Odata cu obligatia legala de reducere a consumului de energie a unei cladiri care se realizeaza in conformitate cu standardul de casa nZEB, Nearly Zero Energy Building (Cladiri cu consum de energie aproape egal cu zero), apare intrebarea cum se atinge si ce masuri constructive sunt necesare sa luam inca de la primele schite si din faza de concept de arhitectura si proiectare? Prezentul articol prezinta doar o componenta a acestui concept si anume termoizolatia si materialele cu rol termoizolant.
Obtinerea standardului de casa NZEB este un subiect amplu. Articolul prezinta caracteristicle principale fara a-si propune sa acopere toate solutiile si materialele existente in piata.
Termoizolatia este un sistem constructiv al unei cladiri cu rol de reducere a transferului termic intre doua medii, de regula intre interior si exterior. Cuvantul termoizolatie este compus din termo face referire la termic, la temperatura, iar izolatia inseamna separarea dintre doua medii.
Iarna ne dorim sa mentinem caldura la interior si sa reducem pierderile spre exterior, iar vara cautam racoarea interiorului si vrem sa diminuam supraincalzirea cladirii si efectul de sera. Pastrarea temperaturii optime de confort interior se face cu consum de energie. Termoizolarea este o masura esentiala pentru reducerea energiei consumate de o casa NZEB. Practic, termoizolatia este „hainuta” casei, a cladirii.
Termoizolatia se utilizeaza in constructii pentru a reduce si diminua transferul de caldura intre doua medii distincte. Aceste medii pot fi interiorul si exteriorul, o camera frigorifica si un hol de circulatie sau un beci neincalzit si un parter inchis.
Putem vorbi de termoizolarea la nivelul anvelopantei cladirii adica interfata cladirii intre interior si exterior: pereti, placi peste sol, acoperisurile de tip terasa sau inclinate.
Fiecare material de constructie are un coeficient/indice de conductivitate termica, iar aceasta este notat cu λ (lambda). Acest coeficient ne spune ce cantitate de caldura transfera un material care are grosimea de 1 m, cu suprafata de 1 mp, intr-o ora, la o diferenta de 1 grad Celsius intre cele doua fete. Se masoara in W/mK (Watt / 1 metru x 1 grad Kelvin)
Cu cat un material este mai izolant, cu atat coeficientul λ este mai mic, adica lasa mai putina caldura sa treaca prin el. De exemplu, vata minerala este un material bun termoizolant, cu λ = 0,035 W/mK.
Polistiren expandat λ ≃ 0.031 W/mK
Vata minerala λ ≃ 0,035 W/mK
Polistiren extrudat λ ≃ 0.037 W/mK
BCA ≃ 0,12 W/mK
Zidaria tip Porotherm λ ≃ 0,3 W/mK
Zidaria din caramizi pline (traditionala) λ= 0.8W/mK
Lemn λ ≃ 0,17 W/mK
Betonul armat λ≃ 2.03 W/mK
Otelul λ ≃ 58 W/mK
Aluminiu λ ≃ 220 W/mK
Intuitiv, simtim anumite materiale ca sunt reci, iar altele calde. De fapt aceasta perceptie se traduce si se masoara prin acest coeficient λ care ne ajuta sa clasificam materialele din punct de vedere al eficientei termice. Intuitiv, le spunem unor materiale ca sunt "reci" si altora ca sunt "calde". De fapt, aceasta perceptie se traduce si se masoara prin acest coeficient λ care ne ajuta sa clasificam materialele din punct de vedere al eficientei termice. De exemplu, aluminiul si otelul sunt doua materiale „reci”. Acestea au un coeficient de transfer termic foarte mare de 58 W/mK, respectiv 220 W/mK. Daca am compara coeficientul de transfer termic al otelului si aluminiului cu celelalte materiale prezentate in graficul de mai sus, diferenta este exponentiala.
Fiecare producator indica pe fisa tehnica a materialului coeficientul λ.
Materialale care au conductivitate termica mai mica de 0,065 W/mK si cu grosimea a.i. rezistenta specifica la permeabilitatea termica, R sa fie mai mare de 0,5 sunt considerate izolante, conform normativului C107/2.
Pentru a face trecerea de la condițiile de testare si agrementare ale materialelor si a le adapta la dimensiunile pe care le folosim de la caz la caz pentru elementele unei constructii, apar conceptele de Rezistenta termica, notata cu R, respectiv coeficient de transfer termic notat cu U .
Formula pentru calculul Rezistentei termice e unui element este R= d/λ, iar U=1/R sau U=λ/d.
In legislatia si normativele din Romania se foloseste conceptul de R si ne spune despre cat de bine o izolata o cladire.
Conceptul U se foloseste mai a ales in metodologia de calcul si de certificare al caselor pasive, standard care provine din Germania de la Institutul de Case Pasive. U ne arata care sunt pierderile de energie dintr-o cladire si face tranzitia mai usor catre traducerea si echivalarea energie consumate de o cladire. Cazul ideal U=0 care inca nu exista!
Cateva materiale cu rol termoizolant ar fi: caramida cu goluri, BCA, vata minerala, vata bazaltica, sticla spongioasa, spuma poliuretanica, polistiren extrudat, polistiren expandat.
Atentie! De retinut ca exista materiale care termoizoleaza , dar nu se folosesc ca termoizolatie!
Sistemul termoizolant este format din mai multe materiale care impreuna ajung la un anumit standard de transfer termic stabilit prin normativ. Spre exemplu, un perete simplu traditional din caramida de 25 de cm nu asigura necesarul de izolare termica. Este necesara utilizarea unei vate minerale pentru a spori performanta in ansamblu, adica a sistemului. Pentru fiecare alcatuire de perete in parte, de element de acoperis, arhitectul face un calculul specific de rezistenta termica si decide care este solutia optima.
Pentru a alege o izolatie, exista mai multe criterii. Acestea includ zona climatica din Romania, destinatia cladirii, tipul de structura, clasa de reactie la foc. De asemenea, trebuie sa ne gandim daca izolatia va fi utilizata pe suprafete orizontale, verticale sau inclinate, daca va fi in contact cu un mediu umed sau va fi expusa la socuri. Trebuie sa luam in considerare si faptul ca deasupra termoizolatiei vor fi asezate alte elemente ale constructiei. Alte aspecte importante includ rezistenta materialului la smulgere, bugetul disponibil si cantitatea necesara.
Daca avem de rezolvat termoizolarea unei zone cu umiditate mare exista solutii specifice de termoizolatie. Un exemplu este sticla spongioasa care are avantajul de a avea pori inchisi si nu permite infiltrarea apei.
La fel de important este si ce sa nu folosim. De exemplu, vata minerala nu se foloseste pentru termoizolatii la nivelul soclului si la contactul cu solul. Motivul este ca vata minerala este un material permeabil, iar apa se poate infiltra si deteriora complet cladirea.
Exista materiale cu un coeficient foarte mic de transfer termic, care sunt foarte combustibile, adica iau usor foc. Pentru anumite cladiri si contexte este interzisa folosirea lor prin normative si legislatie. De exemplu, materialele cum ar fi unii polimeri (ex: polistiren, poliuretan), au clasa de reactie la foc E sau F. Acestea nu sunt utilizate in scoli, spitale, spatii comerciale si alte cladiri cu numar mare de persoane. Acolo, siguranta la foc necesita cerinte mai ridicate.
Alegerea termoizolatiei pentru o casa NZEB se face dupa o serie de criterii obiective. Nu exista un material termoizolant pe care sa-l folosim pentru toata cladirea! Un principiu important pentru o buna termoizolare a unei cladiri este continuitatea termoizolatiei. Acest lucru se realizeaza prin utilizarea diverselor materiale si sisteme cu proprietati termoizolante. Prin vederea de ansamblu si de detaliu a arhitectului, prin calcul comparativ, arhitectul propune varianta optima si detalii care conduc catre cladiri, case eficiente energetic si care se comporta bine pe termen lung.
Te-ar putea interesa si articolele: Ce este eficienta energetica si Despre casele pasive, sustenabile, cu un consum redus de energie
