• Начало
• Статии
• Галерия
• Видео
• Контакти
• За нас

СЪВРЕМЕННИТЕ ТОПЛОИЗОЛАЦИИ -
ПРЕДПОСТАВКА ЗА КОМФОРТНИ И ЕНЕРГОИКОНОМИЧНИ СГРАДИ
доц.д-р инж.Д. Назърски, доц.д-р инж. В. Крумов

I Въведение
    Микроклиматът в помещенията и енергоикономичността на сградите зависи основно от топлоизолационната способност на техните ограждащи елементи ( фасадни стени, покриви, подове над неотопляеми помещения) (1,2). В редица от напредналите европейски страни, а в последните години и у нас, се предприемат строителни и ремонтни работи насочени към подобряване на топлоизолацията на новостроящите се и на съществуващите жилищни, обществени и промишлени сгради. В настоящата работа въз основа на практиката у нас в областта на топлоизолациите е направен опит да бъде анализирано състоянието на топлоизолационната способност на оградните елементи на сгради и на фона на опита на страни като Германия, Австрия, Дания, Франция и др. да бъдат маркирани съвременните тенденции за тяхното топлоизолиране.

II.Проблеми на топлоизолациите на съществуващите сгради у нас.
    Структурата на съществуващите сгради у нас от гледна точка на вида на покривите и на фасадните им системи може да се представи по следния начин:
- покриви: скатни и плоски (вентилируеми и невентилируеми);
- фасадни стени: тухлен зид от плътни, решетъчни или кухи тухли с надлъжна кухина с дебелина 25 см.; стоменобетонни панели тип “сандвич” със среден топлоизолационен слой от експандиран пенополистирол; стоманобетонни еднослойни панели на база керамзитперлитбетон; панели със среден слой от пенопласт и повърхностни слоеве от ламарина или пластмаси. От проведените от нас редица обследвания за топлоизолационната способност не на ограждащите елементи на сгради ( 3 ) могат да се посочат следните по - важни причини за тяхната незадоволителна експлоатационна функция, а именно да се осигури необходимия микроклимат в помещенията както и определена икономия на енергия през зимния период.
•  изпълнение на сгради без да е разработена специална част на проекта, отнасяща се топлоизолацията на техните ограждащи елементи;
• занижени изисквания в нормативните документи за проектиране на топлоизолации на сгради до 1998г., в сравнение с тези в развитите европейски страни, чрез които ежегодно се реализират значителни загуби на енергия чрез отоплителния сезон;
• липсата на институция и нормативни механизми за лицензиране на фирмите, изпълняващи топлоизолации на сгради, в резултат на което този специален вид строителни работи в повечето случаи се изпълняват от технически персонал и работници без необходимата квалификация и опит.
• недостатъчен   контрол от  страна на инвеститора по време на изпълнението на топлоизолациите на покрива и фасадните стени на сградата, при което в редица случаи топлоизолацията въобще не се изпълнява;
• използуване на материали за направата на топлоизолации на сгради без необходимите топлофизически показатели и дълготрайност, а също така отстъпващи значително не тези, използвани в повечето европейски страни;
• нередовно и некачествено поддържане на топлоизолацията на сградите;
• липса на целенасочена стратегия и от страна на компетентните държавни институции, която да мотивира собствениците на сгради ( граждани, фирми и др.) да предприемат санировъчни работи за подобряване на тяхната топлоизолация с оглед реализиране на икономия на енергия.
    Топлоизолациите на покривите и фасадните стени на съществуващите сгради у нас са обременени от редица  проблеми, спомагащи за влошаване на техните надеждни експлоатационни функции.
    При плоските невентилируеми покриви топлоизолационния слой най - често е изпълнен от експандиран пенополистирол, върху който най - често директно е залепена хидроизолацията от битумни мушами на база окислен битум. Вследствие на процесите на стареене на пенополистирола под действието на акумулираната от слънчевата радиация топлина (през м. юли и август температурата на повърхностния слой на топлоизолацията се достига до 50 С ) отделните платна с размери 100/200 см дебелина депланират, (т.н. “чиниен ефект “) при което се увеличават разстоянията (луфтовете) между тях. В тези зони хидроизолацията денонощно (особено през лятото) се натоварва уморно с опънни напрежения, вследствие на което след 2-3 години в нея се образуват пукнатини. Тези дефекти в хидроизолационната система на покрива стават пътища за проникване на води до зоната на топлоизолацията, с която се влошават нейните изолационни свойства, а периодичното образуване на ледени късове през зимата от тези води в зоната на контакт между отделните платна от пенополистирола става причина за локални деструкции на пенопласта. Като цяло, с течение на времето, в такива участъци на топлоизолационния слой се създават условия за образуване на т.н. “топлинни мостове”, които влошават неговите изолационни възможности.
    Плоските невентилируеми покриви на жилищни и промишлени сгради, изпълнени преди 1970г., имат топлоизолационен слой от пенобетон с дебелина 10см. Този слой със своите топлофически характеристики, а също така и с дебелината си не осигурява необходимата топлозащита на покривите дори срещу образуването на конденз по повърхността на таваните на помещенията, намиращи се под тях.
  Вентилируемите плоски покриви на жилищни и обществени сгради са изпълнени преди всичко с топлоизолационен слой от керамзит, а в някои случаи дори от сгурия. По рядко тези покриви имат топлоизолационен слой от плоскости от пенополистирол или минерална вата. Като цяло тези покриви имат по - добра топлоизолационна способност в сравнение с невентилируемите, но ако се проверяват по изискванията на действуващите от началото на 1999г. нови Норми за проектиране на топлоизолацията на сгради се вижда, че те имат коефициент на топлопреминаване ( К) повече от два пъти по - голям в сравнение с нормалния Кmax = 0,5W/ m2 К.
  Скатните покриви на съществуващите  жилищни и обществени сгради имат хидроизолация от керемиди, а под нея, в последните 10 години, е изпълнен топлоизолационен слой от пенополистирол или минерална вата с дебелина 4-5 см. Тази топлоизолация може да осигури таваните на помещенията под покривите от образуването на конденз, но е крайно недостатъчна от гледна точка на икономията на енергия през зимния сезон. Тези покриви допускат и сериозно прегряване на въздуха в помещенията под него през топлите летни дни.
Фасадните стени на сградите състоящи се от тухлен зид на база плътни, решетъчни или кухи тухли с надлъжни кухини (четворки) имат недостатъчна топлоизолационна способност в светлината на изискванията на новите Норми от 1998г. Това се отнася също така и за едропанелните сгради като  при тях допълнителен проблем представляват течовете във вертикалните и хоризонталните фуги, които се дължат на некачественото им уплътняване по време на строителството. Масов случай при тези сгради е образуването на плесени и мухъл в местата на образувал се през зимата конденз на водни пари или течове във зоната на фугите.
    За фасадните стени на съществуващите жилищни и обществени сгради сериозен проблем представлява и наличието на “топлинни мостове” в местата на стоманобетонните колони и греди и шайби, където не е изпълнена никаква допълнителна топлоизолация. Тези участъци а вътрешните повърхности на стените през отоплителния сезон допускат образуването на конденз, с което се влошават санитарно - хигиенните условия в помещенията. При промишлените сгради фасадните стени също така нямат добра топлоизолационна способност, ако бъдат оценени от позицията на изискванията на Новите Норми. Освен това при този тип сгради има и допълнителни обстоятелства, влошаващи топлоизолацията им като например счупени стъкла на прозорците, недобро уплътняване на металната дограма, некачествено уплътнение на фугите между стените панели и др.

III.Съвременни тенденци при проектирането ии изпълнението на топлоизолациите на сгради
    Санирането на сгради, както вече беше отбелязано, включва комплекс от мерки,, чрез които от една страна трябва да се решат от определени архитектурни и конструктивни проблеми на фасадното оформяне и стабиллитета им, а от друга да се спомогне за подобряване топлоизолацията на техните ограждащи елементи (покриви, фасадни стени и др.). Това с особена сила е валидно за едропанелните жилищни сгради с експлоатационен период от 10 до 40 години, които в по - голямата си част се нуждаят от архитектурно обновяване на фасадите, усилване на конструктивните връзки между панелите, а също така и от допълнително топлоизолиране на ограждащите им елементи. Чрез повишаване на топлоизолационната способност най - вече на покривите и фасадните стени на сградите по време на санирането им преди всичко се цели да се намалят топлиннитезагуби през зимата както и икономията на енергия. В повечето от европейските страни повишаването на топлоизолацията на съществуващите сгради се счита за необходима мярка, инвестицията от реализирането на която се изплаща в период от 4 - 5 години, след което икономията от енергия при отопляването на жилище или цяла сграда ( например ппромишлена) е реална печалба на собственика.
    Съвременните тенденции при допълнителното топлоизолиране по време на санирането на сгради се изразяват в изпълнението на следните по - важни мерки:
• изготвяне на отделна част от проекта на сградата, свързана с топлоизолирането съгласно изискванията на действуващите Норми на нейните ограждащи елементи;
• използуване на съвременни ефективни топлоизолационни материали с повишена дълготрайност: екструдиран и експандиран пенополистирол, пенополиуретан, минерални и стъклени вати, пеностъкло и др.;
• при плоски покриви добър вариант за увеличаване на тяхната топлоизолазия е монтирането на слой от плоскости от екструдиран пенополистирол с минимална дебелина 5 см.,. Те трябва да бъдат разположени над добре ремонтираната покривна хидроизолация. Върху този нов слой се изпълнява т.н. “тежка защита” от 4 - 5 см чакъл фракция 5 - З0 мм или бетонни плочи с дебелина 4 см, монтирани върху специални столчета от пластмаса;
• допълнителният топлоизолационен слой на фасадни стени е добре да бъде изпълнен от плоскости експандиран пенополистирол, минерална и стъклена вата, върху които се изпълнява тънка мазилка и като повърхностен слой латексни фасадни бои. Специално би могло да се отбележи, че плоскости от екструдиран пенополистирол за облицоване на фасадни стени не са подходящи тъй като този вариант на пенополистирола има клетъчна структура на порите и твърде малка паропропускливост. Това е причина през зимния сезон, когато в конструкцията  на стената се образува конденз, именно допълнителната топлоизолация да стане бариера за изпарението на кондензиралите водни пари, с което се влошава ефекта от новата изолация;
• за подобряване на топлоизолацията на фасадни стени в някои европейски страни (Германия, Франция, Австрия, Дания) се прилага топлоизолационна система от панели тип “сандвич”, които имат среден топлоизолационен слой от пенопласт или плочи от минерална вата, а външният и вътрешният им слой е от ламарина или пластмаса. Тези панели се монтират върху предварително анкерирана с дюбели към фасадните стенидървена скара.
• подобряването на топлоизолацията на фасадните стени изисква и подмянята на прозорците и балконските врати със стъклопакети и дограма, която не допуска наличието на топлинни мостове;
• изпълнението на саниранито на топлоизолацията на сградите се изпълнява от специализирани строителни фирми, имащи добри възможности и опит в тази област.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
    Състоянието на топлоизолациионната способност на ограждащите елементи на съществуващитя ограден фонд у нас, а така също и съвременните тенденции за допълнителното топлоизолиране при саниране на сгради, дават основание да се направят следните по - важни изводи:
1. Преобладаващата част от жилищните, обществените и промишлените сгради имат недостатъчна топлоизолация, в резултат на което се стига до значителна загуба на енергия през отоплителния сезон, а също така се влошава и микроклимата в помещенията. Това налага ппредприемането на неотложни мерки за повишаване на топлоизолацията на покривите, фасадните стени и прозорците.
2. При санирането трябва да се използуват високоефективни топлоизолационни материали и изделия, а така също и технология за изпълнение на допълнителната топлоизолационна система на база специално разработен проект, съобразен с действуващите нормативни документи в тази област.
3. Поради това, че санирането на сгради е сравнително скъпа строителна дейност, от страна на компетентните държавни институции е необходимо да се разработи специален механизъм за стимулиране, който да мотивира гражданите и фирмите да подобряват топлоизолацията на своите жилища и сгради.
4. Санирането на сгради, включително и на топлоизолацията им, е сравнително нов вид строителна дейност, която изисква специална подготовка на проектантите и изпълнителите, занимаващи се с нея. В този смисъл, е наложително във висшите архитектурно - строителни заведения да се отдели специално внимание на специализираната подготовка на бъдещите архитекти и строителни инженери в областта на санирането на сгради, с което да се спомогне в практическата им дейност те да бъдат компетентни проектанти и изпълнители на този специфичен вид строителство.

ЛИТЕРАТУРА
1. ALUMAL A. The economy of thermal energy by redacting cooling effect of thermal briidges. Finish seminar in Helsinki” Energy saving in constructions and use of buildings. Helsinki 1981.
2. Fosca V.,Blino I., La protection therrrmique a la base des batiments et la concomation d’energie. The Nat. Swedish lust. for Buildings Research, 1983. The 9 th Congress of CIB.
3. Назърски Д., Крумов В., Чобанов Пл. “ Подобряване на енергоикономичността и микроклимата на нискоетажни жилищни и обществени сгради с леки ограждащи конструкции”, Дог ТН - 287 / 92 от НФНИ при МОН, София, 1995.