Što je točno U-vrijednost?

Zašto je U-vrijednost ključna za energetsku učinkovitost zgrade

Bilo da ste investitor u obiteljskoj gradnji, student tehničkog usmjerenja s fokusom na energetiku ili arhitekt koji radi na projektu obnove – prije ili kasnije susrest ćete se s tehničkim pojmovima i normama koje je potrebno poznavati i poštovati. Oni izravno utječu na energetska svojstva zgrade. U-vrijednost, odnosno koeficijent prolaska topline, pritom ima ključnu ulogu. No što je zapravo U-vrijednost?

Koeficijent prolaska topline, odnosno U-vrijednost (ranije k-vrijednost), građevinskog elementa predstavlja mjeru njegove toplinske propusnosti, koja opisuje količinu topline što prolazi kroz element uslijed toplinske provodljivosti.

A što to točno znači? U-vrijednost označava toplinski tok kroz građevinski element, ovisno o temperaturnoj razlici između tople i hladne strane, izražen u jedinici W/(m²K). Ta jedinica opisuje količinu energije koja prolazi kroz jedan četvorni metar elementa po kelvinu temperaturne razlike.

Iz U-vrijednosti se stoga mogu očitati toplinsko-izolacijska svojstva građevinskog elementa. U praksi to znači: što je U-vrijednost niža, to je izolacijski učinak bolji, pa se tijekom hladnih zimskih dana kroz taj element gubi vrlo malo topline. Što je U-vrijednost viša, izolacijski učinak je lošiji, te zgrada gubi više topline prema hladnom vanjskom okruženju.

Kako bi se projektantima, izvođačima i vlasnicima objekata olakšalo snalaženje te pružile jasne smjernice, u Njemačkoj je uvedena Uredba o uštedi energije (EnEV 2014). Od 1. svibnja 2014. EnEV 2014 propisivala je zahtjeve za građevinske elemente poput krovova, pročelja i prozora. Od 1. studenoga 2020. godine EnEV je zamijenjen Zakonom o energiji zgrada (GEG), koji objedinjuje Zakon o uštedi energije (EnEG), dotadašnju Uredbu o uštedi energije (EnEV) i Zakon o korištenju obnovljivih izvora energije za grijanje (EEWärmeG) u jedan suvremeni zakonski okvir.

U-vrijednost ovisi o toplinskoj vodljivosti korištenih materijala, toplinskim otporima prijelaza topline te geometriji građevinskog elementa. Različiti materijali imaju različitu toplinsku vodljivost. Metal, primjerice, vrlo dobro provodi toplinu, dok drvo ima znatno lošiju toplinsku vodljivost. Plastika također slabo provodi toplinu. Zbog toga nije iznenađujuće što se danas u građevinarstvu sve češće koriste plastični materijali, primjerice kod izrade prozora.

Rješenje

Drugi čimbenik koji utječe na U-vrijednost jesu toplinski otpori prijelaza topline. Oni su definirani normama i razlikuju se ovisno o položaju ugradnje pojedinog građevinskog elementa. Je li element ugrađen iznad ili ispod poda? Je li ugrađen vodoravno ili okomito?

Primjerice, ako je promatrani element prozor, važno je je li on integriran u pročelje, odnosno ugrađen okomito, ili je ugrađen u ravni krov, odnosno vodoravno. Budući da se toplina prirodno diže prema gore, kod vodoravne ugradnje dolazi do većih toplinskih gubitaka nego kod okomite ugradnje.

Posljednji čimbenik koji utječe na U-vrijednost jest geometrija građevinskog elementa. Zrak se može vrlo učinkovito koristiti kao toplinska izolacija jer slabo provodi toplinu. Iz tog razloga, primjerice, prozorski profili s više komora mogu zadržati veću količinu zraka te tako smanjiti toplinske gubitke.

Dakle, zaključimo još jednom: U-vrijednost označava toplinsko-izolacijska svojstva građevinskog elementa. Što je U-vrijednost niža, to su izolacijska svojstva bolja. To znači da građevinski element propušta vrlo malo topline prema van, što u konačnici rezultira povoljnijom energetskom bilancom zgrade.