7 en Savjetnici Topli Zastita4
Transcript of 7 en Savjetnici Topli Zastita4
1
TOPLINSKA ZAŠTITA ZGRADAPregled dostupnih materijala za toplinsku zaštitu
Željka Hrs Borković, dipl.ing.arh.Energetski institut Hrvoje Požar
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
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
• 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
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
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
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
6
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
• 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
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
• 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
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
• 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
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
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
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
12
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
• 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
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
14
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
• 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
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
16
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
17
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
18
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
19
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
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
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
21
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
22
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
23
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
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
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
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
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
• 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
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
• 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
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
• 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
PREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAPREGLED DOSTUPNIH MATERIJALA ZA TOPLINSKU ZAŠŠTITUTITU
HVALA NA PAŽNJI
www.eihp.hr