varmeisolering

Byggematerialers evne til at lede varme angives ved deres varmekonduktivitet eller varmeledningstal og udtrykkes ved lambdaværdien (λ), som måles i W/m∙K (se også varmeledning). Lambdaværdien angiver det antal joule, der pr. sekund passerer gennem 1 m² af materialet med en tykkelse på 1 m, når der er en temperaturforskel mellem overfladerne på 1 K. Et højere varmeledningstal giver en større varmestrøm og medfører således en dårligere varmeisoleringsevne.

Som egentlige isoleringsmaterialer henregnes mineraluldsprodukterne glasuld og stenuld samt skumplastprodukter, skumglas og papiruld. Disse materialer har λ-værdier i området 0,035-0,07 W/m∙K. Træ og træbaserede produkter har λ-værdier i området 0,07-0,2 W/m∙K, mens disse for byggematerialer som tegl og beton er mellem 0,2 og 2 W/m∙K. Stillestående luftlag har også en betydelig isoleringsevne, som når sin maksimale værdi ved en lagtykkelse på ca. 15 mm; tykkere luftlag isolerer ikke bedre.

En bygningsdels evne til at lede varme angives ved transmissionskoefficientenU, som måles i W/m²∙K. Jo lavere U-værdi, des bedre varmeisolerer bygningsdelen. U-værdien for klimaskærmen (dvs. ydervægge, vinduer, tag etc.) vil for nye bygninger i reglen ligge i området 0,1-0,3 W/m²∙K, for vinduer dog i området 1-3 W/m²∙K.

En bygningsdels transmissionskoefficient kan beregnes ud fra kendskab til de enkelte materialelags varmeledningstal λ og deres tykkelse d. Et materialelags isolans (varmemodstand) er givet ved R = d/λ. Ved at addere isolanserne for alle lag i bygningsdelen findes den totale isolans R_t. Bygningsdelens transmissionskoefficient bliver da U = 1/R_t.

Ved varmens overgang fra bygningsdelens overflader findes varmemodstande i form af indvendige og udvendige overgangsisolanser, hhv. R_i og R_u, som skal medregnes i R_t. For disse størrelser regner man med de faste værdier R_i = 0,13 m²∙K/W og R_u = 0,04 m²∙K/W. Luftlag i konstruktioner vil have en isolans i området ca. 0,11-0,17 m²∙K/W ved luftlagstykkelser fra 5 mm til 50 mm.

U-værdien for de enkelte klimaskærmdele benyttes til at beregne størrelsen af bygningers opvarmningsanlæg, herunder radiatorstørrelser, rør, kedel eller varmeveksler i fjernvarmeanlæg. I Danmark dimensioneres varmeanlæg i boliger for en udvendig temperatur på −12 °C og en indvendig temperatur på 17 °C. Rumtemperaturen vil normalt ønskes på 20 °C, men de resterende 3 °C antages at komme som "gratisvarme" fra energiforbrugende apparater som fx komfur, belysning og elektriske apparater samt fra personer, der opholder sig i bygningen.

Beregning af det årlige opvarmningsbehov baseres på graddagetallet (se graddag), som er en opsummering i fyringssæsonen af forskellen mellem den gennemsnitlige daglige udetemperatur og en indetemperatur på 17 °C. Graddagetallet varierer i Danmark mellem 2500 og 3000, og normalt anvendes tallet 2726, som er en middelværdi over en længere årrække. Fyringssæsonen regnes i Danmark til 223 dage.

Ved efterisolering af klimaskærmen kan besparelsen i olieforbrug pr. år pr. m² overslagsmæssigt beregnes som forskellen i U-værdier før og efter isoleringen multipliceret med 10. Hvis fx en 30 cm hulmur hulmursisoleres med indblæst mineraluld, vil besparelsen blive ca. (1,5−0,6)∙10 = 9 liter olie pr. m² væg pr. år. Herudfra kan den samlede besparelse for hele ydervæggen beregnes, ligesom der også kan omregnes til besparelser ved anvendelse af andre energiformer end olie.

Foruden at regne med varmetabet gennem klimaskærmen skal der ved varmebehovsberegningen til rumopvarmning også tages hensyn til ventilationstabet. Det sættes normalt til 0,5 gange i timen, hvis ikke andre forhold gør sig gældende. Det svarer til, at rumluften udskiftes hver anden time.

Kældergulve isoleres normalt til en U-værdi på 0,2 W/m²K, og kælderydervægge til en U-værdi på 0,3 W/m²K. Af hensyn til fugtforholdene er det bedst at anbringe isoleringsmaterialet udvendigt. Der skal anvendes et trykfast og fugtbestandigt materiale, og det skal sikres, at vand, der trænger ned langs kældervæggen, drænes til et omfangsdræn ved kælderydervæggens bund.

Krybekælderdæk isoleres til en U-værdi på højst 0,2 W/m²K. Krybekælderen ventileres normalt til det fri gennem åbninger i soklen. En variant er det varme kryberum, hvor isoleringen anbringes på krybekælderens bund og fundament. Her reduceres ventilationen til ganske få åbninger i soklen. Varme kryberum kan kun anvendes, hvor der ikke er risiko for, at der trænger vand ind i kryberummets bund.

Terrændæk, tidligere benævnt "gulv mod jord", isoleres til en U-værdi på højst 0,2 W/m²K. Ofte indgår en betonplade i et terrændæk, og fugtbestandige og trykfaste isoleringsmaterialer anbringes af hensyn til fugtforholdene bedst under betonpladen.

Ydervægge isoleres til en U-værdi på ikke over 0,2 W/m²K, når der er tale om lette ydervægge, og ikke over 0,3 W/m²K for tunge vægge. Tunge ydervægge er defineret ved, at de lag, der ligger på den varme side af et eventuelt ventileret luftlag i væggen, har en masse på over 100 kg/m². Forskellen i isoleringskravene til lette og tunge vægge skyldes, at de tunge vægge har en varmeakkumulerende evne, som medvirker til at udjævne opvarmningsbehovet og dermed reducere varmetabet gennem væggene. Tunge ydervægge består normalt af beton eller tegl i væggens indvendige del.

Kuldebroer er områder i klimaskærmen med væsentlig dårligere varmeisolering end den øvrige del. Kuldebroer i ydervægge, fx i form af fulde udmuringer omkring vinduer og døre, bør undgås både for at forhindre unødigt varmetab og for at sikre mod så lave, indvendige overfladetemperaturer, at der opstår risiko for overfladekondens.

Vinduer er normalt klimaskærmens svageste led mht. varmeisolering. Udvikling af specielle rudetyper har dog gjort det muligt (2000) at nå U-værdier i området 1-1,5 W/m²K, mens ældre typer to- og trelagsruder har U-værdier på hhv. 2,7 og 2,0 W/m²K. Vinduets orientering i forhold til solindfald og vindpåvirkning kan være afgørende for dets reelle bidrag til en bygnings varmeforbrug. Også indeklimaet vil afhænge af vinduets orientering og type.

Tage isoleres til en U-værdi på højst 0,15 W/m²K, når der kan anvendes blødt isoleringsmateriale, fx i loftsrum og skunkrum. Hvor isoleringsmaterialet nødvendigvis må være trædefast (flade tage), accepteres en U-værdi på 0,2 W/m²K. I alle tagkonstruktioner skal der ved ventilation eller anvendelse af særlige diffusionstætte og lufttætte materialelag skabes sikkerhed for, at der ikke opstår skadelig kondensation i de koldere dele af tagkonstruktionen. Der kan hertil også anvendes specielle membraner som fx Hygrodiode® (se dampspærre).