Toplotna stabilnost strešnih konstrukcij-izolacija strehe

Strokovnjak svetuje

Akumulacija toplotnega sevanja v strešni konstrukciji

Analize poletnih temperaturnih razmer in študije prehoda toplote so pokazale, da lahko do 60% skupnega toplotnega toka v letnem času prehaja skozi strešno konstrukcijo.
Poleti se lahko pod kritino ogreje zrak preko 60°C ali celo tudi do 80°C. Toplotna energija kot posledica sončnega sevanja vdira v notranjost. Odločilna pri tem je zmožnost materiala, da sprejme toploto ter jo shrani, in ko pa pade temperatura v okolici, zopet odda.
Količina toplote, ki zaradi sončnega sevanja prehaja v prostor skozi strešno konstrukcijo, je odvisna od toplotnega upora, toplotne akumulativnosti ter absorpcijskih lastnosti zunanjih površin. V normalnih pogojih vnesena toplota poveča temperaturo v prostoru za 2 do 6°C.
Z upoštevanjem notranjih toplotnih obremenitev in povprečne dnevne in nočne temperature na določeni lokaciji, se lahko izračuna optimalna debelina strešne izolacije, ki v poletnem času omogoča največjo zaščito pred vpadom sončne energije skozi strešno konstrukcijo, v zimskem času pa prepreči prevelik odvod toplote.

Toplotna izolacija poleti

Pod poletno toplotno zaščito razumemo ukrepe s katerimi preprečimo vdor toplotne energije (sončno sevanje, visoke temperature zunanjega zraka) v notranjost objekta.
[Slika 1: Nihanje zunanje temperature zraka in nihanja temperature pod strešno konstrukcijo]

Temperatura zunanjega zraka in zunanjih površin konstrukcije niha s periodo 24 ur. Amplituda temperaturnega vala prodira skozi strešno konstrukcijo in se pri tem zmanjšuje - duši. Karakteristična vrednost, s katero opišemo toplotno stabilnost konstrukcije, je dušenje temperature. Čas, ki preteče med pojavom najvišje temperature na notranji površini konstrukcije, imenujemo fazni zamik oziroma temperaturna zakasnitev.
Če vgradimo običajno toplotno izolacijo, ki dobro preprečuje vdor hladnega zunanjega zraka pozimi, to še ne pomeni, da nas bo prav tako dobro varovala poleti pred vročino. To pomeni, da je poleg toplotne prevodnosti dobro poznati še ostale lastnosti toplotne izolacije, med katerimi je najpomembnejša toplotna vpojnost, ki jo določimo z izrazom:

b = (λ. c. ρ)0,5 (kJ/m²Ks 0,5)

V formuli so: b - toplotna vpojnost, λ - toplotna prevodnost, ρ - gostota in c - specifična toplotna materiala.

Toplotna vpojnost (b) opredeljuje odvajanje toplote iz njegove površine v notranjost. Čim višja je vrednost »b«, tem bolj intenziven je odvod toplote. Toplotno izolacijski materiali imajo različne vrednosti za toplotno vpojnost. Poznati moramo prevodnost materiala, gostoto in specifično toploto.
V tabeli št.1 so predstavljeni primerjalni parametri nekaterih materialov, ki se v današnjem gradbeništvu običajno uporabljajo kot izolacijski materiali, zraven pa še les, opeka in beton.
Toplotna vpojnost (b) opredeljuje odvajanje toplote iz njegove površine v notranjost. Čim višja je vrednost »b«, tem bolj intenziven je odvod toplote. Toplotno izolacijski materiali imajo različne vrednosti za toplotno vpojnost. Poznati moramo prevodnost materiala, gostoto in specifično toploto.
V tabeli št.1 so predstavljeni primerjalni parametri nekaterih materialov, ki se v današnjem gradbeništvu običajno uporabljajo kot izolacijski materiali, zraven pa še les, opeka in beton.

Tabela 1: Toplotna vpojnost za različne materiale

V tabeli 2 je prikazana izračunana temperaturna zakasnitev za različne izolacijske materiale. Največjo temperaturno zakasnitev (od 11 do 16 h) imajo izolacijski materiali iz lesnih vlaken, lesnih oblancev in celuloze.

Tabela 2: Izračun temperaturne zakasnitve (h) pri debelini izolacijskega materiala 20 cm

 

Toplotni material iz celuloze je narejen iz ponovno uporabljenega časopisnega papirja, ki ga z zračnim curkom vpihujemo v določen del prostora, pripravljenega za toplotno izolacijo.
[Slika2: Vgradnja toplotne izolacije iz celuloze]

Slika 2 prikazuje splošni prerez skozi strešno konstrukcijo, na sliki 3 pa je prikazana detajlna izvedba strešne konstrukcije pasivne hiše z vgrajeno toplotno izolacijo iz celuloze (debelina toplotne izolacije 40 cm).
[Slika 3: Toplotna izolacija poševne strehe - pasivna hiša]
Toplotno stabilnost strešne konstrukcije v poletnem obdobju lahko povečamo tudi v primeru sanacije poševne strehe, kjer uporabimo sistem TERMOTOP (slika 4). Plošče iz kamene volne debeline 6 cm in več vgradimo na špirovce. Med špirovce, v prazen prostor vgradimo dodatno toplotno izolacijo iz kamene volne z gostoto 30 kg/m³.
[Slika 4: Izvedba sistema TERMOTOP v primeru sanacije strehe]

Avtor: Bojan Grobovšek