راهنمای عایق‌بندی خانه: درک مقادیر U برای بهره‌وری انرژی

تصور کنید یک روز زمستانی سرد را با مناظر پوشیده از برف در بیرون، در حالی که داخل خانه شما به طور آسایش گرم باقی می ماند. یا یک بعد از ظهر تابستانی سوزان را تصور کنید که گرمای بیرون غیرقابل تحمل است، اما فضای داخلی شما به طرز خوشایندی خنک می ماند. این محیط زندگی ایده آل تا حد زیادی به یک عامل حیاتی بستگی دارد: مقدار U.

به زبان ساده، مقدار U عملکرد حرارتی اجزای ساختمان مانند دیوارها، سقف ها و کف ها را اندازه گیری می کند. این نشان دهنده مقدار گرمایی است که از طریق یک متر مربع از یک سازه منتقل می شود، زمانی که اختلاف دمای 1K (یا 1 درجه سانتیگراد) بین دو طرف آن وجود دارد. مقادیر U که بر حسب W/m²K اندازه گیری می شوند، نشان دهنده عملکرد عایق بهتر هستند، به این معنی که گرمای کمتری از خانه شما خارج می شود.

مقادیر U مستقیماً بر راندمان انرژی و آسایش زندگی تأثیر می گذارند. ساختمان هایی با مقادیر U کم، انتقال حرارت را به طور قابل توجهی کاهش می دهند که منجر به موارد زیر می شود:

• کاهش هزینه های گرمایش و سرمایش
• دمای داخلی پایدارتر
• کاهش مصرف انرژی
• انطباق بهتر با مقررات ساختمانی

عوامل متعددی بر مقدار U یک ساختمان تأثیر می گذارند:

• انتخاب مواد: مواد مختلف دارای خواص هدایت حرارتی متفاوتی هستند
• ضخامت عایق: عایق ضخیم تر به طور کلی مقاومت حرارتی بهتری را فراهم می کند
• کیفیت ساخت: نصب صحیح برای اثربخشی عایق ضروری است
• شکاف های هوا و تهویه: حفره های هوای طراحی شده می توانند عایق را بهبود بخشند
• جهت گیری ساختمان: موقعیت استراتژیک بر جذب گرمای خورشید تأثیر می گذارد

محاسبه مقادیر U شامل در نظر گرفتن متغیرهای متعدد است:

• مساحت سطحی اجزای ساختمان
• خواص مواد غشایی مورد استفاده
• وجود بست های ساختاری (پل های حرارتی)
• طراحی و قرارگیری حفره های هوا
• شرایط آب و هوایی محلی
• نسبت محیط به مساحت (برای کف ها)
• مقاومت حرارتی سطح

درک مقادیر U مستلزم دانش دو اصل اساسی است:

این توانایی یک ماده را برای هدایت گرما اندازه گیری می کند. مقادیر کمتر نشان دهنده عایق بهتر است. مواد عایق رایج از 0.007W/mK تا 0.022W/mK متغیر هستند.

این نشان دهنده توانایی یک ماده برای مقاومت در برابر جریان گرما است. مقادیر بالاتر به معنای عملکرد عایق بهتر است. به عنوان ضخامت مواد (بر حسب متر) تقسیم بر هدایت حرارتی آن محاسبه می شود.

فرمول اساسی مقدار U: 1 ÷ (مجموع تمام مقاومت های حرارتی). به عنوان مثال، عایق PIR 100 میلی متری با مقاومت 4.50 m²K/W مقدار U 0.22 W/m²K خواهد داشت. محاسبات واقعی نیاز به در نظر گرفتن عوامل اضافی دارد.

عناصر ساختمانی مختلف به رویکردهای خاصی برای دستیابی به مقادیر U هدف نیاز دارند:

گزینه ها شامل تیرچه های 150 میلی متری با عایق 100 میلی متری بین آنها و عایق 50 میلی متری در زیر است.

راه حل ها از عایق پرکننده کامل تا سیستم های پرکننده جزئی با ضخامت های مناسب متغیر است.

ترکیبی از عایق بین تیرچه ها و لایه های عایق داخلی.

ضخامت های مختلف عایق می تواند مقادیر هدف را بسته به نسبت محیط به مساحت به دست آورد.