Pri izolaciji delovnih površin stavb se tradicionalno uporabljajo običajne vrste toplotnih izolatorjev: mineralna volna, ekspandiran polistiren ali polistirenska pena. Za njihove lastnosti veljajo posebne zahteve glede higroskopnosti in gostote.
Vpliv gostote izolacije na karakteristike delovanja
Gostota vpliva na naslednje parametre materiala, uporabljenega za izolacijo sten:
- deklarirane lastnosti toplotne izolacije;
- kakovost zvočne izolacije;
- odpornost proti deformacijam;
- značilnosti namestitve pod določenimi delovnimi pogoji.
Za kateri koli toplotni izolator velja pravilo: manj ko tehta (manjša je njegova gostota), bolj primeren je material za namestitev in zato bolj zaželen. Faktor gostote kamene volne strokovnjaki ocenjujejo z velikimi zadržki. Njegova nizka toplotna prevodnost je posledica prisotnosti zračne reže med nitmi. Ko ta indikator doseže določen minimum, material preneha zadrževati toploto.
Pri ocenjevanju materiala se vedno upošteva, da gostota mineralne volne ne vpliva samo na njegovo težo, temveč je neposredno povezana tudi z drugimi značilnostmi delovanja.
Osnovna merila in gradbeni standardi
Odpornost toplotnega prenosa sten stavb v gradnji je urejena z veljavnimi standardi SNB 2.04.01 (poglavje 5.1), ki zagotavlja informacije za vse vrste sten in stropov. Poleg tega je treba za zunanje ograje in premaze izračunati parametre za prepustnost zraka in pare. V večplastnih zaščitnih strukturah se uporabljeni materiali izračunajo kot ena celota, v skladu z glavnimi tehničnimi kazalci.
Pred izbiro izdelkov, ki naj bi se uporabljali za izolacijo sten, se opravijo toplotnotehnični izračuni. Na podlagi njihovih rezultatov se določi vrsta potrebnega materiala in njegova posebna znamka. Pri uporabi sintetičnih snovi (polistiren ali polietilen) je treba upoštevati, da so neprepustne ne le za vodo, ampak tudi za paro. Zato bo pri njihovi izbiri potrebno sprejeti posebne ukrepe za ustvarjanje dobre izmenjave zraka v prostorih.
Materiali, oblikovani v plošče (vključno s stekleno volno), imajo posebne zahteve:
- geometrija je izbrana tako, da vogali in robovi obdelovancev nimajo jasno vidnih poškodb in opaznih nepravilnosti;
- struktura plošč je gosta, prisotnost slabo povezanih vlaken in izpadajočih granul se šteje za popolnoma nesprejemljivo;
- površine na obeh straneh so hrapave ali pa je ena od njih izdelana s kompleksno teksturo.
Izpolnjevanje zadnje zahteve zagotavlja dober oprijem na izolirane stene.
Gostota izolacije različnih razredov
Gostote mineralne volne za fasade se razlikujejo glede na razred posameznega izolacijskega materiala, razlikujejo pa se tudi med različnimi modifikacijami iste vrste. Za oceno gostote mineralne volne (bazalt ali katera koli druga) se upošteva, da je ta izolacija material, ki tehta skoraj nič. Poleg tega njegov koeficient toplotne prevodnosti v povprečju ne presega 0,026 W/m3.
Obstaja več vrst bazaltne volne, ki se uporabljajo za različne namene in se razlikujejo le po orientaciji vlaken. Indikatorji gostote fasadne mineralne volne za različne vzorce so podani v tabelah, ki so široko dostopne na internetu. Iz njih je razvidno, da se ta indikator, odvisno od modifikacije in namena izdelka, giblje v razponu od 30 do 200 kilogramov na enoto prostornine. Pri tako velikem razponu gostote različnih toplotnih izolatorjev so najpomembnejše vrste, ki se uporabljajo v talnih ploščah ali za izolacijo streh stavb.
Kot primer ocenjevanja gostote mineralne volne se tradicionalno šteje bazalt TechnoNIKOL z navedenim indikatorjem 195 enot. Ta material se običajno kupuje za toplotno izolacijo spojev strešnih konstrukcij in parapetov napuščev. Bazaltna volna Rockwell ima indikator 190 obračunskih enot. Idealen je za vgradnjo pod strešne kritine. Znana blagovna znamka sodobne izolacije "Knauf Insulation" ima relativno nizko gostoto - ne več kot 35 kg na enoto prostornine. Namenjeni so izključno za toplotno izolacijo okvirnih konstrukcij in sten objektov, postavljenih z veliko hitrostjo.
Posebne sorte fasadne izolacije z mineralno volno nizke gostote za fasade proizvajajo skoraj vsi veliki in znani proizvajalci teh materialov. Nekateri od njih raje prodajajo tak izdelek kot ločeno kategorijo izdelkov z navedeno številko približno 30-40 enot. Podjetje Knauf se je prilagodilo izdelavi izdelka z "lebdečo" gostoto, ki doseže največjo vrednost 150 enot.
Omejitev gostote izolacije glede na uporabo
Indikator gostote za sintetične materiale, kot je polistirenska pena, se giblje od 100 do 150 enot. Tako zgoščene plošče so namenjene za izolacijo streh lesenih objektov ali za toplotno izolacijo medetažnih tal. Večina proizvajalcev jih poskuša razvrstiti glede na predvideni namen, glede na katerega se spreminjajo najmanjše dovoljene vrednosti. Gostota ekspandiranega polistirena je na primer, odvisno od tehnologije, uporabljene pri njegovi proizvodnji, v povprečju od 28 do 35 kg. Velja za enega najlažjih materialov, za katerega je značilna zelo nizka toplotna prevodnost.
Na konkretnih vzorcih izolacijskih materialov je jasno razvidna uporaba toplotnih izolatorjev spremenljive gostote za različne navedene namene. Izdelki TechnoNIKOL CARBON SAND imajo gostoto 28 kilogramov na prostorninsko enoto. Tradicionalno se uporabljajo pri izdelavi sendvič plošč, izjemno zmanjšajo težo obdelovancev in dajejo prevleki zahtevane lastnosti toplotne izolacije.Drug znani toplotni izolator podjetja Technonikol, blagovna znamka CARBON PROF, se uporablja v stanovanjski gradnji za izolacijo sten in drugih nosilnih konstrukcij. Ta vzorec je zasnovan za gostoto 30-35 kilogramov na kubični meter. Za izolacijo plošč, ki se uporablja pri izdelavi cestnih površin, je tipična vrednost 50 in 60 kg na kubični meter. V tem primeru se obremenitev prevleke poveča; zahteva toplotno zaščito povečane trdnosti.
Penoplex je eden izmed pogostih izolacijskih materialov, ki imajo tudi gostoto glede na predvideni namen. Vzorci izolacije z oceno 25 enot so namenjeni izolaciji tipičnih vertikalnih konstrukcij. Materiali, namenjeni uporabi pri gradnji cest, imajo indikator do 47 enot.
Penoizol in penast polietilen (VP)
Ta vrsta toplotnega izolatorja se od drugih materialov razlikuje po tem, da je postopek priprave neposredno povezan s krajem njegove uporabe. Penoizol se nanaša na zaščitene površine v tekoči obliki in ima zelo nizko gostoto, ki ne presega 10 kg na enoto prostornine. Povečana poroznost tega materiala zagotavlja kakovostno izolacijo, tekoča oblika polnila pa zagotavlja odličen oprijem na vsako površino. Hkrati, tako kot večina vzorcev izolacije z nizkim indeksom gostote, penoizol potrebuje zunanjo zaščitno plast - vsaj zaključek z ometom.
Indikator gostote VP se spreminja v širokem razponu, ki ga določa njegova debelina in uporaba ojačitvenih (ojačevalnih) materialov. Standardni izdelki za talno izolacijo v zvitkih imajo gostoto približno 24 kilogramov na enoto prostornine.Od njih se opazno razlikujejo toplotni izolatorji, ki so namenjeni izolaciji in služijo kot osnova za zaščito drugih struktur, vključno s hladilnimi enotami. Ti objekti zahtevajo ojačitev z aluminijastimi ploščami; zahtevana gostota doseže 50-60 kg/kubični meter.
Penasto steklo
Celično ali penasto steklo se uporablja za izolacijo fasad, strešnih kritin ali temeljev katere koli stavbe, ki se gradi. Mešanico steklenih in plinskih komponent v pečeni obliki predstavljajo materiali različnih gostot. Za zunanjo izolacijo se uporabljajo vzorci z gostoto 200-400 kilogramov na kubični meter. Ti kazalniki zadostujejo za doseganje zahtevane odpornosti na različne dejavnike, vključno z močnimi sunki vetra in naključnimi mehanskimi deformacijami.
Izolacijske plošče iz penastega stekla z gostoto 200 enot se tradicionalno uporabljajo za opečne fasade, za izolacijo streh in temeljev pa se uporabljajo izolacijski materiali z gostoto 300-400 kg/kubični meter. Za toplotno zaščito lahkih okvirnih konstrukcij je primerna možnost z indikatorjem 100-200 enot.
Za toplotno izolacijo posameznih gradbenih konstrukcij in njihovih elementov se uporabljajo izolacijski materiali, katerih izbira je odvisna od njihovega predvidenega namena. Za stenske in nearmirane okvirne konstrukcije bodo potrebni lahki vzorci z nizko gostoto, ki bodo odpravili prekomerno obremenitev zaščitene konstrukcije. Za to se uporabljajo materiali, katerih deklarirana vrednost je 50-200 kilogramov na kubični meter. Za izolacijo notranjih prostorov hiše je na primer dovoljena uporaba materialov z nižjo gostoto, ki so v mejah od 28 do 50 enot.
Za temelj in streho katerega koli objekta bodo potrebne druge metode izolacije, za katere so primerne snovi z visokim indeksom. Za to so primerni izdelki z deklarirano gostoto od 150 do 400 enot. Hkrati relativno lahki izolacijski materiali z nizko gostoto (do 250 kg/kubični meter) zahtevajo posebno zaščitno plast. V nasprotnem primeru je treba uporabiti izdelke s strožjimi zahtevami za zadevni indikator.
