Mis on U-arv ja kuidas seda arvutada? Lihtsustatud juhend soojajuhtivuse arvutamiseks

U-arvu olemus

U-arv, tuntud ka kui soojusjuhtivus, iseloomustab soojuse ülekande kiirust läbi ehituskonstruktsiooni. See näitab, kui tõhus on materjal või konstruktsioon soojusisolatsioonina. U-arvu ühik on W/(m²·K) ja see väljendab, mitu vatti soojusenergiat liigub läbi ühe ruutmeetri suuruse konstruktsiooni, kui temperatuur erineb konstruktsiooni eri pooltel ühe kraadi võrra.

Madalam U-arv tähendab väiksemat soojusülekannet ja paremaid soojustusomadusi. See on oluline energiatõhususe seisukohalt, kuna parem soojusisolatsioon aitab hoida hoone sisetemperatuuri stabiilsena ja vähendab kütmise või jahutamise vajadust. U-arvu kasutatakse laialdaselt akende, seinte, katuste ja muude ehituskonstruktsioonide soojusjuhtivuse hindamisel.

Kuidas lihtsustatult arvutada U-arvu?

U-arvu arvutamiseks on vaja teada piirde soojatakistust (R). Soojustakistus sõltub materjalikihi soojuserijuhtivusest (λ) ja paksusest meetrites (d). Valem soojustakistuse arvutamiseks on järgmine:

Kogu konstruktsiooni soojustakistus (R) leitakse kõikide kihtide soojustakistuste summana:

​Välis- ja sisepindade soojustakistused on kokkuleppelised väärtused, mis arvestavad õhu ja konstruktsiooni pindade üleminekutakistust vastavalt soojusülekande suunale.

Piirde soojajuhtivus ehk U (W/m²K) on piirde soojatakistuse pöördväärtus e. soojajuhtivusarv, kus U-arv näitab:mitu vatti(W) liigub läbi piirde ühe ruutmeetri, kui temperatuur piirde eri pooltel erineb üks kraad.

U-arv arvutatakse soojustakistuse pöördväärtusena:

​

Rusikareeglid soojustuse jaoks

Tänapäeval loetakse n.ö rusikareeglina minimaalseks soojustuse paksuseks:

• Sein: 20 cm mineraalvilla (R = 5 m²K/W, U ≈ 0,2 W/m²·K).
• Kaldlagi: 25 cm mineraalvilla (R = 6,25 m²K/W, U ≈ 0,16 W/m²·K).
• Lagi: 30 cm mineraalvilla (R = 7,5 m²K/W, U ≈ 0,13 W/m²·K).

Erinevate materjalide soojuserijuhtivus (λ)

Soojusjuhtivus λ (W/m·K) sõltub materjalist. Allpool on mõned näited:

• Kivivill 0,034 – 0,05 W/m^.K
• Klaasvill 0,035 – 0,06 W/m^.K
• Vahtplast EPS 100 soojustusplaat 0,037 W/m^.K
• Klaasvill tuuletõkeplaat 0,034 W/m^.K
• Puit 0,12 – 0,14 W/m^.K
• Kipsplaat 0,23 W/m^.K
• OSB ehitusplaat 0,13 W/m^.K
• Poorbetoonplokk Bauroc 0,11 W/m^.K
• Poorbetoonplokk Bauroc Ecoterm 0,09 W/m^.K
• Silikaatkivi 0,7 – 0,8 W/m^.K
• Betoon 1,7 – 2,0 W/m^.K
• Teras 45 – 55 W/m^.K
• PIR soojustusplaat 0,022 W/m^.K
• EPS Silver soojustusplaat 0,032 W/m^.K
• Kergkruus 0,09 – 0,16 W/m^.K
• Keramsiitplokk Fibo survetugevusega 3 MPa 0,2 W/m^.K
• Keramsiitplokk Fibo survetugevusega 5MPa 0,24 W/m^.K

Praktiline näide

Vaatleme välisseina konstruktsiooni, mille kihid on seest välja:

• Kipsplaadid: 2 kihti, kokku 25 mm, kumbki 12,5 mm )$\lambda =0,23$).
• Kivivill: 50 mm ($\lambda =0,04$).
• Aeroc Ecotherm: 375 mm ($\lambda =0,09$).
• EPS 100 vahtplast: 100 mm ($\lambda =0,037$).

Arvutame soojustakistuse valemi abil:

​

Asendame väärtused:

Arvutame iga kihi soojustakistuse:

Summeerime tulemused:

Arvutame U-arvu:

See välisseina konstruktsioon saavutab lihtsustatud arvutuse tulemusena U-arvu 0,119 W/m²K, mis on oluliselt parem kui soovitatud 0,2 W/m²K. Konstruktsioon tagab väga hea soojapidavuse.

Kokkuvõtteks

U-arv on oluline näitaja energiatõhususe ja soojapidavuse hindamiseks. Selle arvutamine võimaldab valida paremaid materjale ja lahendusi, neid omavahel võrrelda, aidates vähendada energiakulusid ja parandada hoone sisekliimat. Mida väiksem on U-arv, seda parem on konstruktsiooni soojapidavus.