Pastato išorinės konstrukcinės atitvaros (stogas, sienos, grindys, langai ir durys) pasižymi sudėtinga šilumos ir masės mainų sistema, kurių metu nuolat vyksta šilumos, oro ir drėgmės pernešimas medžiagose, konstrukcijose ir pastato elementuose. Dėl to kinta išorinių atitvarų šiluminės ir techninės savybės tiek išoriniuose, tiek ir vidiniuose sluoksniuose. Išorinės atitvaros apsaugo vidaus patalpas nuo atmosferos veiksnių poveikio, bet ir keičiasi su ja šiluma ir drėgme, praleidžia šilumą ir orą tiek į vidų, tiek ir į išorę. Todėl norint palaikyti nustatytą vidaus patalpų mikroklimatą, tokiu būdu užtikrinant komfortiškas sąlygas yra būtina apskaičiuoti atitvarų šiluminius parametrus, drėgminę būseną bei šiluminės inercijos savybes.
Šiluminiai parametrai ir jų skaičiavimas
Atitvaros šiluminių parametrų (sluoksnio šilumos laidumo koeficiento, varžos ir šilumos perdavimo koeficiento) skaičiavimo metodika. Siekiant nustatyti atitvaros šiluminius parametrus jos eksploatavimo sąlygomis reikia atlikti šiuos skaičiavimus: sluoksnio šilumos laidumo koeficiento; atitvaros šiluminės varžos; atitvaros šilumos perdavimo koeficiento.
Termoizoliacinio sluoksnio storis priklauso nuo atitvaros rūšies ir pastato paskirties, naudojamos medžiagos rūšies, deklaruojamojo medžiagos šilumos laidumo koeficiento, atitvarinės konstrukcijos tipo. Atliekant reikalingo termoizoliacinio sluoksnio storio skaičiavimus pagrinde vadovaujamasi STR 2.01.02:2016; STR 2.04.01:2018; LST EN ISO 6946:2008; LST EN 10456:2008.
Šilumos laidumo koeficientas (λ)
Vienas iš svarbiausių termoizoliacinių medžiagų fizikinių parametrų yra šilumos laidumas, nes jis apibūdina medžiagos sugebėjimą praleisti šilumos srautą. Šilumos laidumas λ išreiškiamas W/(m·K). Kuo žemesnė λ, tuo geresnės izoliacijos savybės. Deklaruojamieji λD gali būti skirtingi: λ10 laboratorinis, λds projektinis, Δλ pataisos dėl įdrėkimo. Deklaruojamoms vertėms nustatyti naudojami vidutiniai laboratorinių (λ10) verčių dydžiai su 90% tikimybe; už gaminio šilumos laidumo koeficiento deklaruojamų verčių nustatymą atsakingas gamintojas. Jei nėra konkrečių λds verčių, naudojamos STR 2.01.02:2016 lentelės.
Nepirkite klaidinimo dėl skirtingų λvertių: apskaičiuotasis λsk, laboratorinis λ10, deklaruojamasis λD ir projektinis λds - kiekvienas turi savo vietą skaičiavimuose ir atsakomybėje.
Šiluminė varža ir visuminė varža
Šiluminė varža R priklauso nuo sluoksnio storio d ir jo projektinio šilumos laidumo koeficiento λds: R = d / λds. Sienos sluoksnių Rs skaičiuojama kaip Rs = R1 + R2 + ... + Rn + Rq, kur Rq - plono sluoksnio varža. Visuminė Rt apskaičiuojama Rt = Rsi + Rs + Rse, kur Rsi ir Rse yra vidaus ir išorės paviršiaus šiluminės varžos. Padidėjusi R verčių reikšmė reiškia geresnę šiluminę izoliaciją.
Atitvaros U koeficientas apskaičiuojamas kaip U = 1 / Rt. U rodo, kiek vilkiasi šilumos srautas per 1 m2 atitvaros esant 1 K temperatūros skirtumui. U vertė turi būti kuo mažesnė; ji yra pagrindinis pastato energijos taupymo rodiklis.
Norminės ir leistinosios vertės
Pastatų energinis naudingumas reglamentuojamas STR 2.01.02:2016. Naujai projektuojamų pastatų sienų šiluminė varža turi būti ne mažesnė kaip 8,33 m2·K/W, siekiant A klasės energinio efektyvumo. Apytikslis skaičiavimas apima du pagrindinius sienos elementus - mūro blokelių mūrą ir apšiltinimo medžiagą; nepriskaičiuojami langai ir kiti fasado elementai, kad parodyti, kaip skiriasi jų šiluma ir kaip tai veikia apšiltinimo poreikį.
Stogo ir grindų šiltinimo ypatumai taip pat turi atskiras rekomendacijas. STR nustato, kad norminis stogų šilumos perdavimo koeficientas U yra 0,16 W/kv.m K; optimalus izoliacinės medžiagos storis dažnai siekia 25-30 cm. Dar daugiau - priklausomai nuo stogo tipo, stogo gegnių plotis ir papildomos medžiagos gali būti rekomenduojamos papildomoms šilumos inercijos ir sandarumo priemonėms.
Šiluminė varža ir sandarumas
Svarbu suprasti, kad ne tik atitvaros šiluminė varža lemia energinį efektyvumą. Sandariamas pastatas gali sutaupyti žymiai daugiau nei paprasto šilumos statymo atveju. Net iki 80% šilumos nuostolių gali būti dėl nesandarumų lubose, sienų ir langų rėmuose. Todėl sandarumas dažnai svarbesnis už dideliausios varžos pasiekimą vienoje iš atitvaros dalių.
Grindų šiluminė varža
Kalbant apie grindų šiluminę varžą, dažnai rekomenduojama laikytis ribos 0,15 m²K/W, tuomet grindų danga turi būti tinkama šildomoms grindims. Skirtingos dangos turės skirtingą šilumos laidumą, pvz., vinilinės dangos su 2 mm storio turi apie 0,008 m²K/W, o daugiasluoksnis parketas apie 0,140 m²K/W. Maksimali leistina grindų dangos su paklotu šiluminė varža yra 0,15 m²K/W.
Šildomų grindų sistemai būtina atsižvelgti į dangos medžiagą, jos laidumą ir jos atsakomybę už šilumos bei garso izoliaciją. Taip pat svarbu, kad grindų danga atitiktų aiškias gamintojo specifikacijas dėl naudojimo sąlygų ir temperatūros.
Šiluminės varžos matavimo ir tipų samprata
Šiluminė varža yra išvestinė iš matuojamos rezistoriškos savybės. Termistoriai ir metaliniai šiluminiai rezistoriai matuojami pagal jų temperatūros priklausomą varžą: rt = rt0 [1 + α (t - t0)]. Termistoriai turi didesnį temperatūros koeficientą ir didesnę varžą kambario temperatūroje, o jų matavimo diapazonas yra ribotas. Metaliniai šiluminiai rezistoriai tinka plataus temperatūros diapazono matavimams (-200 až 500 laipsnių C), bet gali būti mažiau tinkami labai tiksliai pastatų vidaus sąlygų matavimams. Šie principai lemia, kaip mes interpretuojame ir naudojame šiluminę varžą praktikoje.
EuroPanels sprendimai energijos taupymui
Naujai statomų pastatų kontekste įmonė EuroPanels siūlo energiją taupančias plokštes su PUR ir EPS šerdimi. Pastatas, tinkamai suprojektuotas ir pastatytas iš daugiasluoksnių plokščių EuroPanels, gali gerokai sumažinti vėlesnes priežiūros išlaidas. Esant esamoms struktūroms, EuroPanels taip pat siūlo termomodernizacijos sprendimus, skaičiuojant U koeficientą esamame pastate ir nustatant galimybes sumažinti šilumos nuostolius.
Šilumos nuostoliai per išorines sienas gali sudaryti iki apie 35%, o per stogą - apie 25% ar daugiau priklausomai nuo konstrukcijos. Taip pat svarbu prisiminti, kad sandarumas ir teisinga šilumos laidumo koeficiento pasirinkimo optika yra svarbiausi veiksniai siekiant energijos taupymo tikslų.
Skaičiavimo įrankiai ir praktiniai patarimai
Atitvarų U-verčių ir drėgmės skaičiuoklė leidžia greitai apskaičiuoti šilumos nuostolius, tikimą kondensaciją ir drėgmės šalinimą. Skaičiavimai atliekami pagal LST EN ISO 6946 ir LST EN ISO 13788, o STR reglamentai užtikrina atitikties standartus. Pritaikius skaičiavimus, galima sukurti savo atitvarinę konstrukciją iš skirtingų sluoksnių ar medžiagų, ir įvertinti, kaip įvairūs pasirinkimai veikia viso namo energinį balansą.
Grindų dangos pasirinkimas turi būti suderintas su šiluminės varžos reikalavimais; seni sprendimai gali įvesti netikėtas šilumos nuostolių vietas dėl netinkamos medžiagos laidumo arba pakankamo sandarinimo.
Infografikos ir vaizdo įrašų rekomendacijos
Norėdami geriau suprasti, kaip skiriasi šilumos laidumas ir varža bei kaip tai įtakoja pasirinkimus namo statyboje, naudokite skaičiuoklę ir ieškokite papildomos literatūros apie šiluminės varžos svarbą įvairioms medžiagoms bei konstrukcijoms.
| Medžiaga | Šilumos laidumas λ (W/mK) | Storis d (m) | R = d/λ |
|---|---|---|---|
| Uždarų porų poliuretano Putos (pvz., 15 cm) | ≈0.025 | 0.15 | 6.0 |
| Deklaruojamasis šilumos laidumo koeficentas λD | priklauso nuo medžiagos | - | - |
| Vinilinė danga (2 mm) | ≈0.12 | 0.002 | 0.017 |