Eristemateriaalit - Lämpöeristeet

Rakentamisen yhteydessä eristemateriaaleja tarvitaan lähinnä lämmön, tärinän (ääni) ja kosteuden eristämiseen.
Lämpöeristemateriaalit eristävät yleensä myös ääntä ja joissain tapauksissa myös kosteutta. Taloon.comin eristeet täältä

Lämmön siirtyminen

Lämpö siirtyy kolmella tavalla

• Ilman liikkumisen myötä (Konvektio)
• Johtumalla (kylmäsillat)
• Säteilemällä

Eristeen toiminta

Lämpöeristeen toiminta perustuu yleensä ilman liikkumisen rajoittamiseen sulkemalla ilma eristemateriaalin sisään. Liikkumattoman ilman lämmönjohtavuus on 0,025 [W/mK]. Perinteisillä eristeillä päästään jopa tämän arvon alle lisäämällä eristeeseen heijastuskerros.

Tyhjiö on ilmaa parempi eriste ja uusissa eristemateriaaleissa käytetään tyhjiötä rakenteen sisällä tuomaan parempaa eristävyyttä, joitakin siihen perustuvia eristemateriaaleja on jo kaupallisessa myynnissä. Tyhjiössä ei ole ilmaa, joten lämmön siirtyminen konvektiolla on mahdotonta. Säteilemällä tapahtuvaa lämmönsiirtoa vähennetään heijastavalla kalvolla, yleisin käytetty materiaali on alumiini.

Lämmönjohtavuus λ

Lämmönjohtavuus kuvaa sitä, miten hyvin materiaali johtaa lämpöä. Mitä pienempi lukuarvo, sitä parempi eriste materiaali on. Eristeissä lämmön johtuminen on usein lähes lineaarinen ilmiö, joten eristekerroksen kaksinkertaistaminen myös kaksinkertaistaa lämmöneristyskyvyn. Teoreettisesti asia on moniselitteisempi rakenteen läpi kulkevien kiinnikkeiden, sähköjohtojen yms., sekä pintojen erilaisen säteilyn ja konvektion vuoksi.

Kosteustekninen toimivuus

Todellisissa rakenteissa lämmönjohtavuus on vain yksi materiaalin ominaisuus. Lämmöneristysrakenteiden kosteustekninen toimivuus on lähes yhtä tärkeä. Eristämisessä on aina huomioitava kastepiste. Pakkasella sisälämpötilasta rakenteiden läpi ulos liikkuva kosteus pyrkii tiivistymään rakenteen sisälle kostean ilman lämpötilan laskiessa. Kosteus pyritäänkin pitämään rakennuksen sisällä höyrysululla, mistä se poistuu ilmanvaihdon kautta. Ulkoilman kosteusrasitus julkisivulle tuuletetaan pois rakenteiden ilmaraoilla.

Eristämisessä täytyy myös huomioida talojen yleistynyt jäähdytys. Kesällä rakenne toimii "väärin päin" eli vesihöyry virtaa ulkoa sisälle päin, tällöin kastepiste muodostuu pehmeän eristeen sisään ja rakenne kastuu ja pahimmassa tapauksessa homehtuu. Höyrynsulkumuovissa olevat ilmavuodot pahentavat tilannetta. Villa ja höyrynsulku -eristerakennetta saa tuskin koskaan ilmatiiviiksi, koska normaalissakin käytössä höyrynsulkumuovi rikkoutuu. Esimerkiksi taulun kiinnityksen ja erilaisten laitteiden seinälle ripustuksen yhteydessä. Uudis- ja korjausrakentamisessa ainoa keino välttää ilmavuodot on käyttää ns. kovia eristeitä (Polyuretaani PIR, XPS) tai tehdä rakenteesta "hengittävä". Hengittävän rakenteen ongelma on suurehko energiankulutus, eikä sekään ole immuuni rakennusvirheistä johtuville kosteus- ja homevaurioille.

Peruskorjauksessa lisäeristettäessä on usein parempi vaihtoehto lisätä uusi eriste vanhan rakenteen ulkopuolelle. Ohut PIR tai XPS -lisälämmöneristys voidaan toteuttaa turvallisesti myös sisäpuolelle, eristeiden toimiessa rakenteessa tiiviinä höyrynsulkuna. Sisäpuolisessa lisäeristämisessä mahdollinen vanha höyrysulku pitää poistaa.

Vettyneen eristeen eristyskyky heikkenee merkittävästi. Tyypillinen tilanne, jossa eriste joutuu tekemisiin veden kanssa on höyrysulun tahaton rikkoutuminen. Myös ilmavuoto kovalla pakkasella aiheuttaa runsasta kondenssia. Eristeiden vettymisnopeudessa on eroja, mutta solurakenteeltaan täysin tiivistä suulakepuristettua polystyreeniä (XPS) ja tyhjiöeristeitä lukuun ottamatta ne kaikki vettyvät jatkuvassa kosteusrasituksessa.

Eriste on asennettava asennusohjeessa kuvatun ohjeen mukaan. Tästä poikkeaminen merkitsee useimmiten sitä, että eriste ei toimi suunnitellulla tavalla. Tällöin kondenssin riski kasvaa. Toisistaan poikkeavien eristeiden rajapinnat ovat aina riski, jos niiden eristetaso ja paksuus poikkeavat toisistaan merkittävästi.

Teknisten seikkojen lisäksi oikean eristyksen valinta on taloudellinen päätös. Eri materiaalit ovat eri hintaisia, ja ne aiheuttavat erilaisia lämpöhäviöitä, jotka kostautuvat käyttökustannuksissa.

Korjausrakentamisessa on myös huomioitava, että eristeen paksuuden tai materiaalin muutos vaatii rakennusluvan ja huolellisen rakenteen rakennusfysikaalisen tarkastelun toimivuuden varmistamiseksi.

U-arvo

Lämmönläpäisykerroin U kertoo rakenneosan läpäisevän lämpövuon pinta-alaa kohti. U = λ / d, yksikkönä [W/(m² K)]) Isomman kokonaisuuden, kuten lattian, seinän tai katon U arvo voidaan laskea, kun tiedetään rakenteen osien materiaalit ja paksuudet.