Каменна вата
Този тип изолация често се изработва от базалт или от топи от други скали. Като правило този материал съдържа три компонента:
- каменни влакна;
- свързващи добавки (карбамид, формалдехидни смоли);
- водоотблъскващи добавки.
Този материал се приписва на негорими, тъй като лесно издържа на нагряване до 600 градуса и не променя неговите физически свойства и характеристики под влиянието на такава температура. Също така каменната вата има добра устойчивост на парите и ниска топлопроводимост. Най-често този материал се представя под формата на плочи или рогозки и е покрит със скрап хартия, фибростъкло или фолио.Базалтовите плочи са доста плътни, което им позволява не само да се свиват, когато са правилно изолирани, но и да поддържат добре своята форма през целия период на използване.
В допълнение, този материал идеално се съпротивлява на появата на микроорганизми. Монтирането на такава плоча е много лесно поради ниското й тегло и размер.
Едва ли вече ще се намери човек, живеещ извън екваториалния пояс на планетата, комуто да не е пределно ясно, че топлинната енергия ще става все по-скъпа и по-скъпа, така че всяка възможност за намаляване на топлинните загуби на сградите трябва да се използва най-рационално. Целта е пределно ясна и вече не е непостижима. Това е т.нар. пасивна къща, чиито топлинни загуби през строителната конструкция са съвсем малки, като за годишен разход на течно гориво за отопление се приема не повече от 1,5 l/m² използваема площ. Това означава годишно потребление не повече от 15 kWh/m². Благодарение на много добрата топлоизолация на строителната конструкция минималните топлинни загуби през дограмата и загряването на пресния въздух за сметка на замърсения при вентилация на помещенията, тези сгради се отопляват най-вече от отделяната топлина от домакинските електроуреди, от самите обитатели, от слънчевата енергия и т.н. Сгради, отговарящи на тези критерии, вече се строят, включително и в България. И ако все още те са отделни екзотични екземпляри, а не масово строителство, причината е чисто икономическа. Цената на топлинната енергия все още не е достигнала до висоти, които да позволяват първоначалната инвестиция да се изплаща в кратък срок.
Със сигурност не е далеч денят, когато това ще се случи, а дотогава пътят към „пасивната къща“ е белязан от т.нар. енергоспестяваща къща и нискоенергийната къща. За да придадем по-осезаема представа за тези понятия и да се насочим към темата на статията, ще посочим, че за „пасивна къща“ дебелината на топлоизолацията с плочи от каменна вата на Rockwool върху външните стени би трябвало да бъде около 340 mm, което осигурява коефициент на топлопреминаване на стените U≤0,1 W/m²K. За да се изпълни изискването за „нискоенергийна къща“, коефициентът на топлопреминаване на външните стени трябва да бъде ≤0,20 W/m²K (дебелина на топлоизолацията 160 mm), а за „енергоспестяваща къща“ – U≤0,30 W/m²K, което се постига при дебелина на топлоизолацията около 90 mm. Изискванията за топлоизолиране на таванската плоча на последния етаж на сградата (или под покрива) са още по-високи, като за трите типове къщи те се удовлетворяват при дебелина на топлоизолацията съответно 400 mm, 300 mm и 240 mm. Тези стойности са с известно приближение, защото зависят от топлоизолиращите свойства на използвания материал – най-често с коефициент на топлопроводност λ между 0,035 W/m.K и 0,040 W/m.K, като съответните материали по немските стандарти се обозначават с WLG 035 или WLG 040. Върху окончателния избор на дебелината на топлоизолацията влияние оказва още термичното съпротивление на тухления зид (ако има такъв), изчислените средногодишни климатични температури в района и други фактори.
Къде сме ние? Според действащите до края на миналата година норми за топлинна ефективност коефициентът на топлопреминаване на външните стени не биваше да надхвърля 0,5 W/m2K, което при зид от керамични блокове (тухли четворки) с дебелина 250 mm изискваше 50–60 mm дебелина на допълнителната топлоизолация. За да преодолеят очевидното изоставане от европейската и световната практика, нашите нормотворци най-сетне актуализираха прословутата Наредба №7 „За енергийна ефективност, топлосъхранение и икономия на енергия в сгради“ и от началото на тази година вече задължителният коефициент на топлопреминаване при външни стени е определен на U≤0,35 W/m²K. Нормативно са определени и коефициентите на топлопреминаване за останалите елементи на строителната конструкция.
С две думи, макар и осъвременени, българските норми ни приближават към изискванията за „енергоспестяваща къща“, но не съвсем. Иначе казано, минималната дебелина на допълнителната топлоизолация при саниране на съществуващи сгради трябва да бъде поне 9–10 cm, а защо не и повече, ако се гледа с разум и отговорност към бъдещето.
Промяната на нормативните изисквания за топлоизолиране на сградите у нас бе ключов фактор за отприщване на надпреварата сред производителите да предлагат нови материали за зидане, които в голяма степен или дори изцяло елиминират необходимостта от топлоизолация. Поставянето на допълнителна топлоизолация обаче е единственият изход за привеждане на съществуващия сграден фонд към съвременните изисквания за топлинна ефективност.
Ето защо реакцията на водещия в света производител на топлоизолационни материали от каменна вата – датската фирма Rockwool, която наскоро обяви, че пуска на българския пазар три от новите си материали: Frontrock Max E, Monrock E и Rockmin Plus, представлява особено голям интерес. От една страна, от световните лидери се очакват новостите, които бележат пътя за развитие на този вид материали. От друга, не бива да се забравя, че материалите от каменна вата превъзхождат всички останали конкуренти по своите физични, механични и топлоизолационни свойства. Те са най-доброто решение за повечето видове топлоизолации, а сега, с описаните в статията нови продукти, това става още по-силно изразено. Не случайно водещите европейски и световни производители на лепила, шпакловки и други материали, необходими за цялостно изграждане на многослойни топлоизолационни системи, предлагат два варианта на такива системи: луксозен и съответно по-качествен, изпълнен с плочи от каменна вата и икономичен или за благозвучие „ценово ориентиран“, с неизбежните компромиси по отношение на качеството, където заради по-ниската цена се използва фасаден стипоропор (EPS-F).
Съперничеството между тези два, единствено подходящи засега, материали за фасадни топлоизолации не е от вчера и няколко пъти сме разнищвали темата на страниците на списанието. Като изключим цената, предимството при почти всички останали показатели е на страната на каменната вата. При това изделията от този материал също така успешно се използват за подови и за подпокривни топлоизолации, за пълнеж в леки преградни стени, предстенни обшивки и вентилируеми фасади за изолиране на комини и тръбопроводи с висока температура, т.е. все места, където стиропорът е неподходящ или напълно неприложим.
Да направим още едно съществено пояснение – когато говорим за материали на Rockwool, трябва да разбираме продукти, произведени от каменна вата, получена чрез стопяване на вулканични скали. Производителите на стъклена вата предпочитат да наричат продуктите си минерална вата.
И така, преди да се спрем на специфичните качества на трите нови продукта на Rockwool, да видим какво е общото между тях, това, което отличава материалите от каменна вата от останалите топлоизолационни материали.
Каменната вата се произвежда чрез изтегляне на тънки нишки от стопилка с температура 1400–1500 °С от вулканични скали като фелдшпат, доломит, базалт, диабас и др. От тези влакна с помощта на свързващи вещества се изготвят различни топлоизолационни материали, които се отличават най-вече по своята форма, обемна плътност и твърдост, импрегнация, съответно хидрофобизиране и т.н. Тези вещества, предимно на органична основа, не надвишават 7% от крайния материал.
От изходните материали и начина на производство произтичат няколко много съществени предимства на каменната вата. Тя е напълно екологично чист материал, не гори и издържа на температури над 1000 °С, която я прави напълно несравнима с материалите от експандиран или екструдиран полистирен (EPS и XPS). Следователно материалите на Rockwool не само не се боят от топлина и открит огън, но като добър топлоизолатор за продължително време те представляват сигурна преграда срещу разпространяването на пожара.
Каменната вата е абсолютно негниещ материал, безгранично устойчив на студ, не се влияе от ултравиолетовото лъчение на слънцето, има много ниска хигроскопичност. Тя с лекота пропуска водните пари, което е също важен показател, защото чрез способността си да „дишат“ елементите на строителната конструкция остават сухи, като пропускат преминаващите откъм по-топлите помещения водни пари безпрепятствено да излизат и се изпаряват в околното пространство. За разлика от някои органични материали каменната вата изобщо не се напада от гризачи, т.е. не е необходимо да бъдат взимани специални мерки за механична защита на топлоизолацията – нещо, което също може да създаде големи проблеми. С две думи – каменната вата е „вечен“ материал.
Тя е много добър топлоизолатор. В зависимост от обемната плътност и твърдост на произведените от нея материали коефициентът им на топлопроводност е в границите от 0,035 W/m.K до 0,04 W/m.K.
Според конкретното приложение произвежданите от каменна вата топлоизолационни продукти може да бъдат с малка обемна плътност (обемна маса), да са съвсем леки и много лесно огъващи се, така че да запълват плътно кухините в леките преградни стени, при двуслойните външни стени, вентилируемите фасадни изолации или между ребрата на покривната конструкция. За облицоване на външните стени и подовите конструкции пък се произвеждат плочи с по-голяма обемна маса и съответно по-твърди. Все пак и тези плочи притежават значителна гъвкавост, което им позволява да прилепват по-плътно към по-грапави и неравни основи. Това им качество ги прави изключително ефективни при топлоизолиране на фасади с извити стени. За разлика от плочите EPS и XPS материалите от каменна вата не се трошат. Плочите за фасадна изолация на Rockwool са специално хидрофобизирани, така че да не поемат влага във вътрешността си. Дори директно изложени на силен дъжд, макар че изглеждат мокри, в действителност се овлажнява само повърхностният слой на дълбочина няколко милиметра. Тази импрегнация прави фасадните плочи водоустойчиви, макар че са порест и паропропусклив материал. Вода може да проникне в тях само под високо налягане, но дори и в такива екстремни случаи тя бързо се изпарява, материалът изсъхва и възстановява първоначалните си изолационни качества.
Освен като отличен топлоизолатор, при това негорящ и напълно непроменящ с годините своите параметри, продуктите от каменна вата изпълняват и другата в днешно време не по-малко важна функция за всяка обитавана от хора сграда – те са много добър звукоизолатор срещу ударен или въздушнопреносим шум. Ето защо навсякъде, където се поставят изисквания за шумоизолация, плочите EPS и XPS отпадат като вариант. В такива случаи се използват материалите от каменна или стъклена (минерална) вата – били те като подова, подпокривна или фасадна изолация.
