Vrednosti R so dodaten slojem materialov in višja kot je vrednost R, boljše so lastnosti.
Vrednost R se izraža v m 2 ⋅K / W
R-vrednost je merilo odpornosti proti toplotnemu toku skozi dano debelino materiala. Torej višja kot je R-vrednost, večjo je toplotno odpornost materiala in zato boljše njegove izolacijske lastnosti.
R-vrednost se izračuna po formuli.
R-vrednost izračun
Kjer:
- l je debelina materiala v metrih in
- λ je toplotna prevodnost v W/mK.
- R-vrednost se meri v metrih na kvadrat Kelvina na vat (m2 K/W)
Primer:
toplotna upornost 220 mm polne opečne stene (s toplotno prevodnostjo λ=1,2W/mK) je 0,18 m 2 K/W.
Razlaga:
Če bi izolirali masivno opečno steno, preprosto najdete R-vrednost izolacije in nato seštejete oboje. Če bi to izolirali z 80 mm debelim poliizocianuratom s folijo (s toplotno prevodnostjo λ=0,022 W/mK in R-vrednostjo 0,08 / 0,022 = 3,64 m 2 K/W), bi imeli skupno R-vrednost za izolirano steno od 0,18 + 3,64 = 3,82 m 2 K/W. Zato bi toplotno odpornost izboljšal za več kot 21-krat!
R-vrednost je torej razmeroma preprost način za primerjavo dveh izolacijskih materialov. Izračunate jo lahko v kolikor imate za vsak material podatek za toplotno prevodnost. Prav tako vam omogoča, da izračunate učinek dodajanja debelejših plasti istega izolacijskega materiala.
V praksi je v zgradbah stena sestavljena iz različnih plasti materiala. Skupna toplotna upornost celotne stene se izračuna tako, da se sešteje toplotno upornost vsake posamezne plasti.
Na žalost toplota vstopa in izstopa iz vašega doma na več različnih načinov in R-vrednosti upoštevajo samo prevodnost. Ne vključuje niti konvekcije niti sevanja. Zato se lahko odločite za uporabo U-vrednosti, ki upošteva vse različne mehanizme toplotnih izgub – preberite dalje, če želite izvedeti, kako se to izračuna!
U vrednost
Vrednost U gradbenega elementa je obratna od skupne toplotne upornosti tega elementa. U-vrednost je merilo, ki nam pove, koliko toplote se izgubi skozi določeno debelino določenega materiala, vendar vključuje tri glavne načine, na katere pride do izgube toplote. To so:
- Prevodnost
- Konvekcija
- Sevanje
Temperature okolja znotraj in zunaj stavbe igrajo pomembno vlogo pri izračunu U-vrednosti elementa.
Če si predstavljamo notranjo površino 1 m² dela zunanje stene ogrevane stavbe v hladnem podnebju, toplota v ta odsek priteka s sevanjem iz vseh delov notranjosti stavbe in s konvekcijo iz zraka v stavbi. Zato je treba upoštevati dodatne toplotne upornosti, povezane z notranjo in zunanjo površino vsakega elementa. Ti upornosti se imenujeta R si in Rso s skupnimi vrednostmi 0,12Km²/W oziroma 0,06Km²/W za notranjo in zunanjo površino.
Nižja kot je U-vrednost, boljši je material kot toplotni izolator.
U vrednost se izračuna tako, da se vzame recipročna vrednost R-vrednosti in nato seštejejo toplotne izgube s konvekcijo in sevanjem, kot sledi.
U = 1/ [ R si + R 1 + R 2 +… + R so ]
V praksi je to zapleten izračun, zato je najbolje uporabiti programsko opremo za izračun U-Value.
Enote so v vatih na kvadratni meter Kelvina (W/m 2 K).
Kot vodilo ima neizolirana votlinska stena U-vrednost približno 1,6 W/m 2 K, medtem ko ima trdna stena U-vrednost približno 2 W/m 2 K
Uporaba U-vrednosti, R-vrednosti in toplotne prevodnosti
Če se srečujete z izračuni s toplotno prevodnostjo, R-vrednostmi in U-vrednostmi, si morate zapomniti 3 preproste stvari, da zagotovite najboljši izolacijski izdelek.
- Višje številke so dobre, če primerjamo toplotno odpornost in R-vrednosti izdelkov.
- Nizke številke so dobre pri primerjavi U-vrednosti.
- U-vrednost je najbolj natančen način za presojo izolacijske sposobnosti materiala, ob upoštevanju vseh različnih načinov, na katere prihaja do toplotnih izgub, vendar je težje izračunati.
Potrebujete pomoč
V kolikor izbirate izolacijski material za vaš objekt se lakho obrnete na nas. Kompleksnost področja in različne situacije oz. kombinacije lahko izbiro izloacijskega ateriala še bolj zapletejo. Obrenite se na nas in svetovali vam bomo pri izbiri najbolj primernega izolacijskega materiala za vaš objekt.