Värmemotstånd

Värmemotstånd är en egenskap som beskriver ett materialskikts isoleringsförmåga. Det kan beräknas genom att tjockleken på skiktet, i meter, delas med materialets värmeledningsförmåga eller konduktivitet (λ-värdet). Värmemotståndet betecknas R och har enheten m²·K/W (kvadratmeter och kelvin per watt).

Att beräkna R-värdet

Vid beräkning av totala värmemotståndet i en byggdel med flera skikt, som värmen passerar efter varandra, använder man samma formel som vid beräking av elektriskt motstånd. Det totala värmemotståndet blir summan av delarnas motstånd.

$R_{serie}=R_{1}+R_{2}+R_{3}+...$

Övergångsmotstånd

För att beräkna det totala värmemotståndet i exempelvis en yttervägg behöver man även addera värmemotståndet i materialet med övergångsmotståndet från luften inomhus till väggen och från väggen till luften utomhus. Övergångsmotståndet i en vägg är sammanlagt ungefär 0,17 m²·K/W. Det innebär att i normalfallet blir det högsta möjliga U-värdet för en vägg utan eget värmemotstånd strax under 6 W/(m²·K), i exempelvis en tunn plåtvägg. Detta bara på grund av övergångsmotståndet i ytskikten.

U-värde

Det inverterade värmemotståndet används också och kallas värmegenomgångskoefficient eller U-värde. U-värdet anger hur mycket värme som strömmar genom 1 m² av en byggnadsdel vid en temperaturskillnad på 1 °C mellan den varma och kalla sidan. U-värdet betecknades tidigare K-värde. U-värdet betecknas U och har enheten W/(m²·K) (watt per kvadratmeter och kelvin).

En nybyggd yttervägg har i allmänhet ett U-värde mellan 0,10 W/(m²·K) och 0,20 W/(m²·K). Ett isolerglas till fönster kan ha ett U-värde omkring 0,9 W/(m²·K), och en enkel fönsterglasruta utan beläggning kan ha ett U-värde kring 5 W/(m²·K). I byggprodukter kan U-värdet anges antingen för en hel konstruktion (t.ex. ett helt fönster), eller endast för en del av produkten (t.ex. glasets mittpunkt, där U-värdet ofta är lägre).

Att beräkna U-värdet

Vid beräkning av U-värdet i en byggdel med flera skikt inverterar man det totala värmemotståndet. Eftersom värmemotståndet är det inverterade U-värdet blir det totala U-värdet summan av de olika skiktens inverterade U-värden:

$U_{total}={\frac {1}{{\frac {1}{U_{1}}}+{\frac {1}{U_{2}}}+{\frac {1}{U_{3}}}+...}}$

Till exempel kan en hålrumsvägg beskrivas enligt följande tabell:

Tjocklek	Material	Konduktivitet (λ)	Värmemotstånd = tjocklek / λ	U-värde = 1 / Värmemotstånd
—	Utvändig yta	—	0,04 K⋅m²/W	25 W/m²K
0,10 m	Tegelstenar	0,77 W/(m⋅K)	0,13 K⋅m²/W	7,7 W/m²K
0,05 m	Glasull	0,04 W/(m⋅K)	1,25 K⋅m²/W	0,8 W/m²K
0,10 m	Betongblock	1,13 W/(m⋅K)	0,09 K⋅m²/W	11 W/m²K
—	Invändig yta	—	0,13 K⋅m²/W	7,7 W/m²K

I detta exempel är det totala värmemotståndet 1,64 K⋅m²/W. Värmeledningsförmågan för konstruktionen är det reciproka värdet av det totala värmemotståndet. Värmeledningsförmågan för denna konstruktion är därför 0,61 W/(m²⋅K).

(Observera att detta exempel är förenklat eftersom det inte tar hänsyn till eventuella metallkopplingar, luftspalter som avbryter isoleringen eller murbruksfogar mellan tegelstenarna och betongblocken.)

Se även

• Värmeledningsförmåga