Alegerea fațadei - diferențe în izolarea termică
În zona geografică a Europei Centrale și de Nord, clădirile rezidențiale și comerciale trebuie încălzite în cea mai mare parte a anului datorită temperaturilor relativ scăzute. Cheltuielile cu energia cresc continuu, astfel că în ultimii 30 de ani montarea izolației termice a devenit obligatorie pentru clădirile noi, precum și la renovarea celor vechi.
Există din ce în ce mai multe tipuri de materiale izolante pentru sistemele de fațadă de contact cu strat subțire, iar dezvoltarea acestora urmărește două obiective:
- atingerea celei mai mici conductivități termice posibile și, astfel, reducerea grosimii panourilor de izolație din polistiren expandat (EPS)
- utilizarea materialelor durabile (vată minerală/de piatră, plută, paie etc.)
Conductivitate termică/transmisie termică
Cea mai importantă proprietate a izolației termice este conductivitatea termică
În instrucțiunile tehnice ale fondurilor naționale pentru cofinanțarea construcției fațadei, adesea întâlnim conceptul de transmisie termică a izolației. Deoarece adesea apar neînțelegeri, să ne uităm mai întâi la definițiile ambelor termeni
Conductivitatea termică (Lambda - ʎ (W/mK) ne spune ce fel de conducător de căldură este un anumit material. Aceasta este cantitatea de energie (W) care trece pe unitatea de lungime (m) la o diferență de temperatură de 1 K. Cu cât conductivitatea termică este mai mică, cu atât materialul este un izolator termic mai bun. Lambda pentru materialele izolante convenționale variază între 0,030 și 0,050 W/mK.
Transmisia termică (U (W/m2K)) este o proprietate care ne spune cât de multă energie (W) trece printr-o unitate de suprafață (m2) a unei structuri la o diferență de temperatură de 1 K. Este un calcul complex care ia în considerare rezistențele termice ale tuturor materialelor de construcție, precum și rezistența termică a aerului exterior și a celui interior. Cu cât este mai scăzută transmisia termică a structurii, cu atât pierderile de energie termică prin sistemul de izolare termică montat pe fațadă sunt mai mici. Transmisia termică a unui material izolator individual este coeficientul ʎ ( W/ m2K) /d (m). Exemplu: Dacă valoarea este ʎ 0,031 W/mK, la o grosime a panoului (d) de 13 cm, transmisia termică va fi de 0,238 W/m2K.
Grosimea izolației
Depinde de investitor,de cât de mare este economia de energie pe care vrea să o realizeze cu izolația și ce fel de confort dorește. Din punct de vedere al costurilor, alegerea izolației mai groase reprezintă o parte mai mică a costului de montare al unui sistem de izolare termică, deoarece costul instalării schelei, a stratului de finisare și a tuturor celorlalte lucrări și materiale este aproximativ constant, indiferent de grosimea plăcilor de izolație. Nu trebuie să se exagereze cu grosimea, deoarece efectul izolației termice nu este direct proporțional cu costul izolației montate Pe lângă tipul de izolație, calculul grosimii optime a izolației este influențat de mai mulți factori, cum ar fi dimensiunea clădirii, tipul de încălzire și climatul zonei în care se află clădirea. Pentru majoritatea clădirilor, grosimea optimă a stratului de izolație împreună cu cel de finisare este între 20 și 25 cm. Acesta reprezintă un raport adecvat între izolarea obținută și prețul fațadei, iar pe termen lung permite o economie suficient de mare la costurile cu energia. Investiția pentru montarea unei izolații termice este astfel amortizată în aproximativ 4 ani.
Tipuri de materiale de izolație
Panourile izolate din polistiren expandat (aproximativ 80% din toate fațadele izolate) sunt utilizate cel mai des pentru fațadele de contact, urmate de panouri de izolație sau lamele din vată minerală (piatră), în principal datorită specificului clădirii.
EPS se formează în procesul de încălzire a granulelor de polistiren, în care acestea se întind și înconjoară aerul cu care este saturat materialul. Se formează bule pline de aer înconjurate de polistiren. Materialul produs în acest mod este foarte ușor și are o conductivitate termică foarte scăzută. Cu această procedură, se formează spuma de polistiren albă, cea mai comună. Producătorii de izolație din polistiren au dezvoltat EPS cu adaosuri și îmbunătățiri de proces cu conductivitate termică și mai scăzută, cu o absorbție mai mică a apei și o rezistență mecanică și stabilitate dimensională mai mari. Pe lângă polistirenul alb, cunoaștem polistirenul cu grafit (negru sau gri), în care particulele de grafit încorporate reflectă căldura și, astfel, reduc conductivitatea termică cu aproximativ 20-25% în comparație cu polistirenul alb. Pur și simplu, o placă groasă de 13 cm de polistiren cu grafit asigură o conductivitatea termică echivalentă cu cea a unei plăci de 18 cm de polistiren alb. Condensul pe fața interioară a peretelui este, de asemenea, redus și, datorită densității mai mari, este mai stabilă dimensional, cu o absorbție minimă a apei.
Stirodur (XPS) are o structură mai densă în comparație cu EPS, deci are o rezistență la compresiune semnificativ mai mare și este mai stabil dimensional. De asemenea, diferă la culoare de alte plăci de izolație, fiind de obicei verde, albastru, roz și în tonuri similare.
Vata minerală este făcută din rocă bazaltică, de aici și numele ei. Este un material izolator permeabil la vapori care acționează ca un strat termoizolant și în același timp de egalizare a presiunii vaporilor în sistemul de fațadă de contact. Datorită trecerii vaporilor de apă prin peretele exterior, în vata minerală, punctul de rouă apare întotdeauna pe partea exterioară a stratului de vată minerală Deoarece stratul final de pe fațada de contact din vată minerală este permeabil la vapori (pe o bază de silicat sau siliciu), umiditatea trece prin stratul final și, prin urmare, nu rămâne în peretele în sine Este disponibilă în panouri pentru grosimi de montaj mai mici și în lamele pentru grosimile mai mari.
Compararea proprietăților polistirenului expandat (EPS) și a vatei minerale (MW)
Conductivitatea termică a panourilor EPS și MW este destul de comparabilă, dar ele diferă în alte proprietăți, cum ar fi inflamabilitatea, izolarea fonică, permeabilitatea la vapori și, nu în ultimul rând, accesibilitatea.
Toate proprietățile de mai sus se aplică izolației în sine. Cu toate acestea, deoarece panourile de izolație sunt doar una dintre componentele fațadei de contact sau a sistemului de izolare termică (TIS), din punctul de vedere al eficienței TIS selectate, proprietățile de mai sus depind de întregul sistem. Proprietățile TIS selectate sunt puternic influențate de stratul final (tencuială subțire sau vopsea de fațadă). Astfel, de exemplu, inflamabilitatea unui TIS cu izolație EPS este în clasa B (combustibilitate redusă - materialul contribuie foarte puțin la dezvoltarea focului, timp limitat de ardere, fără particule inflamabile) și inflamabilitatea TIS cu izolație MW este în clasa A2 (necombustibil - materialul nu contribuie la dezvoltarea focului). Rezistența mecanică și rezistența la impactul cu grindina sunt influențate în mare măsură de metoda de armare (este cunoscută armarea dublă, adică armarea PUTERNICĂ) iar respingerea apei și permeabilitatea la vapori de selectarea stratului final corespunzător
Prin urmare, alegerea tipului de izolație termică depinde în primul rând de înălțimea clădirii, de investitor și cerințele acestuia privind eficiența termică, permeabilitatea la vapori, proprietățile mecanice, izolarea fonică, durabilitatea și nu în ultimul rând de investiția financiară, care în cele mai multe cazuri este aproape cel mai important factor la alegerea nu numai a izolației termice, ci a întregului sistem de izolare termică.