Hopp til innholdet

Beregne U-verdi etter DIN EN ISO 6946: regnemåte og feilkilder

6 min lesetid

U-verdien er den inverse av varmegjennomgangsmotstanden. Metoden står i DIN EN ISO 6946, utgave 2018-03, «Bauteile – Wärmedurchlasswiderstand und Wärmedurchgangskoeffizient – Berechnungsverfahren» (bygningsdeler – varmemotstand og varmegjennomgangskoeffisient – beregningsmetode). Utgaven erstatter den fra 2008-04 og er rettet ved korrigering 1 fra 2023-04. Selve beregningen er kort; feilene oppstår ved inngangsverdiene, og de veier særlig tungt i eksisterende bygg, fordi oppbygging og tilstand på sjiktene der sjelden er dokumentert.

Regnemåten i tre trinn

  1. Sjiktmotstand: R = d / λ, altså sjikttykkelse i meter delt på varmeledningsevnen i W/(m·K).
  2. Total motstand: RT = Rsi + R1 + R2 + … + Rse, altså summen av sjiktmotstandene pluss de to overgangsmotstandene inne og ute.
  3. U-verdi: U = 1 / RT i W/(m²·K).

Overgangsmotstandene regnes ikke ut, de hentes fra tabellene i normen. De skiller seg bare ved bygningsdelens plassering og lar seg verken påvirke ved materialvalg eller bygningsdelens tykkelse. For en yttervegg regner Fraunhofer IBP i en publikasjon fra 2022 med Rsi = 0,13 og Rse = 0,04 m²K/W og kaller det den for tiden vanlige beregningen.

Regneeksempel: enskallet vegg, uisolert og isolert

Varmeledningsevnene er forutsetninger for dette eksempelet; i et prosjekt gjelder dimensjonerende verdier fra normen eller produktdokumentene.

Sjikt d [m] λ [W/(m·K)] R [m²K/W]
Overgang inne (Rsi) – – 0,13
Innvendig puss 0,015 0,70 0,021
Murverk 0,365 0,40 0,913
Utvendig puss 0,020 0,87 0,023
Overgang ute (Rse) – – 0,04
Sum RT 1,127

Av dette følger U = 1 / 1,127 ≈ 0,89 W/(m²·K). Kommer 12 cm isolasjonsmateriale med λ = 0,035 W/(m·K) til utvendig, øker motstanden med 0,12 / 0,035 = 3,43 m²K/W. Da er RT = 4,555 m²K/W og U ≈ 0,22 W/(m²·K).

Variant med ventilert fasade: Den forhengte kledningen står bak et sterkt ventilert luftsjikt og blir ikke hensyntatt, det utvendige pusset utgår, og for Rse gjelder verdien av Rsi. Da er RT = 0,13 + 0,021 + 0,913 + 3,429 + 0,13 = 4,623 m²K/W og U ≈ 0,22 W/(m²·K). Resultatet blir her nesten likt, fordi isolasjonen dominerer oppbyggingen; ved tynn eller manglende isolasjon ville forskjellen vært større.

Hva tallet betyr: U-verdien beskriver varmestrømmen som går gjennom bygningsdelen per kvadratmeter bygningsdelsflate og per kelvin temperaturforskjell. Ved 100 m² veggflate og 20 K forskjell ville det i det uisolerte eksempelet vært omtrent 1 770 W, i det isolerte omtrent 440 W. Det er et øyeblikksbilde under stasjonære forutsetninger og ikke noe årsregnskap.

Omvendt kan den nødvendige isolasjonstykkelsen for en målverdi bestemmes: d = (1/Uny − 1/Ueksisterende) · λ. For Uny = 0,24 W/(m²·K) gir det (4,167 − 1,127) · 0,035 ≈ 0,106 m. Formelen forutsetter homogene sjikt; korreksjoner for plugger og andre påvirkninger kommer i tillegg.

Verdien 0,24 er den høyeste verdien som vedlegg 7 til Gebäudemodernisierungsgesetz (loven om modernisering av bygninger) oppgir for yttervegger i boligbygg når isolasjonssjikt anbringes på yttersiden av en eksisterende vegg. Når dette kravet slår inn, og hvilke unntak som gjelder, står i artikkelen GEG heter nå GModG.

Typiske feilkilder

  • Feil innvendig motstand: Muggdokumentasjonen regner ved kuldebroer med Rsi = 0,25 i stedet for 0,13 m²K/W. Den som overtar verdien i U-verdiberegningen, undervurderer U-verdien: i eksempelet 0,80 i stedet for 0,89 W/(m²·K) uisolert, 0,21 i stedet for 0,22 isolert. Hvorfor muggdokumentasjonen setter den høyere verdien, forklarer artikkelen om muggkriteriet.
  • Ventilert fasade: Ved et sterkt ventilert luftsjikt utgår motstanden til luftsjiktet og alle sjikt utenfor det; for Rse gjelder verdien av Rsi for samme bygningsdel. Slik sammenfatter BAFAs liste over tekniske FAQ til BEG det (versjon 5.0, 03/2023). Avgjørende er til enhver tid den gjeldende versjonen.
  • Nominell verdi i stedet for dimensjonerende verdi: Metoden bygger på dimensjonerende verdier for varmeledningsevnen. Varmeledningsevnen avhenger dessuten av fuktigheten; et gjennomfuktet eksisterende byggemateriale har en annen verdi enn tabellverdien.
  • Inhomogene sjikt: Trekrefter ved siden av isolert hulrom eller festemidler av metall trenger normens tilnærmingsmetode. Korreksjonsfaktoren i vedlegg F omfatter metallfester; andre tilfeller der metall bygger bro over isolasjonen, ligger utenfor normen.
  • Feil anvendelsesområde: Vinduer, gardinvegger og bygningsdeler med varmeutveksling mot byggegrunnen er unntatt.
  • Forvente kuldebroer i U-verdien: De ligger ikke i den. De hensyntas i balansen gjennom et tillegg på hele omhyllingsflaten.
  • Enheter: Å sette inn tykkelser i centimeter eller millimeter, varmeledningsevne i W/(m·K): Feilen er en faktor 100 eller 1000 og oppdages bare når resultatet er uplausibelt.
  • For tidlig avrunding: Avrund sjiktmotstandene først til slutt. Den som runder hver mellomverdi av til én desimal, forvrenger nettopp den uisolerte veggen: I eksempelet ville U-verdien da ligget på 1,0 i stedet for 0,89 W/(m²·K).

Eksisterende bygg: oppbyggingen er den største ukjente

Ved eksisterende vegger er regneformelen sjelden problemet, men spørsmålet om hva som befinner seg i veggen. Gebäudemodernisierungsgesetz tillater i § 38 Absatz 4 for den energetiske vurderingen av eksisterende bygninger å bruke sikre erfaringsverdier for bygningsdeler i sammenlignbare aldersklasser når kjennetegn mangler. Det er en forenkling for balansen, ikke en erstatning for kunnskap om sjikttykkelser og tilstand.

Et regneeksempel som det ovenfor viser regnemåten, men erstatter ikke noen dokumentasjon. Utsagnskraften er like stor som forutsetningene om tykkelse, varmeledningsevne og fuktighetstilstand for de eksisterende sjiktene.

Kilder

Les videre

Mer praksiskunnskap fra samme fagfelt.