O casa ce are ziduri din beton neizolate termic va avea un risc crescut de apariție a condensului și mucegaiului față de o casă cu ziduri izolate termic.

Izolarea termică a locuințelor este un aspect care îi preocupă deopotrivă pe ingineri, dezvoltatori imobiliari, dar și pe beneficiarii locuințelor.

Prin izolare termică se reduc consumurile de energie și costurile, mai ales dacă materialele folosite sunt eficiente și au coeficienți foarte buni de izolare termică.

Luăm pentru exemplificare cazul pereților din beton, însă calculul se poate face și pentru zidărie, BCA sau pentru orice alt tip de material de construcții. În condițiile actuale însă, din punct de vedere al prețului, rezistențelor, eficienței și prețului, betonul este unul dintre cele mai folosite materiale, așadar calculul este adaptat valorilor și caracteristicilor acestuia.

Caracteristicile tehnice ale elementelor din beton

Betonul este un material rece, cu o structură poroasă, care permite infiltrarea în capilaritate a apei provenite din infiltrații sau umezeală. Betonul este un material care are o rezistență foarte bună la compresiune, fiind un material compact, însă are rezistențe medii la întindere din încovoiere.

Pentru a compensa acest lucru, zidurile din beton sunt realizate pe schelet de armătură, adică pe elemente din fier beton, etrieri și bare de oțel. Deși tratate anticoroziv și având rezistențe bune, armăturile pot ceda ca urmare a acțiunii apei menținute în structura zidului, așadar este imperios necesară izolarea termică, în vederea reducerii formării condensului.

Transferul termic la nivelul pereților este bidirecțional, adică masele de aer cald trec spre exterior, atunci când afară e rece și masele de aer cal pătrund în interior prin încălzirea suprafețelor. Acest proces se numește conducție termică, iar soluția de reducere a acestui transfer este izolare termică cu spumă poliuretanică.

Un perete poate fi privit sub conlucrarea a trei straturi. Pe de o parte avem stratul interior, adică partea de perete pe care o utilizăm la interiorul clădirilor, stratul exterior sau exteriorul clădirii și stratul median sau de mijloc, adică structura realizată din beton și armătură.

Stratul interior este realizat din materialele de finisare, adică tencuială, glet sau vopsea, iar la exterior lucrurile stau similar, cu specificația că în anumite situații se pot dispune elemente de armare, sub formă de plasă. Stratul interior poate fi afectat dacă nu există o izolație termică eficientă, prin apariția condensului și a mucegaiului, uneori chiar în interiorul elementului structural.

Stratul exterior al clădirii este cel expus intemperiilor, cum ar fi ploaia, vântul, soare excesiv și raza UV sau zăpadă. Vântul este de asemenea un inamic în ceea ce privește temperatura resimțită la exteriorul clădirii, pe lângă daunele pe care le poate produce la nivelul structurii (căderea tencuielii, discontinuități la nivelul izolației etc.). Pentru că este afectat de condițiile exterioare, este normal ca suprafața acestui perete să fie rece, mai ales dacă vorbim despre pereții aflați în contact cu solul.

Fiecare dintre aceste straturi permit transferul căldurii ca urmare a diferențelor de temperatură. Spre exemplu, stratul interior este cel aflat în contact cu temperatura aerului interior și cu sursele de încălzire, astfel că de cele mai multe ori temperatura acestui strat va fi mai mare mare decât cea de la nivelul exterior. Situația este propice formării condensului, diferențele de temperatură dintre interior și exterior fiind foarte mari.

Problema majoră este în structura betonului, în stratul central, adică în peretele propriu-zis. Betonul este un bun conductor termic, ceea ce înseamnă că poate transfera căldura relativ bine. Căldura se va deplasa de la partea mai caldă (interiorul clădirii) către partea mai rece (exteriorul clădirii) prin intermediul particulelor betonului. Diferența de temperatură între cele două părți ale peretelui determină viteza transferului de căldură prin beton.

Desigur, există mai multe tipuri de beton, iar compoziția acestuia poate determina și gradul de căldură care se poate pierde prin elementul structural. Acest lucru se poate determina matematic, cu ajutorul unei formule de calcul:

Q = S * (To-Ti) / R

Q reprezintă cantitatea de căldură, exprimată în sistemul metric prin Watt sau Joule, ce trece prin peretele de beton, așadar pe care o pierde elementul.

S reprezintă suprafața sau aria elementului structural prin care se realizează pierderea de temperatură. Exprimarea acestei valori se face în metri pătrați.

To-Ti, notat uneori și ΔT reprezintă diferența de temperatură între fețele elementului structural. Aceasta poate fi calculată prin scăderea temperaturilor, sau altfel spus, temperatura de la fața exterioară minus temperatura de la fața interioară a elementului structural. Nici nu sunt necesare aparate performante care să facă această determinare, metoda observației fiind suficientă.

d- notat adesea și cu alte litere, indică grosimea elementului structural, în cazul de față grosimea zidului la nivelul căruia facem calcului.

R este rezistența termică a materialului, calculată cu formula (λ)W/mK/ d (mm), unde (λ) este conductivitatea termică, iar d este grosimea stratului.

K sau λ reprezintă coeficientul de conductivitate termică al materialului, însemnând cantitatea de căldură ce trece prin element într-o unitate de timp, în condiții de o unitate diferență de temperatură între fețele elementului și o grosime de o unitate.

Având relația de calcul este foarte simplu de determina care este cantitatea de căldură pe care o pierde un element de construcții neizolat termic, comparativ cu un alt element similar, izolat cu spumă poliuretanică cu celulă închisă sau deschisă.

Comparativ, vom analiza ambele situații, atât pe cea în care vorbim despre un perete neizolat, cât și cea în care observăm rezultatele unui perete izolat cu spumă poliuretanică cu celulă închisă, respectiv deschisă.

Pentru un perete de beton neizolat termic, expus din punct de vedere geografic într-o zonă fără expunere deosebită la intemperii, presupunem o suprafață de zid de 10 x 10 m, așadar 100 mp. Presupunem în calcul o temperatură exterioară de -10 grade și o temperatură interioară de 20 de grade, așadar o diferență de 30 de grade. Rezistența betonului este λ= 1.5/ d=25, adică R= 0,06 mp K/W.

Calcul cantitate de căldură pierdută pentru un perete neizolat termic

Date de calcul:

Q = S * (To-Ti) / R

S=100 mp

ΔT= 30 grade C

R= 0,06 mp K/W

Q= 100 mp x 30 C/ 0.06 mp K/W = 50000W=50kW

Așadar un calcul rapid ne arată că pentru o suprafață de circa 100 de metri pătrați se pierd circa 50kW, în ipoteza în care vorbim despre un perete neizolat cu o grosime de 25 cm.

Dacă repetăm același calcul pentru același perete, izolat cu spumă poliuretanică, vom obține:

Calcul cantitate de căldură pierdută pentru un perete izolat cu spumă poliuretanică cu celulă închisă

S= 100 mp

ΔT= 30 grade C

R izolație termică cu celulă închisă= 4.76 mp K/W (luând în calcul o valoare a conductivității termice (λ) de 0.021 W/mK            și o grosime de 10 cm a izolației.

R beton = 0,06 mp K/W

R totală izolație termică cu celulă închisă+beton= 4.82 mp K/W

Q= 100 mp x 30 C/ 4.82 mp K/W = 622.4 W= 0.62 kW

*toate datele au fost obținute din fișa tehnică a celulei închise.

Calcul cantitate de căldură pentru un perete izolat cu spumă poliuretanică cu celulă deschisă

S= 100 mp

ΔT= 30 grade C

R izolație termică cu celulă deschisă= 2.70 mp K/W (luând în calcul o valoare a conductivității termice (λ) de 0.036 W/mK            și o grosime de strat de 10 cm a izolației.

R beton = 0,06 mp K/W

R totală izolație termică cu celulă închisă+beton= 2.76 mp K/W

Q= 100 mp x 30 C/ 2.76 mp K/W = 1086.96 W= 1.870 kW

Dorești să afli o cotație pentru izolarea pereților casei tale cu spuma poliuretanica?

Completează formularul de mai jos și te vom contacta în cel mai scurt timp.

Ce concluzii tragem din aceste calcule?

Precum se poate vedea, diferențele de consum și pierderile pot fi foarte mari atunci când elementele structurale nu sunt izolate în mod eficient sau deloc. Un calcul sumar ne poate arăta, de asemenea, ce înseamnă aceste valori în bani, la care se adaugă și costurile care țin de reparațiile frecvente la nivelul structurii.

Din cauza lipsei izolației putem vorbi despre condens la nivelul și în interiorul elementului de beton, la atingerea punctului de rouă și la probleme asociate umidității care poate duce chiar la colapsarea elementelor din beton.

Până acolo însă izolarea elementelor structurale are în primul rând beneficii la nivelul confortului resimțit în locuință și de asemenea a temperaturilor care oferă acest confort. Este important de menționat faptul că atunci când se face un calcul precum cel realizat anterior, este nevoie de scăderea suprafețelor care nu vor fi izolate.

Noi am considerat pentru calcul o suprafață în câmp continuu, de 100 mp, însă într-un caz real există goluri pentru uși și ferestre, pe care este nevoie să le iei în calcul pentru a determina exact cantitatea de căldură care se pierde. Mențiunea aceasta este menită să atragă atenția asupra corectitudinii calculului, dar și asupra ideii că ușile și suprafețele vitrate sunt punți termice importante, prin care are loc transferul termic.

În consecință, acestea trebuie de asemenea izolate la nivel de tâmplărie și sunt necesare măsuri de menținere a confortului termic prin achiziția de sisteme de închidere de calitate.

Punct de rouă în construcție sau element de beton

Am mai discutat în materialele noastre despre umiditate și temperatură și despre importanța acestora în formarea condensului. O situație particulară a condensului este apariția punctului de rouă în elementul structural, pe care îl vom analiza separat, atât pentru peretele neizolat, cât și pentru peretele izolat, la fel ca și în cazul calculului temperaturilor și al căldurii pierdute.

În condiții normale de temperatură, punctul de rouă al zidului se află spre extremitatea exterioară, adică undeva înspre stratul exterior al zidului.

Atunci când temperaturile scad însă, punctul de rouă se deplasează în perete, putând ajunge spre zona interioară, acolo unde se formează condensul. Aerul încărcat cu vapori de apă poate condensa în structură, iar acest lucru este periculos pentru armături, dar și în contextul făinării betonului.

Izolarea termică interioară este o soluție potrivită, cu specificația că dacă se folosesc alte materiale de izolare, precum vata bazaltică sau polistirenul, este nevoie de instalarea unei bariere de vapori. Aceasta este necesară deoarece dacă punctul de rouă se deplasează, iar izolația blochează transferul termic, vaporii sunt blocați în izolație, acolo unde vor condensa.

Acest lucru va duce la apariția mucegaiului în izolație, caz în care izolația nu îți va putea îndeplini scopul.

Spuma poliuretanică cu celulă deschisă și spuma poliuretanică cu celulă închisă nu necesită instalarea unei bariere de vapori, fiind unul dintre cele mai eficiente materiale de izolare.

Structura aerată a spumei creează posibilitatea peretelui să respire și nu lasă spații libere la nivelul peretelui. În plus spuma poliuretanică se aplică fără rosturi, astfel că nu există posibilitatea creării unor breșe la nivelul structurii, care să determine migrarea punctului de rouă.

Izolând la exterior un perete lucrurile se prezintă și mai bine, deoarece materialul echilibrează temperatura și nu permite vaporilor de apă să ajungă în structură. Acesta este și unul dintre cele mai mari avantaje pe care le oferă spuma poliuretanică și implicit izolarea exterioară a elementelor de construcții.

Concluzie – ziduri izolate termic

În final, concluzia este că izolarea termică a clădirilor nu este un mit și nici o strategie de marketing. Diferențele de temperatură există, la fel și consumurile inutile care se pot întinde în timp, generând costuri pe care le-ai putea evita prin simpla izolare a locuinței. Calculul realizat pe o suprafață ipotetică ne arată cât de mare sunt diferențele de consum, iar dacă extrapolăm la nivelul unei locuințe rezidențiale, a unui spațiu de birouri sau a unei clădiri industriale acestea vor fi și mai mari, direct proporționale cu suprafețele.

Spuma poliuretanică cu celulă deschisă poate fi o opțiune benefică pentru izolarea elementelor de beton, la fel ca și spuma poliuretanică cu celulă închisă. Alegerea ține de tipul elementelor structurale, de grosimea lor și de modul de exploatare.

Ia legătura cu consultanții noștri pentru a stabili exact materialul izolator de care ai nevoie, dar și grosimea de strat. Îți stăm la dispoziție cu orice alte detalii legate de izolarea termică cu spumă poliuretanică pentru ca proiectele tale de izolare să îți ofere beneficiul reducerii cantității de căldură care se pierde la exterior.