Najzastupljeniji materijali koji se koriste za termoizolaciju u savremenom građevinarstvu su: proizvodi organskog porekla, poliueretan, malteri i betoni i materijali mineralnog porekla. Pošto su u izboru različite vrste termoizolacionih materijala, prilikom izbora odgovarajućeg, ekološki aspekt dobija sve više na značaju.
Izabrani materijal pored uslova da bude zdrav treba da ispuni još neke kriterijume kao što su: mala zapreminska masa, da bude trajan, laka obrada i montaža, kao i da se ne deformiše pod pritiskom.
Podela i vrste termoizolacionih materijala
Kao što smo pomenuli, na tržištu postoje različite vrste termoizolacionih materijala odličnih karakteristika. Za koji se odlučiti zavisi od slučaja do slučaja i budžeta koji je na raspolaganju. Preporuka je da postavljanje termoizolacije rade stručna lica.
Podela termoizolacionih materijala bazira se na tome kako su nastali. Zato su u praksi prepoznate sledeće vrste termoizolacionih materijala:
- prirodni termoizolacioni materijali;
- sintetički termoizolacioni materijali;
- proizvodi mineralnog porekla;
- termoizolacioni betoni i malteri;
- poliuretani.
Vrste termoizolacionih materijala organskog porekla
Prirodni termoizolacioni materijali
Iako se danas primenjuju moderni termoizolacioni materijali vrste termoizolacionih materijala na prirodnoj bazi se i dalje koriste ili vraćaju u upotrebu.
Razvoj tehnologije i industrije u oblasti termoizolacionih materijala nije istisnula upotrebu materijala na bazi plute kao materijala za termoizolaciju. Pluta kao izolacija objedinjuje sve zahtevane osobine. Mogu se praviti i termoizolacioni materijali od otpadaka plute koji se melje, lije i oblikuje u obliku ploča, kokila i dr. uz dodatak mekog veziva kao što je bitumen, tutkalo, vodeno staklo, kaolin.
Pored neizostavnih ploča od plute koriste se i ploče od trske, koje su dobijene presovanjem stabljika. One zadovoljavalju sve navedene kriterijume i predstavljaju dobru podlogu za malterisanje. Zatim izolacija na bazi konoplje (blokovi, paneli, ploče i sl.), dobijaju se materijali koji imaju veoma dobre termoizolacione osobine.
Najpoznatije ploče koje su dobijene od prirodnih materijala su heraklit ploče, to su ploče od drvenih vlakana povezane magnezitom. Heraklit ploče su otporne na insekte, truljenje, upijanje vode, a i otporne su na visoke temperature pa se koriste kao zaštita od požara.
Izolacija celulozom proizvodi se od recikliranog papira ili mase drvenih (biljnih) vlakana. Celulozna izolacija se koristi kao materijal za popunjavanje različitih šupljina i prostora, ali se takođe proizvode i celulozne izolacione ploče i paneli. Toplotna provodljivost celulozne izolacije varira u zavisnosti od temperature, sadržaja vlage i gustine mase.
U ovoj grupi treba pomenuti i izolaciju od slame, drvenih vlakana, kao i izolaciju od ovčije vune.
Više informacija o termoizolacionim blokovima od gline možete naći u našem tekstu na strani termo blokovi cena.
Sintetički termoizolacioni materijali
Sintetički materijali su vrste termoizolacionih materijala koje su u širokoj upotrebi. Osnovni sastojak ovih materijala je polistiren, koji je termoplastična masa nastala polimerizacijom stirena. Kao termoizolacioni materijal koriste se krupne kompaktne granule prečnika 1-3mm. Najčešće korišćeni termoizolacioni materijali iz ove grupe su: ekspandirani polistiren – stiropor (EPS) i ekstudirani polistiren – stirodur (XPS).
- ekspandirani polistiren (EPS) – uglavnom u vidu ploča koje su formirane sinterovanjem granula pri povišenoj temperaturi,
- ekstrudirani polistiren (XPS) – formira se mešanjem granula polistirena na visokim temperaturama uz naknadno uvođenje agensa za stvaranje pene
EPS i XPS u građevinarstvu koristimo i kao hidroizolaciju, zvučnu izolaciju podova i toplotnu izolaciju zidova i ravnih krovova. Ekspandirani polistirol (stiropor), zahvaljujući relativno niskoj proizvodnoj ceni (videti stiropor cena) i odličnim termičkim karakteristikama, veoma je rasprostranjen. Odlikuje se malom zapreminskom masom i niskim koeficijentom toplotne provodljivosti, malo upijanje vode i vodene pare, materijal sa svojstvom samogasivosti kao i sa mogućnošću potpunog recikliranja. Razlika u upotrebi EPS-a i XPS-a je u tome što stirodur može da izdrži veće opterećenje, zato je primeran za izolaciju podnih površina, npr. podova, i koristi se tamo gde će biti veći pritisak na površinu.
Poliuretan – vrste termoizolacionih materijala na bazi plastičnih masa
U klasi plastičnih masa najfleksibilniji element su poliuretani. Što se ove vrste termoizolacionih materijala tiče, ovi penasti materijali u zavisnosti od inicijalne sirovine mogu biti širokog dijapazona u pogledu gustina i mekoća.
Kao materijal za toplotnu izolaciju iz grupe poliuretanskih materijala koristi se poliuretanska pena u spreju (PU ili PUR pena). Karakteristika ovog tečnog materijala za izolaciju je da se on prilikom nanošenja širi i da prilikom širenja nekoliko puta poveća svoju zapreminu u odnosu na početnu. Dodatna osobina PUR pene je da je ona prilagodljiva, odnosno ona može da da krajnji proizvod koji je mekan (polutvrd) ili penu velike gustine.
PUR pena može se koristiti kao: izolacioni materijal, vazdušna barijera, zaptivač, regulator vlage i kao barijera za vodu. Ukoliko se koristi kao materijal za toplotnu izolaciju karakteriše ga visoka vrednost termičke otpornosti.
Smatra se da PU-pena ekološki materijal koji ne utiče na ozonski omotač naše planete. Pored toga njenom upotrebom dobijamo energetski efikasan objekat. Ali, njenom upotrebom postoji rizik pojave požara. Požar može nastati na dva načina: sagorevanjem pene unutar objekta i, ukoliko se ne postavi izolacija na pravi način, dolazi do generisanja toplote koja može biti uzrok nastanka požara.
Termoizolacioni betoni i malteri
U literaturi često se navodi da su malteri i betoni vrste termoizolacionih materijala sa konstrukcijskim svojstvima. Njihova višestruka svojstva čini ih veoma dobrim izborom za izvođenje termičke izolacije objekata.
Laki betoni
Laki betoni su oni betoni koje karakteriše mala zapreminska masa. Betoni ove vrste dobijaju se na bazi cementa, vode, aditiva i tzv. lakih agregata koji mogu biti organskog (drvena vuna, strugotina od drveta, sitnež od plute, ljuspice semenki…) i neorganskog (od lakih stena – tuf, plovućac; drobljena opeka; ekspandirana glina – keramzit…) porekla. Zbog svojih karakteristika mogu se koristiti za termo i zvučnu izolaciju objekata. Osnovne karakteristike, sem odličnog termičkog svojstva čvrstoće i izdržlljivosti u odnosu na ostale materijale za termičku izolaciju, jesu te da su vodonepropusni ali i paropropusni, kao i nezapaljivi.
Penoplast betoni
Kombinacija penoplasta (kuglice stiropora ili stirodura), cementa kao vezivnog sredstva i aditiva dobijaju se materijali koji se odlikuju odličnim kako mehaničkim, tako i termičkim svojstvima.
Ova smeša ima široku primenu i koristiti se kao malter, cementna košuljica, ravnjajući sloj, od nje se mogu praviti izolacione ploče i blokovi koji se koriste kao elementi za zidanje.
Kada se koristi kao termoizolacioni materijal ima sledeće osobine: niski koeficijent toplotne provodljivosti i dobre protivpožarne osobine.
Kaverozni (jednozrni) betoni
U sastav ovih betona ulazi jedna frakcija i cementna kaša ili cementni malter koji služe samo za „slepljivanje“ agregata. S obzirom na mali sadržaj cementa i veliku poroznost, oni uglavnom nemaju veliku čvrstoću. A zbog izuzetno male zapremiske mase, važe za veoma dobre termičke izolatore.
Ćelijasti betoni (gas-betoni i peno-betoni)
Pored cementa, vode, agregata dodaju se različiti aditivi koji imaju ulogu da se ostvari porozna struktura očvrslog betona. Odlikuje ih velika poroznost i mala zapreminska masa. Gas-betoni se proizvode fabričkim putem, i često se oblikuje u blokove. Peno-betoni nastaju mehaničkim putem (mešanjem, bućkanjem…)
Termoizolacioni malteri
Termoizolacioni malteri su smeša mineralnih veziva, vode, agregatai sirovina organskog i neorganskog porekla (šljaka, tuf,keramzit, ekspandirana glina, perlit, kuglice ekspandiranog stiropora…). Odlikuje ih odlično termoizolaciono svojstvo, nezapaljivost, velika poroznost, velikaotpornost na mraz, UV zračenje i udarce, hemijskastabilnost, laka ugradnja, kao i ne visoka cena koštanja. Ali oni nisu pravi termoizolacioni materijali. Iako posjeduju određenu termoizolacionu moć, ne mogu biti zamjena za izrazite termoizolatore, već samo doprinose smanjenju provodljivosti toplote tamo gde su ugrađeni.
Vrste termoizolacionih materijala mineralnog porekla (mineralna vuna)
Staklena vuna
Proizvodi se od kvarcnog peska i recikliranog stakla. Odlikuje je mala zapreminska masa, paropropusnost i lako prilagođavanje obliku ugradnje, idealna za ugradnju u kose krovove i potkrovlja. Smatra se da građevinski materijali sa najboljim karakteristikama termoizolacije su proizvodi od staklene vune. U proizvodnji staklene vune se koriste savremene tehnologije i vezivna sredstva na ekološkoj osnovi. Prilikom ugradnje mora se voditi računa jer može da izazove iritaciju kože, očiju ili respiratornog trakta.
Kamena vuna
Ovaj materijal se dobija od kamena vulkanskog porekla (dolomita, dijabaza i bazalta) i smatra se da je nezamenjiv u sistemima protivpožarne zaštite, a odličan su materijal za toplotnu i zvučnu izolaciju. Ploče od tvrde kamene vune se koriste i za izradu izolacija objekata sa spoljne strane, kao i za podne izolacije, a ploče od meke i polutvrde kamene vune za sve ostale slučajeve. Sve više se i sa kamenim vunama vodi računa o ekologiji, tako da su i kod kamenih vuna vezivna sredstva na bazi organskih materijala.
Vrste termoizolacionih materijala
U tabeli ispod prikazan je sumarni pregled osnovnih termičkih materijala i njihovo poređenje u pogledu koeficijenta toplotne provodljivosti.
| Materijal | Koeficijent toplotne provodljivosti (W/(m·K)) |
| ovčija vuna | 0,035–0,040 |
| penasto staklo | 0,060 |
| stirodur | 0,025–0,033 |
| kamena vuna | 0,035–0,040 |
| stiropor | 0,035–0,040 |
| staklena vuna | 0,032–0,045 |
| zid od bala slame* | 0,13 |
| drvo | 0,040–0.050 |
| aerogel | 0,013 |
| ekspandirana glina | 0,10–0,18 |
| celuloza | 0,037–0,038 |
| konoplja | 0,038–0,043 |
Najbolji materijal ne može se izabrati samo na osnovu jedne osobine (o kojima je bilo reči na početku) već više njih od kojih su najvažnije: toplotna provodljivost, specifični toplotni kapacitet (količina toplote koja je potrebna za podizanje temperature 1 kg materijala za 1 Kelvin) i toplotne inercije (kapacitet materijala da akumulira toplotu).
Aleksandra Andrić, d.i.g.
