toplinska zastita zgrada

2

TOPLINSKA ZAŠTITA ZGRADAPregled dostupnih materijala za toplinsku zaštitu

Ţeljka Hrs Borković, dipl.ing.arh.

Energetski institut Hrvoje Poţar

[email protected]

mailto:[email protected]

3

PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠTITU

• Da bi zadovoljili današnje propise i gradili u skladu sa suvremenim

smjernicama energetske efikasnosti, sve vanjske konstrukcije potrebno je

toplinski zaštititi

• Toplinska izolacija smanjuje toplinske gubitke zimi, pregrijavanje prostora

ljeti, te štiti nosivu konstrukciju od vanjskih uvjeta i jakih temperaturnih

naprezanja

• Toplinski izolirana zgrada je ugodnija, produžuje joj se životni vijek i

doprinosi zaštiti okoliša

4


• Toplinski gubici kroz graĎevni element izmeĎu ostalog ovise o sastavu

graĎevnog elementa, orijentaciji i koeficijentu toplinske provodljivosti

specifičnom za svaki materijal

• Bolju toplinsku izolaciju postižemo ugradnjom materijala niske

toplinske provodljivosti, odnosno visokog toplinskog otpora. Toplinski

otpor materijala povećava se obzirom na debljinu materijala

• Vrijednost koeficijenta različita je za različite materijale, a ovisi o

gustoći, veličini i povezanosti pora i stanju vlažnosti materijala

• Toplinsko izolacijski materijali imaju vrlo malu vrijednost vodljivosti

topline λ: najčešće 0,025do 0,045 W/mK

5


Zahtjevi koji se postavljaju za suvremene toplinsko

izolacijske materijale:

-dobra toplinsko izolacijska svojstva

-čvrstoća

-postojanost oblika

-negorivost

-vodoneupojnost

-postojanost na starenje, truljenje, vibracije

-paropropusnost

-kemijska neutralnost i ekološka prihvatljivost

6


7


• Pri izboru materijala za toplinsku zaštitu treba osim toplinske vodljivosti

uzeti u obzir i druge karakteristike materijala kao što su požarna otpornost,

faktor otpora difuziji vodene pare, tlačna tvrdoća, stistljivost, trajnost,

otpornost na vlagu i drugo

• TakoĎer je važan i način proizvodnje materijala, te korištenje energije u

proizvodnji, te cijena materijala

• Na izbor materijala utječe i vrsta konstrukcije u koju ga ugraĎujemo,

tako da nije isto da li se radi o izolaciji poda, podrumskog zida, nadzemnog

zida, ravnog ili kosog krova.

8


• Osnovna podjela toplinsko izolacijskih materijala je na anorganske i organske

• Najpoznatiji predstavnik anorganskih izolacija je kamena i staklena vuna, a

organskih materijala polistiren – ekspandirani i ekstrudirani, te poliuretan, odnosno

poliuretanska pjena

9


• Mineralna vuna - kamena i staklena, dobar je toplinski izolator s toplinskom

provodljivosti izmeĎu 0,035 i 0,045, što je uvrštava meĎu najbolje toplinske

izolatore

• To je izolacijski materijal mineralnog porijekla za toplinsku, zvučnu i

protupožarnu izolaciju u graditeljstvu, industriji i brodogradnji

• Mineralna vuna ima visoku otpornost na požar, paropropusna je i djelomično

vodootporna

• Otporna je na starenje i raspadanje, te na mikroorganizme i insekte

• Koristi se u svim vanjskim konstrukcijama za toplinsku zaštitu, te u pregradnim

zidovima za zvučnu zaštitu. Jedino mjesto gdje se ne preporuča je za izolaciju

podrumskih zidova pod zemljom.

10


11


• Osim kamene i staklene vune, na našem tržištu najviše se koristi polistiren

ili stiropor (naziv prvog proizvedenog polistirena u Njemačkoj, 1954.

godine).Naziv stiropor postao je sinonim za ekspandirani polistiren, EPS

• Zbog dobrih izolacijskih svojstava = 0,035-0,040 W/mK, te niske cijene i

jednostavne ugradnje, danas je to jedan od najpopularnijih izolacijskih

materijala

• Koristi se najviše kao toplinska zaštita, u svim vanjskim konstrukcijama, te

kao plivajući pod u podnim meĎukatnim konstrukcijama

• Ima znatno slabija protupožarna svojstva od kamene vune, te nije otporan

na temperature više od 80°C

• Često se koristi za toplinsku zaštitu podrumskih zidova – ekstrudirani

polistiren. Ekstrudirani polistiren ili XPS je najčešće obojen u plavo ili

ružičasto, za razliku od bijelog ekspandiranog polistirena EPS.

12


13


• Poliuretanska pjena takoĎer se dosta koristi, naročito pri sanacijama

ravnih krovova

• Ima još bolja toplinsko izolacijska svojstva pa iznosi izmeĎu 0,020

i 0,035 W/mK

• Ima dobra svojstva na vlagu i temperaturne promjene

• MeĎutim, znatno je skuplja od prva dva navedena materijala, te

zbog toga nije u široj primjeni.

14


15


• Na tržištu se sve više pojavljuju i drugi izolacijski materijali kao što

su celuloza, glina, perlit, vermikulit, trstika, lan, slama, ovčja vuna i drugi

• Imaju nešto slabija izolacijska svojstva, pa su potrebne veće

debljine

• Ovi se materijali u svijetu koriste lokalno, prema porijeklu i izvoru

sirovine za proizvodnju

• Za pravilan izbor materijala za toplinsku izolaciju potrebno je dobro

poznavati njegova fizikalno kemijska svojstva, te prednosti i mane

primjene.

16


17


18


19


20


ETICS POVEZANI SUSTAV ZA

TOPLINSKU IZOLACIJU

na osnovi EPS-a (HRN EN

13499:2004) ili MW (HRN EN

13500:2004)

1. EPS

2. alkalno postojana staklena

mrežica u graĎevinskom ljepilu

3. završna zaštitna žbuka

4. osnovni rubni Al profil

5. XPS

6. alkalno postojana staklena

mrežica u graĎevinskom ljepilu –

sokl završna žbuka

21


22


23


24


25


Projektne vrijednosti toplinske provodljivosti za neke toplinsko izolacijske

materijale, λ [W/(m·K)],približne vrijednosti faktora otpora difuziji vodene

pare, te usporedba relativnih troškova za ugradnju

TOPLINSKO IZOLACIJSKIMATERIJAL

GUSTOĆAρ kg/m3

TOPLINSKA

PROVODLJIVOST

(W/mK)

POTREBNA

DEBLJINA(cm)ZA U=0,35

W/m2K

FAKTOR

OTPORA

DIFUZIJI

VODENE PARE

REL. TROŠAK ZA

U=0,35 W/m2K

mineralna vuna (MW) prema

HRN EN 13162 (kamena

i staklena vuna)

10 do 200 0,035 do 0,050 9-11 1 1

ekspandirani polistiren (EPS)

prema HRN EN 13163

(stiropor)

15 do 30 0,035 do 0,040 9-10 60 0,80

ekstrudirana polistirenska

pjena (XPS) prema HRN

EN 13164

≥ 25 0,030 do 0,040 8-10 150 2,5

tvrda poliuretanska pjena

(PUR) prema HRN EN

13165

≥ 30 0,020 do 0,040 7-9 60 5-8

drvena vuna (WW) prema

HRN EN 13168360 do 460 0,065 do 0,09 16-20 3/5 4-6

ekspandirani perlit (EPB)

prema HRN EN 13169140 do 240 0,040 do 0,065 10-16 5 1,5-2,0

ekspandirano pluto (ICB)

prema HRN EN 1317080 do 500 0,045 do 0,055 11-14 5/10 2,0-3,0

ovčja vuna 15-60 0,040 10-11 1-2 -

slama - 0,090 do 0,130 20-35 - -

26


SPECIJALNI TOPLINSKO

IZOLACIJSKI MATERIJALI

TRANSPARENTNA TOPLINSKA

IZOLACIJA

Toplinska izolacija (polikarbonat i sl.)

koja omogućava prijem sunčeve energije

i prijenos u zgradu, a istovremeno

sprječava kao i obična toplinska izolacija

gubitke topline iz zgrade. Posebno je

korisna za izoliranje juţnog fasadnog

zida. Presjek sadrţi sitne kapilarne cijevi

koje idu poprečno s jedne na drugu

stranu ploče. Postavljanjem u presjek

vanjskog zida stvara se gusta mreţa

kanala koji omogućuju prodor sunčevih

zraka i time grijanje masivnih dijelova

zidova. Na ovaj način akumulirana

toplina koristi se za zagrijavanje

prostora, pri čemu se učinak moţe

dodatno pojačati postavljanjem izo-

stakla i toplinske rolete u zračni sloj

ispred transparentne izolacije.

VAKUUMSKA TOPLINSKA

IZOLACIJA

Kod konvencionalne toplinske izolacije se dobra izolacijska svojstva postiţu uz pomoć zraka

koji se nalazi u poroznom materijalu. Ako odstranimo zrak iz materijala, izolacijska svojstva se

povećavaju zbog vakuuma. Za to se koriste stisnuta staklena vlakna, polistirenska pjena i sl.

Vakuumska izolacija radi se u modularnim panelima, a zbog izuzetnih izolacijskih svojstava

potrebne su znatno manje debljine od konvencionalne toplinske izolacije za ista toplinska

svojstva. Ova je izolacija još uvijek vrlo skupa i primjenjuje se najviše kod sanacija objekata

gdje nije moguće ugraditi veće debljine izolacije zbog npr spomeničke vrijednosti objekta.

Projektne vrijednosti toplinske provodljivosti za neke toplinsko izolacijske

materijale, λ [W/(m·K)],približne vrijednosti faktora otpora difuziji vodene

pare, te usporedba relativnih troškova za ugradnju

27


• Za postizanje dobre toplinske zaštite vanjskog zida, preporučljivi

koeficijent prolaska topline iznosi U=0,25-0,35 W/m2K

• Za to nam je potrebno prosječno 10-12 cm kamene vune, ili 9-11 cm

polistirena, ovisno o deklariranoj vrijednosti toplinske provodljivosti materijala

• Za istu vrijednost trebat će nam cca 16-20 cm debljine izolacije od drvene

vune, ili 7-9 cm poliuretanske izolacije

• Za niskoenergetske i pasivne kuće taj koeficijent mora biti i znatno niži

U=0,10-0,20 W/m2K

28


• Ako usporeĎujemo cijene materijala na tržištu te pretpostavimo da je

cijena kamene vune 1, onda je polistirenska izolacija EPS nešto jeftinija,

odnosno 0,80, a ekstrudirani polistiren XPS, 2,5 puta skuplji.Poliuretanska

pjena ima faktor cijene 5-8, a npr. drvena vuna 4-6.

• To objašnjava i najveću primjenu kamene i staklene vune, te polistirena na

hrvatskom tržištu

• Prosječna cijena izolacije za vanjski zid za npr. mineralnu vunu iznosi 7,5

kuna za 1 cm debljine, odnosno cca 75 kuna za 10 cm debljine izolacije po

m2 (bez PDV-a).

29


• Ako analiziramo potrošnju energije za grijanje standardne obiteljske

kuće od 120 m2, koja nije toplinski izolirana - godišnja potrošnja energije

za grijanje iznosi oko 200 kWh/m2, ili ukupno 24.000 kWh.

• Ako je energent koji se koristi za grijanje npr. plin, to znači da

godišnje toplinske potrebe za tu kuću iznose 2.400 m3 plina

• Za usporedbu, niskoenergetska kuća iste veličine s potrošnjom

energije za grijanje od oko 30 kWh/m2, potrošit će godišnje oko 3.600

kWh ili 360 m3 plina, odnosno 3 m3 plina po m2, što je 85 posto manja

potrošnja toplinske energije

30


HVALA NA PAŽNJI

www.eihp.hr

[email protected]

http://www.eihp.hr/

mailto:[email protected]

Documents

toplinska zastita zgrada