Albinas Gailius: termoizoliacinės medžiagos ir jų įtaka pastatų energiniam efektyvumui

Pastatų energinį efektyvumą ir šilumos suvartojimą pradėta domėtis nuo 1973 metų, kai kilo energetikos krizė. Tuomet buvo atlikti pirmieji pastatų energinio efektyvumo auditai. Energijos taupymo judėjimą vėliau paskatino visuotinis atšilimas ir sparti klimato kaita. Pagal naują Europos Sąjungos direktyvą, nuo 2014 metų, parduodamas arba išnuomodamas namą ar butą, šeimininkas turės pateikti duomenis apie realų objekto sunaudojamos energijos kiekį. Nuo 2020-ųjų įsigalios reikalavimas, kad visi statomi arba renovuojami pastatai būtų nulinės energetikos, tiksliau, kad tai būtų pastatai, sunaudojantys labai nedaug arba apskritai nesunaudojantys energijos.

Šitaip ėmė rastis protingos koncepcijos, kurių esmė - ne ieškoti energijos šaltinių šildymui gaminti, bet pradėti taupyti. Pasyviuoju namu paprastai vadinamas toks energiškai efektyvus ir kokybiškas namas, kurio energijos poreikis itin mažas. Pasyvusis namas sunaudoja vos ketvirtadalį arba dar mažiau standartiniam namui reikalingos energijos ir pasižymi kokybišku mikroklimatu. Pasyviojo būsto efektyvumas remiasi efektyvia pastato šilumos izoliacija ir dideliu atitvarų sandarumu.

Per paskutinius 20 metų pasyviųjų namų buvo pastatyta apie 25 tūkst. Pasyviojo namo esmė - tarpusavyje derančių architektūrinių, konstrukcinių ir inžinerinių sprendimų visuma, užtikrinanti ne didesnius kaip 15 kWh/m2 per metus šilumos poreikius patalpų šildymui, - teigia šildymo ir vėdinimo inžinierius, sertifikuotas pasyviųjų namų projektuotojas Karolis Januševičius. - Šie sprendimai yra glaudžiai susiję, gali daryti įtaką vienas kitam, todėl turi būti derinami tarpusavyje, o ne priimami atskirai vienas nuo kito - kaip, deja, būna dažniausiai. Esminiai akcentai - sklypo pasirinkimas, architektūrinė pastato forma, atitvarų konstrukcijų sprendimai ir jungtys, sandarumo užtikrinimas, vėdinimo ir šildymo koncepcijos ir pastato aprūpinimo energija būdai.

1. JAV bendrovė Architectural Energy Corporation atliko tyrimus. Buvo paskaičiuoti šilumos nuostoliai per nešiltintas pastato konstrukcijas, vėliau konstrukcijos buvo padengtos ypač sandaria ir šilta šiltinimo medžiaga. Tyrimas parodė, kad šilumos taupymo pagrindas yra sandarumas: ypač sandarios šiltinimo medžiagos sluoksnio šiluminę varžą padidinus 100 proc. (sluoksnį pastorinus nuo 10 cm iki 20 cm), šilumos sutaupoma tik 3 proc. daugiau.
2. Nepaisant šiltinimo medžiagų sandarumo, taip pat labai svarbus aspektas - paties būsto sandarumas: daug energijos prarandama per įvairius plyšelius, orą praleidžiančias vietas. Kildamas aukštyn šiltas oras iškeliauja iš patalpų, o į jas iš lauko patenka šaltas oras.
3. Kildamas aukštyn šiltas oras iškeliauja iš patalpų, o į jas iš lauko patenka šaltas oras. Kad sandarumas - pagrindinė šilumos taupymo sąlyga, sutinka ir K. Januševičius: „Šis teiginys visiškai teisingas: daugeliu atvejų sumažinus pastato patiriamus šilumos nuostolius per atitvaras (langus, stogą, sienas, grindis ant grunto ir t. t.) ir dėl mechaninio vėdinimo (įdiegus efektyvią šilumogrąžą) sandarumo lygio padidinimas (statistinė naujos statybos gyvenamųjų vienbučių namų sandarumo vertė yra apie n50=3-2,5 h-1 esant 50 Pa skirtumui) iki n50=0,6h-1, yra ekonomiškai racionalus sprendimas siekiant mažiausių patalpų šildymo sąnaudų.
4. Pasyviuosiuose ir energetiškai efektyviuose pastatuose tai viena iš šilumos taupymo priemonių. Nesandarumas - plyšys pastato konstrukcijose, per kurį gali judėti oras (energijos nuostoliai dėl oro kaitos).

Nuotraukose matyti neteisingai apšiltinta siena: mineralinė vata turi būti pritvirtinta prie atitvaros ir apsaugota priešvėjine izoliacine plėvele. Atitvarų defektai - dėl statybų broko arba netinkamo eksploatavimo atsirandantys fragmentai, pasižyminys prastesnėmis šiluminėmis savybėmis (izoliacinio sluoksnio suplonėjimas, plyšiai, didesnė medžiagų drėgmė). Stogo termovizinė nuotrauka (iš vidaus) prieš atliekant pastato sandarumo patikrinimą ir tos pačios vietos termovizinė nuotrauka sandarumo tikrinimo metu (po 5 min.).

Ilginiai (taškiniai) šilumos tilteliai - dėl pastato geometrijos ir architektūrinių elementų tvirtinimo atsirandantys efektai, kurie sukelia šilumos srauto pokytį, palyginti su termiškai vienalytėmis konstrukcijomis. Estijos būsto renovacijos agentūros KredEx specialistų skaičiavimais, vidutinis sovietiniais laikais statytas daugiabutis namas apie 25-35 proc. šilumos energijos praranda per sienas, 20-25 proc. - per langus ir 10-20 proc. - per stogą. Per pamatus ir grindis prarandama apie 3-6 proc. šilumos, o 20-30 proc. nuostoliai patiriami dėl neišvengiamo poreikio vėdinti buto orą. Individualūs namai, savo ruožtu, patiria kitokių (ir gana skirtingų) šilumos nuostolių.

K. Januševičius teigia, kad individualaus namo šilumos nuostoliai priklauso nuo jo dydžio, konstrukcijos, paskirties: „Vienareikšmiško atsakymo nėra - dėl skirtingo ploto pasiskirstymo, patalų paskirties, statinio architektūros ir dydžio šilumos nuostoliai pastatuose žymiai skirsis, nevertinant šilumos laidumo koeficientų ir kontroliuojamos (mechaninės) bei nekontroliuojamos (natūralios) oro kaitos. Lyginant santykinai senuose (iki 1990 m. statytuose) pastatuose, esant n50=3h-1 sandarumai, ir šiuolaikiniuose A energinio efektyvumo klasės statinio atitvaras turinčio pastato su tokiu pat sandarumu, bendrosios šilumos sąnaudos dėl nekontroliuojamos oro kaitos bus daugiau nei 5 kartus didesnės nei sovietmečiu statytame pastate (sename name šilumos nuostoliai dėl infiltracijos sudaro apie 4-5 proc., palyginimui naujame name: 30-37 proc.).

Lithuanijoje pradėjus renovuoti daugiabučius namus po statybinių darbų pabaigos gyventojai pradėjo skųstis, kad bute oras pasidarė troškus, susidarė palanki terpė pelėsiams. ŠVOK sistemų inžinierius Rolandas Zaremba teigia, kad viena daugiabučių renovavimo užduočių - sandarumo didinimas - įvykdyta tikslingai, nes buvo sutvarkyti plyšiai (tarp langų rėmų ir sienų, taip pat sienų siūlės), per kuriuos šiltas oras išeidavo į lauką, o šaltas - patekdavo į vidų. Tačiau neužtikrinus tinkamos oro kaitos, atsirado minėtosios problemos. „Vėdinti būstą yra būtina, - teigia R. Zaremba. - Susiduriama su prasta oro cirkuliacija, užsistovėjusiu oru, padidėjusia santykine oro drėgme patalpose. Paprastai vėdinimo sistemos jau yra suprojektuojamos ir įrengiamos jau statant namą. Jų neįsirengus iš pradžių, vėliau tenka prie to grįžti ir perdarinėti. Norint išvengti tokių bėdų, vienas geriausių būdų - tiesiog sienose padaryti specialias orlaides, kurios išeitų į lauką, kad galėtų normaliai funkcionuoti natūralios traukos vėdinimo kanalai.

Savo ruožtu K. Januševičius sako, kad sovietiniais metais pastatai buvo suprojektuoti taip, kad drėgmė per atitvaras pasišalintų be didesnių trukdžių. „Sandarumo padidėjimas renovuotuose pastatuose yra sveikintinas dalykas, tačiau vien izoliuoti atitvarų nepakanka. Neišspręsta ir šiuo metu aktuali problema - vėdinimo užtikrinimas renovuojamuose pastatuose. Vokietijoje su šiomis problemomis susidurta daugiau nei prieš dešimtmetį, ėmusis atnaujinti daugiabučius, tačiau Lietuvoje iš to nebuvo pasimokyta - kartojamos tos pačios klaidos. Sandarumas apskritai neretam žmogui asocijuojasi su prasta oro cirkuliacija, kai namas nekvėpuoja, taigi įsigalėjusi nuomonė, kad mediniai namai neva geriau, natūraliau praleidžia orą nei mūriniai. Tačiau specialistai teigia, kad šiuo atveju painiojami du skirtingi dalykai: oro patekimas į pastatą ir vandens garų migracija atitvarose dėl difuzijos.

Dėl vandens garų pertekliaus neišdžiūstančiose konstrukcijose kaupiasi drėgmė, įsiveisia pelėsis, o dėl nesandarių (orui laidžių) konstrukcijų patiriami didesni šilumos nuostoliai. R. Zaremba teigia, kad „medis pats savaime nekvėpuoja, jis tiesiog kitaip sugeria drėgmę. Skiriasi medžio ir mūro gebėjimas sugerti ir atiduoti drėgmę - ant mūrinių sienų linkę kondensuotis vandens lašeliai. Kita vertus, kalbant apie sandarumą ir šilumos laikymą, viskas priklauso nuo to, ar konstrukcijose nėra tarpelių, per kuriuos į lauką išeiti oras. K. Januševičius taip pat neišskiria medienos kaip geriausios statybinės medžiagos, vienareikšmiškai pranašesnės už mūrą: „Oro kokybė (drėgmės ir CO2 kiekio atžvilgiu) gali būti užtikrinta nepriklausomai nuo pastato konstrukcijų medžiagų, juolab kad dažais, lakais ar kitomis dangomis padengtas medis nėra laidus orui - dažniausiai plyšiai atsiranda tarp medienos masyvo jungčių, taip pat kampų suleidimuose. Tokiuose pagal senąsias tradicijas statytuose rąstiniuose namuose, jeigu nenaudojamos papildomos sandarinimo priemonės, oro kaita esant 50 Pa skirtumui gali siekti 8-10 kartų ir daugiau, t. y. sandarumo vertė n50= 8÷10.

Specialistai teigia, kad kiekvienas namas gali būti sandarus - nesvarbu, ar jis medinis, ar mūrinis. Svarbiausia - tarpusavyje derančių sprendimų visuma, sandarumo užtikrinimas nuo pamatų iki stogo. „Statant arba renovuojant namą pirmiausia reikia numatyti, kokio sandarumo lygio siekiama, - aiškina K. Januševičius. - Dažnai tai sufleruoja norminiai dokumentai arba standartai, į kuriuos lygiuojamasi. Būtina numatyti vientisą, nepertraukiamą sandarumo sluoksnį, gaubiantį visą šildomą pastato tūrį. R. Zaremba, savo ruožtu, siūlo pirmiausia atkreipti dėmesį į stogo konstrukcijas: atliekant sandarumo testus pastebėta, kad bene didžiausia dalis šilumos iškeliauja būtent per nesandarų stogą, nes šiltas oras, būdamas lengvesnis, kyla aukštyn ir pro plyšelius lengvai pasišalina.

„Stogo konstrukcijos sandarinamos priešvėjine ir garo izoliacine plėvelėmis, tarp kurių klojamas termoizoliacinės medžiagos sluoksnis. Šios plėvelės klojamos taip, kad naujas gabalas šiek tiek dengtų senąjį. Persiklojimo vietoje plėvelės gabalai turi būti tarpusavyje suklijuojami. Deja, dažnai tai nedaroma arba naudojama ne specialiai tam skirta itin gerai limpanti juostelė, o paprasta, pakavimui skirta lipni juostelė. Ilgainiui priešvėjinės ar garo izoliacijos plėvelių gabalai atsiskiria vienas nuo kito ir visas sandarinimo darbas nueina niekais.

Atliekant testą, prietaisais stebima, kiek kartų patalpose per nustatytą laiką pasikeičia visas patalpos oras. Sandarumo testą rekomenduojama atlikti statybų/remonto/rekonstrukcijos/renovacijos metu, prieš apdailos darbus - taip lengviau aptikti ir pašalinti plyšelius, kitus defektus. Šio testo metu nustatomas bendrasis pastato sandarumo lygis ir konkrečios vietos, pro kurias patiriami energijos nuostoliai. Sandarumo testas atliekamas pasitelkus vadinamąją pučiamųjų durų įrangą: į pastato duris įstatomas rėmas su tentu, kuriame įmontuotas ventiliatorius. „Testas atliekamas sudarant pastato viduje neigiamą ir teigiamą slėgį, - pasakoja K. Januševičius. - Kuo pastatas sandaresnis, tuo mažesnio oro srauto pakanka, kad tarp pastato vidaus ir išorės susidarytų 50 Pa slėgių skirtumas. Jei norima sužinoti ne tik oro kaitą, esant šiam slėgių skirtumui, bet ir identifikuoti nesandarias vietas, galima atlikti apžiūrą su termovizoriumi arba užpildžius patalpas specialiais dirbtiniais (sceniniais) dūmais, nesandarios vietos yra matomos plika akimi.

Prieš atliekant testą visos įprastai reikalingos angos (pvz., kaminas, orlaidės) laikinai užkamšomos, užklijuojamos ir užsandarinamos, taip pat uždaromi langai, o vidinės durys tarp patalpų paliekamos praviros. Atliekant testą, prietaisais stebima, kiek kartų patalpose per nustatytą laiką pasikeičia visas patalpos oras. Sandarumo testą rekomenduojama atlikti statybų/remonto/rekonstrukcijos/renovacijos metu, prieš apdailos darbus - taip lengviau aptikti ir pašalinti plyšelius, kitus defektus.

Statybų techniniuose reglamentuose keliami reikalavimai pastatų sandarumui. Be šilumos praradimo, kartu su prastu namo sandarumu kyla ir kitų problemų: garso izoliacija, per plyšelius į patalpas patenkantys vabzdžiai, drėgmės migracija (difuzija). „Per nesandarias vietas patenkantis oras yra puiki terpė sklisti garso bangoms - sandariame pastate kur kas mažiau girdimas išorės triukšmas, - sako K. Januševičius. Taip pat būtina atkreipti dėmesį į tai, kad jei aplinkoje yra nuolatinio triukšmo šaltinis, o namas nesandarus, tai triukšmas viduje daug geriau girdimas. Be to, smulkūs tarpeliai idealiai tinka smulkioms muselėms, per didesnius, aišku, gali patekti ir stambesni gyviai, pavyzdžiui, lauko graužikai. K. Januševičius pažymi, kad intensyvesnė drėgmės migracija gali lemti izoliacinių medžiagų defektų atsiradimą, o kai kuriais atvejais (vandeniui virtus ledu), - ir konstrukcinių elementų irimą.

Specialistai akcentuoja, kad sandarumas turi būti kuriamas kaip vientisas sprendinys nuo pamatų iki stogo, o ne tik nedidelės dalies ar sutvirtinimų atskirai. Pavyzdžiui, stogo konstrukcijų sandarinimas gali būti svarbiausias, nes didelė dalis šilumos nuostolių dažnai išeina per nesandarų stogą. „Stogo konstrukcijos sandarinamos priešvėjinėmis ir garo izoliacijos plėvelėmis, tarp kurių klojamas termoizoliacinės medžiagos sluoksnis. Persiklojimo vietose plėvelės turi būti tarpusavyje suklijuojamos. Deja, dažnai tai nedaroma arba naudojama nekokybiška lipni juostelė. Ilgainiui plėvelių gabalai atsiskiria, o sandarinimas praranda galios.”

Tarptautiniai pavyzdžiai ir vietiniai duomenys rodo, kad sandarumo tikslumas turi tiesioginį poveikį energijos sąnaudoms ir gyvenimo kokybei. Rąstinių namų ar medinių konstrukcijų atveju oro kokybė gali būti užtikrinta nepriklausomai nuo santvaros medžiagos, tačiau būtina užtikrinti tarpusavyje derančių sprendimų vientisumą ir tinkamą jungčių sandarinimą. Gyventojai dažnai susiduria su iššūkiais dėl drėgmės migracijos ir oro kaitos, todėl vėdinimo sistemų įrengimas iš pradžių yra itin svarbus bei būtinas vėlesnėse renovacijose.

R. Zaremba teigia, kad stogo konstrukcijų sandarumas yra vienas iš kertinių elementų energijos taupymo procese, o vėdinimo užtikrinimas renovuojamuose pastatuose lieka aktuali problema ir Lietuvoje. Dabar tiksliai ir nuosekliai įrengtos vėdinimo sistemos užtikrina ne tik energijos taupymą, bet ir sveiką mikroklimatą patalpose. K. Januševičius pabrėžia, kad sandarumas - tai ne tik statinio išorės dalys, tačiau ir vidaus jungtys, langų, durų, atsparumo oro srautams tarpusavyje derinimas, kuris suteikia visumą kilniam energijos taupymo tikslui.

tags: #albinas #gailius #termoizoliacines #medziagos