Protectia Termica a Cladirilor

Protecția termică a clădirilor este un subiect care a prins foarte mare amploare în lume dar și în țară începand cu ultimul deceniu. Am ales această temă pentru eseu, deoarece greșelile care țin de acest subiect sunt atât de multe și de diverse, gasindu-se în toate etapele de existentă ale clădirii. Greșelile originează încă de la concepția și proiectarea clădirii, însă se pot ameliora (sau din contra, agrava) odata cu o execuție de calitate (sau dimportivă) a unui proiect de termoizolare. Totodată, erorile care țin de exploatarea clădirilor nu sunt nici ele de neglijat atunci când vine vorba de termoizolare.

Greșelile de proiectare țin de cele mai mult ori de o conformare greșită sau o subdimensionare a elementelor anvelopei, neconform cu normele stabilite pentru zona geografică în care se realizează respectiva clădire. Elementele vitrate, care asigură iluminatul natural, oferă o protecție termică mult mai redusă decât cele opace, de aceea ponderea lor în întregul ansamblu de închidere ar trebui să se rezume la strictul necesar asigurării iluminatului natural, ponderea aceasta fiind tot mai mult depașită în condițiile stilistice arhitecturale ale epocii contemporane. O conformare deficitară provine și dintr-o inconsiderare a orientării clădirii : suprafețe foarte mari vitrate catre vest neprotejate pintr-un sistem de protecție solara adecvat pot aduce aporturi importante de caldura la interiorul clădirii, ducând la disconfortul termic al locatarilor și implicit la un consum mai mare de energie datorat folosirii pentru racire a instalatiilor de aer conditionat (care pot deasemenea să creeze un disconfort omului prin antrenarea artificială a unui curent de aer). Deasemenea, suprafețele foarte mari vitrate pe latura de nord a clădirii reprezinta cazul invers al celui descris mai sus, pe timpul iernii, aceste incaperi fiind greu și scump de încalzit. Sudimensionarea elementelor anvelopei se refera de cele mai multe ori la o grosime prea mică a pereților exteriori. Din dorința de economie a banilor, sau a spațiilor (spații mai mari la interior), se recurge uneori la realizarea unor pereți exteriori cu dimensiuni prea mici pentru a putea fi eficienți termic în regimul climatic în care se înscrie țara noastră. Normativele actuale prevăd ca un perete exterior din blocuri ceramice cu goluri să aibă dimensiunea minimă de 38 cm pentru a fi eficient termic, în caz contrar se va recurge la adaugarea de materiale termoizolante care sa aducă plusul de rezistentă termică necesară.

Cu aceste mențiuni vreau să încep acest referat, care va trata problemele și greșelile întâlnite în execuția lucărilor de protectie termică a elementelor opace ale anvelopei (pereții), prin exemplificari de reabilitari termice recente din București, neintrând în detaliile de protecție solara și ale sistemelor de control solar aplicate suprafetelor vitrate.

Opțiunea pentru tratarea acestei teme am facut-o datorită faptului că, de cand m-am mutat în apartamentul în care locuiesc acum în București, am fost martoră a mai multor efecte negative ale termoizolării incorecte sau prost făcute și am observat foarte multe greseli legate de acest subiect chiar în cartierul în care locuiesc, si mai mult decat atât, chiar în apartamentul în care stau. Aceste lucruri le voi exemplifica prin comentarii și fotografii în paginile ce urmeaza, completand eseul cu informații tehnice și legislative care țin de acest subiect.

Protecția termică a anvelopei clădirilor:

Anvelopa clădirii este reprezentată de suma tuturor elementelor constructive care definesc spatiul interior al unei construcții, separându-l de cel exterior. Aceste elemente de închidere, prin proprietățile și caracteristicile lor, au un rol determinant în realizarea confortului. Prin proprietățile anvelopei se poate înțelege dimensiunea geometrică finită a elementului de închidere iar caracteristicile ei se refera la capacitatea de conductivitate termică, la pearmeabilitatea la vapori și aburi și altele.

După cum sunt enumerate și în lista aferentă “Programului național privind creșterea performanței energetice a blocurilor de locuințe” cateva dintre obiectivle reabilitării termice sunt :

izolarea termică a peretilor exteriori ai blocului;

înlocuirea ferestrelor întregului bloc și a ușilor exterioare existente cu unele superioare calitativ, care vor izola mai bine fiecare încapere;

termo-hidroizolarea acoperisurilor sau a terasei/termoizolarea planșeului de peste ultimul nivel, în cazul existenței șarpantei;

izolarea termică a planșeului peste subsol, în cazul în care prin proiectarea blocului sunt prevăzute apartamente la parter; și altele

dintre toate acestea însă, ultimile două sunt rar realizate în proiectele de reabilitate termică, iar înlocuirea tâmplăriilor se face în graba (ducând la probeleme de tipul neetanșeitaților, sau, și mai grav/amuzant montarea lor inversă – cu mânerul de deschidere la exteriorul clădirii) ducând astfel la un rezultat inferior celui dorit și așteptat.

Toate aceste prevederi ale acestui program sunt de dorit a fi indeplinite pentru realizarea următoarelor obiective :

realizarea unui climat interior cares să respecte limitele de confort (luate în conformitate cu destinația clădirii) în condițiile reducerii pierderilor de căldură de la interior către exterior;

realizarea unei stabilități termice necesare limitării oscilațiilor temperaturii aerului interior și pe suprafața interioară a elementelor de construcție;

evitarea condensării vaporilor de apă atât la suprafața interioară a elementelor de construcție cât și în interiorul acestora;

reducerea costurilor de întreținere pentru încalzire și apă caldă de consum; și altele.

Pentru asigurarea unei protecții termice eficiente se folosesc material termo-izolante. Aceste material termoizolante se pot grupa în doua categorii : materiale sintetice: vata minerală de sticlă, polistiren expandat, polistirenul extrudat, spu-ma poliuretanică; și materiale naturale: pluta, lâna, paiele, stuful, cânepa. Cel mai folosit materal termoizolant în proiectele de reabilitare termica din Romania este polistirenul expandat, chiar daca este cunoscut faptul că acesta nu lucrează bine impreună cu zidaria de caramidă din care sunt alcătuite închiderile blocurilor intrate în acest program, în țară se aplică principiul repede și ieftin – licitațiile pentru aceste intervenții fiind de cele mai multe ori castigate de cel mai ieftin proiect în detimentul evindent al calitătii acestuia.

Grosimea stratului de material termoizolant influențează direct protecția termică. Creșterea grosimii duce la reducerea pierderilor de căldură și implicit la reducerea puterii necesare a instalației de încălzire și, deci, a consumului de combustibil. În același timp, mărirea izolației termice conduce la creșterea costului acesteia. Soluția de alcătuire a elementelor de închidere, atât a celor vitrate, cât și a celor opace, influențează în mod direct costul investiției pentru partea constructivă, pentru instalația de încălzire, consumul de energie folosit sub formă de combustibil pentru producerea căldurii în instalația de încălzire, consumul de energie înglobată în partea de construcții și în partea de instalații de încălzire. Energia înglobată este energia consumată sub formă de combustibil sau energie electrică la producerea materialelor folosite în construcția respectivă, începând cu materia primă până la forma lor finită, precum și pentru transportul lor.

Deși toate acestea par a fi suficiente argumente pentru a convinge investitorul de necesitatea acestei intervenții, și deși teoretic lucrarile de anvelopare termica ale cladirilor par a avea ca scop bunastarea beneficiarului, datorită modului de punere în operă și a tipurilor de materiale folosite, de cele mai multe ori, pe termen lung, intervenția nu doar că nu își îndeplinește funcția pentru fae a fost făcută, ci, mai mult decat atât poate duce la degradarea în timp a petetilor, lucru cunoscut și ca “îmbolnavirea clădirii”, lucru care are repercusiuni negative asupra celor care folosesc cladirea respectivă.

După cum spuneam, în programele de reabilitare termică de la noi din țară, polistirenul este materialul care este folosit pentru reducerea transferului de energie termică, deși este știut faptul că acesta nu lucrează bine cu zidaria din care sunt făcute blocurile pe care se aplică acest sistem, polistirenul nelasând peretii să respire. Prețul scazut în comparație cu celelalte materiale termoizolatoare și proprietățile bune de izolator termic recomandă polistirenul pentru aceste intervenții, însă din practică (și din exemple celorlalte tări care au început mai devreme ca noi intervențiile de reabilitare și care au observat efectele nefaste ale utilizării acestui polistirenului înterzicând utilizarea lui pentru anveloare) s-a constatat că acesta nu lasă zidăria să “respire” acțonând ca o cămașă de plasic pe cladire. Deși de regulă, materialele, cu cat sunt mai termoizolante, sunt mai permeabile la trecerea vaporilor, polistirenul face excepție.

Deasemenea folosirea acestui material pe cladirile mai inalte de P+4 este nerecomandată, chiar interzisă, întrucât polistirenul arde foarte ușor. Fiecare material de construcție se încadrează într-o anumită Euroclasă de siguranță la foc începând de la A (beton, sticlă, cărămidă) la  E (textile, lemn netratat). Polistirenul, atât cel expandat cât si cel extrudat, se încadrează în clasa cea mai defavorabilă din acest punct de vedere, adică clasa E. Materialele ce aparțin clasei E de siguranță la foc se presupune că vor atinge faza de flashover în mai puțin de 2 minute de la declanșare incendiului și în plus arderea lor contribuie semnificativ la dezvoltarea incendiului. („Flashover” e un termen ales pentru intervalul de timp când focul izbucnește violent crescând nimicitor în intensitate și extinzându-se foarte rapid. Flashover-ul e un moment cheie pe care toate sistemele și scenariile de siguranță la foc încearcă să-l amâne ca să se poată evacua clădirea iar pompierii să aibă timp să intervină.) Toate aceste sisteme de termoizolare, folosite în masă, sunt alcătuite pe bază de polistiren și foarte important, un strat acoperitor de tencuială de ciment armat cu fibră de sticlă, tot acest sistem fiind fixat mecanic pe fațada clădirii. Stratul acoperitor de tencuială are rolul de protecție în cazul unui incendiu și reprezintă motivul principal datorită căruia acest tip de material termoizolant nu rămâne în Euroclasa E ci urcă în Euroclasa B. Euroclasa B, în principiu înseamnă că materialul respectiv deși contribuie la dezvoltarea incendiului, nu duce la o situație de flashover în primele 20 de minute ceea ce înseamnă că victimele au la duspizitie 20 minute timp de evacuare iar pompierii tot 20 de minute timp de intervenție eficientă. Un scenariu foarte posibil de aprindere a acestor fatade este cel dat de scurt circuitarea urmata de flamă a aparatelor de aer condiționat aflate pe fațadă, precum și găurile haotice date în fațadă pentru eliminarea gazelor fierbinți de la coșurile centralelor termice de apartament.

Bineînteles că în București, și defapt peste tot în țară, aceste recomandări nu sunt respectate, anveloparea cu polistiren facandu-se pe toate blocurile de locuințe, indiferent de înalțimea acestora. După cum spuneam la începutul lucrării, voi da exemple cu care ma întâlnesc zilnic, ilustrand prin fotografii personale.

Acesta este un bloc de apartamente din cartierul în care locuiesc, bloc de P+10 care a fost recent placat cu termoizolație din polistiren expandat. Doar doua din cele patru fatade au fost reabilitate, una dintre fatadele scurte inca mai prezinta placajul de caramidă aparentă care încă arată foarte bine, în ciuda faptului că are o vâsrtă de aproximativ 40 de ani.

Reabilitarea a fost terminată de curând (chiar saptamana trecută – în toată perioada de sesiune și de predare finală de la sfarșitul acestui proiect am avut santier in fața geamului, deci mi-a fost imposibil să nu observ), de aceea cladirea arată deocamdată bine, pană și combinația de culori a tencuielii – crem cu portocaliu stins aș putea spune ca e destul de fericită prin comparație cu alele. La o privire mai în detaliu însă se pot observa deficiențele de calitate ale manoperei.

După cum se poate vedea, racordul cu soclul se face în conformitate cu recomăndarile (soclul retras de la planul fațadei pentru a evita scurgerea apelor pe soclu) însă intradosul acestui decroș este lăsat neprotejat, liber la infiltratii de insecte și apa. Totuși, sper, ca acest lucru se îsi aibă explicația în faptul că santierul este încă în progres.

În aceste doua fotografii, se poate observa (pe langă urme ale recentului santier – gunoaiele de pe jos) o greseala în fizarea profilului de colț, care a dus la crearea unui cant care în timp, datorita infiltratiilor de apa și a procesului îngheț-dezgheț va duce la desprinderea plasei si a profilului respectiv.

Întrucat aceată metodă de reabilitare termica – cu polistiren – este atat de folosită la noi, în continuare voi enumera câteva recomandări si câteva dintre cele mai mari greșeli ce pot apărea la instalarea termoizolației și modul în care acestea pot fi evitate :

stratul suport trebuie verifiat si reparat, in special in ceea ce priveste planeitatea și curațarea de praf si depuneri;

exista doua moduri diferite de lipire a placilor de polistiren pe stratul suprot: prin puncte – când mortarul adeziv este distribuit în 5 puncte pe suprafața plăcii (în colțuri și în mijlocul ei), alti producători condamna însă acest mod de lipire, spunand că deficințele lui provin din faptul că la colțuri placa de polistiren se poate curba facând dificilă succesiune urmatoarelor etape – ei încurajand lipirea prin acoperirea placii cu adeziv in proporție de minim 40%

lipirea plăcilor de polistiren pe suporturi precum BCA sau zidării vechi se face după intărirea suportului;

rosturile nedorite dintre plăcile de polistiren nu se chituiesc cu adeziv de polistiren, întrucat acesta poate crea punți termice, ci se completează cu fașii de polistiren sau cu spumă poliuretanică;

diblurile nu se montează inainte de timpul de priză a adezivului de polistiren (care este de 12-24 ore);

la zidăria plină, este recomandat ca diblul să intre minim 5 cm, iar la zidăria cu goluri, minim 8 cm; de asemenea, se alege diblul cu bolț de poliamidă sau cu bolț de oțel, in funcție de natura zidului (plin sau cu goluri);

in cazul pereților de cărămidă cu goluri, diblul nu se fixează prin percuție, deoarece se fracturează cărămida; este recomandată, in schimb, fi xarea diblurilor prin infiletare;

se recomandă ca soclul clădirii să fie retras cu minim 2 cm față de restul fațadei, astfel incat apa colectată pe fațadă să nu se scurgă pe soclu – in acest caz, se folosește profilul de soclu cu picurător;

fixarea plasei de armare se realizează numai prin inglobarea ei in stratul de adeziv de polistiren; in acest mod, plasa este prinsă intre două straturi de adeziv de polistiren, obținandu-se efectul de armare;

după aplicarea celui de-al doilea strat de adeziv de polistiren (masa de șpaclu), se lasă la maturat cel puțin șapte zile și numai după aceea se pot aplica grundul (amorsa) și tencuiala decorativă structurată.

Sursă fotografii – https://helmat.wordpress.com/2010/06/09/izolare-locuinta-cu-polistiren-ii-materiale-si-unelte-necesare/

Un alt exemplu pe care vreau sa-l dau este cel al blocului în care locuiesc. Acesta a fost reabilitat în urma cu cativa ani însă lucrarile au fost facute cu suficienta nepasare încat, deja, după doar cațiva ani, tencuiala să se fie pătată de scurgerile de pe glafurile montate deficitar si chiar să se jupească. Combinatia de culori – alb cu galben este mult mai nefericită decât în cazul arătat mai sus, însă urmele de umeseală si bucațile de tencuiala desprinsă supară mai mult, din punct de vedere estetic, decât culorile nepotrivite.

Se poate observa ca nu a fost respectata recomandarea de retradere a scoclului fată de planul fatadei precum si efectul neplacut dat de decroșurile între suprafețele termoizolate și cele vechi. (în fotogragfiile de mai jos)

Ca ultim exemplu voi da blocul de vis-a-vis la care placarea cu polistiren a ascuns în spatele ei o fatadă frumoasă, decorata cu motive geometrice, frumos realizate, a carei finisaj, în ciuda varstei sale de aproximativ 40 de ani, nu arată, în niciun caz, mai rau decat partea reabilitată. Astfel de exemple se întalnesc peste tot în București, unde fațade realizate într-un stil și cu o tehnică la care probabil nu o sa se mai revină vreodată (sau ca în primul exemplu – fațate placate cu diverse materiale – caramida, piatra etc) sunt ascunse în spatele acestei noi fețe care din punct de vedere esthetic este net inferioară.

aceste fotografii sunt facute pe aceeasi fațadă. reabilitat?