PIR топлоизолационни плочи за неотопляеми и отопляеми подове: практическо ръководство

Между 10% и 15% от енергията на една сграда може да се загуби през подовата конструкция, особено в зоните над неотопляеми помещения или при директен контакт със земята. Ефективната топлоизолация намалява топлинните загуби, подобрява топлинния комфорт и допринася за по-ниско енергопотребление.

От гледна точка на енергийната ефективност подът, заедно с фасадата и покрива, е една от основните зони, изложени на топлинни загуби. Една от честите причини за тези загуби е недостатъчната дебелина на топлоизолационния слой.

Конвенционалните топлоизолационни материали, като полистирен и минерална вата, обикновено изискват по-големи дебелини, за да се постигне препоръчителното топлинно съпротивление. Поради това компромисът често се прави именно с дебелината на топлоизолацията.

Резултатът? Студени повърхности, по-високо енергопотребление, помещения, които се отопляват трудно, и системи за подово отопление, които не работят с проектната си ефективност.

Решението? Използването на високоефективна топлоизолация, която отговаря на тези изисквания, като топлоизолационните PIR плочи.

При плочите THERMOTOP декларираната топлопроводност λD = 0,021 W/mK позволява постигането на високо топлинно съпротивление при малка дебелина, като осигурява почти два пъти по-висока топлоизолационна ефективност в сравнение с полистирена и минералната вата. Поради това PIR плочите са подходящи за оптимизиране на конструктивните коти при неотопляеми и отопляеми подове както в новото строителство, така и при проекти за реновация.

В новите сгради високоефективната топлоизолация допринася за изпълнението на изискванията за енергийна ефективност и за оптимизирането на конструктивните коти. При проектите за реновация, където всеки сантиметър е от значение, изборът на топлоизолационен материал може да определи разликата между лесна намеса и такава, която изисква промени по съществуващите врати, прагове, стълбища или инсталации.

PIR плочите отговарят на тези предизвикателства чрез високо топлинно съпротивление при малка дебелина, добра якост на натиск и дълготрайна стабилност на размерите.

Какво представляват неотопляемият и отопляемият под?

Под неотопляем под се разбира подова конструкция без вградена отоплителна система. За ограничаване на енергийните загуби в нейната слоеста структура трябва да бъде включен правилно оразмерен топлоизолационен слой.

Ролята на топлоизолацията е да намалява преноса на топлина към земята или към неотопляемите помещения, да ограничава въздействието на топлинните мостове и да поддържа по-висока температура на подовата повърхност.

При стари сгради, при които фундаментът или бетонната плоча не са топлоизолирани, изолирането на пода е от съществено значение, дори когато той не включва отоплителна система. Без подходящ топлоизолационен слой значително количество енергия може да бъде загубено през долните слоеве на подовата конструкция.

Отопляемият под представлява отоплителна система, монтирана под подовото покритие, която предава топлината към помещението отдолу нагоре. По този начин подът се превръща в лъчиста повърхност, а топлината се разпределя по-равномерно в помещението.

Най-често използваните варианти са:

• водно подово отопление, при което топлата вода циркулира през тръби, положени в замазката;
• електрическо подово отопление, изпълнено с електрически кабели, отоплителни рогозки или отоплително фолио.

И в двата случая топлоизолационният слой, разположен под отоплителната система, има съществено значение. Той ограничава топлинните загуби надолу и насочва топлинната енергия към вътрешността на помещението, като допринася за ефективната работа на системата и за по-бързото достигане на проектните параметри.

Ролята на топлоизолацията на пода в сградната обвивка

Заедно с външните стени и покрива подът е основен компонент на сградната обвивка. Когато е в контакт със земята или се намира над неотопляемо помещение, той може да се превърне в значителна зона на топлинни загуби, ако конструкцията не е правилно топлоизолирана.

Температурата на въздуха не е единственият фактор, който определя топлинния комфорт в помещението. Също толкова важна е температурата на вътрешните повърхности: стените, тавана, прозорците и пода. В едно помещение температурата на въздуха може да изглежда подходяща, но подът да остане студен, когато постоянно губи енергия към земята или към неотопляемото пространство под него. От техническа гледна точка това явление възниква, когато топлинното съпротивление на подовата конструкция е недостатъчно или когато конструкцията не е изолирана. Колкото по-малка е дебелината на топлоизолационния слой, толкова по-голямо е количеството топлина, предадено към земята или към пространството отдолу.

Проблемът се среща често:

• при къщи, изградени директно върху земята;
• в апартаменти, разположени над неотопляеми мазета;
• в помещения над гаражи, проходи или открити пространства;
• в стари сгради с неизолирани бетонни плочи;
• при пристройки, при които топлоизолацията на пода не е правилно свързана с топлоизолацията на стените;
• в проекти, при които е монтирано подово отопление без правилно оразмеряване на топлоизолацията под системата.

Експлоатационните характеристики на пода оказват пряко влияние върху:

• необходимата енергия за отопление;
• топлинните загуби към земята или към пространството отдолу;
• температурата на вътрешната повърхност;
• ефективността на системата за подово отопление;
• необходимата температура на топлоносителя;
• риска от възникване на студени зони и топлинни мостове по периферията на помещенията;
• общите енергийни характеристики на сградата.

Топлинни загуби могат да възникнат както през повърхността на пода, така и в зоните, в които непрекъснатостта на топлоизолационния слой е нарушена. Връзките между пода, фундамента и външните стени, както и фугите между топлоизолационните плочи, могат да се превърнат в топлинни мостове и да генерират допълнителни енергийни загуби.

Поради тази причина характеристиките на пода зависят не само от топлопроводността на избрания материал, но и от непрекъснатостта на топлоизолационния слой и качеството на изпълнение.

Благодарение на L-образната си сглобка PIR плочите THERMOTOP позволяват изпълнението на непрекъсната топлоизолация на пода, като намаляват риска от образуване на топлинни мостове при съединенията между плочите.

Правилно проектираният под не се свежда единствено до избора на високоефективна топлоизолационна плоча. От значение е начинът, по който е изпълнена цялата система: непрекъснатостта на топлоизолационния слой, равнинността на основата, разпределението на натоварванията, спазването на технологичните етапи, правилният монтаж и свързването на подовата топлоизолация с фундамента, цокъла и фасадната топлоизолация.

При системите за подово отопление ролята на топлоизолацията е още по-важна. Произведената топлина трябва да бъде насочена към вътрешността на помещението, а не да се предава надолу през конструктивната плоча към земята или към пространството отдолу. Ако топлоизолацията е недостатъчна или има прекъсвания, част от топлинната енергия се губи в долните слоеве. В този случай подът се загрява по-бавно, а отоплителният котел или термопомпата работят по-продължително, което води до допълнителни разходи за отоплението на същото пространство.

Чрез използването на PIR плочи THERMOTOP топлинните загуби към долните слоеве се ограничават, а енергията се насочва с приоритет към повърхността на пода и вътрешността на помещението. По този начин системата може да достигне оптималната температура за по-кратко време, да работи при проектните параметри и да поддържа топлинен комфорт при по-ниско енергопотребление.

Какви изисквания за енергийна ефективност се прилагат в Румъния?

В Румъния изискванията за енергийна ефективност на сградите се определят основно от Закон № 372/2005 относно енергийните характеристики на сградите и от Методиката за изчисляване на енергийните характеристики на сградите с обозначение Mc 001-2022.

Тези нормативни изисквания се прилагат както за нови сгради, така и за съществуващи сгради, подложени на основно обновяване.

При новите сгради целта е намаляване на енергопотреблението и постигане на стандарта nZEB, тоест категорията на сградите с близко до нулево нетно потребление на енергия. Правната рамка предвижда също 30% дял на енергията от възобновяеми източници в общото потребление на първична енергия, изчислен съгласно приложимата методика.

При основно обновяване строителните работи трябва да допринасят за подобряване на енергийните характеристики на сградата, доколкото намесата е технически, функционално и икономически възможна.

Това означава, че елементите на сградната обвивка — стените, покривът и подът — трябва да бъдат анализирани и подходящо топлоизолирани.

При подовете изискванията се изразяват в ограничаване на топлинните загуби към земята или към неотопляемите пространства и в избор на топлоизолация, която осигурява необходимото топлинно съпротивление, без да нарушава конструктивните коти на проекта.

Препоръчителни стойности за подове и долни подови плочи

Съгласно Методиката за изчисляване на енергийните характеристики на сградите с обозначение Mc 001-2022 препоръчителните стойности на коригираното топлинно съпротивление R’ за подове и долни подови плочи са:

Стойностите в таблицата се отнасят за топлинното съпротивление на целия строителен елемент, а не само за топлоизолационния слой. Дебелината на топлоизолацията не се определя единствено чрез съпоставяне със стойностите от таблицата, а въз основа на топлотехническо изчисление за цялата подова конструкция и за целевото ниво на енергийна ефективност.

Защо PIR плочите са ефективни за топлоизолация на подове?

PIR топлоизолационните плочи се характеризират с много нисък коефициент на топлопроводност (λ = 0,021 W/mK), добра якост на натиск (≥120 kPa) и висока стабилност на размерите.

Основното им предимство е ниската топлопроводност. Тя позволява постигането на високо топлинно съпротивление при по-малки дебелини в сравнение с много конвенционални топлоизолационни решения.

Такъв пример е плочата THERMOTOP AL, използвана при системи за неотопляеми и отопляеми подове. Тя има декларирана топлопроводност λD = 0,021 W/mK, минимална якост на натиск 150 kPa и се предлага с дебелини от 20 до 200 mm. PIR плочите THERMOTOP са снабдени с L-образна сглобка, която допринася за изпълнението на непрекъснат топлоизолационен слой и има съществено значение за свеждането до минимум на топлинните мостове.

Тези характеристики са важни при подовите конструкции, тъй като топлоизолационният слой трябва едновременно да изпълнява няколко функции:

1. да ограничава топлинните загуби към земята или към пространството отдолу;
2. да допринася за повишаването и поддържането на топлинния комфорт;
3. да намалява необходимата енергия за отопление;
4. да осигурява необходимата якост за поемане на постоянните натоварвания;
5. да позволява постигането на проектното топлинно съпротивление без прекомерно увеличаване на дебелината на пода;
6. да осигурява непрекъснатостта на топлоизолационния слой, включително в зоните на съединяване между плочите.

Благодарение на характеристиките на PIR плочите и защитните им облицовки основните предимства от използването им в подови конструкции са:

• намаляване на топлинните загуби и оптимизиране на дългосрочните експлоатационни разходи на сградата;
• оптимизиране на конструктивните коти благодарение на топлинните характеристики, постигнати при малка дебелина;
• по-ефективно използване на полезното пространство, особено при проекти за обновяване;
• бърз монтаж, тъй като плочите са леки и лесни за пренасяне и полагане;
• намаляване на риска от възникване на топлинни мостове между плочите благодарение на L-образните сглобки;
• добра якост на натиск и способност за поемане на натоварванията, предавани през подовите слоеве;
• висока стабилност на размерите и запазване на топлинните характеристики във времето, когато плочите са правилно подбрани и монтирани.

Чрез намаляване на насочения надолу топлинен поток отоплителната система може по-бързо да достигне проектните си параметри, да работи при по-ниски температури на топлоносителя и да поддържа вътрешната температура с по-ниско енергопотребление.

С колко може една PIR плоча да намали дебелината на неотопляем или отопляем под?

Топлинното съпротивление на един топлоизолационен материал се изчислява като отношение между дебелината на слоя, изразена в метри, и неговия коефициент на топлопроводност R = d / λ, където:

• R е топлинното съпротивление, изразено в m²K/W;
• d е дебелината на материала, изразена в метри;
• λ е топлопроводността, изразена в W/mK.

Например PIR плоча THERMOTOP с декларирана топлопроводност λ = 0,021 W/mK и дебелина 50 mm осигурява приблизително топлинно съпротивление: R = 0,05 / 0,021 = 2,38 m²K/W.

За постигането на същото топлинно съпротивление само чрез топлоизолационната плоча необходимите дебелини биха били:

Използваните стойности са представителни за продуктите, предназначени за топлоизолация на подове. Топлопроводността обаче се различава в зависимост от вида и декларираните характеристики на всеки продукт.

На практика слой PIR с дебелина 50 mm може да намали дебелината на системата приблизително с:

• 20 mm спрямо материал с λ = 0,030 W/mK;
• 30–35 mm спрямо EPS за подови конструкции с λ = 0,035 W/mK;
• 40 mm спрямо минерална вата за подови конструкции с λ = 0,038 W/mK.

За архитекта/проектанта, строителя или възложителя спестените сантиметри могат да означават:

• максимално използване на полезното пространство;
• запазване на съществуващите коти на вратите и праговете;
• намаляване на общата дебелина на системата за неотопляем или отопляем под;
• по-лесно изпълнение на връзките към тераси и балкони;
• повече налично пространство за замазката, инсталациите и системата за подово отопление;
• избягване на допълнителни строителни работи при проекти за обновяване.

Същевременно сравнението на цените между PIR плочите и другите топлоизолационни решения трябва да се извършва при еднакво топлинно съпротивление, а не при еднаква дебелина. Сравняването на два материала с еднаква дебелина не отразява действителните характеристики на системата, тъй като материалите имат различни коефициенти на топлопроводност. Правилният анализ трябва да отчита необходимата дебелина за постигане на проектните топлинни характеристики, въздействието върху конструктивните коти, разходите за допълнителни работи и дългосрочните експлоатационни разходи на сградата.

Подови системи с PIR плочи

Система за неотопляем под върху земята с PIR плочи

Неотопляемият под върху земята трябва да осигурява механична якост, контрол на влагата и непрекъснатост на топлоизолационния слой.

При решение, включващо PIR плочи както под конструктивната плоча, така и под замазката, слоестата структура може да включва:

1. Естествен терен – представлява основната опора на конструкцията.
2. Уплътнен терен – осигурява стабилност и намалява риска от слягане.
3. Капилярно прекъсващ слой – предотвратява проникването на вода по капилярен път.
4. Топлоизолация THERMOTOP – намалява топлинните загуби към земята.
5. Полиетиленово фолио – защитава топлоизолацията и разделя отделните слоеве.
6. Стоманобетонна плоча – изпълнява конструктивна функция.
7. Топлоизолация THERMOTOP – увеличава топлинното съпротивление.
8. Изравнителна замазка – служи за коригиране на евентуални неравности.
9. Подово покритие – представлява завършващия слой на системата.

Точната слоеста структура, разположението на мембраните и дебелината на всеки слой се определят в проекта в зависимост от характеристиките на терена, предвидените натоварвания, условията на влажност и целевите топлинни характеристики.

Система за водно подово отопление с PIR плочи

При отопляем под замазката се превръща в лъчиста повърхност. Тръбите нагряват масата на замазката, а тя предава енергията към помещението. За да бъде енергията ефективно насочена към вътрешността, слоят под отоплителната система трябва да ограничава топлопреминаването и загубите през долните слоеве. PIR плочите изпълняват съществена роля за предотвратяване на преноса на топлина към конструктивната плоча, фундамента и земята.

При система за подово отопление, включваща PIR плочи с алуминиево покритие, какъвто е случаят с THERMOTOP AL, алуминиевото фолио с дебелина 50 μm, положено от двете страни, се нагрява заедно със системата и допринася за разпределянето на топлината по повърхността на плочата и замазката.

При система за подово отопление с топлоизолация от плочи слоестата структура включва:

1. Естествен терен – представлява основната опора на конструкцията.
2. Слой от уплътнен насип – осигурява стабилността на горните слоеве.
3. Капилярно прекъсващ слой – не позволява проникването на вода.
4. Топлоизолация THERMOTOP – намалява топлинните загуби към земята.
5. Полиетиленово фолио – защитава топлоизолацията и разделя слоевете.
6. Стоманобетонна плоча – изпълнява конструктивна функция.
7. Топлоизолация THERMOTOP AL – ограничава преноса на топлина към долните слоеве.
8. Отоплителна система – водна система, при която топлата вода циркулира през тръби, положени в замазката; или отоплителни рогозки или електрически отоплителни фолиа при подове със суха замазка.
9. Лъчиста замазка – акумулира и разпределя равномерно топлината.
10. Подово покритие – завършващият слой на системата.

В зависимост от проектираната слоеста структура между топлоизолацията и замазката може да се предвиди и разделително и защитно фолио.

Правилното оразмеряване на топлоизолацията, и по-конкретно на PIR плочите, подпомага работата на отоплителната система в предвидения от проекта режим, като осигурява:

• по-ниски температури на подаване;
• равномерно разпределение на топлината;
• намалено време на работа;
• високо ниво на топлинен комфорт;
• ефективна експлоатация на топлоизточника при по-ниски разходи.

Съществени аспекти при проектирането и монтажа

За да може подовата система да постигне проектните си характеристики, трябва да се спазват няколко основни принципа:

• дебелината на топлоизолацията се определя чрез топлотехническо изчисление;
• основата трябва да бъде равна, чиста и стабилна;
• PIR плочите трябва да бъдат монтирани непрекъснато, с правилно затворени L-образни сглобки;
• топлоизолацията трябва да бъде защитена преди изливането на бетона или замазката;
• разположението на фолиата и мембраните се определя в зависимост от проектираната слоеста структура;
• замазката трябва да бъде оразмерена за постоянните и експлоатационните натоварвания;
• по периферията на отопляемата замазка трябва да се предвиди периферна лента;
• връзките с фундамента, цокъла, стените, праговете и инсталациите трябва да бъдат обработени отделно, за да се ограничат топлинните мостове.

Крайните характеристики зависят не само от избрания материал, но и от непрекъснатостта на системата и качеството на изпълнение.

Често задавани въпроси

Могат ли PIR плочите да се използват в системи за подово отопление?

Да. PIR плочите могат да се използват във водни или електрически системи за подово отопление, под отопляемата замазка или в подходящо проектирани сухи системи.

Благодарение на якостта на натиск, ниската топлопроводност и високото топлинно съпротивление PIR плочите ограничават топлинните загуби чрез топлопроводност към конструктивната плоча, земята или пространството отдолу. THERMOTOP AL се препоръчва от производителя както за неотопляеми, така и за отопляеми подове.

Както при проектите за енергийно обновяване, където има ограничения във височината, така и при новото строителство PIR плочите THERMOTOP представляват високоефективно решение за топлоизолация на подове.

Какво е предимството на PIR спрямо конвенционалната топлоизолация?

Основното предимство е ниската топлопроводност. За постигането на еднакво топлинно съпротивление PIR изисква по-малка дебелина от материал с по-висока топлопроводност.

Например PIR плоча THERMOTOP с дебелина 100 mm и λ = 0,021 W/mK осигурява топлинно съпротивление приблизително 4,76 m²K/W. За постигането на подобно топлинно съпротивление биха били необходими приблизително 170 mm полистирен с λ = 0,035 W/mK или приблизително 176 mm минерална вата с λ = 0,037 W/mK.

Освен това PIR плочите имат дълъг експлоатационен живот. Благодарение на стабилността на размерите те не слягат, не се свиват и не губят изолационната си способност с течение на времето. Съгласно изпитвания, извършени в нотифицирани на европейско равнище лаборатории, физическите изменения са под 3%.

Каква дебелина PIR се монтира под пода?

Дебелината се определя съвместно с архитекта или проектанта на сградата. При избора ѝ се отчита дали фундаментът или бетонната плоча вече са топлоизолирани, както и наличното пространство в слоестата структура на пода. Крайната стойност се определя чрез топлотехническо изчисление в зависимост от цялостната подова конструкция, контакта със земята, характеристиките на пространството отдолу и целевите топлинни характеристики.

Може ли PIR да се монтира директно под замазката?

Да. Плочите THERMOTOP могат да се монтират под замазката в правилно проектирана и изпълнена система. Основата трябва да бъде равна и стабилна, плочите трябва да бъдат положени непрекъснато, а върху тях се поставя предвиденото в слоестата структура фолио или разделителен и защитен слой.

Защо PIR може да бъде с по-малка дебелина от други материали?

Защото има ниска топлопроводност. Колкото по-ниска е стойността λ, толкова по-малка е дебелината, необходима за постигането на същото топлинно съпротивление.

Елиминира ли L-образната сглобка всички топлинни мостове?

L-образната сглобка допринася за непрекъснатостта на топлоизолационния слой и за намаляването на топлинните мостове, които могат да се образуват при съединенията между плочите. Тя ограничава появата на отворени фуги и на преки пътища за пренос на топлина. Топлинните мостове в зоните на връзка с цокъла, фундамента, колоните, праговете, стените и инсталациите обаче трябва да бъдат обработени отделно чрез правилно проектирани конструктивни детайли.

Как се сравняват цените на два топлоизолационни материала?

Продуктите трябва да се сравняват при еднакво топлинно съпротивление. Сравняването на цената на материали с еднаква дебелина е често срещана грешка, тъй като не отчита топлоизолационната способност спрямо дебелината на материала.

Например PIR плоча THERMOTOP с дебелина 30 mm и λ = 0,021 W/mK осигурява топлинно съпротивление приблизително 1,43 m²K/W. За постигането на подобно топлинно съпротивление биха били необходими приблизително 50 mm полистирен с λ = 0,035 W/mK или приблизително 55 mm минерална вата с λ = 0,038 W/mK.

Правилното сравнение трябва да отчита не само цената на материала, но и необходимата обща дебелина, въздействието върху конструктивните коти, разходите за спомагателните слоеве и евентуалните допълнителни работи, които могат да бъдат избегнати.

Заключение

Високоефективният под допринася пряко за топлинния комфорт, намаляването на енергопотреблението и ефективната дългосрочна експлоатация на сградата.

При неотопляемите подове PIR плочите ограничават топлинните загуби към земята или към неотопляемите пространства. При системите за подово отопление те намаляват преноса на топлина към долните слоеве и насочват енергията към вътрешността на помещението.

С декларирана топлопроводност λD = 0,021 W/(m·K), дебелини между 20 и 200 mm, L-образна сглобка и минимална якост на натиск 120 kPa плочите THERMOTOP са подходящи за проекти, при които топлинните характеристики трябва да бъдат постигнати без прекомерно увеличаване на дебелината на подовата конструкция.

Това предимство е от значение както при новото строителство, където позволява оптимизиране на конструктивните коти и интегриране на инсталациите, така и при проектите за обновяване, където всеки спестен сантиметър може да предотврати допълнителни промени по вратите, праговете или стълбищата.

Крайните характеристики обаче зависят от правилното оразмеряване на топлоизолацията, цялостната слоеста структура на системата и качеството на изпълнение. Когато тези елементи са координирани още на етапа на проектиране, подът допринася ефективно за енергийните характеристики на цялата сграда.

С PIR плочите THERMOTOP високата ефективност не заема повече пространство. Тя използва пространството по-ефективно. Открийте всички предимства тук.