Odabir fasade - razlike u toplinskoj izolacijih

Na geografskom prostoru Srednje i Sjeverne Europe, stambene i poslovne zgrade veći je dio godine potrebno grijati zbog relativno niskih temperatura. Troškovi energenata sve su veći, pa je postavljanje toplinske izolacije u posljednjih 30 godina postalo sastavni dio za svu novogradnju, kao i za obnovu starih objekata. 

Sve je više različitih vrsta izolacijskih materijala za tankoslojne kontaktne fasadne sustave, a njihov razvoj teži k dva cilja:

  • doseći što nižu toplinsku provodljivost i na tako smanjiti debljinu izolacijskih ploča od ekspandiranog polistirena (EPS)
  • upotreba održivih materijala (mineralna/kamena vune, pluto, slama itd.)

 

26 Razlike v toplotni izolaciji naslovna

 

Toplinska provodljivost/toplinska propusnost

 

Najvažnije svojstvo toplinske izolacije je njezina toplinska provodljivost.

U tehničkim je smjernicama Eko sukladnosti za dobivanje bespovratnih sredstava za izvedbu fasade navedena toplinska propusnost (koeficijent prolaza topline) izolacije. S obzirom da često dolazi do nesporazuma, pogledajmo najprije definicije oba pojma.

 

Toplinska provodljivost (lambda - ʎ (W/mK)) govori nam kakav je vodič topline određeni materijal. To je energija (W) koja prolazi po jedinici duljine (m) pri temperaturnoj razlici od 1 K. Što je manja toplinska provodljivost, to je materijal bolji toplinski izolator.  Lambda konvencionalnih izolacijskih materijala kreće se između 0,030 i 0,050 W/mK.

 

HR 1280x850

 

Toplinska propusnost (U (W/m2K)) svojstvo je koje nam govori koliko energije (W) prolazi kroz jedinicu površine (m2) konstrukcije pri temperaturnoj razlici od 1 K. To je složen izračun koji uzima u obzir toplinsku otpornost svih materijala koji čine konstrukciju, kao i toplinsku otpornost vanjskog i unutarnjeg zraka. Što je manja toplinska propusnost konstrukcije, to su manji gubici toplinske energije kroz sustav toplinske izolacije koji je postavljen na fasadi. Toplinska propusnost pojedinog izolacijskog materijala je koeficijent ʎ (W/m2K)/d (m). Primjer: Ako je vrijednost ʎ 0,031 W / mK, pri debljini ploče (d) od 13 cm, toplinska propusnost bit će 0,238 W/m2K.

 

Debljina izolacije

 

O investitoru ovisi koliku uštedu energije želi postići izolacijom i kakvu udobnost življenja želi. Sa stajališta troškova, odabir deblje izolacije predstavlja manji dio troška ugradnje toplinsko-izolacijskog sustava jer trošak postavljanja skele, završnog sloja i svih ostalih radova i materijala predstavlja približno jednak trošak bez obzira na debljinu izolacijskih ploča. Također nije se potrebno točno pridržavati zahtjeva Eko fonda, pa toplinska propusnost može biti niža od potrebne, maksimalno 0,25 W/m2K. Ne treba pretjerivati s debljinom, jer učinak toplinske izolacije nije izravno proporcionalan trošku ugrađene izolacije. Osim vrste izolacije, na izračun optimalne debljine izolacije utječe i nekoliko čimbenika, poput veličine zgrade, vrste grijanja i klime područja u kojem se zgrada nalazi. Za većinu je objekata optimalna debljina izolacijskog i završnog sloja između 20 i 25 cm. Ta predstavlja odgovarajući omjer između postignute izolacije i cijene fasade, a dugoročno gledano omogućuje i dovoljno visoku uštedu u troškovima energije. Investicija u postavljanje TIS-a tako se povrati za otprilike 4 godine.

 

26 Razlike v toplotni izolaciji 06

 

Vrste izolacijskih materijala

 

Za kontaktne fasade najčešće se koriste izolacijske ploče od ekspandiranog polistirena (oko 80% svih izolacijskih fasada), zatim izolacijske ploče ili lamele od mineralne (kamene) vune, uglavnom zbog specifičnosti zgrade.

EPS nastaje u procesu zagrijavanja granula stiropora, pri čemu se rastežu i okružuju zrak kojim zasićuju materijal. Stvaraju se mjehurići ispunjeni zrakom okruženi polistirenom. Tako proizveden materijal je vrlo lagan i ima vrlo nisku toplinsku provodljivost. Tim postupkom nastaje najčešći bijeli stiropor. Proizvođači izolacije od stiropora s dodacima i poboljšanjima procesa razvili su EPS s još nižom toplinskom provodljivošću, manjom apsorpcijom vode, većom mehaničkom čvrstoćom i dimenzijskom stabilnošću. Uz bijeli stiropor, poznajemo i grafitni stiropor (crni ili sivi), u kojem ugrađene čestice grafita odbijaju toplinu i time smanjuju toplinsku provodljivost za oko 20-25% u usporedbi s bijelim stiroporom. Jednostavnije rečeno, za toplinsku provodljivost dovoljna je 13 cm debela ploča grafitnog stiropora, međutim pri upotrebi bijelog stiropora potrebna je debljina ploče od 18 cm. Smanjena je i kondenzacija vlage na unutrašnjosti zida, zbog veće gustoće dimenzionalno je stabilnija, uz minimalno upijanje vode.

 

Stirodur (XPS) ima zatvoreniju strukturu u usporedbi s EPS, pa ima znatno veću tlačnu čvrstoću i dimenzijski je stabilniji. Zbog niske apsorpcije vode i prethodno spomenutih svojstava, primjeren je za izolaciju temelja, peripetno hidroizolaciju i podnu izolaciju. Od ostalih izolacijskih ploča razlikuju se i po boji, koja je obično zelena, plava, ružičasta ili sličnih tonova.

 

26 Razlike v toplotni izolaciji 02

 

Mineralna vuna izrađena je od bazaltne stijene, odakle joj i ime. Radi se o paropropusnom izolacijskom materijalu koji djeluje kao toplinsko izolacijski sloj i istodobno sloj koji izjednačuje paru u sustavu kontaktnih fasada. Zbog prolaska vodene pare kroz vanjski zid, u mineralnoj vuni, točka rosišta uvijek se pojavljuje na vanjskoj strani sloja mineralne vune. Budući da je završni sloj na kontaktnoj fasadi od mineralne vune visoko paropropusan (silikatna ili silikonska osnova), vlaga također prolazi kroz završni sloj i tako ne ostaje u samom zidu. Dostupan je u pločama za manje debljine ugradnje i u lamelama za veće.

 

26 Razlike v toplotni izolaciji 03

 

Usporedba svojstava izolacije od ekspandiranog polistirena (EPS) i izolacije od mineralne vune (MV)

 

Toplinska provodljivost EPS i MV ploča prilično je slična, ali se razlikuju po drugim svojstvima, poput zapaljivosti, zvučne izolacije, paropropusnosti i, naposljetku, cjenovne pristupačnosti.

 

HR 1280x8502

 

Sva gore navedena svojstva odnose se na samu izolaciju. Međutim, budući da su izolacijske ploče samo jedna od sastavnica kontaktne fasade ili toplinsko izolacijskog sustava (TIS), sa stajališta učinkovitosti odabranog TIS-a, gore navedena svojstva ovise o cijelom sustavu. Na svojstva odabranog TIS-a uvelike utječe završni sloj (tankoslojna žbuka ili fasadna boja). Tako je, na primjer, zapaljivost TIS-a pri izolaciji od EPS-a u razredu B2 (niska zapaljivost - materijal vrlo malo doprinosi razvoju požara, ograničeno vrijeme plamena, bez zapaljivih čestica), a zapaljivost TIS-a na osnovi MV izolacije u razredu A2 (nezapaljiva - materijal ne pridonosi razvoju požara). Na mehaničku čvrstoću i otpornost na udarce od tuče uvelike utječe način armiranja (poznato dvostruko, tj. STRONG ojačanje), a na vodoodbojnost i paropropusnost odabir odgovarajućeg završnog sloja.

 

26 Razlike v toplotni izolaciji 05 en

 

Odabir vrste toplinske izolacije stoga prvenstveno ovisi o visini zgrade, o investitoru i njegovim zahtjevima za toplinsku učinkovitost, paropropusnost, mehanička svojstva, zvučnu izolaciju, održivost i, naposljetku, o financijskom ulaganju, koje je u većini slučajeva gotovo najvažniji čimbenik pri odabiru ne samo toplinske izolacije već i cijelog sustava toplinske izolacije.