Współczynnik przenikania ciepła w domu: ściany, dach, okna

15
współczynnik przenikania ciepła to ważny parametr
Na to, czy dom będzie odpowiednio energooszczędny - a więc tani w eksploatacji - wpływa współczynnik przenikania ciepła jego elementów, takich jak ściany, dach, okna i drzwi.

Współczynnik przenikania ciepła to w obecnych czasach jeden z ważniejszych parametrów dla budownictwa. Jego wartość ma ogromne znaczenie zarówno w przypadku domów jednorodzinnych, jak i większych – budynków wielorodzinnych, obiektów użyteczności publicznej oraz w budownictwie przemysłowym. Wynika to m.in.
z ciągle wzrastających cen energii cieplnej.

Jednak warto zauważyć, że ubytki ciepła z pomieszczeń najbardziej odczuwają użytkownicy i właściciele domów jednorodzinnych. Nic więc dziwnego, że nowe domy powstają aktualnie w taki sposób, aby w przyszłości móc maksymalnie obniżyć koszty ich eksploatacji. W czasie budowy warto sprawdzić, jaki współczynnik przenikania ciepła osiągnęliśmy dla dachu, ścian zewnętrznych, okien i drzwi oraz pozostałych elementów naszego domu.

O wartości U ludzkim głosem

Współczynnik przenikania ciepła oznacza się wartością U i podaje w W/m²K. Jest on stosunkiem strumienia cieplnego do powierzchni przegrody i różnicy temperatur z obu jej stron. Parametr ten służy do określenia z jakimi stratami ciepła będziemy mieli w przypadku ścian, stropów, okien, drzwi, itd. Niska wartość omawianego współczynnika oznacza, że ubytki ciepła z pomieszczeń będą niewielkie, a tym samym przyszłe rachunki za ogrzewanie nie doprowadzą nas do ruiny. Do obliczenia wartości U bierze się pod uwagę grubość przegrody, grubości poszczególnych jej warstw oraz rodzaj materiału, jaki zastosowano na każdą warstwę przegrody. Jeśli w przegrodzie nie zachowano szczelności izolacji i wystąpiły mostki termiczne – wartość współczynnika przenikania ciepła dla tej przegrody będzie wyższa, co jest jednoznaczne z większymi stratami ciepła. Szczegóły i odpowiednie wartości służące wyliczeniu współczynnika U znajdują się w normie PN-EN ISO 6946: 2008 „Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczania” i nie ma konieczności wyszczególniać ich w tym miejscu. Do dokładnego wyliczenia współczynnika U potrzeba bowiem ścisłej, teoretycznej wiedzy matematyczno – fizycznej i zajmują się tym inżynierowie budownictwa. Przeciętnego użytkownika domu jednorodzinnego interesować powinny natomiast jedynie wartości maksymalne, jakie aktualnie obowiązują w polskim Prawie Budowlanym dla poszczególnych elementów domu. W czasie budowy i zakupu materiałów budowlanych, w tym okien i drzwi warto zadbać o dostosowanie się do obowiązujących wymogów tak, aby osiągnąć jak najniższą wartość współczynnika przenikania ciepła w naszym domu.

Dowiedz się: Jakie są zalety izolacji z piany poliuretanowej i jak ją poprawnie wykonać

Ściany niegdyś, a dzisiaj...

Niestety, ściany starszych domów – zbudowane przed kilkudziesięciu laty - nie zajmują dobrej pozycji pod względem współczynnika przenikania ciepła. Użytkownicy starszych domów płacą za ogrzewanie nawet czterokrotnie więcej, aniżeli właściciele budynków zbudowanych w nowoczesnych technologiach. W Polsce przez długie lata nie zwracano bowiem uwagi na jakość materiałów budowlanych oraz na staranność wykończenia budynków. W efekcie generowało to i często generuje do dzisiaj – nadmierne potrzeby grzewcze. Dodatkowo, kompletnie nie przejmowano się i nie eliminowano mostków cieplnych, przez które ciepło uciekało i często nadal ucieka najbardziej. Są to przede wszystkim nadproża, ościeża okien, połączenia poszczególnych przegród zewnętrznych lub znajdujące się w nich złącza poszczególnych komponentów.
Kilkudziesięcioletnie ściany posiadają często współczynnik przenikania ciepła przekraczający 1 W/m²K. Nawet niestare budynki sprzed dwudziestu lat mają często współczynnik U na poziomie 0,60 – 0,70 W/m²K, ponieważ takie obowiązywały wówczas normy. Na ten problem zaczęto zwracać uwagę właściwie dopiero w ostatniej dekadzie i słusznie zaowocowało to odpowiednimi zapisami w Prawie Budowlanym.

Aktualnie, współczynnik przenikania ciepła w przegrodach zewnętrznych nie może mieć wartości wyższej niż 0,25 W/m²K. Podczas, kiedy w budynkach energooszczędnych U dotyczące ścian powinno wahać się w granicach 0,15 – 0,25 W/m²K. Aby budynek stał się samowystarczalny energetycznie, tzn. aby mógł otrzymać miano pasywnego – U powinno być jak najbardziej zbliżone do zera, co cały czas stara się uzyskać wielu architektów oraz budowniczych. Podstawą jest tutaj oczywiście odpowiedniej grubości i jakości - izolacja cieplna oraz zdecydowane wyeliminowanie mostków termicznych. Właściwe ocieplenie ścian podnosi koszty budowy zaledwie o 2%, a inwestycja w wełnę mineralną lub styropian zawsze zwraca się z nawiązką. Teoretycznie, przy grubszej warstwie izolacji cieplnej uzyskujemy korzystniejszy współczynnik przenikania ciepła dla ścian, ale w każdym przypadku trzeba dokładnie przeanalizować opłacalność inwestycji i czas jej zwrotu. Odpowiednio, stosując termoizolację o grubości 20 cm – możliwe jest osiągnięcie współczynnika U na poziomie 0,17W/m²K, ale montaż takiej izolacji jest stosunkowo drogi i nie zwróci się natychmiast. Optymalnym rozwiązaniem wobec obowiązujących dziś standardów i cen na materiały budowlane jest izolacja o grubości 15 cm. Przy takiej warstwie osiąga się wprawdzie U 0,23 W/m²K, ale inwestycja zwraca się szybciej. Trzeba też zwrócić uwagę na współczynnik przewodzenia ciepła materiałów ociepleniowych (oznaczany λ). Im jest on niższy, tym materiał jest bardziej izolacyjny, a więc można zastosować cieńszą warstwę.

Izolacyjność termiczna okien i drzwi

Przez te elementy domu także ucieka znaczna część ciepła z pomieszczeń. Normy określają dla okien i drzwi oddzielne wartości współczynnika U. Maksymalny współczynnik przenikania ciepła okien, drzwi balkonowych i powierzchni szklanych nieotwieranych wynosi 1,3 w/m²K. Osobno wydziela się w przepisach okna dachowe, których U nie może przekraczać 1,5 w/m²K. Natomiast dla drzwi zewnętrznych jest to 1,7 w/m²K.
Podane współczynniki dotyczą okien i drzwi montowanych w pomieszczeniach ogrzewanych.
Trzeba pamiętać, że na wysokość współczynnika przenikania ciepła w przypadku okien składają się aż trzy czynniki, tj. rodzaj szyb, typ ramy okiennej i sposób ich połączenia. Dodatkowym, niezmiernie ważnym elementem wpływającym na termoizolacyjność okna, jest też poprawny montaż. Mostki termiczne, jakie mogą powstać wokół okna – przyczynią się niestety do podwyższenia wartości współczynnika przenikania ciepła. Aby pieniądze wydane na okno lub drzwi o wysokich parametrach cieplnych nie poszły na marne – podczas prac montażowych należy korzystać z trójwarstwowego systemu uszczelniania lub pianki rozprężnej.


Parametry dotyczące współczynnika U są zawsze podawane przez producentów okien i drzwi. Chcąc oszczędzać w przyszłości na ogrzewaniu – należy zwracać na nie uwagę i szczegółowo analizować. Pamiętajmy, że współczynnik przenikania ciepła dla całego okna nie jest tym samym, co współczynnik przenikania ciepła dla szyby. Wprawdzie szyba zajmuje większą powierzchnię okna i producenci starają się ją jak najbardziej ulepszać pod względem termoizolacyjności, ale często uzyskując doskonałe parametry dla samej tylko szyby – starają się wprowadzić swoich klientów w błąd – podając je, jako termoizolacyjność całego okna. Tymczasem, na wartość współczynnika U dla okien ma jeszcze wpływ termoizolacyjność ramy i sposób połączenia jej z szybą.
Podczas zakupu okien o wysokiej termoizolacyjności i po prawidłowym ich zamontowaniu w ścianie nie należy jednocześnie zapominać, że duża szczelność tych elementów może spowodować nieprawidłową wentylację pomieszczenia. To z kolei może przyczynić się do powstawania zawilgoceń i niezdrowego mikroklimatu we wnętrzu. Dlatego warto zadbać, aby okna o wysokim współczynniku U posiadały też mikrowentylację lub były wyposażone w specjalne nawiewniki powietrza.

Dowiedz się: Jak poprawnie montować okna energooszczędne, czyli ciepły montaż okna

Izolacja termiczna dachów i stropodachów

To kolejne elementy domu, które niewłaściwie wykonane i zaizolowane mogą przyczyniać się do utraty ciepła
z pomieszczeń. Zwiększone rachunki za ogrzewanie mogą być niechcianą normą niezależnie od tego, czy dach jest płaski, czy stromy. W zależności od stosunku swej powierzchni do łącznej powierzchni przegród zewnętrznych – dachy mogą stanowić aż 15 do 30% ogólnych strat ciepła. Wartość współczynnika przenikania ciepła U dla dachów tak, jak i dla wszystkich pozostałych elementów domu – na przestrzeni ostatnich kilku dziesięcioleci uległa znacznym obostrzeniom. Jeszcze do lat osiemdziesiątych minionego stulecia U dla dachu mogło wynosić 0,70 W/m²K. W latach dziewięćdziesiątych wartość zmniejszono do 0,45 W/m²K, później do 0,30 W/m²K, aby obecnie - maksymalne U dla dachu, niezależnie od przeznaczenia obiektu – mogło wynosić nie więcej, niż 0,20 W/m²K.


Współczynnik U oblicza się podobnie, jak w przypadku okien – biorąc pod uwagę średnią ważoną dla poszczególnych przegród ( w przypadku dachu są to najczęściej belki i izolacja ). W obliczeniach przeważnie nie uwzględnia się pokrycia dachowego. Im niższa będzie przewodność cieplna materiału izolacyjnego, który zastosujemy – tym korzystniejszy współczynnik przenikania ciepła przez dach możemy uzyskać. Grubość izolacji termicznej należy dostosować do grubości elementów konstrukcyjnych dachu i stosować ocieplenie w układzie dwuwarstwowym. W przypadku dachów skośnych stosuje się zasadniczo trzy sposoby ocieplania. Materiał izolacyjny można układać na krokwiach, pod krokwiami lub wypełniać przestrzenie pomiędzy nimi, przy czym większą popularnością w przypadku ocieplania tych elementów domu cieszy się wełna mineralna. Główną tego przyczyną jest duża jej sprężystość i łatwość dopasowania do izolowanego podłoża. Styropian lub polistyren ekstrudowany częściej znajdują zastosowanie podczas ocieplania stropodachów.

Przeczytaj też: Jak wykonać ocieplenie dachu, żeby uniknąć mostków termicznych

UWAGA: zgodnie z obowiązującymi Warunkami technicznymi, jakim powinny podlegać budynki i ich usytuowanie, maksymalna wartość współczynnika U dla poszczególnych elementów będzie obniżana w kolejnych latach: w 2017 r. i 2021 r.
Sprawdź, jakie będą obowiązywać dla:

ścian - zobacz
dachów - zobacz
okien i drzwi - zobacz

Oceń artykuł
3,18 / 17 głosów
Co sądzisz na ten temat
Zaloguj się i dodaj swój komentarz

Autor: Eryk Drewnowski

Zdjęcia: Oknoplast, Redakcja,

Polecamy Ci również

Zobacz także