UVOD

Riječ izolacija je latinskog porijekla, pa tako i naziv ovog seminarskg nosi značenje koje u slobodnom prevodu znači „o odjeljivanju“ ili „o uklanjanju od dodira sa drugim“. Sam naziv je pomalo i ambiciozan jer može podrazumijevati veliki broj informacija o takođe znatnom nizu materija koje se koriste u svrhu izolacije. U prvom redu, misli se na toplotnu izolaciju u zgradarstvu i materijale koji se koriste za termoizolaciju mašinskih instalacija i opreme. Pri širenju koncepcije u ovom seminarskom nije izostavljena hidroizolacija, zbog svog nepobitnog značaja u inženjerskoj praksi. Akcenat je stavljen na svojstva hidroizolacionih materijala i pravilno postavljanje prilikom projektovanja i izvođenja građevinskih elemenata, kao što su zidovi, krovovi, podovi i slično. U svom sadejstvu toplotna i hidroizolacija bitno utiču na kvalitet i trajnost zgrade, kao i na postizanje uslova termičkog komfora za boravak ljudi u zatvorenom prostoru.

U našim uslovima se u zgradama troši više od jedne trećine ukupno proizvedene energije, što je posljedica neracionalne potrošnje i loše termičke zaštite velikog dijela građevinskog fonda. Poboljšanje stanja u sektoru zgradarstva je jedan od najvažnijih ciljeva Strategije razvoja Republike Bosne i Hercegvine i nacionalnog akcionog plana energetske efikasnosti. Smanjenje potrošnje energije u zgradama otvara mogućnost održivog razvoja, proširenje građevinskog fonda novim zgradama bez proširenja postojećih kapaciteta za proizvodnju energije. Kada je u pitanju termička zaštita zgrada, smanjenje energetskih potreba i minimiziranje toplotnih gubitaka prilikom proizvodnje, pretvaranja i distribucije energije, cilj je postići ekonomski optimalan nivo u izboru materijala i konstruktivnih rješenja kako za nove, tako i za postojeće zgrade.

Napominje se korisnicima ovog seminarskog rada da je u njemu priloženo mnoštvo podataka o izolacionim materijalima. Za projektante su najinteresantnija hidrotermička svojstva materijala, kao što su toplotna provodljivost i koeficijent difuzije vodene pare. Mnogi podaci su preuzeti iz literature, specifikacije proizvođača ili se odnose na vrijednosti koje propisi nalažu. Neki od podataka su dobijeni mjerenjima. U svakom slučaju, preporučuje se projektantima i izvođačima radova da od isporučioca, odnosno proizvođača, zatraže karakteristike materijala i izvore tih karakteristika, u zavisnosti od temperatura i naprezanja kojima su izloženi, gustine materijala, sadržaja vlage, i drugo.

1

1. HIDROIZOLACIONI MATERIJALI

Zaštita građevinskih objekata od vlage i vode poznata je pod nazivom „hidro-izolacija“, predstavlja specifičnu i veoma značajnu oblast građevinarstva. Šezdesetih godina prošlog vijeka nagli razvoj građevinarstva, a posebno stambene montažne gradnje, doveo je do razvoja proizvodnje novih građevinskih materijala, među kojima hidroizolacioni materijali zauzimaju značajno mjesto. Proizvodnja hidroizolacionih materijala zasniva se na preradi bitumena i polimernih materijala kao i cementnih kompozicija. Kvalitet proizvodnje je regulisan izradom domaćih standarda i propisa po ugledu na inostrane standarde tako da se tadašnja proizvodnja mogla ravnomjerno plasirati na inostrana tržišta.

Hidroizolacioni materijali čine posebnu grupu građevinskih materijala za koje važe vrlo strogi zahtjevi za kvalitet. To su materijali koji se ne smatraju za konstrukcione, niti nosive, ali su oni odgovorni za upotrebljivost i stanje konstrukcije. Ugrađeni u objekte odnosno u sisteme konstrukcija, izloženi su spoljnim i unutrašnjim uticajima kojima su izložene i konstrukcije. Osnovni zadatak hidroizolacionih materijala je da štite konstrukciju, odnosno objekat od uticaja vlage i vode, a da se pri tome ne degradiraju. Za hidroizolacione materijale koji se ugrađuju u sisteme krovnih hidroizolacija pored vodoneropustljivosti, bitan uslov je i otpornost na atmosferske uticaje u koje dolaze promjene temperature, uticaj toplote, uticaj UV zraka i drugo.Kada se govori o hidroizolacionim materijalima prvenstveno se misli na bitumenske materijale, iako se u hidroizolacione svrhe primenjuju kako sintetički materijali tako i cementni kompozitni materijali. Između ovih materijala iako im je namjena ista, postoje velike razlike u sirovinskoj osnovi, tehničkim karakteristikama, mjestu primene, načinu ugrađivanja, obradi detalja, trajnosti, reološkim i drugim svojstvima.

Hidroizolacioni materijali po fizičkomehaničkim svojstvima treba da su:

– vodonepropustljivi za vodu i da je ne upijaju;– postojani u dodiru sa vodom i drugim materijalima;– bez štetnog uticaja na druge materijale sa kojima dolaze u dodir;– bez štetnog uticaja na ljude i okolinu prilikom ugrađivanja, a i kasnije u eksploataciji objekta;– zadovoljavajuće plastičnosti pri niskim temperaturama i postojanosti na višim temperaturama;– dobre otpornosti na nagle temperaturne promjene;– da budu sposobni da prate dilatacije podložnih (betonskih i drugih) konstrukcija;– da budu sposobni da premoste manje prsline u podložnim konstrukcijama (sami i u različitim kombinacijama);– otporni na deformacije pod pritiskom odnosno pod uticajem tzv. uklještenja;– jednostavni za primjenu i– dobri izolatori električne struje

2

1.1. HIDROIZOLACIONI UGLJIKOVODIČNI MATERIJALI

U ugljovodonične hidroizolacione materijale spadaju svi materijali kod kojih je osnovna komponenta bitumen i duvani bitumen. Oni se u hidroizolacijama primjenjuju kao namaz bez ikakvih dodataka i modifikacije ili fabrički prerađeni – kombinovani sa različitim materijalima u vidu premaza, namaza i traka (bitumenske i polimerbitumenske sa različitim ulošcima). Treba napomenuti da se i katran u svijetu prerađuje i primjenjuje za proizvodnju hidroizolacionih materijala.

1.1.1. BITUMENSKI I POLIMERBITUMENSKI PREMAZI

Hidroizolacioni materijali na osnovu organskih rastvarača za hladni postupak. Ovi proizvodi su bitumeni određenih standardnih kvaliteta otopljeni u odgovarajućim rastvaračima. Primenjuju se u vidu premaza i namaza, pri čemu u slučaju premaza debljina sloja nije veća od 1 mm, dok je u slučaju namaza debljina sloja od 1-5 mm. Prethodni premazi i tečni namazi sadrže najmanje 30 %, odnosno najmanje 50 % bitumena, dok nanosi (paste) pored bitumena (najmanje 40 %) i rastvarača sadrže još i neko mineralno punilo (najmanje 10 %). Pored bitumena kao veziva za savremene paste koriste se i polimerni bitumeni.

Hidroizolacioni materijali za topli postupak. Ovi proizvodi su duvani bitumeni i neke vrste bitumena za kolovoze sa ili bez dodatka mineralnog punila (50 % do 0 %). Proizvode se namazi za podzemne radove (sa tačkom razmekšavanja po PK najmanje 55°C) i namazi za nadzemne radove (sa tačkom razmekšavanja po PK najmanje 75°C). Namazi služe i za međusobno lijepljenje slojeva traka kod višeslojnih hidroizolacija u debljini sloja od oko 5 mm.

Hidroizolacioni materijali od mastiksa. Ovi proizvodi su industrijski izrađene mješavine od bitumena za kolovoze, filera i pjeska standardnih kvaliteta. Razlikuju se dvije vrste: izolacioni sa najmanje 22 % bitumena i najviše 78% filera i zaštitni sa najmanje 15 % bitumena najviše 50 % fiilera, pijeska 3 - 13 % i kamene sitnježi sa najvećim zrnom do 5 mm do 35 %.

Slika 1.1. Prikaz nanošenja bitumenskog premaza na mrtvu ploču

3

1.1.2. BITUMENSKE I POLIMERBITUMENSKE TRAKE

Neposuti bitumenom impregnisani krovni karton.Ovaj proizvod se sastoji od sirovog krovnog kartona i bitumena za impregnaciju bez posipa mineralnim materijalom. Ovaj materijal se deklariše prema površinskoj masi (g/m3), pri čemu ukupna masa bitumena za impregnaciju treba da iznosi najmanje 100 % mase krovnog kartona.

Bitumenska traka sa uloškom od sirovog krovnog kartona. Sastoji se od sirovog krovnog kartona impregnisanog bitumenom za kolovoze sa obje strane obloženog bitumenskom masom na bazi duvanog bitumena. Zaštićuje se mineralnim posipom koji sa jedne strane može da bude krupnozrn i obojen. Prema količini bitumena, proizvode se tri kategorije bitumenskih traka ovog tipa koje se označavaju sa 3, 4 i 5 pri čemu minimalni sadržaj bitumena iznosi 1500,2300 i 3000 g/m2.

Bitumenska traka sa uloškom od staklene tkanine, izrađuje se od tkanine sa oznakama 50, 100 i 150, ove oznake predstavljaju površinske mase i to mase 50-100 g/m2, 100-150 g/m2 i 150-200 g/m2. Tkanina je sa obe strane obložena bitumenskom masom na bazi duvanog bitumena ili bitumenom za kolovoz sa dodatkom polimera. Traka se štiti mineralnim posipom ili drugim pogodnim materijalom prema namjeni trake. S obzirom na količinu bitumena proizvode se četiri kategorije ovih traka: trake 2, 3, 4 i 5. Ovim trakama odgovaraju najmanji sadržaji bitumena od 1600, 2000, 2800 i 3400 g/m2.

Slika 1.2. Bitumenske trake

Bitumenska traka sa uloškom od aluminijumske folije za parnu branu i izjednačenje pritiska izrađuje se od aluminijumske folije debljine 0,080 mm koja je sa obje strane obložena bitumenskom masom na bazi duvanog bitumena ili bitumenom za kolovoz sa dodatkom

4

polimera. Traka je zaštićena mineralnim materijalom, a sa druge pogodnim materijalom. Prema količini bitumena proizvodi se u dvije kategorije 3 i 4 kojima odgovaraju sadržaji bitumena 1800 i 2600 g/m2.

Slika 1.3. Prikaz nanošenja bitumenskih traka

Aluminijumska folija jednostrano obložena bitumenskom masom je dezenirana aluminijumska folija debljine 0.1 mm, jednostrano obložena bitumenskom masom. Traka se sa donje strane štiti posipom od sitnog pijeska. Minimalna količina veziva je 700 g/m2 a površinska masa trake je 1.5 kg/m2. Prekidna sila trake iznosi 150/150 N/5 cm a izduženje 3 % u oba smijera.

Bitumenska traka sa uloškom od aluminijumske folije je dezenirana aluminijumska folija debljine 0.08 do 020 mm sa obe strane obložena masom na bazi duvanog bitumena ili bitumena za kolovoz sa dodatkom polimera. Traka se zaštićuje posipom ili drugim pogodnim materijalima. S obzirom na količinu bitumena proizvodi se u 5 kategorija koje nose oznake 1, 2, 3, 4 i 5. Ovim oznakama odgovaraju količine bitumena 700, 1000, 1800, 2600 i 3200 g/m2.

Bitumenizirani krovni karton je sirovi karton impregnisan bitumenom za kolovoze sa obe strane obložen bitumenskom masom za oblaganje na bazi duvanog bitumena, i zaštićen

5

pogodnim mineralnim posipom. Ukupna količina bitumena treba da iznosi 150 % u odnosu na masu upotrebljnog kartona. Sadržaj mineralnog punila u masi za oblaganje iznosi najviše 30 %. Deklariše se prema površinskoj masi (g/m2). Prekidna sila ovog materijala zavisno od uloška treba da iznosi 150, 200, 250 i 300 N/5 cm, a izduženje pri kidanju najmanje 2 %.

1.2. SINTETIČKI HIDROIZOLACIONI MATERIJALI

Hidroizolacioni materijali ovog tipa su materijali u rolnama – trake (membrane) debljine 1-3 mm i folije debljine do 1 mm, kao i razni premazi, namazi i paste. Sve sintetičke membrane se proizvode kao homogene bez ojačanja, kao armirane i kao kaširane trake zavisno od namjene. U zavisnosti od osobina koje se očekuju od armiranih proizvoda za ojačanje traka koriste se: staklena vlakna (voal ili tkanina), sintetički filc i tkanina (najlonska, polipropilenska, poliakrilnitrilska), kao i metalne niti folije i azbestni filc. Armatura o kojoj je ovde riječ može da bude raspoređena u masi, zatim u sredini trake i kaširana sa spoljne strane. Predmetne materijale odlikuje dovoljna zatezna čvrstoća (3-20 Mpa) kao i velika žilavost, relativno izduženje pri prekidu kod ovih materijala nije manje od 200 %.

Slika 1.4. Sintetička guma

6

Upoređujući osobine termoplastičnih sintetičkih traka (PIB, PVC, CPE, TPO i VAE) sa elastomernim proizvodima od meke vulkanizirane gume (EPDM, CSM, JJR) uočavaju se bitne razlike. Usljed mrežaste strukture molekula nastalih vulkanizacijom elastomerne trake se uglavnom teško vare na hladno i zahtjevaju posebna ljepila i tehniku toplog varenja. Termoplastične sintetičke trake se mogu vrlo dobro oblikovati i na gradilištu što je od značaja za fazoniranje elemenata obrade detalja. Sve sintetičke trake treba da ispunjavaju standardima predviđene zahteve i da se pri ugrađivanju ne oštete na temperaturi od –20°C kao i da se ne deformišu na toploti do +80°C. Sve sintetičke membrane, osim PVC traka su otporne na vrući bitumen. Ali to ne znači da su sve pogodne za lepljenje vrućim bitumenom.

Slika 1.5. Prikaz dobrih osobina sintetičkih materijala

1.2.1. SINTETIČKI PREMAZI I NAMAZI

Premazi, namazi i paste na bazi sintetičkih materijala, u zavisnosti od bazne sirovine, mogu biti jedno, dvo i trokomponentni sistemi. Proizvodnja ovih materijala bazira na bitumenu, butilu, lateksu, poliuretanu, polietilenu, vinilkopolimeru, poliizobutilenu, silikonu, metilmetakrilatu i drugo. Kombinuju se sa raznim hemijskim i mineralnim dodacima. Isporučuju se sa potrebnim očvršćivačima, koji se sa osnovnom supstancom mješaju neposredno prije upotrebe. Primenjuju se u dva ili više slojeva zavisno od svojstava sistema koji se želi dobiti. Slojevi se najčešće povezuju (armiraju) staklenim ili sintetičkim vlaknima u vidu filca, tkanine i mreže. U vezanom stanju ovako dobijeni hidroizolacioni materijali predstavljaju kompozite kojepo fizičko-mehaničkim svojstvima odgovaraju sintetičkim trakama odnosno folijama. Primjera radi jedan ovakav poliestarski sistem od dva premaza sa diolenskim filcom ukupne debljine od 2,5 mm, ima čvrstoću pri zatezanju oko 4,5 Mpa, a relativno izduženje pri kidanju cca 100 %. Ovakvi kompoziti imaju primjenu u izvođenju hidroizolacija krovova posebno pri sanaciji dotrajalih bitumenskih hidroizolacija.

7

1.2.2. EKOLOŠKA MEMBRANA OD POLIVINILHORIDA

Kao primjer uvođenja nove vrste sintetičke membrane od PVC-P karakteristična je Renolit Alkorplan traka – Alkorbright System za hidroizolaciju ravnih tzv. „hladnih“ krovova. Ova membrana pored već poznatih osobina PVC-P traka zbog bijele boje u masi, ima i visoke vrijednosti za solarnu refleksiju i kao takva ubraja se u kategoriju „hladnih“ membrana. Membrana sadrži plastifikatore, fungicide, stabilizatore, pigmente, mineralno punilo i poliestarski filc za kaširanje. Sa gornje strane premazana je slojem transparentnog laka koji ima funkciju samoperivosti, tako da membana zadržava belu boju, a samim tim ima produžen vek visoke solarne refleksije.Prednosti ove membrane u odnosu na standardne su:

– pozitivan uticaj na unutrašnju klimu objekta;– povećanje efekta fotoelektričnih ćelija za korištenje solarne energije;– visoka i trajna refleksija sunčeve svjetlosti;– manja potrošnja energije i cijene za kondicioniranje, što za posledicu ima

smanjenje emisije CO2 kao i povećanje ekološkog efekta;– izbjegavanje toplotnih ostrva;– po ostalim osobinama se ne razlikuje od već poznatih Renolit Alkorplan

krovnih membrana koje se već duže primenjuju;– dug životni vijek.

Rezultati mjerenja solarne refeksije i emitovanje toplotne energije na membrane Alkor bright (izvršena na Građevinskom Univerzitetu u Modeni, Italija Rev 4 od 28.09.2009.)

1.3. METALNE TRAKE

U ovu grupu materijala dolaze dezenirane bakarne i aluminijumske folije koje nisu fabrički obrađene bitumenskom masom za oblaganje. Primenjuju se u kombinaciji sa bitumenskim trakama koje se lijepe bitumenom. Koriste se folije debljine do 0.2 mm. Aluminijumska folija smije da se polaže samo preko betonske podloge premazane bitumenskim premazom. Bakarne folije se u sistemu za hidroizolacije uglavnom primenjuju za zaptivanjedilatacionih razdelnica i tada su debljine veće od 0,1 mm.

1.4. VODONEPROPUSTLJIVI MALTERI

Pod neorganskim hidroizolacionim materijalima podrazumevaju se zaptivni proizvodi koji pored cementa kao osnovnog hidroizolacionog veziva sadrže i razne mineralne materijale i hemijski aktivna sredstva za zaptivanje. Ova hemijska sredstva, poznata kao hidrofobni aditivi, dodaju se u vidu praha, tečnosti ili paste. Pomješani sa cementom, mineralnim punilom i vodom

8

formiraju zaptivne betone, maltere, premaze i namaze. Fizički posmatrano to su u očvrslom stanju kruti proizvodi čiji je modul elastičnosti približno jednak modulu elastičnosti betona. Druga vrsta proizvoda koja je takođe bazirana na cementu kao vezivu su polimercementne kompozicije koje pored cementa sadrže mineralne materije i polimerne emulzije kao što su vodene emulzije poliakrilata, lateksne emulzije i druge. Obe vrste materijala su malterske kompozicije koje u vezanom stanju imaju karakteristike maltera za malterisanje i zidanje, odnosno maltera za oblaganje spoljnih i unutrašnjih zidova. Uspješnost primene ovih „krutih“ hidroizolacija zavisi od projektnog rješenja, od kvaliteta izvedene podloge, od postupka nanošenja pojedinih slojeva, a posebno od ostvarivanja veze prvog sloja sa podlogom. Ukoliko se obezbedi visoki kvalitet veze sa podlogom ovi sistemi se mogu primeniti i kao pozitivne i kao negativne hidroizolacije (u slučaju penetrirajućih materijala).

Slika 1.6. Prikaz nanošenja vodonepropusnog maltera na podlogu

Prema načinu ostvarivanja veze prvog sloja hidroizolacije za podlogu razlikuju se tri osnovna tipa „krutih“ hidroizolacija:

a) Zaštitni premazi koji se vezuju za podlogu samo površinski i čije ukupne debljine iznose cca 3 mm. Ovakve hidroizolacije se primenjuju protiv vlage i vode koja nije pod hidrostatičkim pritiskom, a tako će i kod objekata izloženih manjim pozitivnim hidrostatičkim pritiscima.

b) Zaštitni premazi koji penetriraju u materijal podloge 10-15 cm i koji nakon vezivanja, a usled ekspanzije do koje dolazi u konktaktu sa vodom, zaptivaju sistem kapilarnih pora u podlozi. Ovakve hidroizolacije se mogu primeniti u svim slučajevima, uključujući i delovanje vode pod hidrostatičkim pritiskom – pozitivnim i negativnim.

c) Zaštitni malteri koji se vezuju za podlogu samo površinski i čije se ukupne debljine kreću najčešće do 3 cm. Ovakve hidroizolacije se mogu primeniti u svim slučajevima bilo kao pozitivne ili kao negativne pri čemu se u slučaju negativnih hidroizolacija malterski sloj i svojom masom odupire pritisku vode.

9

2. TERMOIZOLACIONI MAT. ZA TOPLOTNU ZAŠTITU

Pored krova nad glavom, optimalna temperatura unutrašnjeg prostora najznačajnija je uloga naših objekata, i predstavlja nezaobilazni element gradnje. Termoizolacija objekata ima višestruki značaj:

– komfor unutrašnjeg prostora – ne samo u smislu pružanja optimalne temperature, već i umirivanja neprijatnih vazdušnih strujanja koja se inače javljaju zbog temperaturnih razlika (od fasadnog zida ka unutrašnjosti objekta i od poda ka plafonu),

– trajna zaštita – nakon osnovnog ulaganja i ugradnje, na duži period vrši svoju ulogu, ne zahtjevajući dodatne troškove održavanja, napajanja i slično, za razliku od sistema za klimatizaciju,

– dvojaka uloga – zavisno od mjesta na planeti gde se objekat nalazi, od godišnjeg doba ili doba dana, termoizolacija ga štiti od zime ili vrućine, a najčešće od oba temperaturna ekstrema, dakle 24 časa tokom cijele godine,

– energetska efikasnost – doprinosi smanjenju troškova za energiju, ali dodatno utiče i na očuvanje planete.

Tokom nekoliko hiljada godina komfor je postizan uz pomoć dijve grupe materijala koji su činili čovekovo neposredno okruženje: visokoporozni materijali vegetativnog porijekla (trska, slama, pletena trava, šaš, granje...) i materijali veće gustine mineralnog porijekla (zemlja/blato, glina, kamen, itd), ali i drvo. Toplotna zaštita objekata i danas se svodi na ove dve grupe materijala: visokoporozni materijali male gustine koji zadržavaju veliku količinu vazduha u malim komorama, i materijali veće gustine koji ne dozvoljavaju strujanje vazduha i prodor vjetra. Već stari graditelji su kroz iskustvo uvideli da se najbolji rezultati postižu kombinacijom ovih materijala. Tavanice od trske i blata, ili kuće od blata pomješanog sa sjeckanom slamom, prisutne su u graditeljstvu naroda na svim kontinentima osim Arktika, od juga Afrike do sjevera Evrope, od Australije do Severne Amerike (jedini izuzetak čini iglo sjevernoameričih Eskima). Savremeni oblici ova dva sistema su:

– sendvič zid, fasada ili panel – kombinacija materijala velike gustine (opeka, beton, lim, staklo...) i visokoporozne nekonstruktivne ispune ili obloge sa isključivo termoizolatorskom ulogom,

– elementi za zidanje koji u sebi objedinjuju ove dve karakteristike (pjenobetoni, betoni sa ispunom od granula ekspandiranog polistirena i specijalnih aditiva, porozni ošupljeni opekarski proizvodi, itd).

Posebna pažnja će se posvetiti savremenim proizvodima čija je isključiva uloga toplotna izolacija prostora, kao i elementima za zidanje koji istovremeno vrše ulogu termoizolacije. Na tržištu, u svijetu i kod nas, postoji veliki izbor visokokvalitetnih proizvoda koji mogu da odgovore na sve toplotne zahtjeve jednog projekta.Na konačan izbor termoizolacije utiču isti faktori kao i kod svakog drugog građevinskog materijala: lokalni mikro i makro klimatski uslovi, tradicionalna rješenja i popularnost proizvoda, željeni nivo komfora, specifični zahtjevi, i naravno cjena koju je investitor spreman da plati.

10

Ipak, svakako je najvažnije da proizvod ispuni projektom predviđen zadatak, što u savremenom građenju podrazumeva nešto širu listu zahtjeva:

– niska termoprovodljivost – osnovna karakteristika termo materijala,– niska apsorpcija vode i vlage – s obzirom da je voda bolji provodnik nego vazduh,

materijal natopljen vodom propušta znatno više toplote/hladnoće nego suh pa proizvođači koriste hidrofobe koji umanjuju apsorpciju,

– paropropusnost – jedna od izuzetno važnih karakteristika zahvaljujući kojoj se izbjegava sakupljanje vlage u višeslojnoj fasadnoj konstrukciji, i samim tim, pad termičkog otpora (paropropusnost slojeva treba da raste u pravcu od tople ka hladnoj strani zida, odnosno od unutrašnje ka spoljašnjoj),

– vatrootpornost – izuzetno važan činilac u savremenim objektima, pa negorivost termoizolacije predstavlja jedan od osnovnih zahtjeva kupca.

Termoizolacija, prije rashladnih sistema, tehnologija i patenata, čini najvažniju komponentu toplotnog komfora prostora. Termoizolacija vrši istovremeno ono za šta su nam najčešće potrebna dva aspolutno nezavisna sistema instalacija, pa i infrastukture. Jednom pravilno postavljena, vršit će svoju ulogu bez obzira na dnevne, godišnje, vremenske, klimatske, energetske ili finansijske uslove tokom čitavog perioda eksploatacije. Može doći do povećanja cijene energenata, do nestašice energije, kolapsa, kvara ili redovnih radova na instalacijama, može doći do još drastičnijih promjena u globalnoj/lokalnoj klimi, do kašnjenja sa plaćanjem računa i isključivanja električne energije, ali efekat jednom postavljene termoizolacije je trajan bez obzira na sve moguće situacije. Termoizolacija vrši svoju ulogu nezavisno od temperature – ona jednostavno sprečava razmjenu spoljašnje i unutrašnje količine toplote.

2.1. MATERIJALI ZA TERMOIZOLACIJU

Kada se govori o materijalima koji se koriste za termoizolaciju u savremenom građevinarstvu najzastupljeniji su proizvodi na bazi plute, otpadaka od prerade drveta, i dr, ali apsolutna dominacija pripada proizvodima načinjenim na bazi polistirola i mineralnih vlakana.

Proizvodi za termoizolaciju na bazi plute nisu potpuno istisnuti novim materijalima, naprotiv. Razvoj industrije, kao i napori za obezbjeđenjem zdravog čovekovog okruženja učinili su da se pluta vraća u komercijalnu upotrebu kao materijal za termoizolaciju na velika vrata.

Materijali na bazi drvenih vlakana ili drvene vune proizvode se od sekundarnog drvenog materijala, pa meke ploče imaju sličnu zapreminsku masu, samo 200-400 kg/m³ a tvrde ploče imaju 600 – 800 kg/m³. Koeficijent toplotne provodljivosti se kreće od 0,052 do 0,060 W/(m K). Najpoznatiji proizvodi ove vrste na našem tržištu su Heraklit i Tarolit. Bez obzira na dobre izolacione sposobnosti ovog materijala (u kombinaciji sa polistirolom i polistirenom), nijedan proizvod ne ispunjava svoju ulogu ukoliko nije pravilno korišten. Kod nas je prije šire primjene demit fasada bila ustaljena loša praksa izolovanja betonskih serklaža ovakvim pločama, preciznije, samo betonskih serklaža. Postavljane su naknadno ili tokom izrade oplate, a spojnice, sve spojnice, u zidu od giter blokova (obično 20 cm) postajale su hladni mostovi.

11

Slika 2.1. ekspandirana pluta (lijevo) i pamuk (desno)

Proizvodi od lakih agregata na bazi ekspandirane gline daju mogućnost da se izradom sloja lakog betona na bazi keramzita ili perlita istovremeno dobije i sloj za pad na ravnim krovovima, ali i dobar termoizolator. Za vertikalne površine odnosno fasadne zidove, primjenjuje se perlit-malter napravljen od sitnozrnog perlita koji se, radi zaštite od vlage, isporučuje u plastičnim vrećama i, nanesen na zid, značajno povećava njegova termoizolaciona svojstva. Perlit-malter zapreminske mase 500-800 kg/m³ ima koeficijent toplotne provodljivosti 0,11-0,23 W/(m K). Slična svojstva imaju gas-betonski i pjeno-betonski blokovi za zidanje koji su već decenijama prisutni i na našem tržištu. Njihove prednosti su mala specifična gustina (veće dimenzije i brza gradnja), precizna obrada (spajanje ljepkom – spojnice ne postaju hladni mostovi) i odlične termičke karakteristike.

Slika 2.2. Celulozna vlakna (lijevo) i drvena vuna (desno)

12

Ekspandirani polistirol, poznatiji pod prvobitnim imenom stiropor, zahvaljujući relativno niskoj proizvodnoj cijeni i odličnim termičkim karakteristikama, veoma je rasprostranjen na tržištu već skoro pola vijeka. Ekspanzijom pri zagrijavanju dobijaju se granule veličine 0,5-15 mm, koje se zatim koriste kao termoizolacioni zasipi, kao ispuna (pjenopolistirolbeton), ali najvećim dijelom prerađuju se u posebne proizvode bez korištenja dodatnih veziva. Odlikuje se malom zapreminskom masom (15 – 30 kg/m³) i niskim koeficijentom toplotne provodljivosti 0,028-0,037 W/(m K).

Slika 2.3. Ekspandirani polistiren (EPS - lijevo) i ekstrudirani polistiren (XPS – desno)

Mineralna vuna podrazumjeva nekoliko proizvoda od mineralnih ili metalnih vlakana koji su zastupljeni u brodogradnji, infrastrukturnim sistemima, građevinarstvu (80 % svih ugrađenih termoizolacionih materijala čine mineralne vune). U zavisnosti od vrste sirovine od koje se proizvodi, mineralna vuna može biti kamena, staklena, na bazi šljake. Zabunu da u ovu grupu ne spada i staklena vuna kod nas su uneli tvorci prvog standarda koji je razdvajao u dvije vrste mineralne vune i staklenu vunu.

Kamena vuna se dobija od dijabaza, bazalta, krečnjaka, dolomita i dr. Vodeći proizvođači koriste isključivo prirodne stijene što omogućava visok kvalitet i dugotrajnost. Kamen se topi na 1600°C, magma se raspršava u vlakna od kojih se formiraju tvrde ili savitljive ploče i rolne materijala debljine 3 – 6 cm i zapreminske mase 40 – 80 kg/m³. Vlakna mogu da se presuju u tvrde ploče uz impregnaciju fenolnom smolom (ona na bazi karbamida je manje vodootporna). Pri strogom praćenju tehnološkog procesa proizvodnje dolazi do potpune neutralizacije i polikondenzacije fenola i ne treba brinuti o njegovom odvajanju (pritom se zapreminska masa uvećava do 150 – 200 kg/m³). U kombinaciji sa sintetičkim (fenolnim) vezivima kamena vuna postiže odlične karakteristike.

– toplotna provodljivost – koeficijent toplotne provodljivosti 0,041 W/(m K) i zadovoljava zahteve standarda.

– izvanredno niska higroskopnost – sadržaj vlage u normalnim uslovima eksploatacije čini do 0,5 % zapremine, uz to, mineralna vuna se obično impregnira silicij-organskim jedinjenjima ili specijalnim uljima zato što se čuvanje na gradilištu i montaža često dešavaju u vlažnim uslovima,

13

– visoka hemijska stabilnost – garantuje hemijski pasivnu sredinu i ne izaziva koroziju metala sa kojima je u kontaktu,

– zvučna izolacija zidova – snižava rizik pojave zvučnih talasa unutar konstrukcija i tako povećava izolaciju od vazdušnog šuma,

– jednostavna ugradnja – mehki proizvodi se lahko režu nožem, a oni malo tvrđi ručnom testerom; lahko prijanjanje i oblikovanje oko prozora, vrata i na ivicama površine zida,

– neznatno skupljanje (uključujući i skupljanje za vrijeme niskih temperatura) i očuvanje sopstvene dimenzije u toku cjelokupnog perioda korištenja objekta – ovo garantuje odsustvo termičkih/hladnih mostova (koji bi se, u suprotnom, pojavili na spoju izolacionih ploča, čak i onda kada veza ploča nije žljebna),

– higijena – ne privlači insekte i mikroorganizme zbog svog neogranskog porijekla,– negorivost materijala – uz efikasno sprečavanje širenja vatre, pa se koristi i kao

protivpožarna izolacija.

Termoizolacioni proizvodi od mineralne vune (u poređenju sa drugim termoizolacionim materijalima) imaju najširu primjenu u građevinarstvu:

– u fasadnim sistemima sa termoizolacijom na spoljašnjoj strani zida mokrog tipa,– u svojstvu termoizolacionog sloja kod kačenih/ventilacionih fasada,– kod spoljašnjih zidova sa termoizolacijom na unutrašnjoj strani zida,– kod spoljašnjih zidova sa termoizolacijom unutar zidova, slojevito postavljanje,

troslojni (armirano) betonski i sendvič-paneli sa metalnom oplatom,– u svojstvu baze mekih krovova (u rolnama ili namazima),– kod kosih krovova i mansardi,– u konstrukcijama tavanica i podova, naročito podova iznad mrtve ploče, i spajanje

spoljnih zidova i tavanica.

Staklena vuna se izrađuje od silikatnog pijeska i recikliranog stakla. Na temperaturama od 1450°C dobijaju se staklena vlakna debljine (16-20 mm) i 2-3 puta duža od mineralnih, zahvaljujući čemu proizvodi imaju veću elastičnost i čvrstoću. Ova karakteristika posebne prednosti pokazuje kod termoizolovanja kosih krovova i ventilirajućih fasada. Vlakna se zatim oblikuju u ploče ili rolne u debljinama od 2 do 20 cm. Zavisno od potrebe, elementi mogu biti jednostrano ili dvostrano zaštićeni alu-folijom ili specijalnim procesom. Termoprovodljivost je 0,03-0,0520 W/(m K), vlaknasta struktura dobro apsorbuje zvuk, ne sadrži korozione agense, nehigroskopna je, a zahvaljujući zaštiti protiv truljenja i odsustvu mirisa, sprječava pojavu štetočina i buđi u građevinskim objektima. Takođe je negorivi materijal i pod uticajem vatre ne emituje toksične i štetne supstance.

Proizvodi od staklene vune imaju praktično istu primjenu kao proizvodi od kamene vune. Međutim, stakleno vlakno je toliko mek i elastičan materijal da se ovim proizvodima mogu oblagati neravne površine, a takođe se mogu koristiti u konstrukcijama bilo kog oblika i konfiguracije. Upravo ova karakteristika daje značajnu prednost staklenoj vuni naročito kod termoizolacije tavanskih prostora radi osposobljavanja za boravak u njima, jer je staklenom vunom veoma jednostavno ušuškati sva ona problematična mjesta, naročito kod drvenih krovova (vjenčanice, badže, krovni prozori, uvale itd). Odlične termoizolacione karakteristike staklene vune, mala zapreminska masa i njeno lako prilagođavanje svakoj šupljini koju treba izolovati učinile su da se upravo ovaj materijal koristi prilikom izolacije čuvene komercijalne letelice proizvođača Airbus – A380.

14

Pored izolacije krovnih konstrukcija, najizrazitija je prednost kod upotrebe staklene mineralne vune u sistemima kačenih/ventilirajućih fasada. Pri tome, termoizolacioni proizvodi od staklene vune imaju stabilan oblik, dobro trpe starenje, ne podliježu deformacijama. Nomenklatura termoizolacionih proizvoda od staklene vune sadrži: podloge (mehke ploče), prošivene/izbušene podloge, polutvrde ploče sa sintetičkim vezivom, ploče visoke tvrdoće koje posjeduju izdržljivost na velika opterećenja. Tvrde ploče, obložene staklenim vlaknima su dobra zaštita od vjetra. Po dužim stranama, ploče mogu da se spajaju na pero i žlijeb, što obezbjeđuje pouzdani spoj bez zazora.

Mehki materijali od staklenih vlakana se po pravilu komprimuju u rolne. Zahvaljujući visokoj elastičnosti oni se ispravljaju, zadržavajući prvobitnu zapreminu praktično odmah nakon što se raspakuju. U direktnom kontaktu sa staklenom vunom koja je 80-ih godina pravljena u Skoplju dolazilo je do nadražaja kože, očiju i sluznice nosa i usta. Dodatno, bila je pakovana u vreće i naši projektanti su imali veoma loša iskustva sa takvim proizvodom. U međuvremenu, u sijvetu je tehnologija značajno uznapredovala ali naše tržište često nije spremno da čuje argumente, već se radije drži starih navika (sličan je slučaj sa blokovima od ekspandirane gline – siporex). U svijetu je rađeno nekoliko obimnih studija koje su za cilj imale da ispitaju tvrdnje da se radi o potencijalno kancerogenom materijalu. Međutim, zdravstvene komisije su utvrdile da ne postoje apsolutno nikakvi dokazi zbog kojih bi ona bila stavljena na crnu listu i povučena iz upotrebe. čak ne postoji ni obaveza nošenja zaštitne opreme na radu tokom proizvodnje, transporta i ugradnje. Uostalom, na proizvodima najvećih proizvođača staklene vune stoji znak CE koji garantuje bezbednost za sve koji su u kontaktu sa staklenommineralnom vunom.

Slika 2.4. Staklena vuna (lijevo) i kamena vuna (desno)

15

ZAKLJUČAK

Pri izboru termoizolacionog materijala nije dovoljno razmatrati samo klasične parametre kao λ ili U-vrijednost. Kašnjenje toplotnog fluksa mora takođe biti uzeto u obzir, naročito za krov. Ono će odrediti sposobnost materijala da u ljetnim danima spriječi prolazak spoljne toplote u unutrašnjost kuće.

Izbor najboljeg rješenja termoizolacionog materijala je, prema tome, kompromis između male toplotne provodljivosti (λ) i velike toplotne inercije (Ci ). Taj najbolji kompromis ostvarit će se sa celulozom, drvenim vlaknom ili kamenom vunom visoke gustine. Naravno, uvijek možete kupiti klima uređaj odnosno hladnjak jer on samo hladi unutrašnji prostor, ali košta, troši struju, i ne obezbeđuje zdravu unutrašnju klimu. Besmisleno je trošiti puno energije zimi za zagrijavanje kuće i isto toliko ljeti za hlađenje. Bolji dizajn kuće i izbor boljih materijala može drastično umanjiti utrošak energije potrebne za grijanje zimi i izbjeći potrebu za ugradnjom klima uređaja za ljeto.

Za komfor u ljetnom periodu, bez upotrebe klima uređaja odnosno hladnjaka, važno je da su zidovi napravljeni od materijala sa velikom toplotnom inercijom i da je krov izolovan sa (najmanje 20 cm) debelim slojem materijala koji ima veliko kašnjenje toplotnog fluksa.

Što se tiče hidroizolacije iz svega iznesenog se može zaključiti sledeće:Na osnovu uvida u asortiman i kvalitet savremenih materijala koji se proizvode u

zemljama zapadne Evrope vidi se da bitumenski odnosno polimerbitumenski materijali još uvijek dominiraju nad sintetičkim membranama kod izvođenja novih objekata, dok cementne odnosno polimercementne kompozicije dominiraju u sanaciji hidroizolacija od vlage i vode iz terena.

Za izvođenje hidroizolacije ukopanih dijelova zgrada od vlage i vode primenjuju se bitumenske i polimerbitumenske trake, zatim sintetičke, plastične i elastomerne kompozicije. Svoje mjesto u izvođenju savremene hidroizolacije imaju i proizvodi kao što su samoljepljive bitumenske trake, kao i bentonit – membrane. Asortiman hidroizolacionih materijala je u zapadnoevropskim zemaljama povećan bilo modifikovanjem kvaliteta tradicionalnih proizvoda, bilo uvođenjem novih proizvoda.

16

17