Kaip parinkti šilumos izoliaciją stogo dengimui

Danijos priešgaisrinės technikos bandymų institutas (Danish Institute of Fire Technology) atliko gaisrinius bandymus su lubų konstrukcijos elementais. Vienas iš bandinių buvo izoliuotas Rockwool akmens vata, kitas – stiklo vata. Konstrukcijos skyrėsi tik tuo, kad garo izoliacijai pirmojoje konstrukcijoje su akmens vata naudota 0,15 mm polietileno plėvelė, o antrojoje – su stiklo vata – naudojama aliuminio folija.

Pirmoji konstrukcija
1 – 9,5 mm storio gipso-kartono plokštė;
2 – tašeliai 19 x 95 mm, atstumas tarp jų centrų 400 mm;
3 – 0,15 mm storio PE plėvelė;
4 – 45 x 95 mm medinės gegnės, atstumas tarp jų centrų 1 000 mm;
5 – 95 mm akmens vata
6 – 150 mm akmens vata

Antroji konstrukcija
Nuo pirmosios ši konstrukcija skiriasi tik tuo, kad šilumos izoliacijai čia panaudota stiklo vata, o garo izoliacijai – aliuminio folija.

Kiti bandymai buvo atlikti su 13 mm gipso-kartono plokštėmis. Jie parodė, kad akmens vatos pagalba atsparumas ugniai padidėja maždaug iki 45 minučių, o tai labai skiriasi nuo stiklo vatos rezultatų, kur atsparumas ugniai padidėjo tik apie 26 minutes.

Akmens vata stogo konstrukcijose

Akmens vatos gaminiai yra pranašesni tuo, kad juos galima naudoti iki 900°C temperatūroje. Stiklo vatos gaminių naudojimo intervalas iki 680°C, o putų polistirolo – tik iki 60°C.  Reiktų vengti putų polistirolo kontakto su organiniais tirpikliais ir medžiagomis, kurių sudėtyje yra šie tirpikliai: benzinas, toluolas, acetonas. Mineralinės vatos gaminiai chemikalams yra atsparūs.

Perkantieji termoizoliacines medžiagas turėtų apžiūrėti pluoštinių medžiagų pluošto struktūrą. Pluošto struktūra nulemia medžiagos stabilumą. Deformuota medžiaga praranda savo izoliacines savybes. Nuo medžiagos struktūros priklauso jos atsparumas mechaniniam spaudimui.

Kondensatas – šilumos izoliacija

Svarbu, kad įvairiose pastatų konstrukcijose naudojama šilumos izoliacinė medžiaga neabsorbuotų vandens garų, kad joje nesikauptų kondensatas. Akmens vata ir čia gerokai pranašesnė už stiklo vatą – net esant 90% santykinei drėgmei, atmosferinės drėgmės ji absorbuoja tik nereikšmingą kiekį. Tai reiškia, kad tokios šilumos izoliacijos laidumo koeficientas beveik nepadidės ir šilumos izoliacijos sluoksnio skaičiavimo metodikose numatytos pataisos dėl jos įmirkio bus nereikšmingos. Todėl šilumos izoliacijos iš akmens vatos sluoksnis visada bus plonesnis už panašaus ar net kiek didesnio tankio stiklo vatos sluoksnį. Žinoma, akmens vatos pranašumas prieš stiklo vatą akivaizdžiai atsiskleidžia palyginus jos ir stiklo vatos vandens įmirkį. 10-30% įmirkis būdingas tik stiklo vatai ir iš tiesų reiškia, kad ši jau nebeatliks šilumos izoliacijos funkcijų. Akmens vatos gaminiai tokiomis pat sąlygomis įmirksta apie 1%, jie vandenį net atstumia, todėl itin tinka ten, kur tikėtinas atsitiktinis atmosferinio vandens ar kapiliarinės drėgmės poveikis (stogo, pamatų konstrukcijose). Šia savybe geriausiai pasižymi polistirenas, kurio vandens įmirkis:<= 0,01%; Polistirenas yra nejautrus drėgmei net panardintas vandenyje drėgmės įgeria mažai. Padidėjus drėgmei 1 %  polistirenas yra nejautrus drėgmei. Net panardintas vandenyje drėgmės įgeria mažai. Padidėjus drėgmei 1 % polistireno terminis laidumas padidėja 3 % (akmens vatos terminis laidumas tomis pačiomis sąlygomis didėja 30%). Todėl pastatų konstrukcijos su  polistireno izoliacija, ilgą laiką nekeičia pradinių savybių.

4 Lentelė Termoizoliacinių medžiagų techninė charakteristika

  Stipris gniuždant, [kPa] Storio nuo-krypio klasė T Ribinis stipris lenkiant, MPa, ne mažiau Ribinis stipris tempiant, MPa, ne mažiau
Akmens vata 30 T2
Stiklo vata 30 T2
Polistirenas 300 0,20 0,17

Iš išvardytų šilumos izoliacinių medžiagų mažiausias tankis būdingas minkštai stiklo vatai (iki 15 kg/m3), šilumos laidumo koeficientas (  kiek didesnis – putų polistirenui ir didžiausias – akmens vatai (apie 40 kg/m3) . Laboratorijoje nustatyti išvardytų izoliacinių medžiagų šilumos laidumo koeficientai skiriasi, atrodo, nedaug – tik keliomis tūkstantosiomis (didžiausias minkštos stiklo vatos, mažiausias – akmens vatos). Tačiau paskaičiavęs, kokio storio sluoksnio kiekvienos medžiagos reikėtų, norint pasiekti reikiamą varžą, įsitikinsime, kad medžiagų šiluminių savybių skirtumai yra labai reikšmingi ir svarbesni nei tankio skirtumai:

  •  Akmens vatos šilumos laidumo koeficientas-0,036W/mK
  • Putų polistireno šilumos laidumo koeficientas-0,038W/mK
  • Stiklo vatos šilumos laidumo koeficientas-0,040W/mK
  •  Gyvenamųjų namų norminė atitvaros šiluminė varža (R) turi būti ne mažesnė kaip 5,6 m2K/W.

Paskaičiuojame kokio storio reikės šiluminės izoliacijos apšildinti stogui:

  • Akmens vatos-mm
  • Putų polistirenas-mm
  • Stiklo vatos-mm

Išanalizavęs šilumos izoliacijas ir nusprendęs, kad akmens vatos panaudojimas yra optimaliausias spręndimas palyginsiu, 3 pagrindinių šalyje naudojamų firmų akmens vatos techninę charakteristiką;

5 Lentelė Skirtingų firmų akmens vatos techninė charakteristika

Gaminio pavadinimas Vidutinis tankis Deklaruo-jamasis šilumos laidumo koefi-cientas Storio nuo-krypio klasė Stipris gniuždant Stipris tempiant-statmenai pavir-šiui Sutelktoji apkrova Trumpa-laikis vandens įmirkis Ilgalaikis vandens įmirkis Degumo klasifi-kacija Oro laidumo koefi-cientas
  ρ
[kg/m³]
λD
[W/mK]
T CS (10)
[kPa]
TR
[kPa]
PL (5)
[N]
WS
[kg/m2]
WL (P)
[kg/m2]
Euro-klasė I • 10-6[m3/(m•s•Pa)]
Lengvų konstrukcijų (pastogių, sienų, grindų), kurių neveikia apkrovos, šilumos izoliacija
Paroc akmens vatos plokštės ~ 30 0,036 T2 30 ≤ 1,0 ≤ 3,0 A1 95
Isover   akmens vatos
plokštės
  0,040 T2 30 ≤ 1,0 ≤ 3,0 A1
Rockwool akmens vatos
plokštės
~ 32 0,039 T2 ≤ 1,0 ≤ 3,0 A1 ≤ 130

100 mm storio akmens vatos šiluminis laidumas ir kaina;

  Rockwool- akmens vatos šilumos laidumo koeficientas 0,039W/mK-8,9lt/m2

    Paroc- akmens vatos šilumos laidumo koeficientas 0,036W/mK-9,3lt/m2

    Isover- akmens vatos šilumos laidumo koeficientas- 0,040W/mK-8,9lt/m2

Visų gyvenamųjų, viešosios paskirties ir pramonės pastatų projektavimo šiluminius reikalavimus nustato Statybos techninis reglamentas STR 2.05.01:1999 “Pastatų atitvarų šiluminė technika”. Šis reglamentas naudojamas projektuojant naujus ir rekonstruojant esamus pastatus.Pagrindinė reglamento nuostata yra normuoti viso pastato šilumos nuostolius priklausomai nuo pastato paskirties (gyvenamasis, viešosios paskirties ar pramoninis pastatas) ir pastato dydžio.

šaltinis:  Šilumos izoliacijos parinkimas stogo montavime

Patiko? Pasidalink