Materiale pentru reabilitarea termofizica a cladirilor

Materiale pentru reabilitarea termofizica a cladirilor

Pentru realizarea unor lucrari de reabilitare higrotermica eficiente si durabile, o importanta deosebita o prezinta alegerea corecta a materialelor de izolare termica, avand in vedere o serie de cerinte si conditii speciale, referitoare la:   

. calitatile termofizice si conservarea lor in timp;

. grosimea necesara optima a straturilor de izolatie;

. posibilitatea fixarii sigure pe structura existenta;

. sustinerea elementelor de protectie si de finisaj;

Adoptarea materialelor pentru lucrarile de reabilitare higrotermica trebuie sa aiba la baza o analiza pe criterii calitative, tehnice si economice specifice unor lucrari care se executa dupa mult timp de la terminarea constructiei, in conditii diferite de cele initiale.

Principalele exigente avute in vedere la alegerea materialelor termoizolante sunt:

w Sa prezinte un coeficient de conductivitate termica l cu valoare cat mai mica, astfel ca straturile de izolatie termica necesare sa rezulte de grosime redusa, pentru a le face avantajoase si din punct de vedere mecanic, tehnico-economic si tehnologic.

Sunt indicate materialele cu coeficienti de conductivitate termica l mai mici de 0,1 W/mK, cat mai apropiate de caracteristicile aerului (l = 0,02 W/mK), cum sunt:

materialele plastice cu structura celulara, cu porii inchisi (polistiren expandat, spume de PVC etc.), sau cu porii deschisi (poliuretan celular), cu l = 0,0250,05 W/mK; .    placi din deseuri textile sintetice, cu l = 0,0420,055 W/mK;   

placi si saltele rigide sau semirigide din pasla sau vata minerala si placi din vata de sticla, cu conductivitatea de 0,040,05 W/mK;

. placi de stufit si stabilit cu ciment, avand l = 0,090,14 W/mK;

. in cazuri bine justificate se pot folosi si placi din betoane cu agregate usoare, respectiv: b.c.a., beton cu perlit sau cu granulit, avand l = 0,130,20 W/mK, sau straturi de agregate usoare: granulit, zgura expandata, perlit etc., cu l = 0,090,16 W/mK.

w Greutatea tehnica γ sa fie cat mai mica, pentru ca straturile suplimentare de izolatie sa determine o supraincarcare cat mai mica a structurii existente. De altfel, materialele izolante se caracterizeaza si prin greutati specifice reduse, respectiv 20100 daN/m³ - materialele celulare si fibroase, 300500 daN/m³ - betoanele cu agregate usoare.

w Sensibilitate cat redusa la actiunea apei, pentru a se putea adopta sisteme simple, durabile, eficiente si usoare de protectie a izolatiei termice suplimentare.

Sunt indicate materialele sintetice, cu sensibilitate redusa la apa sau avand proprietati hidrofuge, cum sunt: spumele de poliuretan, polistiren, PVC sau alte mase plastice, unele materiale minerale fibroase, ca: vata de sticla, vata minerala s.a.

w Comportare buna la actiunea apei si la inghet-dezghet. Din acest punct de vedere sunt de preferat materialele cu pori inchisi sau cu permeabilitate cat mai redusa la apa si vapori de apa, cum sunt: polistirenul expandat, spuma de PVC etc., sau structurile compuse etanse la apa si la vapori de apa, sub forma de placi cu fete din foi metalice, din azbociment, din mase plastice etc. de tip: veral, tbal, rompan, azbopan, polyalpan etc.

w Rezistenta si rigiditate ridicate, pentru a putea prelua, fara deformatii mari, incarcari din greutatea altor straturi (cazul acoperisurilor-terasa), datorita sistemelor de protectie si finisaj aplicate sau a actiunii vantului (cazul peretilor exteriori), sau ca urmare a socurilor mecanice accidentale (cazul soclurilor).

w Rezistenta buna la foc, fara efecte nocive in caz de incendiu. Sub acest aspect sunt indicate materialele anorganice fibroase (vata minerala, vata de sticla) sau materialele minerale cu structura celulara (b.c.a., sticla spongioasa etc.). Materialele celulare sintetice sunt in general sensibile la foc si degaja substante nocive, necesitand unele masuri de protectie ignifuga pentru a putea fi utilizate (ex: polistiren celular ignifugat).

w Sensibilitate redusa la variatiile de temperatura, ceea ce fizic inseamna coeficienti de dilatare termica liniara α cu valori foarte mici, pentru a se evita deformatiile mari, generatoare de deplasari ale elementelor de protectie a izolatiei, cu posibile urmari negative asupra etanseitatii, stabilitatii si esteticii sistemelor de reabilitare.

w Pret de cost convenabil in concordanta cu posibilitatile utilizatorilor cladirilor vechi, in general oameni cu venituri modeste.

Totusi, avand in vedere ca lucrarile de reabilitare higrotermica se executa la intervale de timp mari si sunt costisitoare, aspectul economic nu ar trebui sa fie decisiv la adoptarea materialelor si solutiilor optime.

Grosimea necesara a stratului termoizolant se stabileste prin calcul higrotermic, in ipoteza regimului stationar, functie de pozitia elementului care urmeaza a fi tratat termic.

La efectuarea acestor calcule se au in vedere: valorile efective (R_0,ef) ale rezistentei globale la transfer termic, evaluate tinand seama si de diminuarea calitatilor de izolare ale materialelor datorita umezirii, variatiilor de temperatura, tasarilor etc. si nivelul scontat (Rⁿ) al rezistentei termice dupa reabilitare, din considerente economice si energetice.

Etapele de calcul si relatiile corespunzatoare sunt:

w Se calculeaza diferenta de rezistenta termica ce urmeaza a fi compensata prin izolarea termica suplimentara a elementului:

(3.1)

w Se determina grosimea necesara a stratului suplimentar de izolatie termica, pe baza conditiei ca: , folosind relatiile de mai jos, cu semnificatiile cunoscute:

Ca valori de referinta minime Rⁿ, care urmeaza a fi realizate prin reabilitarea higrotermica, este indicat sa se adopte valori de perspectiva, avand in vedere tendintele de viitor privind izolarea termica a cladirilor, precum si valorile uzuale in tari dezvoltate.

Valorile efective ale rezistentei la transfer termic (R_0,ef) a structurilor existente se calculeaza cu relatia corespunzatoare elementelor compuse din straturi omogene paralele - in cazul acoperisurilor terasa, a planseului de la parter si a peretelui de subsol, respectiv cu relatiile pentru elemente neomogene, cu punti termice, pentru peretii din panouri mari sau din zidarie cu elemente din beton armat inglobate.