20 °C
Ruang dalam
Udara dalam ruangan melepaskan panas ke permukaan dinding.
→
0 °C
Udara luar
Permukaan luar melepaskan panas ke lingkungan sekitar.
RsiDalam
Material dinding
RseLuar
1
Perpindahan panas di bagian dalam
Udara dalam ruangan memindahkan panas ke permukaan dinding. Perpindahan ini memiliki tahanan termalnya sendiri, yang dinyatakan sebagai Rsi.
2
Panas melalui material
Selanjutnya panas mengalir melalui material dinding. Tahanannya bergantung, antara lain, pada λ dan ketebalan material.
3
Perpindahan panas di bagian luar
Terakhir, panas harus berpindah dari permukaan luar ke lingkungan luar. Bagian ini dinyatakan sebagai Rse.
Contoh perhitungan yang disederhanakan
Beton 10 cm – mengapa permukaan dapat sangat berpengaruh pada jalur panas secara keseluruhan.
① Material saja
Pertama, kita hanya melihat lapisan beton setebal 10 cm.
Rconcrete = d / λ = 0,10 / 2,0 = 0,05 m²K/W
U = 1 / R = 1 / 0,05
U = 20 W/(m²K)
Ini hanya mencakup konduksi melalui material itu sendiri. Perpindahan panas pada kedua permukaan masih belum diperhitungkan.
② Jalur panas yang lengkap
Sekarang kita juga memperhitungkan perpindahan panas pada permukaan dalam dan luar.
Rtotal = Rsi + Rconcrete + Rse = 0,13 + 0,05 + 0,04 = 0,22 m²K/W
U = 1 / 0,22
U ≈ 4,55 W/(m²K)
Dalam contoh yang disederhanakan ini, tahanan permukaan menyumbang secara signifikan terhadap tahanan termal total.
Secara termal, dinding tidak berakhir pada permukaannya.
Nilai-U menggambarkan seluruh jalur panas: dari ruangan, melintasi permukaan dalam, melalui komponen, melintasi permukaan luar, hingga ke lingkungan luar.
Secara sederhana:
Rtotal = Rsi + Rmaterial + Rse
U = 1 / Rtotal
Lalu mengapa nilai Rse yang tetap tetap digunakan?
Dalam perhitungan nilai-U yang distandarkan, kondisi perpindahan panas yang sebenarnya tidak dapat dihitung ulang sepenuhnya untuk setiap bangunan, setiap jam, setiap kecepatan angin, setiap suhu permukaan, dan setiap lingkungan radiasi.
Itulah sebabnya fisika bangunan menggunakan kondisi acuan yang ditetapkan dan tahanan permukaan yang distandarkan untuk perhitungan standar.
EN ISO 6946
Standar ini menetapkan metode untuk menghitung tahanan termal dan transmitansi termal komponen bangunan, dengan menggunakan kondisi batas dan tahanan permukaan yang distandarkan.
Nilai Rse = 0,04 m²K/W yang umum digunakan karena itu merupakan angka acuan normatif untuk perhitungan standar – bukan hukum alam universal yang tetap sama persis dalam semua kondisi luar ruangan yang nyata.
Dan di sinilah hal ini menjadi menarik untuk pelapis permukaan.
Ketika sifat termal suatu permukaan luar berubah, itu bukan sekadar lapisan material tambahan. Kondisi batas termal permukaan terhadap udara, radiasi, dan sinar matahari juga dapat berubah.
Jadi pertanyaan yang menentukan bukan hanya: “Seberapa tebal lapisannya?” Tetapi juga: “Bagaimana seluruh jalur panas berubah?”