Paropropusnost zidova
Disanje zidova
Pogrešno je mišljenje da zidovi dišu. Riječ »disati« doslovno znači uzimati zrak u pluća te ga istiskati iz njih. Naravno, postoje i druga značenja, primjerice vodozemci dišu kroz kožu, tako poznajemo definiciju disanja kože. Međutim, zgrada nije živo biće koje diše kroz zidove.
Riječ »disanje« se ne bi trebala upotrebljavati u stručnoj komunikaciji kao poveznica s konstrukcijama zgrada, jer je neispravno uvjerenje da konstrukcije propuštaju zrak i vlagu. Te pogreške možda nisu slučajne, već su rezultat izvrsnog rada promotora prodaje.
Ne, zidovi ne dišu. Kroz zidove zgrada koje su pravilno izvedene ne prolaze ni zrak ni vlaga. Prolazak vlage u ili kroz zidove vrlo je štetan. Zakonodavstvom su zahtijevane takve sastavnice građevinskih konstrukcija u kojima ne dolazi do oštećenja ili drugih štetnih utjecaja uslijed difuzijskog prolaska vodene pare. Za pravilnu izmjenu zraka i uklanjanje vlage iz prostorija potrebna je odgovarajuća ventilacija pomoću (ispravnog) otvaranja prozora ili ventilacijskim uređajima.
Pogrešna interpretacija
Tezu o disanju zidova je objavio Max von Pettenkofer (Njemačka) 1877. godine i ubrzo nakon toga ju demantirao, ali „duh je već pobjegao iz boce“ i termin se ustalio u komunikaciji.
Konačno, pogrešku oko disanja zidova opovrgnuo je dr. E. Raisch 1928. godine. Rezultat njegovih mjerenja je: masivni ožbukani zid nepropusan je za zrak. Međutim, procesi difuzije doista uzrokuju migraciju male količine vlage kroz pore zida. Ipak, te su količine vrlo male u usporedbi s ukupnom količinom vlage koja se oslobađa u stambenoj zgradi tijekom razdoblja grijanja. Od 2.000 l vode u obliku vodene pare, koliko se stvori u stambenoj jedinici u sezoni grijanja, približno 2 % prolazi kroz ovojnicu zgrade, dok se ostala količina vlage mora ukloniti prozračivanjem. Još prije 100 godina Raisch je slikovito rekao: više vlage prolazi kroz bravu ulaznih vrata nego kroz sve zidove zgrade.
Uklanjanje vlage iz zgrade
U kućanstvima se vlaga svakodnevno ispušta u zrak unutarnjih prostora zbog različitih aktivnosti stanara (disanje, pranje, kuhanje, čišćenje, sobne biljke...). U 3-članoj obitelji dnevno nastaje do 15 l vlage koja se ispušta u zrak. Kroz vanjske zidove prolazi neznatna količina. Svu preostalu vlagu nužno je odstraniti iz prostora prozračivanjem, otvaranjem prozora svaka dva sata po pet minuta ili mehaničkim uređajima za ventilaciju.
Prozračivanjem se, istovremeno s vlagom, uklanjaju i ostale nečistoće iz zraka, zato možemo reći da je kvalitetna ventilacija temelj zdravlja.
Koeficijent paropropusnosti
»Disanje zidova« nije stručan izraz, iako se upotrebljava sve češće, prije svega za potrebe marketinga. Sličan pojam jest »»difuzijski otvorena gradnja«. Navedene izraze upotrebljavaju laici i »građevinski stručnjaci«, koji svoju nestručnost skrivaju iza nepreciznih riječi. Izraz »disanje zidova« trebao bi dokazati difuziju vodene pare iz prostorije kroz konstrukciju prema eksterijeru, zaštitu konstrukcije od prekomjerne vlage i neželjenih posljedica, pojavu plijesni i dr…
Je li prolazak vlage kroz vanjske zidove važan? Možemo li prostore prozračivati i odvajati suvišnu vlagu kroz vanjske zidove? Na ova pitanja odgovor je negativan.
Difuzijski otpor i koeficijent paropropusnosti
Difuzijski otpor prolaska vodene pare μ bezdimenzionalna je vrijednost koja pokazuje koliko je puta otpor prolazu vodene pare materijala veći od prolaska vodene pare kroz zrak. Što je vrijednost viša, veća je parozapornost materijala. Zrak ima vrijednost μ = 1,0. Što je vrijednost za pojedini materijal bliža vrijednosti difuzijskog otpora prolasku vodene pare zraka (μ = 1,0), materijal je bolje paropropusan.
»Koeficijent paropropusnosti«, »koeficijent prolaska vodene pare«, »faktor otpora difuziji vodene pare« ili »zaporna vrijednost materijala za vodenu paru« označavamo simbolom Sd, koji je jednak umnošku difuzijskog otpora prolasku vodene pare i debljine materijala (Sd = μ * d) i predstavlja ekvivalentnu debljinu zračnog sloja (m). Paropropusni slojevi imaju koeficijent paropropusnosti Sd manji od 0,05 m, parne barijere 0,05 do 10 m, dok parne brane imaju vrijednost Sd veću od 10 m. Slojevi koji imaju vrijednost Sd veću od 1.000 m, kao što su metalne folije, ne propuštaju vodenu paru.
Toplinska provodljivost
Toplinsko izolacijski materijali (TI) se međusobno znatno razlikuju. Toplinska provodljivost običnih TI materijala se kreće između 0,025 i 0,060 W/mK. Toplinska provodljivost fasadnog stiropora je između 0,031 W/mK i 0,039 W/mK. Važno je izabrati primjerene izolacijske materijale za projektirane konstrukcije. Istodobno treba težiti optimizaciji troškova i jednostavnosti ugradnje. Za toplinsku izolaciju fasade većine objekata optimalan izbor je stiropor, bijeli ili grafitni.
Paropropusnost toplinsko izolacijskih materijala
Vlaknasti TI (staklena i kamena vuna, celuloza, pamuk, drvena vuna, slama, lan, konoplja, ovčja vuna) su potpuno paropropusni (μ=1 m), stiropor ima vrijednost paropropusnosti μ između 20 m i 45 m, a staklena pjena μ = 10.000 m. Svi navedeni materijali, osim staklene pjene, primjereni su za fasadnu izolaciju. Drvo, za koje kažemo da diše, ima vrijednost paropropusnosti μ = 70 m.
Paropropusnost građevinskih konstrukcija
Svaki sloj građevinskog materijala je dio konstrukcije i utječe na djelovanje konstrukcije. Različita svojstva pojedinih slojeva određuju svojstva sastavljene konstrukcije. Nosivi sloj (npr. opeka) određuje čvrstoću i stabilnost konstrukcije, nepropusnost na zrak i zračnu vlagu određuje unutarnja žbuka, zaštitni slojevi na vanjskoj strani štite konstrukciju od toplinskih opterećenja, vlage i vjetra. Kod laganih konstrukcija, s unutarnje strane umjesto žbuke upotrebljavaju se posebne folije koje osiguravaju zrakotjesnost i nepropusnost za vodenu paru, a s vanjske i unutarnje strane ugrađuju se tvrđi zaštitni slojevi.
Zaporna vrijednost materijala za vodenu paru svakog sloja jednaka je umnošku difuzijskog otpora prolasku vodene pare i debljine materijala (Sd = μ * d) i predstavlja ekvivalentnu debljinu zračnog sloja (m). Paropropusnost cjelokupne konstrukcije je određena zbrojem paropropusnosti pojedinog sloja i njegovom debljinom. Konstrukcija mora biti sastavljena tako da u njoj ne može zaostajati vlaga, kako ne bi došlo do štetnih utjecaja zbog difuzijskog prolaska vodene pare.
Paropropusnost vanjskih zidova
Kako je navedeno ranije u tekstu, kroz vanjske zidove prolazi neznatna količina vlage dnevno. Obostrano ožbukani zid od modularnih blokova debljine 43 cm ima difuzijski otpor 1,56 m. Po definiciji, takav zid predstavlja parnu barijeru. Zimska temperatura unutarnje strane zida je 15,8 °C, toplinski gubici su preveliki. Zid od opeke bez toplinske izolacije gubi mnogo topline, iz tog je razloga nužno na vanjski zid ugraditi toplinsku izolaciju. Ovisno o vrsti toplinske izolacije i njenoj debljini, povećava se toplinska izolativnost zida, također se mijenja i paropropusnost.
Najčešći i za većinu zgrada najprimjereniji toplinsko izolacijski materijal je stiropor (EPS). Kako se mijenja konstrukcija kad ju izoliramo? Ugradnjom 15 cm grafitnog EPS-a 0,031, temperatura zida raste na 19.1 °C, toplinska provodljivost zida U se smanjuje na 0,167 W/m2K, difuzijski otpor se poveća na 6,20 m te takav zid i dalje predstavlja parnu barijeru. Slično je u slučaju ugradnje 17 cm bijelog stiropora 0,035 ili 18 cm fasadnog stiropora 0,039. Čak i ako umjesto stiropora ugradimo kamenu vunu, zid i dalje predstavlja parnu barijeru. Dakle, bez obzira na odabrani toplinsko izolacijski materijal, svaki zid predstavlja parnu barijeru. Računski će se malo razlikovati paropropusnost zida od opeke izoliranog mineralnom vunom i zida od opeke izoliranog stiroporom, ali u praksi to i dalje znači znači da u oba slučaja prolazi manje od 2% vlage kroz ovojnicu zgrade, svu ostalu količinu vlage potrebno je eliminirati prozračivanjem.
Savjet
Za zdrav i kvalitetan život važni su toplinska izolacija i prozračivanje. Stiropor je optimalan toplinski izolator za izolaciju većine zgrada, ako uzmemo u obzir jednostavnost ugradnje, cijenu, učinkovitost, životni vijek i mali ugljični utjecaj/otisak. Ako sumnjate, pitajte stručnjaka. Građevinski fizičar je stručnjak koji vam argumentirano savjetuje najprikladniji toplinsko izolacijski materijal za vašu zgradu/kuću.
