7 en savjetnici topli zastita4

1

TOPLINSKA ZAŠTITA ZGRADAPregled dostupnih materijala za toplinsku zaštitu

Željka Hrs Borković, dipl.ing.arh.Energetski institut Hrvoje Požar

[email protected]

2

PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU

• 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

3


• Toplinski gubici kroz grañevni element izmeñu ostalog ovise o sastavu grañevnog 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

4


Zahtjevi koji se postavljaju za suvremene toplinskoizolacijske materijale:

-dobra toplinsko izolacijska svojstva-čvrstoća-postojanost oblika-negorivost-vodoneupojnost-postojanost na starenje, truljenje, vibracije-paropropusnost-kemijska neutralnost i ekološka prihvatljivost

5


6


• Pri izboru materijala za toplinsku zaštitu treba osim toplinske vodljivostiuzeti 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

• Takoñer je važan i način proizvodnje materijala, te korištenje energije u proizvodnji, te cijena materijala

• Na izbor materijala utječe i vrsta konstrukcije u koju ga ugrañujemo, tako da nije isto da li se radi o izolaciji poda, podrumskog zida, nadzemnogzida, ravnog ili kosog krova.

7


• 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, odnosnopoliuretanska pjena

8


• Mineralna vuna - kamena i staklena, dobar je toplinski izolator s toplinskom provodljivosti izmeñu 0,035 i 0,045, što je uvrštava meñu 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.

9


10

PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU• Osim kamene i staklene vune, na našem tržištu najviše se koristi polistirenili stiropor (naziv prvog proizvedenog polistirena u Njemačkoj, 1954. godine).Naziv stiropor postao je sinonim za ekspandirani polistiren, EPS

• Zbog dobrih izolacijskih svojstava λ= 0,035-0,040 W/mK, te niske cijene i jednostavne ugradnje, danas je to jedan od najpopularnijih izolacijskihmaterijala

• Koristi se najviše kao toplinska zaštita, u svim vanjskim konstrukcijama, te kao plivajući pod u podnim meñukatnim konstrukcijama

• Ima znatno slabija protupožarna svojstva od kamene vune, te nije otporanna temperature više od 80°C

• Često se koristi za toplinsku zaštitu podrumskih zidova – ekstrudiranipolistiren. Ekstrudirani polistiren ili XPS je najčešće obojen u plavo iliružičasto, za razliku od bijelog ekspandiranog polistirena EPS.

11


12


• Poliuretanska pjena takoñer se dosta koristi, naročito pri sanacijamaravnih krovova

• Ima još bolja toplinsko izolacijska svojstva pa λ iznosi izmeñu 0,020 i 0,035 W/mK

• Ima dobra svojstva na vlagu i temperaturne promjene

• Meñutim, znatno je skuplja od prva dva navedena materijala, te zbog toga nije u široj primjeni.

13


14


• Na tržištu se sve više pojavljuju i drugi izolacijski materijali kao štosu celuloza, glina, perlit, vermikulit, trstika, lan, slama, ovčja vuna i drugi

• Imaju nešto slabija izolacijska svojstva, pa su potrebne većedebljine

• Ovi se materijali u svijetu koriste lokalno, prema porijeklu i izvorusirovine za proizvodnju

• Za pravilan izbor materijala za toplinsku izolaciju potrebno je dobro poznavati njegova fizikalno kemijska svojstva, te prednosti i maneprimjene.

15


16


17


18


19


ETICS POVEZANI SUSTAV ZA TOPLINSKU IZOLACIJU na osnovi EPS-a (HRN EN 13499:2004) ili MW (HRN EN 13500:2004)

1. EPS2. alkalno postojana staklena

mrežica u grañevinskom ljepilu3. završna zaštitna žbuka4. osnovni rubni Al profil5. XPS6. alkalno postojana staklena

mrežica u grañevinskom ljepilu –sokl završna žbuka

20


21


22


23


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

--20-350,090 do 0,130-slama

-1-210-110,04015-60ovčja vuna

2,0-3,05/1011-140,045 do 0,05580 do 500ekspandirano pluto (ICB)

prema HRN EN 13170

1,5-2,0510-160,040 do 0,065140 do 240ekspandirani perlit (EPB)

prema HRN EN 13169

4-63/516-200,065 do 0,09360 do 460drvena vuna (WW) prema

HRN EN 13168

5-8607-90,020 do 0,040≥ 30tvrda poliuretanska pjena

(PUR) prema HRN EN 13165

2,51508-100,030 do 0,040≥ 25ekstrudirana polistirenska

pjena (XPS) prema HRN EN 13164

0,80609-100,035 do 0,04015 do 30ekspandirani polistiren (EPS)

prema HRN EN 13163 (stiropor)

119-110,035 do 0,05010 do 200mineralna vuna (MW) prema

HRN EN 13162 (kamena i staklena vuna)

REL. TROŠAK ZAU=0,35 W/m2K

FAKTOROTPORADIFUZIJI

VODENE PARE µµµµ

POTREBNADEBLJINA

(cm)ZA U=0,35W/m2K

TOPLINSKAPROVODLJIVOST λλλλ

(W/mK)

GUSTOĆAρ kg/m3

TOPLINSKO IZOLACIJSKIMATERIJAL

24


Kod konvencionalne toplinske izolacije se dobra izolacijska svojstva postižu 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.

VAKUUMSKA 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 južnog fasadnogzida. Presjek sadrži sitne kapilarne cijevi koje idu poprečno s jedne na drugu stranu ploče. Postavljanjem u presjek vanjskog zida stvara se gusta mreža 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 može dodatno pojačati postavljanjem izo-stakla i toplinske rolete u zračni sloj ispred transparentne izolacije.

TRANSPARENTNA TOPLINSKA IZOLACIJA

SPECIJALNI TOPLINSKO IZOLACIJSKI MATERIJALI

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

25


• 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

26


• Ako usporeñujemo 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).

27


• 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

28


HVALA NA PAŽNJI

www.eihp.hr

[email protected]

7 en savjetnici topli zastita4

Documents