Več kot dovolj je razlogov, da toplotna izolacija zunanjega ovoja hiše ni več le domena naprednejših, bolj ozaveščenih in morda tudi bogatejših, temveč je postala nuja za vse graditelje in lastnike, ki obnavljajo hiše. Postala je nepogrešljiv del evropskih direktiv, nacionalnih zakonov in njim podrejenih predpisov in uredb. Toplotna izolacija je izjemno pomemben del evropske okoljske politike. Ob drugih ukrepih učinkovite in manjše rabe energije v stavbah, kot so premišljena, bioklimatskim razmeram prilagojena arhitektura, kakovostno toplotnoizolativno stavbno pohištvo, kakovostna izvedba in uporaba učinkovitih tehnologij ogrevanja in hlajenja, ki izkoriščajo obnovljive vire energije, je vgradnja toplotne izolacije relativno preprost in dostopen, predvsem pa morda najbolj učinkovit ukrep, s katerim izdatno zmanjšamo toplotne izgube oziroma potrebe po toploti in hladu v stavbi.

Učinek zadostne debeline izolacije je velik

Bistvo toplotnoizolacijskega materiala je, da ovira oziroma zmanjša naravni prehod toplote. Ta prehaja s toplejših na hladnejša mesta, pozimi torej iz prostorov skozi steno ven, poleti pa vdira iz okolice v notranjost stavbe. Izgube toplote je treba nadomestiti z ogrevanjem, prevroč zrak v prostorih pa poleti navadno ohladimo s klimatskimi napravami in nočnim prezračevanjem. Rezultat uravnavanja prehoda toplote niso le manjše izgube, temveč tudi bolj enakomerna temperatura v prostoru, tudi ob stenah, saj je njihova površina zaradi toplotne izolacije toplejša. Enakomerna temperatura zagotavlja boljše bivalne razmere in večje ugodje. Ker večina vrst toplotne izolacije uravnava tudi prehod vodne pare, je ugodje v prostorih še boljše.

Drug zelo pomemben učinek, ki pogosto prepriča graditelje, da je naložba ne le v predpisano, temveč tudi v večjo debelino res smiselna, so nižji stroški ogrevanja in hlajenja. Zaradi manjših potreb po toploti je treba v prostore dovajati manj energije. Poraba energenta je manjša, zato je manjši tudi strošek zanj. Manjšo količino toplote lahko zagotovimo z ogrevalno napravo manjše moči, to pa navadno pomeni nižjo naložbo, saj pri večini naprav cena raste skupaj z njihovo močjo. Zaradi dobro toplotno izolirane hiše (seveda je treba poskrbeti tudi za vse druge dejavnike, ki vplivajo na toplotne izgube in dobitke) se poleti lahko odpovemo potratnim klimatskim napravam. Primerno temperaturo lahko ohranjamo s pravilnim senčenjem steklenih površin in učinkovitim naravnim prezračevanjem ponoči, pri katerem ustvarjamo naravni vlek. Za delno pohlajevanje prostorov pa lahko uporabimo tudi prezračevalni sistem, ki v zadnjem času postaja obvezni sestavni del tehnologije v sodobnih hišah. Poleti stroškov za hlajenje tako skoraj ni, udobje bivanja pa kljub temu ostaja na visoki ravni.

Toplotna prevodnost in gostota toplotne izolacije

Koliko toplotna izolacija zmanjša prehod toplote, je odvisno od toplotne prevodnosti posameznega toplotnoizolacijskega materia­la, njegove gostote, debeline in kakovosti vgradnje na steno. Toplotna prevodnost je vrednost, ki pove, koliko toplote preide v eni sekundi skozi kvadratni meter materia­la, debelega en meter, če je razlika v temperaturi na eni in na drugi strani en kelvin oziroma ena stopinja Celzija. Izražena je v W/mK. Manjša ko je ta vrednost, boljši toplotni izolator je material. Za toplotne izolatorje veljajo vsi materiali, ki imajo toplotno prevodnost manjšo od 0,1 W/mK, vendar za tiste, ki jih najpogosteje uporabljamo za izolacijo zunanjih sten, velja, da je njihova toplotna prevodnost od 0,022 do 0,040 W/mK, povprečna pa okoli 0,035 W/mK. Če bi upoštevali le ta dejavnik, bi bilo načeloma vseeno, katero vrsto izolacije izbrati, zato je treba upoštevati še druge lastnosti materiala in tudi stavbe.

Druga pomembna lastnost je gostota, ki pogosto določa, kam je posamezni material najbolj primerno vgraditi, da bodo njegovi učinki čim boljši. Načeloma velja, da z večjo gostoto toplotna prevodnost materiala pada, vendar le do določene točke, potem pa spet narašča. Izolacija z večjo gostoto ima večjo trdnost in mehansko odpornost, zaradi česar jo laže oblikujejo v plošče in lamele tudi večje debeline. Takšni materiali, mednje sodijo kamena volna in polistireni ter lesne vlaknenke, so primernejši za izolacijo zunanjih sten iz opeke, betona ali penjenega betona. Tako imenovane alternativne vrste izolacije (celuloza, lesni kosmiči, ovčja volna, slama, konoplja, bombaž...), ki jim pogosto pravimo tudi naravne ali celo eko, so manjše gostote, saj so v razsutem stanju. Prav tako so primerne za izolacijo zunanjih sten, vendar votlih, v katere jih vpihajo oziroma natlačijo. Če želimo z njimi izolirati zidane stene, je treba za vgradnjo narediti kalupe, zaključene pa so navadno s prezračevano fasado.

Prehod vodne pare naj bo nadzorovan

Izjemno pomembna lastnost toplotnoizolacijskih materialov je tudi njihova paropre­pustnost, ki omogoča prehod vodne pare skozi material. Ta pozimi, ko je njena koncentracija v ogrevanih prostorih višja kot v zunanjem zraku, prehaja iz notranjosti ven; večja ko je razlika na obeh straneh, močnejši je prehod vodne pare. Temu naravnemu procesu pravimo difuzija vodne pare. Slabša paroprepustnost materiala pomeni, da para ne more prehajati in v stiku s hladnejšimi površinami v materialu kondenzira. Pri večji koncentraciji se material navlaži, s tem najprej izgubi svoje toplotnoizolativne lastnosti, ob daljši prisotnosti vlage pa se v njem lahko razvijejo celo plesni in alge.

Bolj paroprepustne so izolacije organskega izvora, kot so celuloza, lesni kosmiči in vlaknenke, ovčja volna, konoplja in slama. Dobro paroprepustni sta tudi kamena in steklena volna, precej manj pa izolacije iz polistirenov. Nekatere od njih zato v proizvodnji perforirajo, naredijo jim luknjice posebnih oblik, s čimer pari olajšajo prehod. Pri fasadnih sistemih je še posebno pomembno, da so vse plasti približno enako paroprepustne oziroma, da lažji prehod vodne pare omogočajo plasti na zunanji strani stene, otežijo pa ga plasti na notranji. Notranje zidne obloge naj bi paro do določene mere vsrkale in jo pozneje postopoma oddajale v prostor.

Fasadni sistemi, tako kontaktni kot prezračevani, so sestavljeni iz več plasti. Osnova, ki jo je treba upoštevati pri izbiri toplotne izolacije, je gradbeni material, iz katerega je postavljena zunanja stena. Načeloma velja, da na opečne in tudi betonske zidane stene največkrat vgrajujemo plošče in lamele iz kamene volne in ekspandiranega polistirena. Izberemo lahko tudi lesne vlaknenke ali plošče iz stisnjene celuloze. Montažne stene, ki so votle, ali stene, narejene iz lesene skeletne konstrukcije, vse večkrat izoliramo s celuloznimi ali lesnimi kosmiči, uporabljajo se tudi steklena in kamena volna ter na primer lesne vlaknenke na zunanji strani zida, lahko pa izberemo kombinacijo teh materialov.

Združljivost sistema je nujna

V vsakem primeru morajo biti plasti oziroma materiali med seboj združljivi. Enako velja za omete na zunanji strani stene, različne lepilne malte in zaključne fasadne sloje. Teh je več, razlikujejo pa se predvsem po paroprepustnosti in vodoodbojnosti. Ločimo mineralni, silikatni, silikonski, silikatno-silikonski in akrilni zaključni sloj. Prva dva sta bolj paroprepustna, zadnji trije pa bistveno manj. Za silikatno-silikonskega je značilno, da silikatna komponenta prepušča paro navz­ven, silikonska pa zaradi vodoodbojnosti preprečuje vdor padavinske vode v fasadni sistem. Akrilni je pogosta izbira graditeljev, saj je na voljo v veliko barvnih odtenkih, tudi v takšnih, ki pri drugih vrstah zaključnih slojev niso mogoči. Zaradi svoje zaprtosti pa je najbolj združljiv s polistirensko toplotno izolacijo. Glede na pravilo zunaj manj, znotraj bolj paroprepustno lahko pri tej vrsti izolacije, ki je precej zaprta za prehod vodne pare, izberemo kateri koli zaključni fasadni sloj. Izbira se zoži že, če izberemo ekspandirani polistiren z luknjicami. Primerna sta le silikatno-silikonski in mineralni sloj. Z drugimi bistveno bolj za difuzijo vodne pare odprtimi izolacijami sta združljiva silikatni in mineralni zaključni sloj.

Učinkovitost toplotne izolacije in sploh celotnega fasadnega sistema z zunanjo steno vred je odvisna predvsem od debeline toplotne izolacije in kakovosti izvedbe. Govorimo o toploti, ki prehaja skozi zunanjo steno, torej skozi vse materiale, ki jo sestavljajo. Vrednost je izražena s toplotno prehodnostjo, meri se v W/m²K in pomeni, koliko toplote prehaja skozi kvadratni meter neke sestavljene konstrukcije (v tem primeru zunanje stene) pri temperaturni razliki en kelvin. Vrednost dovoljene toplotne prehodnosti in s tem posredno debelina toplotne izolacije, ki je potrebna, da to vrednost dosežemo, je zapisana v pravilniku o učinkoviti rabi energije v stavbah. Upoštevati jo morajo graditelji in tudi lastniki hiš, ki se odločijo za korenito obnovo stavb in želijo za to dobiti finančno spodbudo Eko sklada. Kakšne zahteve veljajo po novem in koliko toplotne izolacije je treba zato vgraditi, bo tema članka v prihodnji izdaji priloge Deloindom.