מהו ערך ה-U של חלון או דלת?

בהקשר של מבנים חסכוניים באנרגיה, "ערך U" מתייחס בדרך כלל למוליכות התרמית של חומר או רכיב, הידוע גם כ-U-factor או U-value, שהוא מדד ליכולת העברה של חומר. חום ליחידת הפרש טמפרטורה ליחידת זמן דרך יחידת שטח פנים, והוא מתבטא בדרך כלל ביחידות של W/m²-K (ואט למ"ר לקלווין).

ככל שערך ה-U נמוך יותר, כך הבידוד של החומר טוב יותר והוא יעיל יותר בעצירת העברת החום ובכך משפר את היעילות האנרגטית של המבנה. בתכנון בניין חסכוני באנרגיה, בחירת חומרים בעלי ערכי U נמוכים היא קריטית להפחתת צריכת האנרגיה לחימום וקירור.

למרות שערך U (או גורם U) הוא אוניברסלי, ערכי U יכולים לבוא לידי ביטוי ביחידות שונות. ברוב המדינות, ערך ה-U מתבטא ביחידות SI.

ברוב המדינות, ערך ה-U מבוטא כיחידות SI,

W/(m2⋅K):

בארצות הברית, ערך ה-U מבוטא כיחידות תרמיות בריטיות (Btu) לשעה-רגל-רבוע-מעלות פרנהייט.

Btu/(h⋅ft2⋅°F)

בכל מסמך זה, ערכי U מבוטאים כ-SI אלא אם צוין אחרת. כדי להמיר SI לערכים המקובלים בארה"ב, חלקו ב-5.678.

מוליכות תרמית נמוכה יותר בחלקים מבודדים היטב של בניין וגבוהה יותר בחלקים מבודדים גרוע. ערכי u לוקחים בחשבון הפסדים עקב קרינת חום, הסעת חום והולכת חום.

למרות שהיחידות של מוליכות תרמית זהות למקדמי העברת חום, מוליכות תרמית שונה בכך שמקדמי העברת חום משמשים רק לתיאור העברת חום בנוזלים, ואילו מוליכות תרמית משמשת כדי לפשט משוואות עם מספר צורות שונות של התנגדות תרמית.

זה מתואר על ידי המשוואה הבאה:

φ = A × U × (T1 - T2 ) כאשר Φ היא העברת החום בוואטים, U היא העברה התרמית, T 1 היא הטמפרטורה בצד אחד של המבנה, T 2 היא הטמפרטורה בצד השני של המבנה , ו-A הוא השטח במטרים רבועים.

העברה התרמית של רוב הקירות והגגות ניתנת לחישוב באמצעות ISO 6946 אלא אם כן קיים בידוד גישור מתכתי, ובמקרה זה ניתן להשתמש ב-ISO 10211. עבור רוב קומות הקרקע, ניתן להשתמש בתקן ISO 13370. עבור רוב החלונות, ניתן לחשב את השידור התרמי באמצעות ISO 10077 או ISO 15099.

תקן ISO 9869 מתאר כיצד למדוד באופן ניסיוני את העברה התרמית של מבנה. לבחירת החומרים ולאיכות ההתקנה יש השפעה מכרעת על יעילות בידוד החלונות. המסגור והאיטום הכפול של מערכת החלונות הם נקודות התורפה בפועל של בידוד החלונות.