През студените периоди (от средата на октомври до края на април) температурата в сградната обвивка обикновено е по-висока от външната. В резултат на това се губи топлина, вътрешността на сградата се охлажда, приспособявайки се към външната температура. Обратното важи за топлия климат (или топли периоди), когато прекомерна топлина навлиза в сградата. Следователно е логично да се ограничи движението на топлинния поток независимо от климата или сезонните температури.
Добрата топлинна защита може да бъде постигната при всички строителни технологии – масивни, дървени, сглобяеми, стоманени и всички видове смесени конструкции. Подходящото ниво изолация може да се приложи и към съществуващи сгради във всеки момент.
При нискоенергийните и пасивните сгради принципът гласи, че не трябва да се пести от топлоизолация. Защо? Топлинните загуби през външни стени и покриви представляват повече от 70% от общите топлинни загуби в съществуващите сгради. Затова подобряването на топлоизолацията е най-ефективният начин за пестене на енергия. В същото време това ще помогне и за подобряване на топлинния комфорт и ще предотврати потенциални конструктивни повреди.
При по-топъл климат или през летните месеци добрата топлоизолация осигурява и защита срещу топлина. Ефективните засенчващи механизми за прозорците и доброто проветряване също са от значение за осигуряване на максимално ниво на комфорт през горещите периоди. Други важни елементи са херметичността на сградната обвивка и т.н. дизайн без термомостове, които допринасят за запазването на функционалността на топлоизолацията, без тя да бъде прекъсвана.
Топлинните загуби през стандартен строителен компонент като външна стена, под или покрив се определят от U-стойността (коефициент на топлопреминаване). Тази стойност показва степента на пренос на топлина през определен компонент върху дадена площ, ако температурната разлика е един градус (1 Келвин). Следователно мерната единица на U-стойността е „W/(m²K)“. Колкото по-малка е U-стойността, толкова по-добро е нивото изолация.
U-стойността на стенните, подовите и покривните площи на пасивните къщи варира около 0,10-0,15 W/(m²K) за Европа; при по-студени и по-топли климатични условия тази стойност може слабо да се различава. По този начин топлинните загуби през студените периоди са пренебрежимо малки, а температурата на вътрешните повърхности е почти същата като вътрешната температура независимо от вида отопление. Пасивната компактна отоплителна система обикновено осигурява отоплителна мощност от около 1000 W (това е мощността на сешоар). U-стойността на стената на пасивната къща трябва да бъде доста ниска; в противен случай значителна част от тази мощност ще бъде изразходвана от външната стена.
За да се изчисли топлинната загуба през стена, U-стойността трябва да се умножи с площта и температурната разлика. Да приемем, че в Европа средните температури, измерени през суровите зимни периоди, са –12 °C навън и 21 °C вътре. За да се изчислят годишните топлинни загуби, U-стойността трябва да се умножи със средната температурна разлика в отоплителния период с продължителността на отоплителния период; или с други думи U-стойността трябва да се умножи по отоплителните „градусочасове“ – което е 78 000 „градусочаса“.
Като се използва примерът за малка еднофамилна къща с външна стена от 100 m², бяха изчислени следните параметри за различните U-стойности:
В следващата статия ще разгледаме с кои материали се постигат ниски U-стойности.
Базирано на оригиналната статия на Passipedia: