Ett lågt U-värde behåller värmen inne

I vårt kalla klimat försvinner huvuddelen av värmeenergin som tillförs ett hus ut genom husets klimatskal, dvs. yttertaket, ytterväggar, golv/grunden, fönster och ytterdörrar. Man strävar därför efter att få klimatskalet så välisolerat som möjligt. Ett viktigt begrepp i detta sammanhang är byggnadsdelarnas U-värde, som är mått på hur väl de isolerar. U-värden ger viktig information för att kunna bygga energieffektiva hus med bra energiklass i sin energideklaration och när man vill energieffektivisera sitt gamla hus genom att till exempel tilläggsisolera eller byta till energieffektiva fönster eller ytterdörr.

Här nedan kan du läsa mer vad U-värden är, hur det beräknas, vilka U-värden man kan förvänta sig i småhus av olika ålder och vilka krav som ställs idag, och hur det kan användas för att beräkna värmeförlusterna från huset.

Prata med våra energiproffs så hjälper vi dig få ett energieffektivt hus med lågt U-värde!

Definitionen av U-värde
Beräkning av U-värde - så räknas det ut

U-värden i olika delar av klimatskalet i huset

Boverkets krav på nya byggnaders genomsnittliga U-värde

Beräkning av värmeförluster från ett hus med hjälp av U-värden

Vanliga frågor och svar om U-värde

Definitionen av U-värde

U-värdet, vars egentliga heter värmemotståndskoefficienten, definieras som den värmemängd som per tidsenhet passerar genom en ytenhet i en byggnadsdel då skillnaden i lufttemperatur på ömse sidor om byggnadsdelen är 1 grad. Enheten är W/m2 K. Kelvin, K, är SI-enheten för temperatur som används i tekniska sammanhang, men temperatur­skillnaden kan också anges i grader Celsius - värdet blir detsamma, enheten blir då W/m2 °C. Ett lågt U-värde innebär alltså att byggnadsdelen är bra isolerad.

Om till exempel en yttervägg har ett U-värde på 0,3 W/m2 K betyder det att 0,3 Watt läcker ut per kvadratmeter av väggen om det är en grads temperaturskillnaden mellan inne och ute. Om det är en vinterdag med -10 grader ute och huset värms till 20 grader, blir värme­förlusten genom väggen 30 gånger större. 

Beräkning av U-värde – så räknas det ut

Att beräkna U-värden för husets olika byggnadsdelar är en ganska omfattande beräkning. I praktiska tillämpningar används speciella datorprogram. Det finns också förenklade beräkningsverktyg där man själv kan göra uppskattningar av U-värden. Här beskrivs principen för hur en U-värdesberäkning går till.

För fönster och dörrar skall tillverkarna ange U-värden. För övriga byggnadsdelar (tak, väggar och golv), måste man ta fram värden på värmeledningsförmågan för de olika materialen som ingår i byggnadsdelen. Värmelednings­förmåga (värmekonduktiviteten), som betecknas som lambda, är den värmemängd (Ws) som per sekund passerar en m2 av ett material med en meters tjocklek när temperaturskillnaden mellan materialets sidor är en grad. Enheten är W/m K.

För isolermaterial skall tillverkarna ange lambda-värden. För övriga byggmaterial brukar man använda referensvärden. I tabellen nedan finns ungefärlig värmeledningsförmåga för olika byggmaterial samt för luft och vatten.

Ungefärlig värmeledningsförmåga (lambda) hos vanliga byggmaterial:

Avgörande för ett materials isoleringsförmåga är dess innehåll av luft som hålls stilla i materialets porer, eftersom luft har mycket låg värmeledningsförmåga. Material som används som isolermaterial, främst mineralull (stenull och glasull) och olika typer av cellplaster, har genom sin höga porositet låg värmeledningsförmåga. Lättbetong har genom sina porer 15 gånger lägre lambda-värde än vanlig betong. Byggmaterials lambda-värden gäller torrt material. Om materialet är fuktigt försämras isoleringsförmågan då vatten leder värme 25 gånger bättre än luft.

U-värdet, beror förutom på materialets värmeledningsförmåga också på materialskiktets tjocklek och beräknas genom att dividera värmeledningsförmågan (lambda) med materialtjockleken (d) i m, dvs. U = lambda /d - ”ett tjockt lager av ett material med låg värmeledningsförmåga ger ett lågt U-värde”.

Eftersom husets byggnadsdelar är uppbyggda av skikt av material med olika U-värden, lägger man samman de olika U-värdena för att få det ”totala” U-värdet för byggnadsdelen. Detta görs genom sambandet:

1/U = 1/U_1 + 1/U_2 + … + 1/U_n, där U_1 till U_n är U-värden för de olika materialskikten.

Man summerar alltså de inverterade U-värdena för skikten för att få fram det totala U-värdet. I facklitteraturen benämns ”inversen av” U, dvs. d/lambda, materialets värmemotstånd (som betecknas med R), som inte skall förväxlas med U-värdet som är värmemotstånds­koefficienten. Noterbart är att ett högt R-värde innebär hög isoleringsförmåga, medan för U-värdet är det tvärt om.

Alla materialskikt i en byggdel bidrar till isoleringen, men i praktiken är det tjockleken på isolermaterial i byggnadsdelen som avgör det totala U-värdet. Betong och tegel i en konstruktion ger till exempel förhållandevis små tillskott till det totala U-värdet på grunda av deras höga värmeledningsförmåga. I grova drag ger 10 cm mineralull eller cellplast i en konstruktion ett U-värde på cirka 0,4 W/m2 K, 20 cm cirka 0,2 och 40 cm cirka 0,1.

En byggnadsdel skall i möjligaste mån ha samma U-värde över hela sin yta. Det förekommer dock alltid i varierande omfattning så kallade köldbryggor. En köldbrygga är en mindre del av en byggnadsdel med sämre värmeisolering än byggnadsdelen i övrigt. Det kan vara reglar och balkar i väggar och tak som leder ut värme. Det uppkommer också köldbryggor vid olika övergångar, till exempel mellan tak och vägg, och mellan golv och vägg, där det kan vara svårt att få det tätt. Köldbryggor kan upptäckas med termofotografering där man med en värmekamera hittar vart det läcker värme. Om det finns mer omfattande köldbryggor måste man korrigera för det i U-värdesberäkningen, där U-värdet för byggnadsdelen kommer att höjas.

U-värden i olika delar av klimatskalet i huset

Här beskrivs U-värden i olika delar av klimatskalet i småhus av olika ålder, från ”historiska” U-värden till dagens rekommendationer. Alla värden är i W/m2 K.

U-värde för yttertak och vind

Eftersom värme stiger uppåt förloras mycket värme genom vinden och taket på ett hus. En välisolerad vind och yttertak är därför viktigt i ett energieffektivt hus.

I äldre hus finns ofta en ouppvärmd vind (kallvind) där isoleringen ligger på vindsbjälklaget. I hus byggda på 1950-talet och tidigare bestod isoleringen oftast ett 10-20 cm tjockt lager av sågspån eller kutterspån. Här får man U-värden på mellan 0,5 och 0,9. Från mitten av 1950-talet infördes mineralull (mineralull isolerar dubbelt så bra som kutterspån), men isoleringen var fortfarande tunn. U-värden i vindsbjälklag för hus byggda under 1960-talet med 10-15 cm mineralull, är runt 0,4-0,5. Isoleringen har ofta också tryckts ihop och deformerats under åren, vilket ytterligare har försämrat isoleringsförmågan.

Efter 70-talets oljekris har isoleringen successivt förbättrats. Hus byggda på 1990-talet är det ofta 20-30 cm isolering på vinden, som ger U-värden på 0,15-0,2. Nu rekommenderas 50 cm isolering på vindsbjälklag vid ny- och ombyggnation, vilket ger ett U-värde ned mot 0,08. Eftersom det är förhållandevis enkelt att tilläggsisolera vinden på äldre hus, är det en åtgärd som oftast snabbt betalar sig (se exemplet på värmeförlustberäkning nedan).

U-värde för ytterväggar

Ytterväggarna utgör en stor andel av husets klimatskal och bidrar därför mycket till husets värmeförlust om det är dåligt isolerade. Den ursprungliga isoleringen i ytterväggar i äldre hus är oftast mycket tunn, till och med sämre än i yttertaken. Under första hälften 1900-talet var det vanligt med så kallad plankstomme, som är stående plankor i flera lager, sammanhållna av liggande plank, först utan isolering, senare fylldes hålrummen med isolering, som oftast var sågspån eller kutterspån. U-värdena här är mycket höga, 0,6-0,9. Även om väggkonstruktionerna ändrades mycket från mitten av 1950-talet (regel- och betongstomme med mineralullsisolering och fasader med tegel och puts etc.) var isoleringen även in i början av 70-talet dålig, normalt runt 10-15 cm tjock, vilket ger U-värden i väggarna på 0,4-0,5. Efterhand ökade isoleringen och i lite modernare hus har vanligen U-värden i ytterväggarna på 0,2-0,3. Nu rekommenderas ett U-värde under 0,15. Isoleringtjockleken i ytterväggar är nu cirka 30 cm som standard.  

U-värde för fönster

U-värdet för ett fönster omfattar hela fönsterkonstruktionen, dvs glas, karm och båge. Man skall dock vara observant på att tillverkarna också kan ange U-värdet för fönstret mittpunkt, där U-värdet normalt är lägre då fönstren med luft eller annan gas mellan rutorna isolerar bättre än karmen.

Traditionella kopplade 2-glasfönster har U-värden mellan 2,8 till 3,5 beroende på ålder och kondition. Kopplade 3-glasfönster har U-värden runt 1,8 - 2,0. U-värdet i ett äldre enkelfönster är så högt som 5.

Efter energikrisernas 1970-tal togs det fram fönsterkonstruktioner med markant förbättrad isolering. De tidiga isolerglasfönstren, med två vanliga glasrutor och luft i den täta spalten mellan glasen, har U-värden som motsvarar kopplade 3-glasfönster. Senare isolerglasfönster är fyllda med ädelgas, vanligen argon eller krypton, och har en metallbeläggning på glasen, så kallade lågemissonsglas, som bromsar värmeläckaget men släpper igenom solens ljus och värme. Nya 2-glas isolerfönster har ett U-värde runt 1,5 och 3-glas isolerfönster 0,9-1,2, där det nu också finns ”extra isolerade” 3-glasfönster med U-värde ned mot 0,7. Glasdelen i ett modernt fönster är så välisolerat att det nu istället är båge och karm som är den svaga delen.

Om ett äldre kopplat 2-glasfönster med U-värde 3 byts ut mot ett 3-glas isolerfönster med U-värde 1, reduceras alltså värmeförlusten genom fönstret till en tredjedel. Om karm och båge i ett gammalt 2-glasfönster fortfarande är i gott skick kan man istället för att byta hela fönstret, på olika sätt ”uppgradera” det. Det finns här flera olika möjligheter. Om man inte vill påverka fasadens utseende kan man byta ut den inre rutan mot ett isolerglas, som ger ett U-värde ned mot 1,8, eller ersätta den inre bågen mot ett 2-glas isolerglasfönster, vilket sänker U-värdet till cirka 1,4. Det gamla fönstret kommer alltså att läcka hälften så mycket värme. Det är också viktigt att fönsterkarmens anslutning till väggen är tätad (drevad), så att det inte uppstår köldbryggor. Självklart är det också viktigt att fönstrets lister är täta och om de inte är det så är det lätt åtgärdat genom att byta ut listerna i fönstret.

U-värde för ytterdörrar

U-värdet för en ytterdörr omfattar hela dörren med dörrblad och karm. Äldre dörrar bestående av massivt trä isolerar mycket dåligt och har också med åren ofta blivit skeva som ger dålig tätning mellan dörrblad och karm. Moderna dörrar är tjockare och har en isolerad kärna. De har ett U-värde mellan 0,7 och 1,5, beroende på utförande och om det finns glaspartier i dörren. Nya dörrar är också formbeständiga vid förändring i temperatur och luftfuktighet. På samma sätt som för fönster är det viktigt att anslutning mellan karm och vägg är bra isolerat.

Boverkets krav på nya byggnaders genomsnittliga U-värde

För att säkerställa att nybyggda byggnader är tillräckligt isolerade finns krav i Boverkets byggregler att byggnaders klimatskal skall ha en viss isoleringsgrad. Kravet är satt som en lägsta genomsnittlig värmegenomgångskoefficienten (U_m) för byggnaden.

U_m beräknas genom att U-värdena för klimatskalets olika delar vägs samman till ett genomsnittligt U-värde för hela huset. Det görs genom att U-värdet för varje enskild byggnadsdel multipliceras med byggnadsdelens area (s k omslutande area). Dessa värden summeras, och summan divideras med husets hela omslutande area (A_om), vilket ger husets genomsnittliga U-värde (i W/m2 K). 

För småhus är högsta tillåtet U_m 0,30 W/m2 K för hus med en golvyta på mer 50 m2. Är huset mindre än 50 m2 är gränsen 0,33 W/m2 K. Eftersom kravet gäller ett genomsnittligt U-värde för huset, kan alltså en del av klimatskalet vara lite sämre isolerad men som uppvägs av att en annan del är extra bra isolerad.

Vid projekteringen av ett nytt hus beräknar man U_m-värdet för det tilltänkta huset, och ser hur det uppfyller med kraven i byggreglerna. U_m-värdet ligger också till grund för beräkningar där man kvantifierar husets värmeförluster genom klimatskalet.  

Beräkning av värmeförluster från ett hus med hjälp av U-värden

Värmeförlusten (Q) genom ett hus klimatskal kan beräknas med ekvationen:

Q = U-värde · A · (T_inne - T_ute) · tid

U-värde = U-värdet i den byggnadsdel man undersöker

A = den omslutande arean på byggnadsdelen

T_inne = temperaturen inomhus

T_ute = medeltemperaturen utomhus under uppvärmningssäsongen

Tid = uppvärmningssäsongens längd

Faktorn (T_inne - T_ute) · tid, kan erhållas från gradtimmar för orten. Gradtimmar är den sammanlagda skillnaden i temperatur mellan ute- och inneluften under uppvärmnings­säsongen.

Ett räkneexempel på U-värde vid isolering av vind

En enplansvilla på 130 m2 i Stockholm har 10 cm isolering på vindsbjälklaget som tilläggsisoleras till totalt 50 cm, dvs. den isoleringstjocklek som rekommenderas vid nybyggnation.

10 cm isolering motsvarar ungefär U-värdet 0,5 W/m °C och 50 cm ungefär 0,1 W/m C. Antalet gradtimmar i Stockholm är 89 000.

Q-före = 0,5 · 89000 · 130 / 1000 = 5785 kWh

Q-efter = 0,1 · 89000 · 130 / 1000 = 1157 kWh

Värmeförlusten genom vindsbjälklaget kommer alltså att minska med cirka 4600 kWh per år, som sedan kan räknas om i sänkt uppvärmningskostnad med att anta kostnaden på kWh som beror på elpriset och typ av uppvärmningssystem i huset. Om man vill räkna på värmeförlusten för hela huset använder man husets genomsnittliga U-värde (U_m) och hela klimatskalets omslutande area (A_om).