Šilumos laidumo koeficientas ir kiti energiniai rodikliai

Apie šiluminę varžą ir šilumos perdavimo bei laidumo koeficientus išsamiau.

Pastatų šiltinimas ir šilumos išsaugojimas

Norint pasiekti dabar galiojančius energinio efektyvumo reikalavimus, būtina visose pastato atitvarose numatyti termoizoliacinį sluoksnį iš efektyvių šilumą izoliuojančių medžiagų. Šie reikalavimai (t.y. pasiekta aukšta pastato energinio naudingumo klasė) bus lengvai įvykdomi, jei projektuojant numatysite ir statant panaudosite tinkamo storio efektyvias termoizoliacines ROCKWOOL akmens vatos medžiagas. Todėl efektyvių termoizoliacinių medžiagų parinkimas tampa dar svarbesniu veiksniu, lemiančiu energijos suvartojimą pastate.

Koks reikalingas termoizoliacinio sluoksnio storis? Ir kaip jis apskaičiuojamas?

Termoizoliacinio sluoksnio storis atitvarose priklauso nuo atitvaros rūšies ir pastato paskirties, naudojamos medžiagos rūšies, deklaruojamojo medžiagos šilumos laidumo koeficiento, atitvarinės konstrukcijos (pvz.: vėdinama ar nevėdinama konstrukcija) tipo.

Atliekant reikalingo termoizoliacinio sluoksnio storio skaičiavimus pagrinde vadovaujamasi šiais norminiais dokumentais:

STR 2.01.02:2016 „Pastatų energinio naudingumo projektavimas ir sertifikavimas“;
LST EN ISO 6946:2008 „Statybiniai komponentai ir elementai. Šiluminė varža ir šilumos perdavimo koeficientas. Skaičiavimo metodas“;
LST EN 10456:2008 „Statybinės medžiagos ir gaminiai. Hidroterminės savybės. Lentelinės projektinės vertės ir deklaruojamųjų bei projektinių šiluminių verčių nustatymo procedūros“.

Pastatų atitvarų šiluminiai techniniai ir energinio naudingumo rodikliai

Šilumos perdavimo (U) koeficientas

Pastatų atitvarų šilumos pralaidumas apibūdinamas šilumos perdavimo koeficientu U (išreiškiamas W/m²·K). Jis rodo, koks šilumos srautas (W) pereina per 1 m² atitvaros, kai oro temperatūros skirtumas abipus atitvaros 1 K (1°C).

Atitvaroms keliami tam tikri reikalavimai dėl norminių savitųjų šilumos nuostolių, o jiems skaičiuoti naudojamos atitinkamai naudingumo klasei nurodytos norminės arba leistinos šilumos perdavimo koeficiento U vertės. Kuo šis U koeficientas mažesnis, tuo geriau atitvara izoliuoja šilumą. Priklausomai nuo pastato paskirties (gyvenamieji, viešosios paskirties ar pramonės pastatai) bei atitvarų rūšies (stogai, perdangos, sienos, grindys, langai, durys) reikalavimai koeficiento U vertėms skiriasi.

Atitvaros šilumos perdavimo koeficientas U apskaičiuojamas visai atitvarai, t.y. susumuojant visų tą atitvarą sudarančių medžiagų sluoksnių šiluminius rodiklius. Tam reikia apskaičiuoti atitvarų visuminę šiluminę varžą R bei įvertinti pataisas dėl papildomo šilumos nutekėjimo (jei termoizoliacinį sluoksnį kerta termiškai nevienalyčiai intarpai ar jungtys).

Šiluminė varža (R)

Šiluminė varža R priklauso nuo kiekvieno atitvarą sudarančio sluoksnio storio d ir šio sluoksnio medžiagos projektinio šilumos laidumo koeficiento λds vertės. Kiekvieno atitvaros sluoksnio šiluminė varža parodo priešingų šio sluoksnio paviršių temperatūrų skirtumą (K), kuriam esant susidaro vienetinis šilumos srauto tankis (W/m²). Ji išreiškiama (m²·K)/W. Kuo R vertė didesnė, tuo sluoksnis geriau izoliuoja šilumą.

Šilumos laidumo koeficientas (λ)

Vienas iš svarbiausių termoizoliacinių medžiagų fizikinių parametrų yra šilumos laidumas, nes jis apibūdina medžiagos sugebėjimą praleisti šilumos srautą. Šilumos laidumas yra būdingas kiekvienai vienalytei medžiagai ir parodo, koks šilumos srautas (W) pereina per 1 m storio ir 1 m² ploto vienalytės medžiagos sienelę, kai temperatūros tarp šios sienelės priešingų paviršių skirtumas lygus 1 K (ar 1°C). Ši medžiagos savybė, nurodanti medžiagos laidumą šilumai, vadinama šilumos laidumo koeficientu l (lambda) ir išreiškiama W/(m·K).

Kuo žemesnė medžiagos ar statybos produkto šilumos laidumo koeficiento vertė nustatytomis sąlygomis, tuo geresnės jos izoliacijos savybės. Šilumos laidumo koeficientai gali būti įvairūs ir skiriasi jų dydžiai priklausomai kaip buvo nustatyti:

apskaičiuotasis λ_sk: nustatytas netiesioginiu būdu, t.y. teoriškai apskaičiuotas naudojantis empirinėmis formulėmis;
laboratorinis λ₁₀: laboratorijoje išmatuotas orasausės būklės konkrečios medžiagos bandinio šilumos laidumo koeficientas (esant vidutinei +10 °C temperatūrai);
deklaruojamasis λ_D: gamintojo garantuojamas dydis. Deklaruojamoms vertėms nustatyti naudojami išmatuoti vidutiniai laboratorinių (λ₁₀) verčių dydžiai, kurie apskaičiuojami su 90 % tikimybe ir patikimumu, įvertinant matavimų nukrypimus, paklaidas, savybių pokyčius. Už gaminio šilumos laidumo koeficiento deklaruojamų verčių nustatymą yra atsakingas gamintojas. Norint apskaičiuoti šias vertes, turi būti sukaupta ne mažiau kaip dešimt šilumos laidumo koeficiento bandymų rezultatų, gautų iš vidinių (atliekamų gamintojo laboratorijoje) ar išorinių (atliekamų nepriklausomose laboratorijose) tiesioginių matavimų;
projektinis λ_ds: medžiagos šilumos laidumo koeficiento vertė apibūdinanti gaminio ar medžiagos savybes eksploatavimo sąlygomis, t.y. įvertinant kokioje statybinėje atitvaroje yra montuojamas šilumos izoliacijos sluoksnis. Šio koeficiento vertė priklauso nuo konkretaus gaminio deklaruojamosios šilumos laidumo koeficiento l_D, papildomai įvertinant pataisą dėl galimo medžiagos įdrėkimo konstrukcijose, kuri priklauso nuo medžiagos rūšies bei pačios atitvarinės konstrukcijos (pvz.: vėdinama ar nevėdinama) tipo.

Skaičiuojant atitvarinių konstrukcijų ir jų termoizoliacinių sluoksnių šilumines varžas ir šilumos perdavimo koeficientus skaičiavimuose turi būti įvertinti:

papildomi šilumos nutekėjimai per termoizoliacinius sluoksnius kertančias metalines jungtis bei mechaninio tvirtinimo elementus (smeiges);
termoizoliacinio sluoksnio tvirtinimui panaudoto karkaso įtaka šio sluoksnio šiluminei varžai.