İçeriğe Geç

DIN EN ISO 6946’ya göre U değeri hesabı: hesap yolu ve hata kaynakları

6 dk. okuma süresi

U değeri, toplam ısıl direncin (Wärmedurchgangswiderstand) tersidir. Yöntem, DIN EN ISO 6946’da (DIN: Deutsches Institut für Normung, Alman Standartlar Enstitüsü), 2018-03 baskısında, „Bauteile – Wärmedurchlasswiderstand und Wärmedurchgangskoeffizient – Berechnungsverfahren“ (yapı elemanları – ısıl direnç ve ısı geçirgenlik katsayısı – hesap yöntemleri) başlığıyla yer alır. Bu baskı 2008-04 baskısının yerini alır ve 2023-04 tarihli Düzeltme 1 ile düzeltilmiştir. Hesabın kendisi kısadır; hatalar girdi değerlerinde oluşur ve mevcut yapıda özellikle ağır basar, çünkü orada katmanların yapısı ve durumu nadiren belgelenmiştir.

Üç adımda hesap yolu

  1. Katman direnci: R = d / λ, yani metre cinsinden katman kalınlığı, W/(m·K) cinsinden ısı iletkenliğine bölünür.
  2. Toplam direnç: RT = Rsi + R1 + R2 + … + Rse, yani katman dirençlerinin toplamı artı iç ve dıştaki iki yüzey geçiş direnci.
  3. U değeri: U = 1 / RT, W/(m²·K) cinsinden.

Geçiş dirençleri hesaplanmaz, normun tablolarından alınır. Yalnızca yapı elemanının konumuna göre farklılaşırlar ve ne malzeme seçimiyle ne de yapı elemanı kalınlığıyla etkilenebilirler. Bir dış duvar için Fraunhofer IBP, 2022 tarihli bir yayında Rsi = 0,13 ve Rse = 0,04 m²K/W ile hesap yapar ve bunu şu anda yaygın olan hesap olarak adlandırır.

Sayısal örnek: tek katmanlı duvar, yalıtımsız ve yalıtımlı

Isı iletkenlikleri bu örnek için varsayımlardır; projede normdan veya ürün belgelerinden gelen hesap değerleri geçerlidir.

Katman d [m] λ [W/(m·K)] R [m²K/W]
İç geçiş (Rsi) – – 0,13
İç sıva 0,015 0,70 0,021
Duvar örgüsü 0,365 0,40 0,913
Dış sıva 0,020 0,87 0,023
Dış geçiş (Rse) – – 0,04
Toplam RT 1,127

Buradan U = 1 / 1,127 ≈ 0,89 W/(m²·K) çıkar. Dışa λ = 0,035 W/(m·K) olan 12 cm yalıtım malzemesi eklenirse direnç 0,12 / 0,035 = 3,43 m²K/W artar. O zaman RT = 4,555 m²K/W ve U ≈ 0,22 W/(m²·K) olur.

Havalandırmalı cephe varyantı: Asma kaplama güçlü havalandırmalı bir hava tabakasının arkasında durur ve hesaba katılmaz, dış sıva düşer ve Rse için Rsi değeri geçerlidir. O zaman RT = 0,13 + 0,021 + 0,913 + 3,429 + 0,13 = 4,623 m²K/W ve U ≈ 0,22 W/(m²·K). Sonuç burada neredeyse aynıdır, çünkü yapıda yalıtım baskındır; ince veya hiç olmayan yalıtımda fark daha büyük olurdu.

Sayının anlamı: U değeri, yapı elemanı yüzeyinin metrekaresi ve sıcaklık farkının kelvini başına yapı elemanından akan ısı akışını tarif eder. 100 m² duvar yüzeyinde ve 20 K farkta bu, yalıtımsız örnekte yaklaşık 1.770 W, yalıtımlı örnekte yaklaşık 440 W olurdu. Bu, durağan varsayımlar altında bir anlık görüntüdür, yıllık bir bilanço değil.

Tersine, bir hedef değer için gerekli yalıtım kalınlığı belirlenebilir: d = (1/Uyeni − 1/Umevcut) · λ. Uyeni = 0,24 W/(m²·K) için bu (4,167 − 1,127) · 0,035 ≈ 0,106 m verir. Formül homojen katmanlar varsayar; dübeller ve diğer etkiler için düzeltmeler eklenir.

0,24 değeri, Gebäudemodernisierungsgesetz’in (GModG, Bina Modernizasyon Yasası) Ek 7’sinin, mevcut bir duvarın dış tarafına yalıtım katmanları yerleştirildiğinde konut binalarının dış duvarları için verdiği azami değerdir. Bu gereksinimin ne zaman devreye girdiği ve hangi istisnaların geçerli olduğu GEG artık GModG yazısında yer alıyor.

Tipik hata kaynakları

  • Yanlış iç direnç: Küf kanıtı, ısı köprülerinde 0,13 yerine Rsi = 0,25 m²K/W ile hesap yapar. Bu değeri U değeri hesabına aktaran, U değerini olduğundan düşük hesaplar: örnekte yalıtımsızda 0,89 yerine 0,80, yalıtımlıda 0,22 yerine 0,21 W/(m²·K). Küf kanıtının neden daha yüksek değeri kullandığını küf ölçütü yazısı açıklıyor.
  • Havalandırmalı cephe: Güçlü havalandırmalı bir hava tabakasında hava tabakasının ve onun dışındaki tüm katmanların direnci düşer; Rse için aynı yapı elemanının Rsi değeri geçerlidir. BEG teknik SSS’sinin BAFA listesi (Sürüm 5.0, 03/2023) bunu böyle özetler. Belirleyici olan her zaman güncel sürümdür.
  • Nominal değer yerine hesap değeri: Yöntem, ısı iletkenliğinin hesap değerlerine dayanır. Isı iletkenliği ayrıca neme bağlıdır; nemlenmiş bir mevcut yapı malzemesinin değeri tablo değerinden farklıdır.
  • Homojen olmayan katmanlar: Yalıtımlı gözün yanındaki ahşap kirişler veya metal bağlantılar normun yaklaşık yöntemini gerektirir. Ek F’deki düzeltme faktörü metal bağlantıları kapsar; metalin yalıtımı köprülediği diğer durumlar normun dışındadır.
  • Yanlış uygulama alanı: Pencereler, perde cepheler ve zemin ile ısı alışverişi olan yapı elemanları hariçtir.
  • Isı köprülerini U değerinde beklemek: İçinde değiller. Bilançoda, tüm kabuk yüzeyine bir ek payla dikkate alınırlar.
  • Birimler: Kalınlıkları santimetre veya milimetre, ısı iletkenliğini W/(m·K) olarak girmek: Hata 100 veya 1000 katıdır ve ancak sonuç makul görünmediğinde fark edilir.
  • Çok erken yuvarlama: Katman dirençlerini ancak sonda yuvarlayın. Her ara değeri bir ondalığa yuvarlayan, tam da yalıtımsız duvarı çarpıtır: Örnekte U değeri 0,89 yerine 1,0 W/(m²·K) olurdu.

Mevcut yapı: yapı en büyük bilinmeyen

Mevcut duvarlarda sorun nadiren hesap formülüdür, duvarın içinde ne olduğu sorusudur. Gebäudemodernisierungsgesetz, § 38 Absatz 4’te mevcut binaların enerjetik değerlendirmesi için, karakteristik değerler eksikse karşılaştırılabilir yaş sınıflarındaki yapı elemanları için güvenilir deneyim değerlerinin kullanılmasına izin verir. Bu, bilanço için bir basitleştirmedir, katman kalınlıkları ve durum hakkında bilginin yerine geçmez.

Yukarıdaki gibi bir sayısal örnek hesap yolunu gösterir ama bir kanıtın yerini tutmaz. Anlamlılığı, mevcut katmanların kalınlığı, ısı iletkenliği ve nem durumu hakkındaki varsayımlar kadar büyüktür.

Kaynaklar

Devamını Oku

Aynı konu alanından daha fazla pratik bilgi.