20 °C
Binneruim
Binnelug gee hitte aan die muuroppervlak af.
→
0 °C
Buitelug
Die buiteoppervlak gee hitte aan die omgewing af.
RsiBinne
Muurmateriaal
RseBuite
1
Hitteoordrag binne
Binnelug dra hitte na die muuroppervlak oor. Hierdie oordrag het sy eie termiese weerstand, beskryf as Rsi.
2
Hitte deur die materiaal
Daarna vloei hitte deur die muurmateriaal. Die weerstand daarvan hang onder meer af van λ en die materiaaldikte.
3
Hitteoordrag buite
Ten slotte moet hitte van die buiteoppervlak na die buite-omgewing beweeg. Hierdie deel word beskryf as Rse.
Vereenvoudigde berekeningsvoorbeeld
10 cm beton – hoekom die oppervlak verbasend relevant vir die algehele hitteweg kan wees.
① Materiaal alleen
Eers kyk ons suiwer na die 10 cm dik betonlaag.
Rbeton = d / λ = 0,10 / 2,0 = 0,05 m²K/W
U = 1 / R = 1 / 0,05
U = 20 W/(m²K)
Dit dek slegs geleiding deur die materiaal self. Die hitteoordragte by albei oppervlakke ontbreek nog.
② Die volledige hitteweg
Nou neem ons ook die hitteoordragte by die binne- en buiteoppervlak in ag.
Rtotaal = Rsi + Rbeton + Rse = 0,13 + 0,05 + 0,04 = 0,22 m²K/W
U = 1 / 0,22
U ≈ 4,55 W/(m²K)
In hierdie vereenvoudigde voorbeeld dra die oppervlakweerstande aansienlik by tot die totale termiese weerstand.
Termies eindig 'n muur nie by sy oppervlak nie.
Die U-waarde beskryf die hele hitteweg: van die vertrek, oor die binneoppervlak, deur die komponent, oor die buiteoppervlak, na die buite-omgewing.
Vereenvoudig:
Rtotaal = Rsi + Rmateriaal + Rse
U = 1 / Rtotaal
Hoekom word 'n vaste Rse-waarde dan steeds gebruik?
In gestandaardiseerde U-waarde-berekeninge kan die werklike hitteoordragtoestande nie vir elke gebou, elke uur, elke windspoed, elke oppervlaktemperatuur en elke stralingsomgewing volledig herbereken word nie.
Daarom gebruik bou-fisika gedefinieerde verwysingstoestande en gestandaardiseerde oppervlakweerstande vir die standaardberekening.
EN ISO 6946
Hierdie standaard stel metodes vas vir die berekening van die termiese weerstand en termiese deurlaatbaarheid van boukomponente, met gebruik van gestandaardiseerde grenstoestande en oppervlakweerstande.
Die algemeen gebruikte waarde Rse = 0,04 m²K/W is dus 'n normatiewe verwysingssyfer vir die standaardberekening – nie 'n universele natuurwet wat onder alle werklike buitetoestande presies dieselfde bly nie.
En juis hier raak dit interessant vir oppervlakdeklae.
Wanneer die termiese eienskappe van 'n buiteoppervlak verander, is dit nie bloot 'n ekstra laag materiaal nie. Die termiese grenstoestande van die oppervlak ten opsigte van lug, straling en sonstraling kan ook verander.
Die deurslaggewende vraag is dus nie net: “Hoe dik is die laag?” Dit is ook: “Hoe verander die hele hitteweg?”