Избор на фасада - разлики в топлоизолацията

В географския район на Централна и Северна Европа жилищните и търговските сгради трябва да се отопляват през по-голямата част от годината поради относително ниските температури. Разходите за енергия винаги са по-високи, така че инсталирането на топлоизолация през последните 30 години се превърна в задължителна част при всяка нова сграда, както и при обновяването на стари. 

Има все повече и повече различни видове изолационни материали за тънкослойни контактни фасадни системи и развитието им преследва две основни цели:

  • да се постигне възможно най-ниска топлопроводимост и по този начин да се намали дебелината на изолационните панели от експандиран полистирол (EPS)
  • да се използват устойчиви материали (минерална/каменна вата, корк, слама и др.)

 

26 Razlike v toplotni izolaciji naslovna

 

Топлопроводимост/топлопропускливост

 

Най-важното свойство на топлоизолацията е нейната топлопроводимост.

В техническите насоки на националните фондове за съфинансиране при изграждане на фасадни системи често срещаме концепцията за топлопропускливост на изолацията. Тъй като често възникват недоразумения, нека първо разгледаме дефинициите на двата термина.

 

Топлопроводимостта (ламбда - ʎ (W / mK)) ни дава информация какъв вид топлопроводник е даден материал. Това е енергията (W), която преминава на единица дължина (m) при температурна разлика 1 К. Колкото по-ниска е топлопроводимостта, толкова по-добър е топлоизолаторът на материала.  Ламбда на конвенционалните изолационни материали варира между 0,030 и 0,050 W/mK.

 

BG 1280x850

 

Термичната пропускливост (U (W/m2K)) е свойство, което ни дава информация колко енергия (W) преминава през единица повърхност (m2) на конструкция при температурна разлика от 1 К. Това е сложно изчисление, което взема предвид термичната устойчивост на всички материали от конструкцията, както и термичната устойчивост на външния и вътрешния въздух. Колкото по-ниска е топлопропускливостта на конструкцията, толкова по-ниски са загубите на топлинна енергия чрез топлоизолационната система, монтирана на фасадата. Коефициентът е топлопропускливостта на отделен изолационен материал ʎ (W/m2K)/d (m). Пример: Ако стойността е ʎ 0.031 W/mK, при дебелина на панела (d) от 13 см, топлинната пропускливост ще бъде 0.238 W/m2K.

 

Дебелина на изолацията

 

От инвеститора зависи колко икономии на енергия иска да постигне с изолация и какъв комфорт на живот желае. От гледна точка на разходите изборът на по-дебела изолация представлява по-малка част от разходите за монтаж на топлоизолационна система, тъй като разходите за монтаж на скелето, довършителния слой и всички други работи и материали представляват приблизително еднакви разходи, независимо от дебелината на изолационните плочи. Не бива да се прекалява с дебелината, тъй като топлоизолационният ефект не е пряко пропорционален на цената на монтираната изолация. В допълнение към вида на изолацията, изчисляването на оптималната дебелина на изолацията се влияе от няколко фактора, като например размера на сградата, вида на отоплението и климата на района, в който се намира сградата. За повечето сгради оптималната дебелина на изолационния и завършващ слой е между 20 и 25 см. Това представлява подходящо съотношение между постигнатата изолация и цената на фасадата, а в дългосрочен план дава възможност и за достатъчно високи икономии на енергийни разходи. По този начин инвестицията в монтаж на топлоизолация се възстановява за около 4 години. 

 

26 Razlike v toplotni izolaciji 06

 

Видове изолационни материали

 

За контактни фасади най-често се използват изолирани панели от експандиран полистирол (около 80% от всички изолирани фасади), последвани от изолационни панели или ламели от минерална (каменна) вата, главно поради спецификата на сградата.

EPS се образува в процеса на нагряване на гранули от стиропор, при което те се разтягат и обграждат въздуха, с който насищат материала. Образуват се пълни с въздух мехурчета, заобиколени от полистирол. По този начин материалът е много лек и има много ниска топлопроводимост. С тази процедура се образува най-често срещаният бял стиропор. Производителите на изолация от стиропор са разработили EPS с добавки и подобрения на процеса с още по-ниска топлопроводимост, по-ниска абсорбция на вода и по-висока механична якост и стабилност на размерите. В допълнение към белия стиропор, съществува и графитен стиропор (черен или сив), при който вградените графитни частици отразяват топлината и по този начин намаляват топлопроводимостта с около 20-25% в сравнение с белия стиропор. Най-просто казано, 13 см дебела плоча от графитен стиропор е достатъчна за топлопроводимост, докато използването на бял изисква дебелина на плочата от 18 см. Кондензацията на влага по вътрешната стена на стената е също намалена и поради по-голямата плътност е по-стабилна по размер, с минимално поглъщане на вода.

Stirodur (XPS) има по-затворена структура в сравнение с EPS, така че има значително по-висока якост на натиск и е по-стабилна по отношение на размерите. Поради ниското си водопоглъщане и споменатите преди това свойства, той е подходящ за изолация на основи, хидроизолация на парапети и подова изолация. Също така се различава от другите изолационни плоскости по цвят, които обикновено са зелени, сини, розови и подобни цветове.

 

26 Razlike v toplotni izolaciji 02

 

Минералната вата се произвежда от базалтова скала, откъдето идва и името и. Това е паропропусклив изолационен материал, който действа като топлоизолационен и в същото време като слой за изравняване на парите в контактната фасадна система. Поради преминаването на водни пари през външната стена, в минералната вата, точката на оросяване винаги се появява от външната страна на слоя минерална вата. Тъй като последният слой на контактната фасада от минерална вата е високопропусклив (на силикатна или силиконова основа), влагата също преминава през крайния слой и по този начин не остава в самата стена. Предлага се в панели за по-малка дебелина на монтажа и в ламели за по-голяма.

 

26 Razlike v toplotni izolaciji 03

 

Сравнение на свойствата на експандиран полистирол (EPS) и изолация от минерална вата (MW)

 

Топлопроводимостта на EPS и MW панелите е доста сравнима, но те се различават по други свойства, като запалимост, звукоизолация, паропропускливост и не на последно място достъпност.

 

BG 1280x8502

 

Всички горепосочени свойства важат за самата изолация. Тъй като обаче изолационните панели са само един от компонентите на контактната фасада или топлоизолационната система (TIS), от гледна точка на ефективността на избраната TIS, горните свойства зависят от цялата система. Свойствата на избраната TIS са силно повлияни от последния слой (тънкослойна мазилка или фасадна боя). Така например, запалимостта на TIS на изолация от EPS е в клас B (ниска горимост - материалът допринася много малко за развитието на пожар, ограничено време на пламък, няма запалими частици) и запалимостта на TIS на основа на MW изолацията е в клас А2 (негорима - материалът не допринася за развитието на пожар). Механичната якост и устойчивостта на удари от градушка са силно повлияни от метода на армиране (познаваме и двойното, т.е. STRONG армиране), както и от водоотблъскването и паропропускливостта чрез избора на подходящо покритие.

 

26 Razlike v toplotni izolaciji 05 en

 

Следователно изборът на вида на топлоизолацията зависи преди всичко от височината на сградата, от инвеститора и неговите изисквания за топлинна ефективност, паропропускливост, механични свойства, шумоизолация, устойчивост и не на последно място от финансовата инвестиция, която в повечето случаи е почти най-важният фактор при избора не само на топлоизолация, но и на цялата топлоизолационна система.