Топлотна изолација

Током година истраживања и прикупљања података, показало се да су становници целог света све свеснији последица нерационалног коришћења енергије. То се нарочито односи на развијене  регионе света – западну Европу, Аустралију и Сједињене Америчке Државе, у којима је свест далеко изграђенија него у осталим регионима света. Наша земља је у многим областима у заостатку за развијеним земљама, па je тако и свест о нерационалном трошењу енергије на изузетно ниском нивоу и треба доста радити на томе да се то промени.

Међу значајне потрошаче енергије сврставају се системи за грејање и хлађење стамбених просторија. С обзиром на просечну старост грађевина (зграда, кућа) у нашем граду, и уопште у Србији, и раније регулативе по којима су грађене, долазимо до закључка да су те грађевине енергетски неефикасне и да користе много више енергије у односу на објекте исте величине изграђене према најновијим стандардима. Да би се смањила потрошња енергије и грађевине постале енергетски ефикасније, потребно их је изоловати топлотном изолацијом. Сврха топлотне изолације је да се смањи проток енергије из унутрашњег простора у спољашњи и обратно. Енергетски ефикасне грађевине користе малу количину енергије за загревање, односно хлађење, чиме смањују трошкове, уз задржавање комфора, тј. пружања удобног места за боравак и живот. Смањењем потрошње енергије, истовремено се смањује загађење животне средине.

Губитак топлоте

У већини наших стамбених објеката стварају се губици енергије који прелазе законске норме у значајном проценту од 30 до 100%. Највећи губици енергије су преко одавања енергије кроз зидове, као и губици енергије кроз неквалитетне прозоре, који код лоше заптивених и једноструких прозора могу да премаше губитке кроз зидове. Такође, веома значајан губитак енергије је кроз плафоне на последњем спрату и подове у приземљу.

Топлотна изолација

termalna-slikaУ случају да објекат није добро или довољно изолован топлотном изолацијом, повећани су губици топлоте зими, а прегрeјавање објекта лети, као и спољашњи утицај на саму грађевинску конструкцију објекта, носеће елементе, те температурно напрезање објекта, могућа су оштећења настала кондензацијом влаге итд. За загревање и хлађење таквих објеката потребна је већа количина енергије, што доводи до повећања цене коришћења објекта, као и до већег загађења животне средине услед конзумације веће количине енергије. Побољшањем топлотне изолације могуће је остварити уштеде у потрошњи енергије од 20 до 80%.

Губици енергије зависе од разних фактора, тако да је за пројектовање енергетски ефикасног објекта или изолацију постојећег објекта у циљу постизања веће енергетске ефикасности потребно познавати више фактора као што су топлотна својства грађевинског материјала (коефицијент топлотне проводности), састав грађевинског елемента, избор материјала, оријентација објекта. Што је коефицијент топлотне проводности мањи, то је већа топлотна заштита објекта.

Потрошња енергије за загревање и хлађење објеката може се смањити пуном топлотном изолацијом ободних делова објекта. Циљ уштеде енергије преноси се и на циљ смањења загађења животне средине, мање финансијске издатке и комфорнији живот. Просечне старе куће и зграде имају потрошњу од 150 до 250 kWh/m2 енергије за грејање годишње, док стандардно изоловане куће троше у просеку око 100 kWh/m2, савремене нискоенергетске куће од 40 до 60 kWh/m2, а пасивне куће 15 kWh/m2 и мање, тако да топлотном изолацијом објекта могу да се остваре значајне уштеде.

Топлотна изолација спољашњег зида

kompaktna-fasadaТоплотна изолација спољашњег зида врши се додавањем новог слоја топлотне изолације, најчешће са спољашње стране зида, много ређе са унутрашње стране. Изолација са унутрашње стране зида користи се код објеката под заштитом да би се спречиле спољашње измене изгледа објекта. Строжа су правила изолације објекта са унутрашње стране зида због потребе за решавањем проблема кондензације влаге, спречавања појаве плесни, строжих противпожарних стандарда, смањује се корисни простор. Сви ови разлози знатно поскупљују овај вид изолације, па се у већини случајева користи изолација спољашњих зидова са спољашње стране.

Када се користи топлотна изолација са спољашње стране, могуће су две варијанте завршног слоја који штити топлотну изолацију од спољашњих утицаја. Прва варијанта је компактна фасада, на припремљену подлогу се лепи термоизолациони слој на који се даље директно лепи заштитни слој фасаде. Друга варијанта је такозвана вентилирана фасада (слика), што подразумева да се између термоизолационог слоја и заштитног слоја налази ваздушни процеп који служи као вентилација. Вентилирана фасада се састоји из металне подконструкције на коју се слажу фасадни панели у виду слојева минералне вуне, простора за вентилацију и заштитног слоја. Сваки слој има тачан распоред и не може се мењати, а за вентилирану фасаду је заслужан ефекат димњака, појава да се топао ваздух, који је лакши од хладног, подиже нагоре, чиме се остварује вентилирање. У зависности од избора фасаде, зависиће и избор материјала којима се врши топлотна изолација.

ventilirana-fasadaДанашња грађевинска индустрија нуди широк спектар материјала за топлотну изолацију објеката, а за обе варијанте изолације стручњаци препоручују да дебљина термоизолационог слоја не би требало да буде мања од 10 до 12 cm, чиме би се вредност коефицијента проводности топлоте смањила на 0,25-0,35 W/m2K и постигла добра топлотна изолација објекта. Уколико имамо два објекта истих димензија, један грађен искључиво од шупље опеке без изолације, а други грађен од шупље опеке са изолацијом од 10 cm, разлика у трошковима за грејање може да буде и до 6 пута. Наиме, код објекта који је грађен без изолације, коефицијент топлотне проводности је 1,67 W/m2K, па топлотни губици на зиду износе и до 134 kWh/m2 годишње, док је код објекта који је грађен са изолацијом од 10 cm у облику камене вуне коефицијент топлотне проводности 0,32 W/m2K, па су топлотни губици на зиду приближно 26 kWh/m2 годишње.

Постављањем топлотне изолације са спољашње стране објекта решиће се и проблеми са кондензацијом водене паре, настајањем гљивица и плесни на ободима, мање ће бити напрезање грађевинске конструкције објекта, чиме ће се продужити животни век објекта, такође ће бити и угоднији боравак у објекту због константније температуре унутар објекта.

За топлотну изолацију најчешће се користе три врсте материјала, две врсте припадају  анорганским материјалима и то су камена и минерална вуна, док трећа врста припада органским материјалима и то је полистирен (стиропор).

stiroporПолистирен (стиропор) је добар изолациони материјал са коефицијентом топлотне проводности између 0,035 и 0,045 W/mK, јефтин је и процес саме уградње је једноставан, тако да је то један од најпопуларнијих материјала који се данас користе за изолацију. Има слабија противпожарна дејства од камене или минералне вуне и није отпоран на температуре преко 80 °C.

mineralna-vunaМинерална вуна, под овим појмом се најчешће подразумева и камена вуна, јесте добар топлотни изолатор са коефицијентом топлотне проводности између 0,035 и 0,045 W/mK, што је сврстава у ред најбољих термоизолационих материјала. Минерална вуна се користи и за звучну и противпожарну изолацију с обзиром на својства која поседује. Отпорна је на старење и распадање, као и на микроорганизме и инсекте. Користи се у свим спољашњим конструкцијама, не препоручује се за изолацију подрумских зидова под земљом.

Прозори, спољашња врата

Прозори и спољашња врата су основни елементи сваког објекта и омогућавају дневну расвету, прозрачивање и поглед на околину. Због својих карактеристика, прозори су један од најутицајнијих елемената на топлотну изолацију објеката. Они служе као пријемник топлотне енергије сунца у просторије, те заштитник од спољашњих утицаја и топлотних губитака.

savremeni-prozoriГубици на прозорима су двојаке природе, то су кондукцијски губици и вентилацијски губици. Када се узму у обзир сви губици који настају на прозорима, долази се до тога да губици на прозорима код неких објеката могу да износе и до 50% свих губитака објекта. Губици на прозорима су специфично и преко 10 пута већи од губитака на зидовима, тако да се ту види важност коју они играју у укупним енергетским потребама објекта. На старим зградама и кућама се користе прозори који имају коефицијент топлотне проводности између 3,00 и 3,50 W/m2K, па су губици на таквим прозорима између 240 и 280 kWh/m2 годишње. Препорука је да се користе прозори који имају коефицијент топлотне проводности мањи од 1,40 W/m2K, чиме се смањују губици. У укупним губицима на прозору учествује стакло и прозорски профил. Данашња стакла се производе у двослојној или трослојној вакуумској  варијанти или је међупростор испуњен различитим гасовима (угљен-диоксид, аргон), која омогућавају боља термоизолациона својства. Прозорски профил треба да обезбеди добро заптивање приликом затварања, прекидање топлотног моста у профилу, једноставно отварање и низак коефицијент проводности топлоте.

Изолација као решење

С обзиром на захтеве да се смањи потрошња енергије, да се енергија рационалније троши, решење које се јавља као свеобухватно и потребно јесте топлотна изолација објеката. Поред тога што ће се изолацијом објеката смањити потребе за енергијом, смањиће се и финансијски трошкови за загревање и хлађење објеката, побољшаће се услови живота и смањиће се загађење животне средине. У првом моменту, када се узму у обзир финансијска средства која су потребна за квалитетну топлотну изолацију неког објекта, можда не изгледа као рационално улагање, међутим када се узме вишегодишња корист од таквог улагања, долази се до закључка да се првобитно улагање вишеструко исплати током година експлоатације. Сваки вид санације или реконструкције објекта у циљу побољшања топлотне изолације, донеће позитиван резултат, смањење трошкова уз задржавање или повећање квалитета грејања и комфора.