Най-често допусканите грешки при топлоизолацията, The Building 2008

 

Най-често допусканите грешки при топлоизолация на сгради са резултат от недобро познаване на свойствата на изолационните материали
 


Качеството на една сграда зависи от усилията, компетентността и творчеството на много специалисти. Ако в проектната фаза точно, подробно и далновидно са заложени всички детайли, при изпълнението няма да има място за „свободни съчинения”, а това зависи от архитекта и неговия екип.


Строителния бум накара много специалисти в строителния бранш да се учат в крачка, да усвояват нови технологии, да търсят начини за съкращаване на времето за строителство, да се запознават със видовете и начините на прилагане на нови строителни материали. Част от тези новости, се налагаха по силата на нормативни актове, хармонизирани със законодателството на Европейските страни, където „новостите” вече са прилагани, широко изследвани и дълго тествани в практиката.


Една от новите строителни практики е полагането на топлоизолация на сградната обвивка. В годините, когато отоплението и енергията бяха държавно субсидирани, за топлоизолация не се мислеше въобще. Така в последните 10 години трябваше да се навакса опит и практика, която в другите страни се е развивала от 70-те години на 20 в. след първата петролна криза. В процеса на прилагане и адаптация на различните топлоизолационни системи, неминуемо се получиха и грешки, които са резултат основно от липса на опит, недобри детайли и лоша комуникация между отделните специалности в проектантския екип.


Основно грешките са резултат от недобро познаване на свойствата и приложенията на изолационните материали. Да въпреки, че темата за топлоизолациите е много актуална, архитекти, проектанти и надзор познават повърхностно свойствата на изолациите и то само, най-често срещаните приложения. (снимки на изолационни материали)
Защо се получава така? Ще направя коментар по основните групи изолационни материали в ред, съответстващ на масовостта на влагането им в строителството. Позволявам си да посоча и някой търговски марки, защото характеристиките на продуктите варират според технологията, използвана от отделните производители.
Експандирания пенополиситрен EPS (популярен също и с името Стиропор, което всъщност е търговската марка на първият производител BASF) е може би първият синоним на изолация в България. Първо защото има традиции в използването му в панелното строителство, като ядро на предварително заготвените бетонови панелни плочи. Второ защото българската строителна практика залага на монолитното строителство, при което най-ефективния и икономичен начин за намаляване на топлинните загуби е чрез външни топлоизолационни системи.

 


За EPS в приложението му за външни топлоизолационни комбинирани системи трябва да се знае, че водещите производители дават коефициент на топлопреминаване λD 0,039 – 0,040 W/mK, при плътности 15-18 кг/м3. EPS се произвежда и при по-малки плътности и по-добри топлоизолационни свойства за ненатоварени топлоизолации, например за изолация на ненатоварен последен подпокривен етаж, а също така и с големи плътности и якости на натиск за изолация от ударен шум на междуетажни плочи. От търговските марки на пазара, без да се претендира за изчерпателност могат да се посочат – Plastimo, Austrotherm, Stipor, Termoflex, Omega.


Отделно трябва да се коментират експандираните полистирени с вградени графитни частици (Noepoor на BASF, EPS-Neo на Plastimo), които отразяват топлинните потоци и значително подобряват коефициента на топлопроводимост 0,032 W/mK. С този коефициент и най-често предписваната дебелина от 5 см изолация за контактна фасада с основа от зидария от кухи решетъчни тела вече може да се постигне изискуемата от нормите U-стойност < 0,5 W/m2K.


Стъклените минерални вати са най-познати като задължителната звукоизолация за леки преградни стени, предстенни обшивки и окачени тавани с гипсокартон. Това е най-евтината топло и звукоизолация с топлопроводимост в диапазона λD 0,040 – 0,045 W/mK и плътности 10 -12 кг/м3. Естествено тази група група леки рулонни вати може да се използва само за ненатоварени изолации. Друга група може да се обособи от ватите с плътности от 13 до 25 kg/m3 и топлопроводимост 0,034 – 0,039 W/mK, като в нея влизат както рулонни вати, така и полутвърди плочи. Те дават много по-добри коефициенти на топлопреминаване, при по-малка дебелина на вложения изолационен слой, с което поевтиняват носещата изолацията конструкция и крепежни елементи.


Например за постигане на U стойност < 0,3 W/m2K за дървени скатни покриви, съгласно Наредба № 7 за топлосъхранение са необходими 19 cm вата с λD 0,045 W/mK и 14 cm вата с λD 0,034 (с отчитане на 10 % дял на дървените ребра)
Това означава 20 % по-малка дебелина на изолационния слой, спестяване на допълнителна конструкция за закрепване на ватата, увеличаване на полезния обем на подпокривните пространства. (3 снимки на софийски покриви)
И последната група са твърдите плочи стъклена минерална вата, с якости на натиск до 20-30 кPa, които се използват за защита от ударен шум под замазки, за контактни фасади и проходими плоски покриви.


Водещи производители познати в България са Isover, Ursa, а отскоро и Knauf insulation
Каменните минерални вати също като стъклените имат широко поле за приложение, като при тях също могат да се обособят под групи. Леки каменни вати 28-40 кг/м3 и топлопроводимост 0,042-0,039; полутвърди от 50-90 кг/м3 и λD 0,035-0,038 и твърди каменни вати с по-висок коефициент на топлопроводимост 0,038-0,040, но големи якости на натиск – 40, 50 до 70 kPa/m2. Именно последната група е най-широко позната сред проектантите с приложенията си за плоски покриви и контактни фасади.
Лесно разпознаваемите марки са Rockwool, Knauf Insulation, Isover.

Специално място трябва да се отдели на техническите изолации за тръбопроводи, контейнери, цистерни, котли, тъй като към тях се предявяват по сериозни технически изисквания. Такива са стъклени и каменни минерални вати с висока гранична температура на приложение над 600 оС, за различните приложения каширани с усилено алуминиево фолио против кондензация или прошити с мрежа от галванизирана стомана; порестите гуми – прилагащи се за разводки с ниска температура до 70 оС. (снимка техническа вата с рабицова мрежа)

Важен изолационен материал е екструдирания полистирен XPS. Той съчетава отлична топлоизолация λD 0,033-0,035, големи якости на натиск и водонепопиваемост, което го прави идеален за изолация на основи и обърнати плоски покриви. Използва се и за фасадна топлоизолация, като е особено полезен като остатъчен кофраж за елиминиране на топлинни мостове при стоманобетонови греди и колони. Популярните марки XPS у нас са Fibran, Styrofoam на DOW, Austrotherm.


Сравнително непознати и с ограничено приложение са полиуретановите изолации (PU). Те имат най-добри топлоизолационни характеристики от всички изброени материали λD 0,024-0,028. Това е така, тъй като при реакцията на съставните компоненти се отделя газ с много малка топлопроводимост, която се запечатва трайно в затворените клетки на материала. Полиуретаните биват два вида. PUR твърда пенополиуртанова пяна, може да се достави на блокове или за полагане на място чрез пръскане. Предимствата на полагането на място е че няма фуги. Твърдият пенополиуретан у нас най-широко се използва като изолация на сандвич панели. PIR полиизоцианурата се отличава от PUR с това, че има по-голяма устойчивост на топлина и по-малка възпламенимост. Ето защо неговото приложение е възможно при по-високи гранични температури, където полистирените и полиуретанът не се допускат.


Когато проектантите са наясно с топлоизолационните характеристики на продуктите, без да забравят и останалите им свойства – горимост, звукоизолация и звукопоглъщане, якост на натиск, опън и разкъсване могат да изберат точния продукт за точното приложение. Правилният избор спестява много проблеми на строителите, средства на инвеститорите и гарантира качество на потребителите. Възможно най-куриозното предписание на изолация, което за съжаление се среща е „топлоизолация 5 см”. Най-честа практика е изолационните материали да се предписват по вид, дебелина и плътност. Непознаването на свойствата води до невероятни комбинации на тези свойства, като например се посочва EPS с характеристики на XPS, стъклена вата с показатели за каменна и пр. А когато става дума за топлоизолация, е логично и редно първо да се обозначават и характеристиките, които определят топлоизолационните свойства на материала, а именно коефициента на топлопреминаване λ и след това други характеристики, които предопределят начина на полагане – якостни параметри при проходими покриви и подове, индекси за звукоизолация при преградни стени, предстенни обшивки, окачени тавани, стабилност на формата – при вентилируеми фасади и пр.
Веднъж запознати до

бре със свойствата на отделните групи и подгрупи изолации, проектантите трябва да познават и свойствата на системите в които те влизат. Например при плоски покриви на сгради с метална конструкция, традиционно се залага твърда каменна вата с голяма плътност и якостни характеристики от 50, 60, та дори 70 kPa/m2. Ако конструкторите проверят нормативите и пресметнат натоварванията ще се окаже, че удовлетворително би било и натоварване от 40 kPa/m2. За да отидем по-далеч може да си зададем въпроса, дали само твърдата каменна вата отговаря на тези изисквания или конструкцията може да се олекоти, а топлоизолацията може да се подобри, чрез залагане на по-леки минерални вати в конструкция тип сандвич, като натоварването се поема от специални дистанционери. Такива решения за покриви на големи сгради с метална носеща конструкция се предлагат от Lindab и Ruuki. (снимка метален плосък покрив)
За да е безпроблемно полагането, трябва да се познават и съпътстващите материали. Например крепежните елементи са различни за различните видове топлоизолации за стени. При външна комбинирана фасадна топлоизолационна система с полистирен се използва пластмасов дюбел с диаметър на главата 45-50 мм, същото решение само че с минерална вата изисква дюбелът да бъде с метален пирон, при вентилируеми фасади пък дюбелите трябва да са с диаметър на главата поне 80 мм.
Друг съпътстващ материал, при който често има грешки е мястото на защитните фолиа. Пароизолационните мембрани, които са задължителни за полагане при рамкови конструкции се полагат от към топлата страна, например при обитаем дървен скатен покрив веднага над интериорната обшивка, била тя гипсокартон или дърво. Едностранно паропропускливите мембрани пък служат да не навлиза атмосферна влага в топлоизолационния слой при скатни покриви и вентилируеми фасади, следователно логичното и място е от към студената страна, веднага под керемидите или фасадната обшивка.


Следващ сериозен пропуск при проектирането на топлоизолации, който се проявява едва след време е неправилното оразмеряване на необходимата дебелина на топлоизолацията. Това води в добрия случай до по-високи разходи за отопление и охлаждане, а в лошия до конденз на водни пари по вътрешната страна на външни стени, образуване на плесени и мухъл, а в най-тежкия и до разрушаване на носещата конструкция. Причините са отново в непознаване на топлоизолационните параметри на материалите и залагане на такива по критерии плътност и в липсата на екипност в работата на архитектите и ОиВ проектантите. (снимка фолио Варио)
Особено тежък е проблема с топлинните мостове. Елиминирането им е резултат от екипна работа между топлотехник за да калкулира загубите от топлопреминаване и архитекта да предложи детайли и материали за намаляването им. Структурните топлинни мостове се получават, когато по конструктивни причини, материали с голяма топлопроводимост прекъсват архитектурен елемент, който има по-добра топлоизолация. Например външна стена иззидана с 25 cm кухи зидарийни тела има λ 0,520 W/mK, а бетоновите колони и греди със същата дебелина имат λ 1,630 W/mK (снимка на фасада без изолация). На практика цялата стена се изолира с изолационен слой с еднаква дебелина, но по повърхностите на бетоновите части, топропреминаването е по-голямо. Геометрични топлинни мостове има в местата, където повърхността, която граничи с външния студен въздух е много по-голяма от вътрешната топла повърхност и така отново има по-голямо топлопредаване. (схема) Типичен пример са еркерите, плочите на балкони и лоджии, бордовете на плоски покриви.


Минимизирането на топлинните мостове изисква много познания за свойствата на изолационните материали и конструкциите, а креативността и педантизма са гаранция за успешното разрешаване на проблема.
И накрая пак в резултат от непознаване на свойствата, приложенията и инструкциите за монтаж на изолациите, при полагането им мога да се допуснат грешки, които компрометират иначе качествен и правилно предписан материал. (снимка Безшевна изолация с PUR оставена без финишно покритие деструктира от UV-лъчите).
Делът на изолациите в себестойността на готовия строителен продукт трудно надхвърля 2 %, а заради приноса им към намаляване на разхода за отопление и охлаждане те се изплащат най-бързо от всички елементи на сградите. С нормализиране на темповете на растеж в строителния бранш и превеса на предлагането на имоти над търсенето им основателно ще се увеличават и изискванията на крайните клиенти. Качествените топло- и звукоизолации ще имат още по-голямо значение заради комфорта на обитаване, който осигуряват – оптимална температура, добър микроклимат, спокойствие чрез минимизиране на нежеланите шумове, без на разходи за експлоатация и принос към опазване на околната среда. Ето защо запознаването с най-новите продукти за топлоизолация и създаването и обучението на екип от специалисти по проектиране на част енергоефективност в инвестиционния проект ще гарантират правилен избор и оразмеряване на топлоизолационна система, а от там и по-голяма стойност на сградите.
 

Нестандартните архитектурни решения изискват неконвенционални топлоизолационни решения, а не компромиси

 

Бетонов скатен покрив. Пароизолационното фолио е положено неправилно от външната страна. Неизолираните перголи се явяват сериозен топлинен мост.

 

Метален плосък покрив. Пароизолационна мембрана, топлоизолация от твърда минерална вата, хидроизолация

 

Малкото сечение на гредите не позволява поставяне на достатъчно дебел изолационен слой. Бетоновата стряха е топлинен мост.

 

Не навременната защита от UV-лъчи уврежда пенополиуретанова изолация. Неизолираните плочи на терасите са типичен термо-мост.

 

 

Светла Бонова

Saint-Gobain ISOVER

 

Списание "The Building"
 

Спонсори

        

Бюлетин

  Ако желаете да получавате информация отностно развитието на пасивните сгради, моля впишете е-мейла си тук:

Акценти