Šilumos išlaikymas pastatų viduje Lietuvoje ir kitose neigiamas temperatūras patiriančiose šalyse visada buvo opi problema. Vienas iš būdų šilumai išsaugoti ir taupyti yra pastatų šiltinimas. Nepaisant to, kad jau yra išrasta nemažai pastatų šiltinimo medžiagų ar sugalvota jų sistemų, pagrindinės ir dažniausiai naudojamos kol kas išlieka mineralinė vata ir putų polistirenas su įvairiomis variacijomis. Kiekviena šių medžiagų tinka skirtingiems poreikiams.
Šiame straipsnyje apžvelgsime įvairias gamybinių pastatų šiltinimo medžiagas, jų savybes, privalumus ir trūkumus, taip pat šiltinimo technologijas ir sistemas.
Pagrindinės šiltinimo medžiagos
Mineralinė vata
Kai sakome „mineralinė vata“, turime suprasti, kad ja galime pavadinti tiek akmens, tiek stiklo vatą. Pagrindinis šių produktų skirtumas - žaliavos bei gamybos technologija. Akmens vata gaminama iš bazalto, surišant pluoštą formaldehidų dervomis. Mineralinė stiklo vata gaminama iš antrinio perdirbimo stiklo, surišant pluoštą formaldehidų dervomis arba naudojant organinius rišiklius.
Pagrindinis akmens ir stiklo mineralinės vatos skirtumas - tai jos tankis arba, kitaip tariant, gaminio svoris. Jis turi reikšmės tik renkantis vatą toms vietoms, kurios bus veikiamos apkrovų. Mineralinė akmens vata dažniau naudojama pastatams ar jų konstrukcijoms, kur vata bus veikiama apkrovų: tinkuojamo fasado, sutapdinto stogo ar grindų. Kai šiltinama vieta, kurios apkrovos neveiks (šlaitiniai stogai, vidinės sienos, vėdinamieji fasadai, perdangos), dažniau naudojama mineralinė stiklo vata.
Mineralinė vata vienu metu izoliuoja ir šilumą, ir garsą. Šiuolaikinės mineralinės vatos nebedirgina odos, nealergizuoja, nes jose naudojami ekologiški organiniai rišikliai, nekenkiantys nei žmogui, nei aplinkai.
Bendrovės „Knauf Insulation“ gaminama mineralinė vata yra sukurta pagal pačios įmonės išdirbtą technologiją „Ecose“. Kuo ji ypatinga? Pirma, gaminant mineralinę vatą pagal šią technologiją naudojami tik organiniai, nekenksmingi aplinkai ir žmogui rišikliai. Antra, pagal šią technologiją pagaminta mineralinė vata yra mažiau dulkanti, bekvapė, patogi montuoti, išsiskirianti puikiomis šiluminėmis, garso izoliacinėmis ir priešgaisrinės saugos savybėmis, be formaldehido, fenolio, akrilo, dirbtinių dažiklių ir baliklių, pagerinanti patalpų oro kokybę bei pastato, kuriame buvo naudota, aplinkos charakteristikas.
„Knauf Insulation“ stiklo vata nepūva, nėra hidroskopiška, joje nesiveisia parazitai ir nėra sąlygų grybų, pelėsių ar bakterijų augimui.
„Knauf Insulation“ taip pat yra sukūrusi tris mineralinės vatos sistemas, jos skiriasi pagal naudojimo paskirtį: „Classic“, „Unifit“ ir „TP“.
- „Classic“ - tai bendro naudojimo, pagaminti taikant technologiją „Ecose® Technology“ natūralios mineralinės „Knauf Insulation“ vatos dembliai. Juos galima naudoti kaip universalią izoliaciją - perdangoms, grindims, šlaitiniams stogams, vidinėms bei išorinėms sienoms ir lengvoms rėminėms konstrukcijoms izoliuoti.
- Sistemos „Unifit“ gaminiai - tai profesionalų naudojami, specialiai šlaitiniams stogams skirti, pagaminti taikant technologiją „Ecose® Technology“ natūralios mineralinės „Knauf Insulation“ vatos dembliai. Jų šilumos laidumo koeficientai sudaro nuo 0,035 W/mK iki 0,039 W/mK.
- „TP“ - tai natūralios mineralinės vatos plokštės, pagamintos pagal technologiją „Ecose® Technology“. Šias plokštes rekomenduojama naudoti vėdinamiesiems fasadams įrengti, taip pat izoliuoti šlaitiniams stogams bei vidinėms sienoms.
Putų polistirenas (EPS)
Norėdami iš išorės šiltinti mūrinio namo sienas arba grindis, naudosime putų polistireną, nes jis nėra toks elastingas kaip mineralinė vata ir atlaiko didesnes apkrovas. Putų polistirenas (EPS) dėl savo struktūros yra puiki priemonė šilumos izoliacijai bei garso slopinimui. Jis yra ypatingai lengvas, atsparus drėgmei, lengvai apdorojamas, ekologiškas ir ilgaamžis.
Vienas medžiagų tobulinimo pavyzdžių - mažiau šilumai laidus vadinamasis „pilkasis“ polistirenas.
Ekstruzinis polistirenas (XPS)
Ekstruzinis polistirenas (XPS) yra tvirtesnė ir atsparesnė pažeidimams šilumos izoliacinė medžiaga nei EPS, tačiau jis yra brangesnis. XPS yra visiškai atsparus drėgmei, temperatūros svyravimams, mechaniniams pažeidimams bei deformacijai.
Ekovata
Ekovata pagaminta iš celiuliozės pluošto yra ekologiška, pasižymi gera garso izoliacija, tačiau ši medžiaga yra jautri drėgmei ir brangesnė nei mineralinė vata. Ekovata yra sunkiai deganti medžiaga, priskiriama B1 degumo klasei.
Poliuretano putos (PUR) ir poliizocianurato (PIR) plokštės
TERMOLITAS - termoizoliacinė sistema, sudaryta iš dviejų komponentų purškiamų putų mišinio. Priklausomai nuo panaudotos sistemos, yra gaunamas minkštas ATVIRŲ PORŲ (8-15 kg/m3) arba kietas UŽDARŲ PORŲ (35-60 kg/m3) PUTŲ POLIURETANAS (PUR), kuris yra puikus šilumos, vandens ir garso izoliatorius, su atvira arba uždara ląstelių struktūra. Dėl puikių techninių parametrų jo naudojimas sparčiai vystosi visame pasaulyje. Puikios izoliacinės savybės, gaunamos dėl besiūlės technologijos, kuri pašalina šilumos tiltus ir sudaro galimybes izoliuoti sunkiai pasiekiamas vietas ir dalis, ribojančias oro praėjimą per pastato konstrukcijas.
PIR/PUR plokštės - tai poliuretano arba poliizocianurato šiltinimo plokštės, kurios jau seniai populiarios išsivysčiusiose pasaulio šalyse. Šiltinimo sprendimai naudojant poliuretano plokštes taip pat sparčiai populiarėja ir Lietuvoje. Tai kietų poliuretano putų plokštės, kurios iš abiejų pusių yra padengtos atitinkama danga, pritaikyta pagal plokštės panaudojimo sritį.
Lietuvoje populiarus šiltinimo būdas poliuretano putas purškiant tiesiog ant šiltinamo paviršiaus statybvietėje, tačiau poliuretano plokštės skiriasi tuo, kad jos gaminamos stabiliomis aplinkos sąlygomis (optimaliausia aplinkos ir žaliavos temperatūra, vienodas oro drėgnumas).
Eurowall 21 plokščių λd = 0.021 W/mK. Kad gauti pasyvaus namo šilumos varžą stogui - 10 m²K/W, reiktų 21 cm storio Eurowall 21 šiltinimo plokštės.
Palyginus su mineraline vata, putų polistirenu - PIR/PUR plokštė lenkia šias medžiagas savo savybėmis. Kai termoizoliacinė medžiaga priima daug drėgmės, jos šilumos perdavimo koeficientas suprastėja labai ženkliai, pastatuose atsiranda dideli šiluminiai nuostoliai. Dėl drėgmės termoizoliacinės medžiagos (tai itin aktualu mineralinei vatai) pasunkėja, dėl svorio deformuojasi ir susmunka, atsiranda plyšiai konstrukcijose, pati medžiaga tampa laidi išeinančiai šilumai, o užsilaikiusi drėgmė gadina pastatų konstrukcijas. PIR/PUR tuo tarpu ir toliau funkcionuoja nepraradusi savo šiluminių savybių.
PIR plokštės nepalaiko degimo, jos nuo liepsnos anglėja, taip neleisdamos ugniai plisti. Nors vienintelė visiškai nedegi šiltinimo medžiaga yra mineralinė vata, bet PIR savybės konstrukcijoje beveik nenusileidžia vatai. Sutapdinto stogo konstrukcijoje atitinka Broof t1 priešgaisrinę klasę.
Šiltinimo sistemos
Daugumą kompleksinių šiltinimo sistemų sudaro tokie patys arba panašūs elementai: klijai, polistireno putplasčio plokštės arba mineralinė vata, armuojamasis sluoksnis su armavimo tinkleliu, fasadinis tinkas ir fasadiniai dažai.
Viena žinomesnių Lietuvoje yra vokiečių bendrovės „Caparol“ fasadų šiltinimo sistema „Capatect“. Sistemos branduolį sudaro specialiai fasadams šiltinti skirtos izoliacinės plokštės iš polistireninio putplasčio ar mineralinės vatos. Plokštės klijuojamos ant fasado, papildomai sustiprinant tvirtinimo detalėmis. Armuojamasis sluoksnis sudaromas iš glaisto masės, į kurią įterpiamas armavimo tinklelis. Sistemos baigiamąją dalį sudaro apsauginis struktūrinis tinkas arba dekoratyvinės apdailos plokštės.
„Caparol“ rinkai siūlo tris šiltinimo sistemas: „Capatect CLASSIC“, „Capatect LONGLIFE“ ir „Capatect CARBON“. Jos skiriasi termoizoliacine geba ir ilgalaikiškumu.
- Standartinė sistema „Capatect CLASSIC“ - tai ekonomiškas sprendimas, išlaikantis aukštus standartinius reikalavimus. Ši namų šiltinimo sistema jau daugiau kaip 50 metų naudojama Vokietijoje.
- Antroji sistema - „Capatect LONGLIFE“. Dėl jai naudojamų labai elastingų izoliacinių medžiagų ir ypač tvirto armuojamojo sluoksnio sistema įgauna gerokai didesnį atsparumą apkrovoms. Ši sistema taip pat itin atspari smūgiams, joje neatsiranda įtrūkių. Dar viena išskirtinė ypatybė - ji gerai praleidžia vandens garus. Tinkui ir dažams naudojama kvarco gardelių nanotechnologija fasadui suteikia išskirtinį atsparumą aplinkos taršai.
- Sistema „Capatect CARBON“ išsiskiria ypač dideliu atsparumu mechaniniams poveikiams, smūgiams bei oro veiksnių poveikiui. Mechaninį stiprumą ir atsparumą apkrovoms sistemai suteikia karbonu sustiprintas armuojamasis sluoksnis. Jos paviršiuje beveik neatsiranda įtrūkių.
Šiltinimo sistemose „Capatect“ naudojamos termoizoliacinės plokštės „Dalmatherm-Fassadendämmplatte“ yra itin atsparios temperatūrai, o jų termoizoliacija yra apie 30 % geresnė negu įprastų plokščių. Be to, jos nedidina sienų storio. Organinis armuojamasis sluoksnis yra toks elastingas, kad išlygina dėl aukštos temperatūros atsiradusius įtempius. Tai leidžia pastatų fasadus dažyti net ir juoda spalva. Naujas, kvarco gardelių nanotechnologijos (NQG) pagrindu gaminamas silikoninės dervos rišiklis saugo pastatų fasadus nuo dumbliagrybių ir pelėsinių grybų apnašų.
Kaip sako bendrovės vyr. technologas Gintautas Barzdaitis, labai svarbu, kad sertifikuota būtų visa šiltinimo sistema, o ne atskiros medžiagos. Pasak jo, visi sertifikuotos sistemos komponentai yra suderinti.
Pamatų šiltinimas
Lietuvoje ne taip seniai greta tradicinių juostinių ir polinių pamatų atsirado paviršinių vientisų plokštinių pamatų technologija, kuomet išliejama iš apačios apšiltinta armuoto gelžbetonio plokštė, joje dar įrengiamas šildymas. Nereikia įrengti perimetrinių pamatų, pagrindo konstrukcijoje pirmajame aukšte įrengiamas grindinis šildymas. Šio konstrukcinio sprendimo, importuoto iš Skandinavijos ir Vakarų Europos šalių, pagrindinis privalumas atsiskleidžia, kai pamatinė plokštė sukonstruojama ir sumontuojama ant tvirto grunto, ploštuminiuose pamatuose lengviau išvengti šilumos tiltelių.
Jeigu šioje sistemoje betonuojamos plokštės kraštuose briaunoms suformuoti naudojami putplasčio elementai - liktiniai klojiniai, dėl to spartėja betonavimo darbai. Be to, šie liktiniai klojiniai iš išorės būna padengti apdailos sluoksniu, todėl nebereikia apdailinti pastato cokolio (matomos pamatų dalies). Technologiniai tokios apšiltintos pamatinės plokštės pranašumai realizuojami ir dėl to, kad ją įrengiant betoninėse grindyse iš karto sumontuojama ir šildymo sistema.
Pagrindinė problema, dėl kurių gali nukentėti ploštuminių pamatų reputacija - nenoras pasirinkti po monolitio gelžbetonio plokšte klojamos adekvataus stiprio šiltinimo medžiagos - ekstruduotojo polistireninio putplasčio. Didesnio gniuždomojo stiprio šiltinimo medžiagos yra santykinai brangesnės, todėl neretai bandoma sutaupyti.
„Kauno šilas“ plokštuminių pamatų kraštams suformuoti išpjauna reikalingo stiprio perimetrines „L“ formos Šiloporo EPS 150 arba EPS 200 plokštes, o pamatų vidus (grindys) užpildomas Šiloporas EPS 100, EPS 150 arba EPS 200 putplasčio plokštėmis - priklausomai nuo apskaičiuotų apkrovų.
Jeigu gruntiniai vandenys aukštai, rekomenduojama įrengti drenžą ir vadinamą „sijonėlį“ - t.y. perimetru pakloti putplasčio plokštes. Pamatai neįgilinami žemiau įšalo, įšalo poveikis eliminuojamas pamatų perimetru apie 40 cm gylyje montuojant nuožulnias polistireninio putplasčio plokštes. Principas - neleisti, kas po pamatais atsirastų sušalusio vandens, kuris atitirpdamas kilnotų gruntą.
Jeigu planuojama trisluoksnė apdailos plytomis apmūryta siena, į liejamų pamatų vidų galima įmontuoti šiltinimo medžiagą - termoizoliacines plokštes, kurios turi būti toje pačioje vertikalioje plokštumoje, kaip ir trisluoksnės sienos izoliacinė medžiaga. Toks pamatų mazgas technologiškai tinkamas trisluoksnio mūro konstrukcijai įrengti, uždaromas šalčio kelias per sienos ir pamatų sujungimo mazgą. Horizontaliai įrengtas šiluminės izoliacijos sluoksnis saugo gruntą po pamatu nuo peršalimo.
Alternatyvios šiltinimo technologijos
Pasak Kauno technologijos universiteto Architektūros ir statybos instituto Statybinės fizikos laboratorijos mokslo darbuotojo Arūno Burlingio, visų šiuo metu naudojamų medžiagų šilumą izoliuojančios savybės paremtos oro izoliacinėmis savybėmis, o dauguma naujovių šiltinimo sistemų srityje kol kas daugiausia plėtojamos nedidelių patobulinimų linkme. Tobulinamos tiek šiltinimo sistemų montavimo technologijos, tiek pačios medžiagos, tačiau kokių nors iš esmės naujų medžiagų kol kas nėra išrasta.
Tiesa, pasak mokslininko, yra keletas naujovių, kurios dar nėra itin paplitusios ir kol kas bent jau kai kurios jų labiau primena kosmines technologijas. Vis dėlto jos jau sparčiai skinasi kelią ir Žemėje.
- Viena tokių technologijų - atspindinčioji izoliacinė plėvelė, sudaryta iš refleksinės folijos bei plėvelės su oro burbuliukais. Refleksinė folija atspindi šilumą, o plėvelė su oro burbuliukais su sauso oro tarpu sulaiko šilumos judėjimą. Tačiau, pasak mokslininko, naudojant šias daugiasluoksnes atspindinčias plėveles išlieka senėjimo klausimas. Niekas dar jų nenaudoja tiek laiko, kad būtų galima pasakyti, kaip jos atspindės šilumą po daugelio metų. Tarkime, jei jų paviršiai stipriai apdulkės, jie šilumos požiūriu taps beveik „juodi“.
- Kita panaši technologija - termoizoliaciniai dažai, iš esmės veikiantys medžiagos specifinės šilumos principu, t. y. nepraleidžia šilumos iš jais padengto paviršiaus. Šiems dažams išdžiūvus, susidaro elastinė polimerinė danga, išsiskirianti šilumą izoliuojančiomis savybėmis. Gamintojų teigimu, 1 mm šių dažų atitinka 50-60 mm mineralinės vatos.
- Dar viena santykinai nauja technologija - vakuuminiai arba specialių dujų pripildyti paketai. Technologija Lietuvoje taip pat dar nėra itin paplitusi. Ją naudoti gali būti pavojinga, nes, tarkime, statybos metu gali būti pažeistas kuris nors paketas. Tokiu atveju vakuumo jame nebelieka ir paketo izoliuojamosios savybės dingsta. Be to, paketai, bėgant laikui, praranda dujas.
O kol kas, pasak mokslo darbuotojo, bene efektyviausia pastatų šiltinimo technologija yra jau ištobulintos kompleksinės pastatų šiltinimo sistemos, kurias siūlo įvairūs gamintojai.
Svarbūs veiksniai renkantis šiltinimo medžiagas
Rinkoje yra daugybė šiltinimo medžiagų, turinčių skirtingas savybes, skirtingus montavimo būdus ir tinkamumą skirtingiems darbams bei įvairiems tikslams. Įprastai šiltinimo medžiagos naudojamos pastatų ar kitų konstrukcijų apšiltinimui, šilumos izoliacijai, siekiant sumažinti šilumos nuostolius, padidinti komfortą, sustabdyti kondensato susidarymą, pagerinti garso izoliaciją bei apsaugoti konstrukcijas.
Natūralioje aplinkoje šiluma sklinda iš šiltos patalpos į vėsesnę, todėl šiltinimo medžiagų pagalba yra sudaromas barjeras, kuris sulaiko šilumą pastato viduje žiemą ir vėsų orą vasarą. Apšiltinus patalpas sumažinsite energijos sąnaudas šildymui žiemą ir vėsinimui vasarą, taip sutaupysite lėšų ir sumažinsite poveikį aplinkai. Tinkamai apšiltinus pastatą žiemą šiluma neišeis iš namų, o vasarą į patalpas nesiskverbs karštis, taip sukursite komfortišką aplinką.
Renkantis šiltinimo medžiagas, svarbu atsižvelgti į šiuos veiksnius:
- Klimato sąlygos. Svarbu įvertinti jūsų regione vyraujančias temperatūras, kritulių kiekį, vėjus.
- Pastato tipas. Svarbu atsižvelgti į pastato konstrukciją, sienų storį, stogo formą. Tai jums padės nustatyti reikiamą izoliacijos tipą ir storį.
- Norimas šilumos izoliacijos lygis. Kuo aukštesnis šilumos izoliacijos lygis, tuo storesnis izoliacijos sluoksnis turėtų būti dedamas.
- Biudžetas.
Tinkamai parinktos ir sumontuotos šiltinimo medžiagos leis jums sutaupyti pinigų šildymui ir vėsinimui bei pagerinti namo komfortą, tad prieš priimant sprendimą, įvertinkite visus pliusus ir minusus, išanalizuokite visas technines detales ir žinoma pasitarkite su specialistais.
Šiltinimo sluoksnio svarbiausi aspektai
- Sandarumas - neturėtų būti tarpų tarp šiltinimo sluoksnių, taip pat plyšių ar neužbaigtų vietų - visa tai sukels viso šiltinimo sluoksnio efektyvumo nuostolius. Sienų šiltinimas turi susijungti su stogo, grindų šiltinimu.
- Tinkamas apšiltinimas kritinėse vietose - šiluma per visus plyšius keliauja į išorę. Taip netinkamas šilumos izoliacijos įrengimas kritinėse vietose, t.y. ties angokraščiais, kampais, perdangų susijungimais gali lemti šalčio tiltelius ir didelius šilumos nuostolius, nors visas šiltinimo sluoksnis būtų įrengtas ir tinkamai.
- Plyšių užsandarinimas - oro tarpai tarp šiltinimo medžiagų turi būti panaikinami arba izoliuojami, kad oras neturėtų nė menkiausio vaikščiojimo.
- Ilgaamžiškumas - šiltinimo sluoksniui susitraukus, sukritus, sudrėkus ar kitaip pakitus galimi dideli šilumos nuostoliai arba finansiniai nuostoliai remontuojantis - todėl reiktų atsižvelgti į eksploatacijos pobūdį ir pasirinkti kuo ilgiau savybes išlaikančias medžiagas.
- Kokybiškas įrengimas - meistrai gali net geriausią šiltinimo medžiagą įrengti su tarpais, nekokybiškai pritvirtinti -kas visiškai sumažintų medžiagos efektyvumą.
Šiltinimo medžiagų sluoksnio reglamentavimas
Lentelėje pateiktos norminės šilumos perdavimo koeficiento U vertės, nurodytos statybų techniniame reglamente. K - temperatūrų skirtumas.
Šlaitinių stogų šiltinimo sistemos
Sistema Nr. Sistema Nr. Sistema Nr.
Sutapdintų stogų sistemos
Sistema Nr. Sistema Nr. Sistema Nr. Sistema Nr.
Šiltinimo sistema atlieka ne tik apšiltinimo bei estetinę fasado pagražinimo funkciją, bet ir apsaugo mūrą nuo irimo. Temperatūros svyravimai neapšiltintą fasado sieną ardo greičiau. Neapšiltinta siena greitai atvėsta ir, atšalus orui, joje atsiranda vadinamasis „rasos taškas“. Sienoms sudrėkus, dėl temperatūrų skirtumo jos pradeda irti, susidaro galimybės atsirasti grybeliui. Apšiltinus fasadą, sienos apsaugomos nuo didelio temperatūrų svyravimo. „Rasos taškas“ persikelia į šilumos izoliacijos sistemą, todėl sienos viduje temperatūra padidėja ir tampa artima patalpos oro temperatūrai.
Išvados
Renkantis šiltinimo medžiagas gamybiniams pastatams, svarbu atsižvelgti į daugelį veiksnių, tokių kaip pastato tipas, klimato sąlygos, norimas šilumos izoliacijos lygis ir biudžetas. Taip pat svarbu atkreipti dėmesį į šiltinimo medžiagų savybes, tokias kaip šilumos laidumas, atsparumas drėgmei, degumas ir ilgaamžiškumas. Tinkamai parinktos ir sumontuotos šiltinimo medžiagos gali padėti sutaupyti pinigų šildymui ir vėsinimui, pagerinti pastato komfortą ir prailginti jo tarnavimo laiką.