20 °C
Rummet
Rumsluften avger värme till väggytan.
→
0 °C
Utomhusluft
Den yttre ytan avger värme till omgivningen.
RsiInsida
Väggmaterial
RseUtsida
1
Värmeövergång inomhus
Rumsluften överför värme till väggytan. Den här övergången har ett eget värmemotstånd som betecknas Rsi.
2
Värme genom materialet
Därefter flödar värmen genom väggmaterialet. Dess motstånd beror bland annat på λ och materialtjockleken.
3
Värmeövergång utomhus
Slutligen måste värmen gå från den yttre ytan ut i omgivningen. Denna andel betecknas Rse.
Förenklat räkneexempel
10 cm betong – varför ytan kan vara förvånansvärt relevant för hela värmevägen.
① Enbart materialet
Vi tittar först enbart på det 10 cm tjocka betongskiktet.
Rbetong = d / λ = 0,10 / 2,0 = 0,05 m²K/W
U = 1 / R = 1 / 0,05
U = 20 W/(m²K)
Detta omfattar bara ledningen genom själva materialet. Värmeövergångarna vid båda ytorna saknas fortfarande.
② Hela värmevägen
Nu tar vi dessutom med värmeövergångarna vid inner- och ytterytan.
Rtotal = Rsi + Rbetong + Rse = 0,13 + 0,05 + 0,04 = 0,22 m²K/W
U = 1 / 0,22
U ≈ 4,55 W/(m²K)
I det här förenklade exemplet bidrar ytmotstånden avsevärt till det totala värmemotståndet.
Termiskt slutar en vägg inte vid sin yta.
U-värdet beskriver hela värmevägen: från rummet, över innerytan, genom byggnadsdelen, över ytterytan och ut i omgivningen.
Förenklat:
Rtotal = Rsi + Rmaterial + Rse
U = 1 / Rtotal
Varför används då ändå ett fast Rse-värde?
I standardiserade U-värdesberäkningar går det inte att fullt ut räkna om de faktiska värmeövergångsförhållandena för varje byggnad, varje timme, varje vindhastighet, varje yttemperatur och varje strålningsmiljö.
Därför använder byggnadsfysiken definierade referensförhållanden och standardiserade ytmotstånd för standardberäkningen.
EN ISO 6946
Denna standard anger metoder för att beräkna värmemotstånd och värmegenomgångskoefficient för byggnadsdelar, med standardiserade randvillkor och ytmotstånd.
Det vanligen använda värdet Rse = 0,04 m²K/W är därför ett normativt referensvärde för standardberäkningen – ingen universell naturlag som förblir exakt densamma under alla verkliga utomhusförhållanden.
Och just här blir det intressant för ytbeläggningar.
När de termiska egenskaperna hos en yttre yta förändras handlar det inte bara om ett extra materialskikt. Även ytans termiska randvillkor i förhållande till luft, strålning och solstrålning kan förändras.
Den avgörande frågan är alltså inte bara: ”Hur tjockt är skiktet?” Den är också: ”Hur förändras hela värmevägen?”