Pastatuose sunaudojama daugiau nei 40 proc. visos energijos, iš kurios daugiau nei pusė skiriama šildymui. Šiuolaikiniuose lietuviškuose pastatuose, atitinkančiuose dabartinius STR‘o reikalavimus, energijos poreikiai šildymui dažnai viršija 100 kWh/kv.m per metus, tačiau šie skaičiavimai dažnai pasitelkti tik projektavimo metu. Realioje statyboje gausu šiluminių tiltelių, broko, nekokybiškų termoizoliacinių medžiagų, todėl galutiniai nuostoliai dažnai didesni už skaičiuojamuosius.
Tuo metu labiau išsivysčiusiose valstybėse jau seniai statomi energiją taupantys pastatai, kurių šildymui sunaudojama ne daugiau kaip 15 kWh/kv.m per metus. Tokie pastatai dažnai priskiriami pasyviųjų arba nulinės energijos klasių pastatams. Šiluminės energijos išsaugojimas yra vienas iš šešių esminių statinio reikalavimų, o Lietuvoje šis reikalavimas nurodytas STR 2.05.01 „Pastatų atitvarų šiluminė technika“.
Reikalavimai pastatų atitvaroms pateikti šilumos laidumo koeficiento (λ) vertėmis, kurios yra atvirkštinis dydis šiluminei varžai. Šilumos perdavimo koeficiento vertės ir perskaičiavimai į šiluminės varžos bei termoizoliacinio sluoksnio storio reikalavimus pateikti lentelėje. Vienas svarbiausių rodiklių - šilumos laidumo koeficientas, W/(m·K). Rinkdamiesi termoizoliacinę medžiagą, atkreipkite dėmesį į liamdą - kuo koeficientas mažesnis, tuo medžiaga mažiau laidi šilumai.
Šilumos perdavimo būdai ir jų įtaka medžiagai
Efektyvios termoizoliacinės medžiagos turi mažą šilumos laidumo koeficientą dėl to, kad jos riboja visus tris šilumos perdavimo būdus: konvekciją, šiluminį laidumą ir spinduliavimą. Konvekcija - tai šilumos perdavimas judančiomis skysčio ar dujų srovėmis. Šiluminis laidumas - perdavimas tiesiogiai per sąlytį ir atsiranda, kai temperatūrų skirtumai sukelia molekulių ir atomų virpesius. Spinduliavimas - infraraudonųjų spindulių perdavimas perduodant šilumą per erdvę be tiesioginio kontakto.
Medžiagų tankis ir struktūra lemiantys šilumos laidumo koeficientą. Dauguma šiuolaikinių termoizoliacinių medžiagų išlaiko šilumą dėl didelio poringumo; taciau per didelis poringumas gali sukelti konvekciją ir didesnį šilumos pernašą, o per didelis tankis - didesnį šilumos laidumą. Dėl to būtina optimalių tankio ir struktūros balansą.
Šilumos perdavimas konvekcija gali viršyti 70 proc. visos perduodamos šilumos, kai poringumas didelis. Todėl už radiatorių dažnai tvirtinama šilumą atspindinti plėvelė, kad sumažinti spinduliacijos nuostolius. Tačiau net ir naujos kartos medžiagos turi būti patikrintos dėl sertifikatų ir deklaracijų, nes kai kurios iš jų gali netenkinti praktinių reikalavimų.
Geras atsakomybes pasirinkimas - vakuuminės termoizoliacinės medžiagos
Geriausia apsauga nuo šilumos nuostolių - vakuumas. Šiuolaikinės technologijos leidžia kurti termos efektą turinčias medžiagas, kurių šilumos laidumo koeficientas artimas 0,0040 W/(m·K). Vakuuminės termoizoliacinės medžiagos išsaugo konvekcijos srautą iki minimumo. Juos įmanoma užtikrinti daugiau nei 50 metų tarnavimo laiką, o jų tyrimai vykdomi daugelyje išsivysčiusių šalių, įskaitant Lietuvą, Vilniaus Gedimino technikos universiteto Termoizoliacijos mokslo institutą. Deja, šiuo metu Lietuvoje vakuuminės termoizoliacinės medžiagos rinkoje dar nėra.
Nors vakuuminės medžiagos yra perspektyvi ir jų taikymas platesnis - langų, durų ir konstrukcijų - šiandienos realybė rodo, kad nemaža dalis rinkoje esančių medžiagų vis dar remiasi tradicinėmis technologijomis. Kruopštus dokumentų vertinimas (atitikties deklaracijos ar sertifikatai) yra būtinas bet kuriuo atveju.
Reikalavimai ir pasirinkimo gairės
Norint pasiekti galiojančius energinio efektyvumo reikalavimus, būtina visose pastato atitvarose numatyti termoizoliacinį sluoksnį iš efektyvių šilumą izoliuojančių medžiagų. Lietuvoje dažnai rekomenduojamos ROCKWOOL akmens vatos medžiagos kaip vienas iš efektyvios izoliacijos pasirinkimų. Nagrinėjant reikalingą sluoksnio storį, taikomos LST EN ISO 6946:2008 ir LST EN 10456:2008 normos, kurių pagrindu apskaičiuojamas U koeficientas - kuo mažesnis, tuo geresnė izoliacija. Šilumos varža R priklauso nuo sluoksnio storio ir jo λ (šilumos laidumo koeficiento).
Priešingai nei gaunama nuomonė, šiuolaikinės medžiagos turi būti „kvėpuojančios“ tiek išorėje, tiek viduje, kad užtikrintų gerą garų difuziją ir išvengtų drėgmės problemų. Garų laidumas yra esminis pastato fasadų šilumos ir drėgmės valdyme, nes netinkamas garų difuzijos balansavimas gali sukelti pelėsį ir kondensatą.
Medžiagos ir jų charakteristikos
Du dažniausiai naudojami fasadų šiltinimo būdai - putų polistirolas (EPS/XPS) ir mineralinė vata. Abi medžiagos turi panašius šilumos varžos koeficientus, todėl vienodo storio plokščių energijos suvartojimo skirtumas yra nedidelis. EPS plokštės turi gana žemą vandens garų perdavimo koeficiento reikšmę, o kartais jų kondensacija nėra kritinė problema. XPS pasižymi didesniu atsparumu mechaniniams pažeidimams ir drėgmei, todėl dažnai naudojamas cokoliams, rūsiams ar vietoms prie laiptinių. Mineralinė vata yra atspari aukštai temperatūrai, degimumui ir cheminėms medžiagoms, o plokštės gali būti su skirtinga pluošto struktūra - tankios arba su sluoksniuotu pluoštu. Vata efektyviai stabdo ugnies plitimą, todėl svarbu ją rinktis ypač aukštų pastatų ar viešųjų pastatų šiltinimui.
Polistirolo plokštės lengvos, pigesnės ir lengvai apdorojamos; jų montavimas dažnai pigesnis nei mineralinės vatos sistemų. Tačiau mineralinė vata turi geresnes priešgaisrines savybes ir dažnai užima didesnę dalį rinkos dėl jos stabilumo ir atsparumo temperatūrai. Nors mineralinė vata gali būti brangesnė, jos šiluminės savybės gali būti konkurencingos dėl didelio tankio ir plokščių atsparumo mechaniniams pažeidimams.
Dėmesį reikia atkreipti į tai, kad priešingų pastato atitvarų sluoksnių garų laidumas turi būti subalansuotas: išorėje - daugiau laidumo, viduje - labiau stabdoma garų difuzija. Renovacijos atveju ypač svarbu įvertinti esamos konstrukcijos drėgmės lygį ir vengti perteklinės garų izoliacijos, kuri gali skatinti kondensaciją.
Garų laidumo ir drėgmės valdymo praktika
- Garų laidumo pusiausvyros užtikrinimas yra svarbiausia priežiūros priemonė - tai leidžia pastatui būti sausu ir sveiku, užkertant pelėsiui kelią.
- Jei garų laidumo disbalansas jau sukėlė pelėsį ar kondensatą, sprendimai dažnai pradeda nuo probleminių zonų lokalių sprendimų (kampai, angokraščiai).
- Draudžiama naudoti per daug garams nelaidžių dangų kaip vienintelį apsaugos nuo išorinių aplinkos sąlygų sprendimą.
Kas yra svarbiausia statybose?
Šilumos laidumo koeficiento (λ) ir šiluminės varžos (R) atitiktis yra kritinė siekiant energinio efektyvumo reikalavimų. Kuo mažesnis λ ir didesnė R, tuo efektyvesnė izoliacija. Tačiau svarbu ne tik medžiaga atskirai, bet ir viso sluoksnio įvertinimas, jo storis bei garų difuzijos gebėjimas. Lietuvoje būtina peržiūrėti projektus ir užtikrinti, kad šiluminė varža būtų pakankama visiems atitvarų sluoksniams.
Apie kainas ir prieinamumą
Fasadų šiltinimo sistemose naudojama medžiaga gali būti EPS plokštė arba mineralinė vata, kurios kaina ir mechaniniai parametrai skiriasi. EPS plokštės dažnai pigesnės, lengvesnės, lengvai apdorojamos, tačiau jų priešgaisrinės savybės ir ilgaamžiškumas gali būti prastesni už mineralinės vatos variantus. Mineralinės vatos plokštės dažnai brangesnės, tačiau jos suteikia geresnį priešgaisrinį atsparumą ir garų difuzijos balansą. Pasirinkimą lemia projekto reikalavimai, eksploatavimo sąlygos ir biudžetas. Paminėta, kad kai kurios iš esmės naujos kartos medžiagos šiuo metu nėra tinkamai sertifikuotos arba turi ribotą patikimumo patvirtinimą, todėl svarbu įsitikinti, kad pasirinktą medžiagą galima naudoti konkrečiame projekte.
Geriausia izoliacija - vakuumas, tačiau kol kas Lietuvoje vakuuminės termoizoliacinės medžiagos rinkoje nėra. Ateities perspektyvoje tai gali būti svarbus žingsnis link aukštesnio energinio efektyvumo pastatų.
Reikšminga yra ne tik galutinis sprendimas, bet ir tinkama fasado sprendimų derinimo praktika: garų laidumo balansavimas, tinkamas sluoksnių storis, jų tarpusavio derinimas ir sertifikatai. Ekspertų nuomone, pasirinkti reikėtų efektyvias termoizoliacines medžiagas kaip ROCKWOOL akmens vata, kurios gali būti rekomenduojamos projektuojant pastatų atitvaras, siekiant užtikrinti energijos taupymą ir saugumą. Taip pat svarbu užtikrinti tinkamą montavimo technologiją ir kokybės kontrolę siekiant išvengti statybos broko, kuris didina šilumos nuostolius.
- Įvertinti esamą pastato išorinio apšiltinimo būklę ir garų difuzijos balansą.
- Rinktis medziagą atsparią keleto tipų poveikiams (drėgmei, temperatūrai, ugniakai).
- Atlikti turimų konstrukcijų šilumos nuostolių analizę ir projektinį sprendimą dėl naujo sluoksnio storio.
Medžiagų pasirinkimas ir jų derinimas turi būti pagrįstas sertifikatais ir atitikties deklaracijomis. SVARBU: pasirinkus bet kokias termoizoliacines medžiagas - susipažinti su jų deklaracijomis ir, jei dokumentų nėra, geriau abejoti jų efektyvumu.
tags: #termoizoliacines #medziagps #garu #laidumas