Termoizoliacinės medžiagos ir gaminiai užima ypatingą vietą tarp statybinių medžiagų. Statyboje plačiai naudojamos termoizoliacinės medžiagos, tokios kaip mineralinė vata (akmens vata, stiklo vata), polistireninis putplastis (EPS), ekstruzinis polistireninis putplastis (XPS), putų poliuretanas ir kitos medžiagos. Apšiltinant pastatus visų pirma reikia atkreipti dėmesį į reikalaujamą pastatų atitvarų šilumos perdavimo koeficientą ir atitvarų drėgminės būsenos skaičiavimus.
Šilumos perdavimo koeficientų ir šiluminės varžos vaidmuo
Pastatų atitvarų šilumos perdavimo koeficientai pateikti statybos techniniame reglamente STR 2.05.01: 2005 „Pastatų atitvarų šiluminė technika”. Šilumos perdavimo koeficientas yra atvirkščias dydis šiluminei varžai, todėl pastatų atitvarų reikalavimus patogu išreikšti šilumine varža, kv. m K/W. Taigi šiluminė varža stogams - 6,25, sienoms - 5,00, perdangoms - 4,00.
Šiluminė varža apskaičiuojama atitvaros sluoksnio storį dalijant iš to sluoksnio projektinio šilumos laidumo koeficiento. Atitvarų drėgminės būklės skaičiavimai dažniausiai atliekami pagal minėto statybos techninio reglamento 2 priedo nurodymus. Drėgminės būklės įvertinimas būtinas nustatant, kokia turi būti atitvaros vidaus paviršiaus temperatūra, kad būtų išvengta pavojingo paviršiaus įdrėkimo, įskaitant pelėsių susidarymo galimybę. Skaičiavimais taip pat įvertinamas per metus atitvarų viduje susikaupęs ir išgaruojantis drėgmės kiekis.
Vidinis oro ir drėgmės režimas bei garinės savybės
Apšiltinant pastatus iš vidaus didžiausią poveikį daro medžiagos garinė varža. Jeigu medžiaga blogai praleidžia vandens garus, vidiniame atitvaros paviršiuje labai greitai susidaro kondensatas, kuris vizualiai dažnai nepastebimas, bet jo pasekmė - po kurio laiko ant atitvaros paviršiaus atsiradęs pelėsis. Kadangi skaičiavimai pakankamai sudėtingi, jų palengvinimui galima naudoti kompiuterines programas.
Mechaninės savybės ir jų svarba laikančiose konstrukcijose
Vis plačiau naudojant termoizoliacines medžiagas įvairiose laikančiosiose konstrukcijose, labai svarbu žinoti šių gaminių atsparumą gniuždymui ir deformacines savybes. Mechanines termoizoliacinių medžiagų savybės kartu su šilumos izoliacinėmis ir garsą izoliuojančiomis savybėmis yra svarbiausios charakteristikos, lemiančios jų naudojimą statybų praktikoje. Dėl tam tikrų termoizoliacinių medžiagų mechaninių ypatybių sunku parinkti optimalius jų stiprumo ir deformuojamumo kriterijus. Daugumai medžiagų tiksliai nustatyti galima tik tempimo, lenkimo, šlijimo stiprį, kai prarandamos jų laikomosios savybės.
Šiuo metu plačiai paplito ir normatyviniuose dokumentuose nurodomas labai paprastai nustatomas termoizoliacinių medžiagų sąlyginis įtempis, atitinkantis 10-ies procentų gaminio deformaciją pagal storį. Tačiau gniuždymo įtempis, kai gaminys deformuojamas iki 10 proc., nėra projektinė vertė. Šis rodiklis gali būti panaudotas kiekybiniam įvertinimui ir gamybos technologinių parametrų optimizavimui. Tuo tarpu šių gaminių sėkmingas naudojimas laikančiosiose konstrukcijose priklauso ne nuo jų stiprumo rodiklių, bet nuo deformuojamumo ir tamprumo savybių.
Norint sėkmingai naudoti termoizoliacinius gaminius kaip termoizoliacinę-konstrukcinę medžiagą, kuriuos veikia ilgalaikės gniuždomosios apkrovos, nepakanka žinoti jų stiprumo ir deformacijų rodiklius, nustatytus veikiant trumpalaikėms apkrovoms. Pavyzdžiui, šie parametrai turi būti pritaikyti prie ilgalaikių apkrovų poreikių ir funkcionalumo.
Praktiniai aspektai ir tyrimai Lietuvoje
Per pastaruosius metus Lietuvoje kuriami ir tobulinami įvairūs termoizoliaciniai gaminiai iš vietinių išteklių. Termoizoliacinių medžiagų ir akustikos laboratorijoje (TMiAL) Vilniaus technologijų ir dizaino universitete (VILNIUS TECH) sukurta daugiau nei 30 statybos produktų iš vietinių atsinaujinančių išteklių. Gali būti naudojamos pluoštinės kanapės ir avių vilna kaip pagrindinės atitvarų termoizoliacijos medžiagos. 2012-2016 m. doktorantė Rūta Stapulionienė parengė ir apgynė disertaciją „Termoizoliacinio kompozito iš pluoštinių augalų kūrimas ir tyrimai“ (vadovas - dr. Saulius Vaitkus). 2018-2021 m. VILNIUS TECH darbuotojai dalyvavo projekte „Aplinkai draugiškų konstrukcinių, kompozitinių medžiagų ir aplinkosauginių technologijų centras“ su modifikuota kanapių betono formavimo mišinio sudėtimi. Modifikuotos sudėties kanapių betonas buvo įdiegtas į rinką bendradarbiaujant su mažąja bendrija „Kanapių namas“.
Taip pat įtraukti projektai su įmone „Naujolita“ dėl inovatyvių ekologiškų plokščių kūrimo statybų ir baldų pramonei, šiaudų plokštės su partneriais (Ecococon), bei šiaudų skydų apdaila. 2020-2021 m. pagal Europos inovacijų partnerystės programą buvo atlikti testavimai ir pagamintos kelios bandinės plokščių/danblių partijos iš avių vilnos. Dalis tyrimų rezultatų publikuojama žurnale „Journal of Natural Fibers“.
Šiandien Lietuvoje diegiamas daug integruotas požiūris į šilumos ir garso izoliaciją, o mokslininkai bendradarbiauja su pramonės partneriais kuriant aplinkai draugiškus konstrukcinius ir kompozitinius sprendimus. Tokie darbai skatina plėtoti biokompozitines plokštes iš pluoštinių kanapių spalių, šiaudų plokštes ir kitus tvarius statybų sprendimus.
Galimos užklausos dėl įtempių ir deformacijų vertinimo
- Disponuojamos normos dažnai nurodo sąlyginį įtempį, atitinkantį 10 proc. deformaciją storio epicentre.
- Gniuždymo įtempis iki 10 proc. nėra projekinė vertė, bet gali būti naudinga kiekybiniam įvertinimui ir proceso optimizavimui.
- Ilgalaikės apkrovos reikalauja įvertinimo ne tik stiprumo, bet ir deformacijų bei tamprumo charakteristikų.
| Konstrukcijos tipas | Reikalinga šiluminė varža | Pagrindinė medžiaga |
|---|---|---|
| Stogai | 6,25 | Mineralinė vata / EPS / XPS |
| Sienos | 5,00 | Mineralinė vata / poliuretanas |
| Perdangų konstrukcijos | 4,00 | EPS / XPS |
Pristatytas turinys atspindi plačiai suvokiamą požiūrį į termoizoliacinių medžiagų pasirinkimą, jų skaičiavimus bei praktinį pritaikomumą moderniose Lietuvos statybose, įskaitant mokslinę veiklą ir pramonės partnerystes.
tags: #saulius #vaitkus #termoizoliacines