Izolacyja termiczna


Izolację termiczną zewnętrznych przegród budynku należy zaprojektować w taki sposób, aby przez cały okres użytkowania stwarzała warunki niezbędne do zapewnienia stanu komfortu cieplnego jego mieszkańcom. Innymi słowy budynek powinien zapewniać wewnętrzny klimat, w którym człowiek nie odczuwa nieprzyjemnego zimna lub ciepła, nawet gdy warunki klimatu zewnętrznego nie sprzyjają temu celowi.

Układ warstwowy przegród w połączeniu z systemem grzewczo-chłodzącym powinien zostać dobrany tak, aby cała zewnętrzna powłoka budynku była w stanie kompensować nawet największe wahania temperatury powietrza zewnętrznego oraz wahania temperatury spowodowane przerwami w dostarczaniu ciepła lub chłodu z systemów wewnętrznych. Tłumienie wahań temperatur uzyskuje się poprzez zapewnienie odpowiednio wysokiej stateczności cieplnej budynku w połączeniu z optymalnie niskim współczynnikiem przenikania ciepła U.

Prawidłowo zaprojektowany i wykonany układ konstrukcji szkieletowych z wykorzystaniem materiałów termoizolacyjnych z włókien drzewnych w połączeniu z nośnym drewnem wysoko przetworzonym pozwala osiągnąć nie tylko wymagane prawnie wartości współczynników przenikania ciepła U, ale również względnie długie przesunięcie fazowe i korzystne tłumienie amplitudy wahań temperatury. Są to wartości często pomijane w charakterystyce energetycznej budynku, aczkolwiek niezbędne do uwzględnienia w kontekście zapewnienia całorocznego komfortu cieplnego na wysokim poziomie.

Analiza nowelizacji rozporządzenia pozwala na stwierdzenie, iż w świetle prawa wymagania stawiane izolacyjności termicznej budynków będą regularnie ulegać zaostrzeniu. Wynika to z przyjętych aktów prawnych, w tym m.in. Dyrektywy 2002/91/WE Parlamentu Europejskiego i Rady Europy w sprawie charakterystyki energetycznej budynków.

Już dziś wznoszone są obiekty budowlane o znacznie niższych wartościach współczynnika przenikania ciepła, nawet poniżej 0,08 W/(m2 · K) dla konstrukcji ściennych i dachowych. Mowa tu o budynkach projektowanych i realizowanych w standardzie niskoenergetycznym czy w coraz bardziej rozpowszechnionym standardzie pasywnym. Budynki takie charakteryzują się bardzo niskim zapotrzebowaniem na energię cieplną uzyskiwanym poprzez stosowanie wysokiej jakości materiałów termoizolacyjnych, stolarki okiennej i drzwiowej czy wydajnych systemów wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła.

W obliczu wysokiej świadomości zalet budownictwa energooszczędnego, rosnących kosztów energii potrzebnej na ogrzewanie oraz chłodzenie budynków, jak również przepisów prawnych obligujących do minimalizacji zapotrzebowania na energię cieplną, nowoczesne budownictwo w technologii szkieletu drewnianego staje się wyjątkowo optymalnym rozwiązaniem zorientowanym na przyszłość.

Izolacja termiczna w lecie w praktyce

Poza zewnętrznym pokryciem dachu oraz wewnętrzną warstwą poszycia masa akumulacyjna konstrukcji dachowej bazuje tylko na materiale termoizolacyjnym. Szczególnie istotne jest wobec tego wyregulowanie tłumienia amplitudy i przesunięcia fazowego za pomocą materiału izolacyjnego, który charakteryzuje się bardzo niskim współczynnikiem wyrównywania temperatur a. Przy temperaturze zewnętrznej wynoszącej 35°C temperatura pod pokryciem dachu może osiągnąć wspomniane już +80°C. Tylko zastosowanie przemyślanego układu warstwowego stłumi i spowolni przepływ tak wysokiej temperatury do wnętrzna budynku.

Dach z izolacją z wełny mineralnej o przewodnictwie cieplnym 0,035 W/(m*K) i z gęstością wynoszącą 20 kg/m³ posiada według obliczeń tłumienie amplitudy wahań temperatury równe 7 (TAV 14%) i przesunięcie fazowe wynoszące siedem godzin. Według obliczeń na wewnętrznej stronie przegrody dachu o godzinie 19.00 wystąpi podwyższenie temperatury do 29°C. Taka temperatura jest jednak stanowczo za wysoka w kontekście komfortu cieplnego (zapewnienia przyjemnego snu). O godzinie 19.00 temperatura na zewnątrz znajduje się bowiem jeszcze na podobnym poziomie, w związku z czym wietrzenie pomieszczeń nie przynosi odczuwalnej ulgi, a wentylacja mechaniczna wymaga zwiększonego zapotrzebowania na energię (w celu schłodzenia stosunkowo ciepłego powietrza zewnętrznego).

Wymieniając w identycznej konstrukcji dachowej wełnę mineralną na matę termoizolacyjną z włókien drzewnych o przewodnictwie cieplnym 0,038 W/(m2 *K) i gęstości wynoszącej 50 kg/m³, uzyska się pięciokrotnie większą zdolność akumulacyjną warstwy termoizolacyjnej. Powodem takiego stanu jest m.in. duże ciepło właściwe c mat z włókien drzewnych. Dla przegrody dachu oznacza to podwojenie tłumienia amplitudy wahań temperatury na 14 (TAV 7%) oraz polepszenie przesunięcia fazowego o pięć godzin, czyli w sumie do 12 godzin. Również przepływ temperatur do pomieszczenia wypada w tym przypadku znacznie korzystniej: temperatura po wewnętrznej stronie dachu podwyższa się maksymalnie do poziomu 21°C i to dopiero o godzinie 23.00. W tym czasie temperatura na zewnątrz jest znacznie niższa, zatem jeśli temperatura 21°C stanowi dyskomfort dla użytkowników budynku, z łatwością można ją wówczas obniżyć poprzez przewietrzenie (lub wentylację) pomieszczenia.