Kokiais kriterijais vadovautis renkantis medžiagas, siekiant pastatyti ne tik gražų, bet ir kokybišką bei ilgaamžį būstą? Kaip atsirinkti, kokios sienų konstrukcijų medžiagos patikimiausios veikiant Baltijos šalių klimatui, kai gamintojai ir statybininkai pateikia skirtingas rekomendacijas?
Tyrimas Latvijoje
Mokslininkų komanda iš Latvijos universiteto laboratorijų matematinio aplinkos poveikių modeliavimo ir technologinių katedros su specialistais, partneriais iš statybinių medžiagų gamybos ir statybos bei ERAF finansavimu 2011 – 2013 metais vykdė mokslinį projektą „Energijos efektyvumas ir konstrukcinių – statybinių sprendimų ilgaamžiškumas veikiant Latvijos klimato sąlygomis“.
Kadangi sienos turi ne tik atraminę ar atitvarų funkciją, bet nuo jų kokybės priklauso ir patalpų mikroklimatas, šiuo projektu buvo siekiama išsiaiškinti kokios sienų konstrukcijų medžiagos patikimiausios veikiant Baltijos šalių klimatui.
Stendai buvo statomi nuo 2012 m. rugsėjo iki 2013 m. vasario, visos matavimo sistemos buvo įrengtos iki 2013 m. balandžio, patikros ir matavimai pradėti 2013 m. sausį. Visi moduliniai namai pagal projektą buvo pastatyti iš skirtingų Latvijoje gaminamų sienų konstruktyvų. Visi namai vienodų išmatavimų su palaikomu vienodo tipo mikroklimatu. Didžiausia šio projekto užduotis buvo išsiaiškinti kokios yra pastato atitvarų savybės (energinis efektyvumas ir ilgaamžiškumas) veikiant jas natūraliomis aplinkos sąlygomis.
Pagrindiniai tyrimo uždaviniai
- Vienodos eksploatavimo sąlygos – Latvijos klimatas;
- Vienoda vidinė talpa, statybinių konstrukcijų šilumos pralaidumas U ir orientacija erdvėje;
- Vienodas apskaičiuotas energijos suvartojimas;
- Tokia pati vidaus patalpų temperatūra ir oro cirkuliacija;
- Įvairiapusis ilgalaikis monitoringas.
Išorinių sienų konstrukcijos statytos iš skirtingų medžiagų, tačiau skaičiuotinos sienų šiluminės savybės, panaudojant apšiltinimo medžiagas, suvienodintos (U ~ 0,15 …0,16 W/m2K):
- Rąstinės sienos su mineralinės vatos apšiltinimu iš vidaus ir medinių lentelių apdaila iš išorės (LOG);
- Karkasinės sienos su mineralinės vatos apšiltinimu (PLY);
- Keraminiai blokai su mineralinės vatos apšiltinimu (CER);
- Akyto betono blokai su mineralinės vatos apšiltinimu (AER);
- Eksperimentiniai keraminiai blokai užpildyti šilumą izoliuojančiomis granulėmis (EXP).
Visi namai vienodų 3x3x3 m išmatavimų ir pasaulio orientacija: langai – pietų fasade, durys – šiaurės fasade. Ventiliuojamos grindys ir dalinai ventiliuojama palėpe su apšiltinimu (U = 0,16 W/m2K). Trigubi langai (Uw = 0,72 W/m2K) ir durys (Uw = 0,82 W/m2K). Šildymas, vėsinimas ir ventiliacija naudojant oro šilumos siurblį.
Akytojo betono blokai AEROC taip pat tirti
Tyrime dalyvavusio AEROC namo statybai buvo naudojami AEROC akytojo betono blokai su išoriniu elastingos akmens vatos sluoksniu:
| Sienos sluoksniai | d, mm | λ, W/(m-K) |
| Kalkių cemento tinkas | 15 | 0,7 |
| Akytojo betono sienų blokai | 375 | 0,092 |
| Kalkių cemento tinkas | 15 | 0,7 |
| Akmens vata + medinis karkasas | 50 | 0,039 |
| Nuo vėjo sauganti plokštė | 30 | 0,034 |
| Ventiliuojamas oro plyšys | 30 | |
| Fanera | 6,5 | |
| Medinių dailylenčių danga | 40 |
U = 0,153 W/(m2K)
Svoris – 165 (kg/m2)
U = 0,160 W/(m2K)
Uw = 0,72 W/(m2K)
g = 0,5
U = 0,173 W/(m2K)
Uw = 0,82 W/(m2K)
Matuoti duomenys:
- Pastatų atitvarų šiluminė izoliacija (termonuotrauka);
- Sandarumo tyrimas prie 50 Pa slėgių skirtumo;
- Galios ir energijos suvartojimas šildymui, vėsinimui ir ventiliacijai;
- Temperatūros ir drėgmės tyrimas skirtingose patalpos zonose ir konstrukcijose;
- Šilumos pralaidumas U.
- Saulės intensyvumas lango viduje, pagrindiniai meteorologiniai duomenys.
Pirminiai rezultatai
Eksperimento rezultatai pradėti fiksuoti 2013 pavasarį, praėjus keliems mėnesiams nuo eksperimento pradžios. Tyrimo pradžioje žymiai mažesnius šilumos nuostolius su anksčiau teoriškai išskaičiuotais, parodė namai, kurių sienos pastatytos iš frezuotų rąstų (LOG) su mineralinės vatos apšiltinimu ir keraminių blokų (CER) su apšiltinimu bei karkasinių sienų namas (PLY). Šių trijų konstruktyvų sienų šilumos pralaidumas atitinka suprojektuotiems ir užduotiems reikalavimams praktiškai iškarto po statybų. Sienų iš akyto betono (AER) su apšiltinimu pirminiame tyrime rezultatai nedžiugino. Išnagrinėjus elektros energijos poreikius, paaiškėjo, jog pradiniame etape didelis energijos poreikis naudotas drėgmės išgarinimui iš dujų silikatinių blokų, tai yra blokų džiovinimui.
Akytasis betonas: mitai paneigti
Tačiau praėjus 3 metams nuo statybų, 2016 m. stebint rezultatus paaiškėjo, kad dujų silikato (AER) namo rodmenys žymiai pagerėjo – šilumos suvartojimas buvo toks pats, o kai kuriais mėnesiais net mažesnis nei namų iš kitų konstrukcijų. Be to, drėgmės kiekis akytojo betono stende per 3 metus priartėjo prie kitų stendų. Šis faktas paneigia mitus, kad akytasis betonas su laiku dar labiau drėksta. Namelis iš AEROC parodė geriausius sandarumo matavimo rezultatus tiek prieš papildomą sandarinimą, tiek po jo. O tai reiškia, jog statinio sandarumą patikimiau ir paprasčiau užtikrinti statant iš AEROC. Taip pat labai svarbu statinyje užtikrinti palankiausią žmogui mikroklimatą. Tyrimas rodo, kad AER name vidaus temperatūra svyruoja mažiausiai, tai reiškia kad aplinkoje yra užtikrinama pastovi temperatūra – mažiausia temperatūros svyravimo vidaus patalpose amplitudė garantuoja geriausią temperatūrinį komfortą žmogui. Statinyje iš AEROC, kaip rodo tyrimo duomenys, žmogus turi mažiausią tikimybę perkaisti vasarą, nes vidaus patalpose vėsiausia, lyginant su kitų konstrukcijų pastatais. Taip pat palyginus su kitais projekte dalyvavusiais namais, AER statinyje pastoviausiai iš visų užtikrinama vidaus santykinė oro drėgmė (pagal higienos normas HN 42 2004 komforto aplinka nuo 40-60 % santykinė drėgmė, pakankamos aplinkos vertės svyravimai ribose 30-75 %).
Verta paminėti, jog statant stendą iš AEROC akytojo betono, institutas nesilaikė kai kurių gamintojo rekomendacijų: statė vėlyvą rudenį, per lietų, papildomai neapsaugant sienų nuo kritulių, iškart ant įmirkusių sienų atliko apdailos darbus, sieną iš lauko pusės nutinkavo storu tinko sluoksniu – to nerekomenduojame daryti, nesulygino medžiagų būsenos prieš pradedant statybas. Tačiau nepaisant to, jog stendas buvo statomas nesilaikant rekomendacijų, pasiektas rezultatas leidžia daryti išvadą, jog namai iš akytojo betono nenusileidžia kokybe kitų konstrukcijų statiniams, yra energiškai efektyvūs ir ilgaamžiški. Galima sakyti, jog netgi statant nepalankiom sąlygom ir nesilaikant visų gamintojo reikalavimų, pastatyti blogai su AER praktiškai neįmanoma.
