Współczynnik przenikania ciepła U – czym jest i jak go obliczyć?

Współczynnik przenikania ciepła to jedna z ważniejszych wartości, którą należy wyliczyć, gdy stawiasz jakikolwiek nowy budynek – czy to użyteczności publicznej, czy mieszkalny (w tym dom jednorodzinny). To właśnie on odpowiada za izolację cieplną i decydu

Czego dowiesz się z artykułu? 

• Co oznacza pojęcie: współczynnik przenikania ciepła?
• Jakie są normy współczynnika przenikania ciepła?
• Jak obliczyć współczynnik przenikania ciepła? 
• Jaki jest na niego wzór?

Dlaczego wybrać okna i drzwi aluminiowe o odpowiednim współczynniku przenikania ciepła?

Współczynnik przenikania ciepła – co to dokładnie znaczy? 

Współczynnik przenikania ciepła U (znany również po prostu jako współczynnik U) to jeden z kluczowych parametrów w ocenie efektywności energetycznej budynków. Oznacza on ilość ciepła, jaka przenika przez określoną powierzchnię materiału w danej jednostce czasu, przy różnicy temperatur wynoszącej 1°C. Wartość ta wyrażana jest w jednostkach: W/m²K. 

W praktyce im niższy współczynnik U, tym lepsza izolacyjność termiczna danego elementu budynku (czyli np. drzwi, okien, ścian, dachów). Przekłada się to na mniejsze straty ciepła i lepszą izolację całej konstrukcji – oraz oczywiście na jej energooszczędność, a więc i niższe koszty użytkowania. 

Czytaj także: Świadectwo charakterystyki energetycznej 2024

Współczynnik przenikania ciepła – norma 

Z uwagi na fakt, że w obecnym świecie bardzo dużą wadę przykłada się do kwestii ograniczania poboru energii, Ministerstwo Infrastruktury określiło normy, które musi spełniać współczynnik przenikania ciepła. Są one określone w tzw. Warunkach technicznych. W 2021 roku wszedł w życie ostatni (trzeci) etap wprowadzania zmian w tym zakresie. Obowiązujące normy są wyznaczone osobno dla różnego rodzaju przegród. Muszą one zostać uwzględnione w każdym nowym projekcie budynku. 

Przykładowe normy współczynnika przenikania ciepła, które obowiązują od 2021 roku (zaprezentowane dane to wartości maksymalne, których nie należy przekraczać):

• okna: 0,9 W/m²K, okna połaciowe: 1,1 W/m²K
• drzwi zewnętrzne: 1,3 W/m²K
• podłoga na gruncie: 0,3 W/m²K
• ściany zewnętrzne: 0,2 W/m²K
• dachy: 0,15 W/m²K

Zobacz też: Jak wybrać okna i drzwi do domu pasywnego?

Jak obliczyć współczynnik przenikania ciepła? 

Obliczenie współczynnika U dla różnych przegród budowlanych jest procesem wymagającym uwzględnienia kilku czynników. Przede wszystkim należy znać właściwości termiczne poszczególnych warstw materiału, z którego zbudowany jest dany element. Na przykład w przypadku okna uwzględnia się nie tylko przeszklenie, lecz także profil okienny, uszczelki oraz ewentualne przerwy między warstwami materiału. 

Do obliczeń stosuje się odpowiednie wzory dla każdego z materiałów. Ważne jest również uwzględnienie mostków termicznych, czyli miejsc, przez które ciepło może przenikać łatwiej, co często jest wynikiem błędów konstrukcyjnych lub złego montażu.

Współczynnik przenikania ciepła – wzór 

Wzór na współczynnik przenikania ciepła to: U = λ/d. λ określa tu współczynnik przewodzenia ciepła, zaś d oznacza grubość danej przegrody budowlanej czy materiału. Jeżeli jednak w przegrodzie są zastosowane różne materiały, wówczas musimy skorzystać z innego wzoru – na opór cieplny całej przegrody. Wyraża się on równaniem: R = 1/U, co można dalej przekształcić we wzór: U = 1/R. Opór cieplny R wyliczasz osobno dla każdego z zastosowanych materiałów według równania: R = d/λ. Wyniki musisz następne zsumować. 

Przeczytaj również: Maksymalna szczelność zapewnia najwyższy komfort mieszkania

Współczynnik przenikania ciepła – okna i drzwi z właściwymi parametrami są kluczowe! 

Dlaczego dobre parametry współczynnika U są tak ważne dla mieszkania czy domu? Przede wszystkim jego niska wartość oznacza mniejsze straty ciepła zimą i mniejsze przegrzewanie się wnętrza latem. Przekłada się to bezpośrednio na niższe koszty ogrzewania i klimatyzacji, a tym samym na oszczędności finansowe. W kontekście rosnących cen energii oraz zwiększającej się świadomości ekologicznej coraz więcej osób zwraca uwagę na energooszczędność swoich domów. Ponadto lepsza izolacyjność termiczna zwiększa komfort życia w budynku, eliminując nieprzyjemne przeciągi i zapewniając stabilniejszą temperaturę wewnątrz pomieszczeń.

Szczególne znaczenie ma współczynnik przenikania ciepła dla okien i drzwi. Jeśli nie zostaną one właściwie dobrane, wówczas naraża to nas na łatwe uciekanie przez nie ciepła. Tymczasem wysokiej jakości okna i drzwi aluminiowe mogą znacząco obniżyć współczynnik U całego budynku. Systemy aluminiowe charakteryzują się bowiem nowoczesnymi rozwiązaniami technologicznymi, które umożliwiają osiągnięcie doskonałych wartości współczynnika U. Są więc w stanie zapewnić wysoką izolacyjność termiczną, jednocześnie nie tracąc na estetyce i funkcjonalności. Sprawia to, że są one idealnym wyborem zarówno dla nowych inwestycji, jak i modernizacji istniejących budynków.

Czytaj także: Jakie okna wybrać do domu w 2024? Doradzamy!

Świetnym przykładem mogą tu być np. okna aluminiowe z linii MasterLine 10. Profile te mają U na poziomie 0,8 W/m²K. System został stworzony z myślą o domach energooszczędnych i ma certyfikat budownictwa pasywnego Passive House. Doskonale będą do niego pasować zewnętrzne drzwi aluminiowe z linii MasterLine 8. Współczynnik przenikania ciepła dla tych profili wynosi 1,3 W/m²K. System ten istnieje w wariancie HI+, który spełnia wymogi stawiane domom pasywnym. 

Podsumowując, zrozumienie i optymalizacja współczynnika przenikania ciepła U są kluczowe dla poprawy efektywności energetycznej budynków. Dzięki wyborowi odpowiednich materiałów budowlanych – w tym aluminiowych profili okiennych i drzwiowych – można znacząco poprawić komfort cieplny wnętrz, zmniejszyć koszty eksploatacji budynku i pozytywnie wpłynąć na środowisko. 

Zobacz również: Program „Czyste Powietrze” 2024 – dotacja na wymianę okien i drzwi