Lämpöresistanssi eli lämpövastus tai lämmönvastus tai terminen resistanssi (tunnus R_th) kuvaa, miten paljon lämpötilaeroa tulee jossakin lämpöä johtavassa kohteessa, kun tietty lämpöteho vaikuttaa kohteen toisella puolella. Lämpöresistanssilla voidaan kuvata esimerkiksi jäähdytyselementin kykyä siirtää lämpöä pois jäähdytettävästä kohteesta tai lämmön vuotamista jonkin eristerakenteen läpi. Mitä suurempi lämpöresistanssilukema on, sitä huonommin lämpö johtuu. SI-järjestelmän mukaisesti lämpöresistanssille tulee yksiköksi kelviniä wattia kohti eli K/W.

Rakennusfysiikassa lämmönvastus saa hieman SI-järjestelmästä poikkeavan merkityksen. Rakennusfysiikassa lämmönvastusta ei suhteuteta pinta-alaan, jolloin tuloksena on yksikkö K·m²/W.^[1]

Lämpökonduktanssi (lämpöresistanssin käänteisarvo)[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lämmön johtumista voidaan kuvata myös lämpöresistanssin käänteisarvolla eli lämpökonduktanssilla (yksikkö W/K). Tälle suureelle käytetään toisinaan ilmaisua lämmönjohtavuus, vaikka tätä sanaa toisaalta käytetään materiaalin lämmönjohtokyvystä eli lämpökonduktiivisyydestä (materiaalin ominaissuure).

Rakennusfysiikassa lämpökonduktanssia ei suhteuteta pinta-alaan, jolloin tuloksena on yksikkö W/(m²·K) ja suurettakin kutsutaan yleensä lämmönläpäisykertoimeksi tai U-arvoksi.

Lämpöresistanssin laskeminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Laskeminen yleensä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lämpöresistanssi R_th on lämpötilaeron ΔT suhde tehoon P:

R_th = ΔT/P

SI-järjestelmä mukainen yleinen lämpöresistanssi R_th jollekin kappaleelle (poikkipinta-ala A ja pituus l) voidaan laskea materiaalille ominaisen lämmönjohtavuuden λ avulla:

R_th = l / (λ·A)

Laskeminen rakennustekniikassa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Rakennusfysiikassa ollaan kiinnostuneita vain rakenteen suhteellisesta kyvystä vastustaa lämmönvirtausta, sen vuoksi lämpövastusta ei jaeta pinta-alalla. Lämmönjohtamiskyvystä käytetään lämpövastuksen käänteislukua (U=1Rtdisplaystyle scriptstyle U=frac 1R_t), jota kutsutaan lämmönläpäisykertoimeksi (U). Lämmönläpäisykerroin kuvaa johtuvaa lämpövuota lämpötilayksikköä kohden U = [W/(m²K)]. Lämpöteho eli häviöteho [W] saadaan kertomalla lämmönläpäisykerroin kohteen pinta-alalla ja lämpötilaerolla.

Lämmönvastusmerkintöjä:

Rt=displaystyle R_t= kokonaislämmönvastus rakennusfysiikassa

Ri=displaystyle R_i= kerroksen lämmönvastus rakennusfysiikassa

Ra=displaystyle R_a= kerroksen osan lämmönvastus rakennusfysiikassa

Kerrokselliset rakenteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Rakenteiden laskennallisessa mitoituksessa käytetään normaalista lämmönjohtavuutta (λn=[Wm⋅K]displaystyle scriptstyle lambda _n=[frac Wmcdot K]).

Kerroksen lämmönvastus (Ri=[K⋅m2W]displaystyle scriptstyle R_i=[frac Kcdot m^2W]) on kappaleen paksuuden (d=[m]displaystyle scriptstyle d=[m]) ja kappaleen lämmönjohtavuuden (λndisplaystyle scriptstyle lambda _n) osamäärän käänteisluku:

Ri=dλ.displaystyle R_i=frac dlambda .

Useammasta kerroksesta koostuvassa rakenteessa kokonaislämmönvastus R_t saadaan laskemalla kerroksien lämmönvastukset yhteen:

Rt=∑i=1nRi=R1+R2+R3+...+Rn.displaystyle R_t=sum _i=1^nR_i=R_1+R_2+R_3+...+R_n.^[2]

Rinnakkaiset rakenteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

fa=displaystyle f_a= kerroksen osan suhteellinen pinta-ala

Ra=displaystyle R_a= kerroksen osan lämmönvastus rakennusfysiikassa

fa=AiAkokdisplaystyle f_a=frac A_iA_kok ; Akok=∑i=1nAidisplaystyle A_kok=sum _i=1^nA_i

Ri=1∑a=1n(faRa)displaystyle R_i=frac 1sum _a=1^n(frac f_aR_a)

Eli Ri=1f1R1+f2R2+f3R3+...displaystyle R_i=frac 1frac f_1R_1+frac f_2R_2+frac f_3R_3+...^[3]

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

• Lämmönläpäisykerroin


• Lämmönsiirtymiskerroin


• 
  Sähköisten suureiden analogiat, lämpöimpedanssi
  


• Lämpökonduktanssikvantti

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

• 
  Lämmöneristys – Ohjeet 2003; C4 Suomen rakentamismääräyskokoelma; Ympäristöministeriön asetus lämmöneristyksestä, 2002

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]