Calcular O Valor U – Definição + Tabela Para Janelas/Portas E Paredes

Calcular O Valor U – Definição + Tabela Para Janelas/Portas E Paredes

A Alemanha está na febre do crepúsculo. O estado está dando incentivos majestosos para tornar a renovação térmica de suas casas palatável para os proprietários. No entanto, muitas pessoas que querem isolar querem ultrapassar a marca: existem limites físicos para o isolamento térmico de fachadas e coberturas. Estes não podem ser superados, não importa quanto material de isolamento. É por isso que o conhecimento preciso do valor U é essencial. Neste texto, você aprenderá tudo o que precisa saber sobre como calcular os materiais de isolamento para sua casa.

Qual é o valor U?

O valor U é o “coeficiente de transferência de calor”. É o recíproco de “Lambda” – a condutividade térmica. Ambos são valores que se aplicam especificamente a um material muito específico. Grosso modo, os seguintes valores limite podem ser assumidos:

  • Tudo o que tem um valor lambda de 0,004 a 0,07 W/(m²K) é considerado “material isolante”.
  • Tudo o que tem um valor lambda de 0,1 a 2,3 W/(m²K) é considerado um “material de construção”.
Gradiente de temperatura

Gostaria de saber mais sobre isolamento de paredes interiores? Aqui pode encontrar todas as informações importantes:   Isolamento de paredes interiores

O valor R pode primeiro ser determinado a partir do lambda e da espessura do componente, bem como da direção do fluxo de calor. O valor R é a “resistência térmica”. É calculado dividindo a espessura do material de construção ou material isolante pelo seu valor lambda determinado física e tecnicamente. A fórmula para o valor R é, portanto:

  • R = d / λ (lambda)
  • A unidade para R é, portanto, [m²K/W]

U é agora puramente matematicamente falando o valor recíproco de R. Ele não indica a resistência térmica, mas dá uma indicação de quão bem um componente conduz o calor. O valor também é chamado de “valor de transferência de calor” ou “valor de isolamento”. Sua unidade de medida é W/(m²K). W significa “Watt” e denota energia irradiada. m² significa metro quadrado e refere-se à área iluminada. K é uma unidade de temperatura, aqui Kelvin. A unidade de medida Kelvin foi escolhida devido à sua precisão superior a Celsius.

O que parece terrivelmente complicado é na verdade muito fácil de usar: quanto menor o valor de transferência de calor, melhores as propriedades isolantes do material e vice-versa.

Exemplo:

Um tijolo maciço tem um valor de transferência de calor de aprox. 1,5 W/(m²K). Isso corresponde a uma folha de espuma dura feita de poliestireno de cerca de dois centímetros.

Calcular o valor de isolamento

Em primeiro lugar: não é possível calcular você mesmo o valor de isolamento de um material ou componente usando remédios caseiros. Você tem que confiar nas informações do fabricante neste ponto. No entanto, uma vez que os produtores de materiais de construção têm de fornecer certificados para os seus produtos e os métodos de ensaio utilizados, a informação na embalagem é bastante credível.

A entrada um tanto complicada no cálculo do valor de isolamento torna-se mais clara quando o fluxo de calor é levado em consideração. Isso faz parte do cálculo de um ETICS. O valor R associado é assumido da seguinte forma:

A direção na qual o fluxo de calor está fluindo

  • para cima: 0,10 (m²K/W)
  • horizontal: 0,13 (m²K/W)
  • para baixo: 0,17 (m²K/W)

Além disso, assume-se um valor Rse de 0,04 (m²K/W).

Mas o que você pode fazer é encontrar o material isolante certo para sua aplicação com base nas informações fornecidas pelo fabricante. A fórmula para calcular um sistema composto de isolamento térmico é:

U = (Rsi + Rse + 1 / λ1 + 1 / λ2 + 1 / λ3…) ^ – 1

Agora você só precisa conhecer a espessura e os valores característicos dos componentes individuais antes de poder calcular o valor U.

exemplo

Um edifício com uma parede exterior tem a seguinte estrutura:

  • Interior: Reboco normal de cal-cimento com espessura de 1,5 cm e λ de 0,7
  • Parede exterior de suporte: tijolo perfurado com uma espessura de 37,5 cm e um λ de 0,25
  • Exterior: gesso isolante com aditivo de poliestireno e espessura de 3 cm e λ de 0,13

A parede, portanto, tem uma resistência térmica total de
R tot = 0,13 (Rsi) + 0,04 (Rse) + 0,015m/0,7 + 0,375m/0,25 + 0,03m/0,13 = 1,92 m²K/W

A recíproca disso dá  U = 0,52 W/(m²K)

Mesmo que o cálculo possa ser um pouco difícil, esta fórmula deixa uma coisa muito clara: muito não ajuda muito. Não adianta colocar metros de material isolante em uma parede. O efeito isolante tende a zero após uma curta distância. Não importa quanto isolamento adicional seja adicionado, nem um único watt adicional de energia é economizado.

Consequências se você não calcular o valor U

O cálculo exato do valor U tem outra grande vantagem: evita que o ponto de orvalho seja movido para dentro da parede devido a uma combinação incorreta de materiais de isolamento. Isso teria consequências fatais: o isolamento ficaria permanentemente úmido. Isso não apenas reduz todo o efeito isolante. Promove também a formação de mofo, tanto na fachada como no apartamento.

use a calculadora corretamente

Embora as calculadoras online também não façam nada além de aplicar a fórmula nomeada, o uso dessas ferramentas também tem suas vantagens. Você só precisa digitar “Calculadora de valor U” em um mecanismo de pesquisa e obterá várias sugestões. Apenas a espessura e o valor característico do material são fornecidos na calculadora e você obtém um resultado correto. Se você adora um desafio, pode programar facilmente essa calculadora com a ajuda de uma planilha do Excel. Só é importante obter os valores lambda corretos. Nós compilamos os materiais de construção e isolamento mais comuns para você na tabela abaixo.

λ – valores em (W/mk)
gesso Gesso de gesso sem suplemento 0,35 Gesso de gesso de cal 0,70 – 0,87 Gesso de cimento 1,4 Gesso leve mineral 0,31
parede de suporte Concreto normal conforme DIN 1045 2.1Concreto leve conforme DIN 4219, 80 kg/m³ 0,390 – 1,60 Parede exterior Alvenaria leve 0,160 – 0,27Alvenaria de tijolo perfurado 0,330 – 0,45Alvenaria de tijolo maciço 0,5 – 0,81Clker à prova de intempéries 0,68 – 0,96 Alvenaria de tijolo maciço de cal areia 0,7 – 1,1 Alvenaria de concreto aerado 0,24 – 0,29
materiais isolantes isopor e isopor 0,025 – 0,04 Lã de vidro ou lã de rocha 0,035 – 0,045

Portas e janelas com pontos fracos

As aberturas em uma fachada são sempre um desafio em termos de isolamento. Eles interrompem o ETICS e, portanto, são sempre um ponto potencial no qual o calor caro pode escapar para o exterior. No entanto, muitas pesquisas foram feitas sobre esses elementos construtivos, de modo que portas e janelas podem às vezes superar o efeito isolante das fachadas.

Em contraste com materiais isolantes e de construção, o valor U geralmente é dado para janelas e portas.

Veja na tabela abaixo os valores típicos de janelas e esquadrias disponíveis hoje:

  • Vidro isolante, duplo, espaço de 24 mm, enchimento de argônio:  1,1 W/(m²K)
  • Vidro isolante, duplo, 36 milímetros de largura, enchimento de argônio:  0,7 W/(m²K)
  • Vidro isolante, triplo, folga de 44 milímetros, enchimento de argônio:  0,6 W/(m²K)
  • Vidro isolante, triplo, folga de 36 milímetros de largura, enchimento de argônio:  0,5 W/(m²K)

Aqui você pode ver que uma boa janela no exemplo acima não causa nenhuma interrupção da superfície isolante. O valor U da parede e da janela é o mesmo. Isso também evita de forma confiável a formação de pontos de orvalho. No entanto, o valor U de 0,5 W/(m²×K) dado na tabela é atualmente o máximo do que é tecnicamente viável para uma janela. Para comparação: uma janela de vidro simples tem um valor U de incríveis 5,5 W/(m²×K). Do ponto de vista térmico, um valor tão baixo quase não faz diferença se você mantém a janela aberta ou fechada.

quadro, Armação

Os caixilhos das janelas agora são projetados para combinar com a janela. As esquadrias de alumínio também têm um valor U interessante graças a um sofisticado sistema de câmaras ocas. Janelas de plástico são um valor muito bom para o dinheiro. no entanto, eles devem ser de alta qualidade. Janelas baratas deformam facilmente. Se a janela ficar sempre um pouco aberta na lateral, o melhor valor da tabela não serve para nada. O calor inevitavelmente escapa para o exterior.

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porta da frente

As portas da frente devem fechar com segurança um prédio para a rua. É por isso que as portas de entrada são geralmente bastante grandes, pesadas e sólidas. Do ponto de vista térmico, o alto uso de metal não é o ideal. Mas definitivamente existem fabricantes que conseguiram combinar solidez, segurança e isolamento na porta da frente. O líder é atualmente um produto da Steinhagen: uma porta da frente com um valor U de 0,45 e um valor de resistência adicional contra o roubo de RC4. Esta é a segunda melhor classificação e só é superada pelas portas de aço.

Use calculadoras e planilhas de forma inteligente

Você pode ver: O uso de uma calculadora e mesa vale a pena em qualquer caso. Com os instintos de um detetive e o desejo de economizar, você pode conseguir muito no planejamento de um novo edifício ou reforma com eficiência energética. Porque você precisa ser claro sobre uma coisa: um isolamento bom e sustentável alcança muito mais do que o uso de tecnologia de aquecimento cara e complicada.