Izolacija fasade: toplotna prevodnost in debelina izolacije

V nadaljevanju:

1. Primerna toplotna zaščita
2. Izračun toplotne prehodnosti
3. Optimalna debelina izolacije fasade

1. Kaj je toplotna prevodnost?

Toplotna prevodnost se nanaša na količino toplote, ki se prenaša skozi material na enoto časa in na enoto površine, ko je en konec materiala ogret, drugi konec pa je hladen. Toplotna prevodnost je torej parameter, ki meri sposobnost materiala, da prenese toploto. To je pomembno pri izolaciji stavb, saj želimo zmanjšati izgube toplote skozi stene in druge dele stavbe. Materiali z nizko toplotno prevodnostjo so torej boljši izolatorji.

2. Kaj je toplotna upornost?

Toplotna upornost je parameter, ki meri upiranje prehodu toplote skozi material. Toplotna upornost se izračuna tako, da se toplotna prevodnost materiala deli z debelino materiala. Višja kot je toplotna upornost, manj toplote bo prešlo skozi material. Upoštevati je treba tudi, da se toplotne upornosti več plasti izolacijskih materialov seštevajo.

3. Primerna toplotna prevodnost fasade

Fasade so pomemben element pri energetski učinkovitosti stavb, saj predstavljajo pregrado med notranjostjo stavbe in zunanjim okoljem. Fasade, ki so slabo izolirane, lahko povzročijo velike izgube energije skozi stene. S pravilno izolacijo poskrbimo za to, da lahko zmanjšamo stroške ogrevanja in hlajenja stavbe ter prispevamo k zmanjšanju ogljičnega odtisa.

Da bi zagotovili, da je fasada pravilno izolirana, je treba upoštevati ne samo toplotno prevodnost materialov, temveč tudi druge dejavnike, kot so debelina izolacijskega materiala, kakovost vgradnje in prisotnost toplotnih mostov. Toplotni mostovi so področja, kjer je izolacija slabša, kar lahko povzroči izgubo toplote skozi stene.

Ustrezno toplotno zaščito predpisuje tudi zakonodaja. Pri novogradnjah in adaptacijah se upošteva Pravilnik o toplotni zaščiti in učinkoviti rabi energije v stavbah, ki predpisuje maksimalni dovoljeni prehod toplote skozi različne konstrukcije.

Toplotna prevodnost zunanje stene in stene proti neogrevanim prostorom je tako največ Umax 0,60 W/m2K, okna U = 1,4 W/m2K, tla na terenu U = 0,3 W/m2K, poševna streha nad ogrevanim podstrešjem pa 0,25 W/m2K.

4. Toplotna prevodnost - izračun

Kako se izračuna toplotna prevodnost? Za primerjavo in občutek smo naredili kratek izračun toplotne prevodnosti pri različnih debelinah izolacije, o katerih se po navadi sprašuje investitor. Pri tem smo upoštevali običajne vrednosti debelin konstrukcije in toplotne prevodnosti λ za materiala opeko in običajno izolacijo. Toplotna prevodnost λ, (W/mK) je snovna lastnost materiala, določena pri srednji delovni temperaturi in vlažnosti materiala.

Scenarij 1: Neizolirana stena debeline 30cm:

opeka: d1= 0,3 m, λ1=0,52 W/mK
Toplotna upornost: R= 0,125 + 0,043 + d/λ1=0,75 m2K/W
U=1/R=1,33 W/m2K

Scenarij 2: Izolirana stena 30cm z 10cm izolacije:

stiropor: d2=0,1 m, λ2= 0,040 W/mK
Toplotna upornost: R= 0,125 + 0,043 + d1/λ1 + d2/λ2 =3,24 W/m2K
U=1/R=0,31 W/m2K

Torej smo z 10 cm izolacije povečali toplotni upor R oz. zmanjšali toplotno prehodnost U za kar 4,3X!

Scenarij 3: Kaj pa stena s 15 cm izolacije?

Toplotna upornost: R= 0,125 + 0,043 + d1/λ1 + d2/λ2 =4,5 W/m2K
U=1/R=0,22 W/m2K

Splača se investirati v debelejši sloj fasadne izolacije.

5. Optimalna debelina izolacije fasade

S 15 cm izolacije smo povečali R - toplotna upornost oz. zmanjšali U - toplotna prevodnost, za kar 6X! Tako pri 15cm izolacije skozi stene izgubite kar 6X manj toplote kot skozi neizolirano steno. Toplotna prevodnost pri 10cm izolacije in 15cm izolacije se razlikuje za 1,4X.

Čeprav pravilnik predvideva največji dovoljeni prehod toplote skozi steno Umax=0,60 W/m2K, čemur bi zadostili že s 5cm izolacije ugotovimo, da se investicija v debelejšo izolacijo hitro povrne, šteje pa vsak centimeter! Manj kot 10cm izolacije ne priporočamo, ker pri tanjši ne boste veliko prihranili, kasneje pa vam je lahko žal. Ob tem ne pozabite, da debelejša izolacija ob prihranku energije prinese tudi toplejše notranje stene in občutek toplejšega prostora pri enaki temperaturi zraka.

viri:
- PRAVILNIK o toplotni zaščiti in učinkoviti rabi energije v stavbah: http://www.uradni-list.si/1/objava.jsp?urlid=200242&stevilka=2012, 9.2.2014
- Največja dovoljena toplotna prehodnost, U(max) (Tabela 1); http://www.uradni-list.si/files/RS_-2002-042-02012-OB~P003-0000.PDF#!/pdf, 9.2.2014

Nasvet strokovnjaka iz podjetja Gradbeništvo BFŠ d.o.o.

Katero vrsto toplotne izolacije priporočate za fasado?

Za fasado se lahko uporabi stiropor (EPS), kamena volna, mineralna volna in XPS (ekstrudirani polistiren). Stiropor (EPS) je še vedno najpogostejša izbira toplotne izolacije, ravno zaradi nizke cene, saj je za cca. 30% cenejši v primerjavi s kameno in mineralno volno. Po drugi strani pa je recimo kamena volna na račun višje cene negorljiva in paroprepustna, kar doprinese k dihanju celotnega fasadnega sistema. Poleg odlične toplotne izolativnosti pa je tudi odličen zvočni izolator. Posebnost XPS-a pa je v tem, da se zaradi svoje vodoodbojnosti uporablja za cokel hiše, saj ga vlaga ne more poškodovati.

Kolikšna naj bo debelina toplotne izolacije?

Debelina toplotne izolacije naj bo vsaj tolikšna, da bo toplotne prehodnost fasadnega sistema znašala vsaj 0,230 W/(m2K). S tem boste dobili tudi pravico do nepovratne finančne spodbude, ki se dodeli za nakup in vgradnjo fasadnega sistema s toplotno izolacijo, če je izkazano razmerje med toplotno prevodnostjo (λ) in debelino (d) nove toplotne izolacije λ/d ≤ 0,230 W/(m2K). V splošnem to velja, da je naj debelina minimalno 15 cm, odvisno od vrste oz. kvalitete toplotne izolacije, ki jo vgrajujete.
g.Fahri Bislimaj, Gradbeništvo BFŠ d.o.o.