Šiltinimas iš vidaus

Įvadas

Statybos fizikos požiūriu senų mūrinių namų išorines sienas reikėtų šiltinti iš išorės, nes šiltinimas iš vidaus neigiamai veikia esamas sienų konstrukcijas.

• Santykinės drėgmės lygis senosios išorinės sienos konstrukcijoje padidėja, nes senoji siena žiemą yra vėsesnė – tai lemia viduje esantis šiltinamasis sluoksnis. Taip sienoje gali atsirasti vidinis pelėsis.
• Padidėjusio drėgmės lygio problema kyla ne tik žiemą, bet dėl vidinio šiltinamojo sluoksnio senosios sienos papildomai drėksta ir vasarą. Papildomas šiltinamasis sluoksnis neleidžia drėgmei prasiskverbti į patalpą.
• Net ir esant palyginti nestoram šiltinamosios medžiagos sluoksniui, žiemą šaltis prasiskverbs pro visą išorinę sieną iki šiltinamojo sluoksnio. Kartu su padidėjusiu drėgmės kiekiu kyla didelė senų sienų pažeidimo šalčiu rizika.

Taigi, neapdairiai apšiltinus seno mūrinio pastato vidų galima nepataisomai pakenkti laikančiajai konstrukcijai. Dešimtmečius ir šimtmečius gerai išsilaikiusios išorinės sienos dėl papildomos drėgmės gali pradėti pelyti ir net irti dėl šalčio daromos žalos. Drėgmė gali labai lengvai pažeisti senose akmeninėse sienose esančias medines konstrukcijas.

Dėl pirmiau minėtų priežasčių taisyklė, kad daugiau izoliacijos, geresnė izoliacinės medžiagos λ vertė ir geresnė apšiltintos sienos U vertė yra geri dalykai, nėra taikoma vidaus šiltinimo atveju. Šiltinant iš vidaus daugiausia dėmesio reikėtų skirti tam, kad užtikrintumėte ilgalaikį senosios išorinės sienos konstrukcijos saugumą.

Šiltinti iš vidaus reikėtų tik tokiu mastu ir tokiomis medžiagomis, kad senose sienose būtų užtikrintas toks temperatūros ir drėgmės režimas, kuris nesukeltų kondensacijos ir šalčio daromos žalos.

Toliau pateiktos diagramos aiškiai rodo iš vidaus pridėtos šiltinamosios medžiagos poveikį senosios sienos temperatūros režimui žiemos metu. Skaičiavimai yra pagrįsti prielaida, kad patalpų temperatūra yra 20 °C, o lauko temperatūra yra -5,8 °C, t. y. vidutinė vasario mėnesio temperatūra Estijoje. Skaičiavimai yra atlikti naudojant programą DofTherm 2.2.

Kaip aiškiai matyti iš diagramos dešiniajame grafike, apšiltinus seną šaltą akmeninę sieną, kurios U vertė yra U=1W/(m²∙K), plonomis, tik 5 cm storio PIR šiltinamosiomis plokštėmis, sena akmeninė siena visiškai įšils, kai lauko temperatūra bus -5,8 °C! Minusinė temperatūra pasiekia šiltinamąją plokštę.

Jei šiltinimui naudojamos 10 cm storio bauroc RENOVE plokštės, senosios sienos vidiniame paviršiuje palaikoma teigiama temperatūra, o tai naudinga norint išsaugoti senosios sienos konstrukciją.

Lyginant su bauroc RENOVE, apšiltinus PIR plokštėmis, sienos šiluminės savybės būna šiek tiek geresnės, tačiau kyla didesnė ilgalaikė pastato išorinių sienų pažeidimo rizika.

Kapiliarinė aktyvioji šiltinimo medžiaga

bauroc RENOVE šiltinamosios plokštės yra gaminamos iš akytojo betono, kuris yra kapiliariškai aktyvi ir vandens garams laidi medžiaga. Kapiliarinis aktyvumas reiškia, kad medžiaga dėl kapiliarinių jėgų perduoda kondensuotą vandenį į sausesnę medžiagos vietą. Tokiame šiltinamosios medžiagos sluoksnyje yra du priešpriešiniai drėgmės srautai:

1. Dėl difuzijos vandens garai iš šiltesnio oro juda link šaltesnio, nes šiltesnio oro absoliuti drėgmė (g/m³) paprastai yra didesnė (vandens garų kiekis yra g/m³).
2.  Jei drėgmė kondensuojasi šaltoje vietoje, kapiliarinės jėgos nukreipia susikondensavusį vandenį į šiltesnę ir sausesnę medžiagą.

NB! Esant tinkamo storio šiltinamajam sluoksniui kondensatas paprastai nesusidaro šiltinamojo sluoksnio viduje arba po juo. Kapiliarinis aktyvumas yra pasyvus apsaugomasis mechanizmas, padedantis šaltuoju metų laiku šalinti besikondensuojančią drėgmę. Medžiagos kapiliarinis aktyvumas yra naudingas tik tuo atveju, kai kondensavimosi procese vanduo neužšąla, t. y. temperatūra šiltinamojoje medžiagoje yra pliusinė. Kai kurie moksliniai tyrimai parodė, jog vanduo, kuris kondensuojasi akytajame betone, išlieka skystos būsenos net esant keliems laipsniams šalčio.

Alternatyvių šiltinamųjų medžiagų palyginimas

Toliau pateiktame paveikslėlyje yra pateiktas kompaktiškas keturių skirtingų šiltinamųjų medžiagų, skirtų sienoms šiltinti iš vidaus, palyginimas.

• Šiltinamoji medžiaga, praleidžianti vandens garus, pavyzdžiui, mineralinė vata.
• Garams laidi šiltinamoji medžiaga, padengta garus izoliuojančiu sluoksniu.
• Vandens garams nelaidi šiltinamoji medžiaga, pavyzdžiui, PIR, XPS, stiklo putos.
• Šiltinamoji medžiaga, pasižyminti kapiliariniu aktyvumu ir laidi vandens garams, pavyzdžiui, akytasis betonas arba kalcio silikatas.

Šaltinis: „Hygrothermal Performance of Masonry Walls Retrofitted with Interior Insulation in Cold Climate“. Paul Klyšeiko mokslų daktaro disertacija, Taltech / Talino technologijos universitetas, 41/2022

Spalvų skalėje yra išskirtos drėgnesnės (tamsesnės sritys) ir sausesnės (šviesesnės sritys) vietos. Vandens garų kondensacijos vietas žymi vandens lašeliai. Kairiajame stulpelyje yra nurodytas šaltasis sezonas (žiema), o dešiniajame – šiltasis sezonas (vasara).

Toliau pateikiame trumpą palyginimo santrauką:

1. Šiltinti iš vidaus vata netinka, nes žiemą drėgmė kondensuojasi ant vėsaus senos sienos paviršiaus.
2. Šiltiniti iš vidaus medžiaga su garų barjeriniu sluoksniu netinka, nes vasarą drėgmė kondensuojasi šiltinamosios vatos viduje, po garų barjeriniu sluoksniu.
3. Galima šiltinti vandens garams nelaidžia  medžiaga. Atsižvelgiant i konstrukcijų kokybę ir medžiagų senėjimą, ilgainiui kyla pavojus, kad žiemą dėl oro nuotėkio ant vėsaus senos sienos paviršiaus gali kondensuotis drėgmė. Drėgmės ir šalčio derinys gali pažeisti pastatą. Vasarą siena negali išdžiūti patalpos pusėje, todėl vasarą drėgmės lygis senoje sienoje būna didelis ir joje gali susidaryti bei plisti pelėsis.
4. Galima šiltinti kapiliariai aktyviomis, vandens garus gerai praleidžiančiomis medžiagomis. Esant labai šiltam ir drėgnam patalpos orui, ant senos sienos vidinio paviršiaus kondensuojasi daugiau vandens nei jo gali pašalinti kapiliarinis drėgmės srautas. Jei šiltinamasis sluoksnis yra per storas, neigiamai temperatūrai pasiekus šiltinamąją medžiagą padidėja šalčio pažeidimų rizika, ir šiltinamoji medžiaga gali būti pažeista greičiau nei senoji sienos konstrukcija.