Termoizolația clădirii explicată în 6 pași

Termoizolația clădirii explicată în 6 pași

Termoizolația clădirii explicată în 6 pași se dorește a fi un ghid util în înțelegerea rolului termoizolației unei case, sau clădiri în general.

Aspecte fundamentale acoperite în acest ghid:

• care este rolul principal al straturilor termoizolației unei clădiri;
• care sunt proprietățile esențiale ale fiecărui strat;
• care sunt principalele acțiuni dăunătoare ale termoizolației;
• cum să construiești corect o clădire izolată termic.

1 – Ce este termoizolația unei clădiri?

Anvelopa termică, sau termoizolația clădirii, este un separator fizic între mediul din interiorul unei clădiri și cel din exterior. Ea este cea care oferă rezistență la transferurile de aer, apă, căldură, lumină și sunete.

O termoizolație bine realizată reprezintă un element cheie pentru o casă confortabilă și cu consum scăzut de energie.

Cele mai importante părți ale unei termoizolații sunt:

• fundația;
• pereții exteriori;
• acoperișul;
• ferestrele;
• ușile.

O termoizolație bine realizată funcționează pe câteva principii importante:

• încorporează continuu anvelopa clădirii;
• elimină punțile termice;
• este protejată de aerul exterior/interior;
• este protejată de acțiunea vântului la exterior.

Termoizolația clădirii trebuie să aibă 3 funcții în fiecare element al său:

1. Izolare termică care are rolul de a reduce ratele de transfer de energie dintre interior și exterior;
2. Protecție la acțiunea vântului, strat ce protejează termoizolația propriu-zisă la acțiunile din exterior (aer rece, zăpadă, ploaie, radiații solare etc.);
3. Protecție la acțiunea aerului din interior, strat ce protejează termoizolația și anvelopa  clădirii de aerul din interior (umezeală).

2 – De ce izolarea termică este atât de importantă pentru economisirea de energie?

Termoizolația reduce transferul de căldură, economisind astfel energia termică produsă.

Materialele speciale folosite pentru izolarea termică a undei clădiri sunt comparate prin valoarea conductivității termice (k) pe care o au. Cu cât această valoare este mai mică, cu atât materialul respectiv este mai bun izolator termic.

De remarcat faptul că fiecare material are o valoare specifică fundamentală ce reprezintă conductivitatea sa termică. Această valoare este independentă de grosimea materialului.

Principalele materiale folosite în termoizolarea unei clădiri sunt:

Vata minerală

Vata minerală poate fi de sticlă, sau bazaltică. Amândouă conferă protecție termică și fonică bună. În plus, aceasta rezistă foarte bine la acțiunea focului.

Vata minerală se prezintă sub formă de saltele, plăci sau fibre.

Conductivitatea termică pentru vata minerală este între 0,020-0,040 W/mK.

Celuloza

Celuloza este unul din cele mai vechi tipuri de izolație termică. Conferă izolare termică și rezistență la foc. Deoarece este produsă din deșeuri de hârtie, celuloza nu este un material toxic pentru mediu. Din perspectiva producerii, celuloza necesită de 20-40 de ori mai puțină energie față de vata minerală.

Celuloza folosită ca material termoizolator în construcții vine sub forma de fibre.

Conductivitatea termică pentru celuloză este între 0,035-0,042 W/mK.

Fibre din lemn

Izolația pe bază de fibre din lemn poate avea forma de material rigid, de grosimi diferite, sau poate fi sub formă de fibre. Acest material are o gamă foarte variată de utilizare în construcții. Poate fi folosit ca structură la clădiri, ca protecție exterioară sau ca termoizolație. Spre deosebire de celuloză, fibrele din lemn nu sunt prietenoase cu mediul înconjurător.

Conductivitatea termică pentru fibre din lemn este între 0,038-0,042 W/mK.

Polistiren (EPS, XPS)

Polistirenul este o spumă termoplastică cu rezistențe termice bune. Materialul se prezintă sub formă de plăci rigide și sunt folosite la izolarea pereților exteriori și la acoperiș.

Dezavantajul polistirenului este că nu are o rezistență la foc foarte bună. Acest lucru necesită luarea de măsuri suplimentare împotriva incendiilor.

Valori ale conductivității termice pentru polistiren în funcție de tip:

EPS50 = 0.042 W/mK

EPS80 = 0,036 W/mK

EPS100 = 0,030 W/mK

XPS = 0,020 – 0,040 W/mK

Poliuretan (PUR, PIR)

Poliuretanul este un material sintetic cu proprietăți de izolare termică excelente. În construcții se prezintă sub formă de plăci rigide ce pot fi folosite la pereții exteriori și acoperiș.

O altă metodă de aplicare a poliuretanului este prin injecție la fața locului. Procedura trebuie să fie realizată la standarde ridicate pentru ca rezultatul să fie optim. În plus, poliuretanul nu conferă protecție la incendiu.

Conductivitatea termică pentru poliuretan este între 0,021-0,028 W/mK.

Coeficientul de transfer termic U

Am vorbit despre conductivitatea termică (k) a materialelor folosite pentru izolarea termică, despre care am înțeles că e bine să fie cât mai mică.

Coeficientul de transfer termic U indică rata de transfer a căldurii printr-o structură raportat la diferența temperaturilor fețelor acestuia. Aceasta se măsoară în W/m²K. Astfel, valorile mici ale lui U indică o termoizolare bună și, implicit, costuri mai mici cu încălzirea.

Un aspect deosebit de important și care nu trebuie neglijat nicidecum este modul de aplicare al materialelor ce intră în componența sistemului de termoizolare. Calitatea materialelor trebuie îmbinată cu calitatea execuției montajului acestora pentru a obține rezultatele dorite.

3 – De ce stratul de izolare termică trebuie protejat din exterior?

Materialul izolator termic își va păstra caracteristicile și eficiența dacă va rămâne uscat și nu există mișcări de aer prin material. O termoizolație udă sau constant rece nu este la fel de eficientă și va pierde mai multă căldură.

La exterior, termoizolația clădirii poate să se umezească de la ploi și poate fi menținută rece de vânt. Pentru a menține termoizolația în parametri optimi, aceasta trebuie ferită de acțiunea apei și a vântului. Acest lucru se poate realiza prin folosirea de materiale de protecție ce formează un strat continuu.

De exemplu, se pot folosi membrane de protecție la vânt, sub formă de role, care se așază peste termoizolație. Aceste membrane oferă protecție la pereți și acoperiș și sunt realizate din TPU și strat acrylic. În acest caz este bine să alegem corect tipul de membrană la pereți și acoperiș. Membrana pentru acoperiș este mai groasă și are o rezistență mecanică mai mare față de cea pentru pereți.

Se pot folosi de asemenea și plăci din fibre de lemn, gips sau ciment. Plăcile de acest tip trebuie sigilate la îmbinările dintre ele cu role de adeziv special.

Tencuiala exterioară este și el un element protectiv al termoizolației. Dacă vom folosi doar acest tip de protecție, este important să nu lăsăm termoizolația montată pe anvelopa clădirii fără tencuiala exterioară.

4 – De ce stratul de izolare termică trebuie protejat din interior?

Este la fel de importantă protejarea termoizolației și la interior? Cu siguranță, da. Aerul din interior conține mult mai multă umiditate decât cel din afară. Datorită difuziei, umiditatea aerului din interior se va îndrepta spre exterior, prin anvelopa clădirii. Cum nu ne dorim o termoizolație umedă, vom căuta să o protejăm de această umiditate.

Există materiale speciale de control al vaporilor, care fie controlează, fie stopează trecerea vaporilor de apă prin structura clădirii.

Membranele sunt de 4 feluri:

• membrane ermetice – cele mai folosite sunt foliile PE care opresc vaporii de apă, însă au dezavantajul de nu permite uscarea anvelopei clădirii în perioada de vară (difuzia inversă);
• membrane de control al vaporilor prin difuzie – aceste membrane funcționează bine prin permiterea difuziei inverse pe perioada de vară;
• membrane variabile de control al vaporilor – acestea își pot schimba rata de difuzie a umidității, în funcție de umiditatea din interior, însă acestea au nevoie de un control riguros al umidității atunci când sunt montate;
• membrane de control al vaporilor cu tehnologia Hygrobrid® – aceste membrane permit trecerea vaporilor doar într-o singură direcție, dinspre anvelopă înspre interior. Umiditatea dinspre interior înspre clădire este neglijată datorită protecției pe această direcție (vezi imaginea de mai jos).

O regulă de bună practică la aceste membrane este ca membrana de protecție pentru interior să fie de 10 ori mai ermetică decât cea pentru exterior pentru ca o construcție să fie considerată eficient protejată. Acest raport de 10:1 trebuie respectat la întreaga anvelopă a clădirii.

Pentru a înțelege aceste diferențe de caracteristici, membranele au o valoare Sd ce definește cât de ermetice sau permeabile sunt. O valoare mai mare a lui Sd înseamnă o membrană ermetică la vapori.

5 – Ce este difuzia și convecția?

Difuzia este mișcarea vaporilor de apă prin materiale dinspre zone de mare umiditate către zone de mică umiditate.

În perioada de iarnă, concentrația de vapori de apă din interior este de aproape 10 ori mai mare decât cea din exterior. În acest caz, vaporii se vor deplasa către exterior.

În perioada de vară, concentrația de vapori din interior este mai mică față de cea din exterior. Astfel, vaporii de apă din exterior se vor deplasa din exterior spre interior.

Convecția este fluxul de aer necontrolat din anvelopa clădirii datorat unei termoizolații întrerupte.

Convecția poate apare datorită diferențelor de temperatură sau poate fi cauzată de vânt ce cauzează diferențe de presiune asupra clădirii.

Mucegaiul și igrasia

O termoizolație umezită datorită deficiențelor la montaj sau a întreținerii poate cauza pierderi de căldură. Aceste pierderi se pot observa prin disconfort și costuri mai mari cu încălzirea. În general, acest lucru nu este considerat un defect major.

Însă, atunci când pe anvelopa clădirii apar primele semne de mucegai, acest lucru poate însemna un defect major în proiectare, execuție sau întreținerea construcției. Umezeala ce cauzează mucegaiul poate proveni din exterior (ploaie) sau din interior.

Ca să se dezvolte, mucegaiul are nevoie de următoarele:

• aer;
• căldură (între 15-25°C);
• hrană (materiale de construcție);
• umezeală (mai mare de 50% umiditate relativă).

În această situație trebuie să controlăm nivelul de umiditate, singur factor ce poate fi afectat.

Umiditatea poate proveni din exterior (ploaie, aer  umed), din materialele de construcție (capilaritate), din interior (convețcie, difuzie). Umiditatea poate fi controlată prin stoparea acesteia de a intra în anvelopa clădirii și permiterea umidității aflate deja în anvelopa clădirii să se deplaseze spre exterior.

6 – Cum știi dacă ai construit o casă sigură?

În general, știi că ai construit o casă eficientă dacă ai respectat regula raportului 10:1. Folosește un material de protecție ermetic la interior cu o valoare Sd mai mare de 10 ori față de membrana de la exterior pentru a elimina daunele provocate de difuzie asupra clădirii.

Regula de 10:1 este valabilă doar dacă sunt evitate cantități mari de umiditate în clădire. De aceea, controlul umidității și ventilația clădirii sunt două aspecte importante ce terbuie avute în vedere.

O termoizolație continuă, bine protejată la exterior și la interior, fără zone discontinue la anvelopă, va feri clădirea de efectele convecției.