Bene pats svarbiausias kriterijus renkantis šiltinimo medžiagas yra šilumos laidumo koeficientas λ, žymimas lamda (W/m·K). Kuo šilumos laidumas mažesnis, tuo geresnė termoizoliacija. Paprastai kuo didesnis medžiagos tankis - tuo mažesnis λ.
Terminų apibrėžimai: λ, R, U
R - šiluminė varža (pasipriešinimas) nusako kaip gerai pastato elementas nepraleidžia šilumos. R yra temperatūrų skirtumo santykis tarp izoliatoriaus ir šilumos srauto perėjusio per jį. R dažniausiai naudojamas apibūdinant pastato konstrukcijoms (sienoms, stogui, grindims). U - bendras šilumos perdavimo koeficientas, nusakantis kaip „gerai“ pastato elementas praleidžia šilumą. Jis atspindi šilumos perdavimo santykį per pastato konstrukcijos plotą standartinėmis sąlygomis (24 °C, 50% drėgnumas, be oro cirkuliacijos).
Kaip paskaičiuoti varžą iš šilumos laidumo koeficiento ir storio?
Tarkim polistirolo EPS70 λ - 0,040 W/m·K, storis - 10 cm. Pateikta lentelė rodo tipinio europietiško namo šilumos praradimus kai išorinių sienų plotas 100 m², kai lauko temperatūra -12 °C o viduje +21 °C. Taip pat svarbu apskaičiuoti vieno m² kainos ir varžos santykį, pvz., norint turėti R=7.
Šiluminė varža apskaičiuojama dalijant sluoksnio storį iš jo projektinio šilumos laidumo koeficiento. Taigi, R = storis / λ. Kuo didesnė R, tuo storesnė ar geresnė izoliacija. Paprastai stogo, sienos ir perdangos skaičiavimai pateikiami reglamentuose ir lemia reikalavimus konstrukcijoms.
Termoizoliacinių medžiagų įvairovė ir jų kainos
Statyboje plačiai naudojamos termoizoliacinės medžiagos: mineralinė vata (akmens vata, stiklo vata), polistireninis putplastis EPS, ekstruzinis polistirenas XPS, putų poliuretanas ir kitos. Įvairios medžiagos skiriasi ne tik λ, bet ir kainomis bei mechaninėmis savybėmis. Pirminė problema - kainos priklausomybė nuo medžiagos storio: siekiant vienos šilumos varžos, plonesnė medžiaga daugiau kainuoja. Taigi EPS dažnai laikomas konkurencingu pasirinkimu dėl kainos ir efektyvumo, nors pats šilčiausiasjis pasirinkimas - vata, kuri gali būti brangesnė ir reikalauja papildomų dviejų sluoksnių ar įrangos.
STR reglamentai ir šiluminė varža
Pastatų atitvarų šiluminė technika reglamentuojama STR 2.05.01:1999 „Pastatų atitvarų šiluminė technika“. Reglamente nurodomi norminiai ir leistinieji šilumos perdavimo koeficientai U vertės visoms konstrukcijoms (stogams, perdangoms, grindims, sienoms, langams ir durims). Taip pat pateikiama formulė šiluminės varžos apskaičiavimui: R = 1 / U. Projekto metu skaičiuojami savitieji šilumos nuostoliai Htn = Σ Ai × Ui. Nustatoma, kad naujai statomų pastatų sienos šiluminė varža turi būti ne mažesnė kaip 8,33 m²·K/W siekiant A energijos efektyvumo klasės.
Nuo 2016 m. lapkričio mėn. sienų šiluminė varža turi būti ne mažesnė 8,33 m²·K/W. Taip pat akcentuojama, kad sandarumas yra svarbesnis už tiesiog generuojamą varžą - net iki 80% šilumos nuostolių gali atsirasti dėl nesandarumų lubose, sienų ir langų sandūrose. Todėl užsandarinimas dažnai lemia didesnį taupymą nei papildoma atitvaros varža.
Stogų šiltinimo niuansai
Stogų šiltinimo lygis priklauso nuo stogo tipo. Jei apšiltinama palėpės perdanga, rekomenduojama naudoti storesnį sluoksnį su šilumos perdavimo koeficientu 0,15-0,18 W/m²K (R ≈ 5,5-6,5 m²K/W). Šlaitinio stogo atveju - 0,18-0,23 W/m²K (R ≈ 4,5-5,5 m²K/W). Plokščiojo stogo koeficientai gali būti dar didesni, naudojant brangesnes medžiagas. STR 2.05.01:2005 nurodo norminį stogų šilumos perdavimo koeficientą U = 0,16 W/(m²K), tai reiškia R ≥ 6,25 m²K/W, o optimalus izoliacinės medžiagos storis - 25-30 cm.
Stogo gegnių storis dažnai siekia apie 20 cm. Butina išvengti šalčio tiltų naudojantint dviejų sluoksnių mineralinę vatą su papildomomis ventilacijos ir garų izoliacijomis. Pavyzdžiui, KnaufInsulation siūlo apšiltinti palėpę dviejų sluoksnių vatos, naudoti garso apsaugą ir vengti difuzinių plėvelių, kad būtų išvengta oro srautų nuostolių.
Greičiausios rekomendacijos stogo šiltinimui
- Ant gegnių montuoti 25 mm plaušo plokštes su sujungimais (R=0,5).
- Tarp gegnių įrenginėti 20 cm Unifit 035 izoliacinę vatą (R=5,7).
- Iš vidaus ant gegnių naudoti AIRGUARD garo izoliacinę plėvelę su ALU refleksu (R≈0,46).
- Iš vidaus perkloti gegnes Naturboard 35 (R=1,43 arba 2,85).
Šiluminės varžos matavimas ir tipai
Šiluminė varža matuojama priklausomai nuo medžiagos tipo ir storio. Remiantis matavimo principais, matuojama varža gali būti deginami laikai, kai prisideda temperatūros įtaka. Yra du pagrindiniai tipai: metaliniai šiluminiai rezistoriai ir puslaidininkiniai termistoriai. Metalinių rezistorių varža dažnai aprašoma kaip rt = rt0 [1 + α(t - t0)], kur rt0 - varža pradiniu temperatūros tašku t0 (dažniausiai 0 °C), α - temperatūros koeficientas. Puslaidininkinių termistorių charakteristika yra rt = a e^(b/t), kur a ir b priklauso nuo struktūros. Termistoriai turi didesnį temperatūros koeficientą ir didesnę varžą kambario temperatūroje, bet jų matavimo diapazonas ribotas. Metalinė varža tinka diapazonams nuo -200 iki +500 °C.
Sandaras, kondukcija ir energijos taupymas
Tarp konceptų svarbu suprasti, kad sandarumas ir kondukcinis šilumos perdavimas kartu lemia galutinius nuostolius. Net 80% nuostolių gali būti per nesandarumus lubose, sienų ir lubų jungtyse, langų rėmuose. Todėl atitvarų šiluminė varža nėra vienintelis kriterijus - svarbiausia yra įmanomas sandariklis ir tinkamas garų garso izoliacijos derinys.
Naujausios tendencijos atkreipia dėmesį į energiją taupančių plokščių gamybą. Pavyzdžiui, EuroPanels pasiūlo plokštes su PUR ir EPS šerdimi, kurios gali ženkliai sumažinti vėlesnes priežiūros išlaidas. Esant senesniems pastatams, galima naudoti termomodernizacijai skirtus produktus, kad sumažinti koeficientą U ir taip sumažinti šilumos nuostolius.
Priedai: lentelė ir papildomos dalys
- Pastatų atitvarų šiluminių koeficientų reglamentai ir vertės.
- Stogo šiltinimo gairės pagal stogo tipą.
- Medžiagų kainų įvestis ir kainų priklausomybė nuo storio.
Kaip paskaičiuoti vieno m2 kainą ir varžos santykį? Pavyzdžiai rodo, kad EPS gali būti ekonomiškas pasirinkimas, nors vata turi aukštesnį šilumos varžos koeficientą. Pasirinkimas priklauso nuo sąnaudų ir projekto poreikių: šilumos nuostoliai, sandarumas, garų izoliacija ir ilgalaikė nauda. Dėl išsamumo naudoti kompiuterines programas skaičiavimams palengvinti ir laikytis STR nuorodų.