Toplotna izolacija

Tokom godina istraživanja i prikupljanja podataka, pokazalo se da su stanovnici celog sveta sve svesniji posledica neracionalnog korišćenja energije. To se naročito odnosi na razvijene  regione sveta – zapadnu Evropu, Australiju i Sjedinjene Američke Države, u kojima je svest daleko izgrađenija nego u ostalim regionima sveta. Naša zemlja je u mnogim oblastima u zaostatku za razvijenim zemljama, pa je tako i svest o neracionalnom trošenju energije na izuzetno niskom nivou i treba dosta raditi na tome da se to promeni.

Među značajne potrošače energije svrstavaju se sistemi za grejanje i hlađenje stambenih prostorija. S obzirom na prosečnu starost građevina (zgrada, kuća) u našem gradu, i uopšte u Srbiji, i ranije regulative po kojima su građene, dolazimo do zaključka da su te građevine energetski neefikasne i da koriste mnogo više energije u odnosu na objekte iste veličine izgrađene prema najnovijim standardima. Da bi se smanjila potrošnja energije i građevine postale energetski efikasnije, potrebno ih je izolovati toplotnom izolacijom. Svrha toplotne izolacije je da se smanji protok energije iz unutrašnjeg prostora u spoljašnji i obratno. Energetski efikasne građevine koriste malu količinu energije za zagrevanje, odnosno hlađenje, čime smanjuju troškove, uz zadržavanje komfora, tj. pružanja udobnog mesta za boravak i život. Smanjenjem potrošnje energije, istovremeno se smanjuje zagađenje životne sredine.

Gubitak toplote

U većini naših stambenih objekata stvaraju se gubici energije koji prelaze zakonske norme u značajnom procentu od 30 do 100%. Najveći gubici energije su preko odavanja energije kroz zidove, kao i gubici energije kroz nekvalitetne prozore, koji kod loše zaptivenih i jednostrukih prozora mogu da premaše gubitke kroz zidove. Takođe, veoma značajan gubitak energije je kroz plafone na poslednjem spratu i podove u prizemlju.

Toplotna izolacija

termalna-slikaU slučaju da objekat nije dobro ili dovoljno izolovan toplotnom izolacijom, povećani su gubici toplote zimi, a pregrejavanje objekta leti, kao i spoljašnji uticaj na samu građevinsku konstrukciju objekta, noseće elemente, te temperaturno naprezanje objekta, moguća su oštećenja nastala kondenzacijom vlage itd. Za zagrevanje i hlađenje takvih objekata potrebna je veća količina energije, što dovodi do povećanja cene korišćenja objekta, kao i do većeg zagađenja životne sredine usled konzumacije veće količine energije. Poboljšanjem toplotne izolacije moguće je ostvariti uštede u potrošnji energije od 20 do 80%.

Gubici energije zavise od raznih faktora, tako da je za projektovanje energetski efikasnog objekta ili izolaciju postojećeg objekta u cilju postizanja veće energetske efikasnosti potrebno poznavati više faktora kao što su toplotna svojstva građevinskog materijala (koeficijent toplotne provodnosti), sastav građevinskog elementa, izbor materijala, orijentacija objekta. Što je koeficijent toplotne provodnosti manji, to je veća toplotna zaštita objekta.

Potrošnja energije za zagrevanje i hlađenje objekata može se smanjiti punom toplotnom izolacijom obodnih delova objekta. Cilj uštede energije prenosi se i na cilj smanjenja zagađenja životne sredine, manje finansijske izdatke i komforniji život. Prosečne stare kuće i zgrade imaju potrošnju od 150 do 250 kWh/m2 energije za grejanje godišnje, dok standardno izolovane kuće troše u proseku oko 100 kWh/m2, savremene niskoenergetske kuće od 40 do 60 kWh/m2, a pasivne kuće 15 kWh/m2 i manje, tako da toplotnom izolacijom objekta mogu da se ostvare značajne uštede.

Toplotna izolacija spoljašnjeg zida

kompaktna-fasadaToplotna izolacija spoljašnjeg zida vrši se dodavanjem novog sloja toplotne izolacije, najčešće sa spoljašnje strane zida, mnogo ređe sa unutrašnje strane. Izolacija sa unutrašnje strane zida koristi se kod objekata pod zaštitom da bi se sprečile spoljašnje izmene izgleda objekta. Stroža su pravila izolacije objekta sa unutrašnje strane zida zbog potrebe za rešavanjem problema kondenzacije vlage, sprečavanja pojave plesni, strožih protivpožarnih standarda, smanjuje se korisni prostor. Svi ovi razlozi znatno poskupljuju ovaj vid izolacije, pa se u većini slučajeva koristi izolacija spoljašnjih zidova sa spoljašnje strane.

Kada se koristi toplotna izolacija sa spoljašnje strane, moguće su dve varijante završnog sloja koji štiti toplotnu izolaciju od spoljašnjih uticaja. Prva varijanta je kompaktna fasada, na pripremljenu podlogu se lepi termoizolacioni sloj na koji se dalje direktno lepi zaštitni sloj fasade. Druga varijanta je takozvana ventilirana fasada (slika), što podrazumeva da se između termoizolacionog sloja i zaštitnog sloja nalazi vazdušni procep koji služi kao ventilacija. Ventilirana fasada se sastoji iz metalne podkonstrukcije na koju se slažu fasadni paneli u vidu slojeva mineralne vune, prostora za ventilaciju i zaštitnog sloja. Svaki sloj ima tačan raspored i ne može se menjati, a za ventiliranu fasadu je zaslužan efekat dimnjaka, pojava da se topao vazduh, koji je lakši od hladnog, podiže nagore, čime se ostvaruje ventiliranje. U zavisnosti od izbora fasade, zavisiće i izbor materijala kojima se vrši toplotna izolacija.

ventilirana-fasadaDanašnja građevinska industrija nudi širok spektar materijala za toplotnu izolaciju objekata, a za obe varijante izolacije stručnjaci preporučuju da debljina termoizolacionog sloja ne bi trebalo da bude manja od 10 do 12 cm, čime bi se vrednost koeficijenta provodnosti toplote smanjila na 0,25-0,35 W/m2K i postigla dobra toplotna izolacija objekta. Ukoliko imamo dva objekta istih dimenzija, jedan građen isključivo od šuplje opeke bez izolacije, a drugi građen od šuplje opeke sa izolacijom od 10 cm, razlika u troškovima za grejanje može da bude i do 6 puta. Naime, kod objekta koji je građen bez izolacije, koeficijent toplotne provodnosti je 1,67 W/m2K, pa toplotni gubici na zidu iznose i do 134 kWh/m2 godišnje, dok je kod objekta koji je građen sa izolacijom od 10 cm u obliku kamene vune koeficijent toplotne provodnosti 0,32 W/m2K, pa su toplotni gubici na zidu približno 26 kWh/m2 godišnje.

Postavljanjem toplotne izolacije sa spoljašnje strane objekta rešiće se i problemi sa kondenzacijom vodene pare, nastajanjem gljivica i plesni na obodima, manje će biti naprezanje građevinske konstrukcije objekta, čime će se produžiti životni vek objekta, takođe će biti i ugodniji boravak u objektu zbog konstantnije temperature unutar objekta.

Za toplotnu izolaciju najčešće se koriste tri vrste materijala, dve vrste pripadaju  anorganskim materijalima i to su kamena i mineralna vuna, dok treća vrsta pripada organskim materijalima i to je polistiren (stiropor).

stiroporPolistiren (stiropor) je dobar izolacioni materijal sa koeficijentom toplotne provodnosti između 0,035 i 0,045 W/mK, jeftin je i proces same ugradnje je jednostavan, tako da je to jedan od najpopularnijih materijala koji se danas koriste za izolaciju. Ima slabija protivpožarna dejstva od kamene ili mineralne vune i nije otporan na temperature preko 80 °C.

mineralna-vunaMineralna vuna, pod ovim pojmom se najčešće podrazumeva i kamena vuna, jeste dobar toplotni izolator sa koeficijentom toplotne provodnosti između 0,035 i 0,045 W/mK, što je svrstava u red najboljih termoizolacionih materijala. Mineralna vuna se koristi i za zvučnu i protivpožarnu izolaciju s obzirom na svojstva koja poseduje. Otporna je na starenje i raspadanje, kao i na mikroorganizme i insekte. Koristi se u svim spoljašnjim konstrukcijama, ne preporučuje se za izolaciju podrumskih zidova pod zemljom.

Prozori, spoljašnja vrata

Prozori i spoljašnja vrata su osnovni elementi svakog objekta i omogućavaju dnevnu rasvetu, prozračivanje i pogled na okolinu. Zbog svojih karakteristika, prozori su jedan od najuticajnijih elemenata na toplotnu izolaciju objekata. Oni služe kao prijemnik toplotne energije sunca u prostorije, te zaštitnik od spoljašnjih uticaja i toplotnih gubitaka.

savremeni-prozoriGubici na prozorima su dvojake prirode, to su kondukcijski gubici i ventilacijski gubici. Kada se uzmu u obzir svi gubici koji nastaju na prozorima, dolazi se do toga da gubici na prozorima kod nekih objekata mogu da iznose i do 50% svih gubitaka objekta. Gubici na prozorima su specifično i preko 10 puta veći od gubitaka na zidovima, tako da se tu vidi važnost koju oni igraju u ukupnim energetskim potrebama objekta. Na starim zgradama i kućama se koriste prozori koji imaju koeficijent toplotne provodnosti između 3,00 i 3,50 W/m2K, pa su gubici na takvim prozorima između 240 i 280 kWh/m2 godišnje. Preporuka je da se koriste prozori koji imaju koeficijent toplotne provodnosti manji od 1,40 W/m2K, čime se smanjuju gubici. U ukupnim gubicima na prozoru učestvuje staklo i prozorski profil. Današnja stakla se proizvode u dvoslojnoj ili troslojnoj vakuumskoj  varijanti ili je međuprostor ispunjen različitim gasovima (ugljen-dioksid, argon), koja omogućavaju bolja termoizolaciona svojstva. Prozorski profil treba da obezbedi dobro zaptivanje prilikom zatvaranja, prekidanje toplotnog mosta u profilu, jednostavno otvaranje i nizak koeficijent provodnosti toplote.

Izolacija kao rešenje

S obzirom na zahteve da se smanji potrošnja energije, da se energija racionalnije troši, rešenje koje se javlja kao sveobuhvatno i potrebno jeste toplotna izolacija objekata. Pored toga što će se izolacijom objekata smanjiti potrebe za energijom, smanjiće se i finansijski troškovi za zagrevanje i hlađenje objekata, poboljšaće se uslovi života i smanjiće se zagađenje životne sredine. U prvom momentu, kada se uzmu u obzir finansijska sredstva koja su potrebna za kvalitetnu toplotnu izolaciju nekog objekta, možda ne izgleda kao racionalno ulaganje, međutim kada se uzme višegodišnja korist od takvog ulaganja, dolazi se do zaključka da se prvobitno ulaganje višestruko isplati tokom godina eksploatacije. Svaki vid sanacije ili rekonstrukcije objekta u cilju poboljšanja toplotne izolacije, doneće pozitivan rezultat, smanjenje troškova uz zadržavanje ili povećanje kvaliteta grejanja i komfora.