Reikalingas didelis žinių bagažas

Kad projektuojant ir statant pastatus būtų išvengta klaidų, reikalingas ne tik statybinių medžiagų išmanymas, bet ir statybinės fizikos žinios. Jos padeda konstruktoriams teisingai suprasti šilumos plitimą ir praradimą, šilumos srautų pastate migraciją, surasti jos sulaikymo sprendinius. Konstruktoriams ne mažiau svarbu gerai suvokti šiltinamųjų medžiagų sandarą, jų izoliacines ir kitas savybes. Tik kokybiški pastatų ir ypač modernių konstrukcijų apšiltinimo sprendimai garantuoja mažą šilumos sunaudojimą jų eksploatacijos metu. Dėl to labai svarbu, remiantis keliamais reikalavimais ir statybinės fizikos žiniomis, parinkti pačią tinkamiausią šiltinimo sistemą, kokybiškas šiltinimo medžiagas, sandariai apšiltinti išorines pastato atitvaras bei jų jungtis, taip pat užtikrinti tinkamą patalpų vėdinimo ir šildymo sistemų veikimą.

Ypač svarbus sandarumas

Atkreiptinas dėmesys, kad geriausias pastato šiltinimo efektas gaunamas, kai naudojama sandari šiltinimo sistema. Nors pats pastatas gali būti labai sandarus, tačiau, jei jis bus apšiltintas nesandaria šiltinimo sistema, pavyzdžiui, kai tarp šiltinimo sluoksniui įrengti naudojamų gaminių bus palikti tarpai, tai šiluma iš taip apšiltinto pastato išeis į išorę ir faktiškai bus šildomas laukas, bet ne pats pastatas. Dažniausiai didžioji dalis šilumos išeina būtent pro pastatų išorines sienas. Taip yra dėl to, kad pastatuose jų plotai būna didžiausi ir sienų konstrukcijose paliekama daugiausia įvairių šilumos tiltelių.*

Labai svarbu pastatus apšiltinti taip, kad būtų išvengta šilumos tiltelių susidarymo. Ne vienų metų praktika jau įrodė, kad per šilumos tiltelius prarandamas didžiulis kiekis šilumos. Be to, temperatūrai sumažėjus vidinėje šilumos tilto pusėje, kyla pavojus, kad drėgmė ims kondensuotis ir dėl to pradės ant konstrukcijų daugintis grybelis, pajuos pastato sienos, o apie komfortišką mikroklimatą patalpose teks iš viso pamiršti.

Kita statybose pasitaikanti klaida – darbus patikima atlikti nepakankamai patyrusiems ir nekvalifikuotiems meistrams, kurie nesilaiko pastatų šiltinimo technologijų ir šiltinimo medžiagų gamintojų nurodytų taisyklių. Patyrę ir kvalifikuoti meistrai tokių klaidų dažniausiai nedaro. Akivaizdu, jeigu samdomi darbuotojai nėra pakankamai kvalifikuoti, tai jiems negalima leisti atlikti statybos darbų. Tik iš atsakingai ir kokybiškai dirbančių meistrų galima tikėtis gerų pastatų šiltinimo rezultatų.

Mūsų šalies statybų praktika patvirtino, kad geriausia atitvaras šiltinti iš išorės. Pastatų išorinėms sienoms šiltinti daugiausia naudojamos dvi šiltinimo sistemos: sudėtinė tinkuojamoji termoizoliacinė sistema ir vėdinamoji termoizoliacinė sistema. Lietuvoje gerai įsisavintos abi šiltinimo sistemos. Tačiau, renkantis šiltinimo sistemą, būtina įvertinti ir šiltinimo medžiagų tvirtinimo elementų neigiamą įtaką šilumai izoliuoti. Pavyzdžiui, atlikti tyrimai įrodė, kad, tinkuojamoje šiltinimo sistemoje naudojant metalines tvirtinimo smeiges, šilumos nuostoliai padidėja iki 4 %, o, pasirinkus vėdinamąją šiltinimo sistemą su metaliniu apdailos laikymo karkasu, dėl sandarumo pažeidimų bei šilumos tiltelių šilumos nuostoliai gali didėti net iki 28 % ir daugiau.

Įprasti sprendimai – paprastesnis šiltinimas

Norint apšiltinti paprastų geometrinių formų pastatus be išsikišusių architektūrinių elementų, profesionaliems konstruktoriams galvos ilgai sukti nereikia. Visų įprastų konstrukcijų ir jų sujungimo mazgų šiltinimo būdai dažniausiai jau yra nurodyti atitinkamuose šiltinimo medžiagų ir gaminių iš jų kataloguose. Tokiais atvejais projektuotojams ir statytojams belieka atsirinkti standartinius sprendimus, kuriuos savo brėžiniuose jau detaliai yra pateikę patyrę profesionalūs inžinieriai konstruktoriai ir kuriuos, pagal anksčiau atliktus bandymus, jau yra palaiminę šioje srityje dirbantys mokslininkai. Tinkamiems įprastų formų pastatų šiltinimo konstrukciniams sprendiniams rasti talkina ir Statybos techninis reglamentas STR 2.05.01:2013 „Pastatų energinio naudingumo projektavimas“, kurio naujausia redakcija galioja nuo 2015 m. gruodžio 11 dienos. Beje, jau seniai žinoma, kad kuo kompaktiškesnė ir paprastesnė pastato architektūrinė išraiška, tuo daugiau tikimybės, kad jo šiltinimas bus pigesnis, o eksploatavimo metu sunaudojamas šilumos kiekis mažesnis. Kitaip tariant, pavyzdžiui, lygaus kubo pavidalo pastatas – pats ekonomiškiausias.

Galvosūkius inspiruoja fantazija

Tačiau daug didesniu konstrukciniu galvosūkiu inžinieriams gali tapti originalių formų modernių pastatų, pavyzdžiui, su horizontaliai perstumtais aukštais, išsikišusiais erkeriais, balkonais, įmantrios formos stogais ir pan., šiltinimas. Kokybiškai apšiltinti neįprastus, architektų fantaziją įkūnijančius konstrukcinius elementus ir jų sandūras gali būti ypač sudėtingas uždavinys. Būtent tokiais atvejais gresia padaryti daugiau esminių pastato šiltinimo klaidų. Tokios klaidos reiškia, kad pastatui eksploatuoti šaltuoju metų periodu reikės daugiau šilumos ir vargu ar jis atitiks reikalaujamą energinio efektyvumo A klasę.

Nors Lietuvos aukštosiose mokyklose parengiama nemažai profesionalių aukštos kvalifikacijos konstruktorių, tačiau visų įmanomų nestandartinių užduočių sprendimų, kai reikia apšiltinti modernių formų pastatus, numatyti neįmanoma. Pastebėta, kad sunkiausiais kūrybiniais momentais padeda per ilgus darbo metus įgyta kitų kolegų patirtis ir patarimai. Ne veltui mūsų konstruktoriai kartais ieško sprendimų ne tik normatyvuose, sudėtingų skaičiavimų labirintuose ar užsienio specializuotoje literatūroje, bet ir konsultuojasi vieni su kitais, dalijasi patirtimi interneto erdvėse, pavyzdžiui, lietuviškoje svetainėje www.konstruktoriu-klubas.lt.

Rezultatai – per patirtį ir išmanumą

Kiekvienas savo srities profesionalas naudojasi tam tikrais darbo metodais. Žurnalas „Structum“ pasidomėjo vieno labiausiai patyrusio Lietuvos konstruktoriaus kūrybine virtuve ir pabandė atskleisti, kaip surandami modernių pastatų šiltinimo sprendimai, dėl kurių su šiuo savo profesijos virtuozu taip pat pageidauja dirbti patys geriausi Lietuvos architektai, tarp kurių – E. Miliūnas, G. Janulytė-Bernotienė, A. Gvildys, S. Mikštas, G. Natkevičius ir kt. Tai – žinomas mūsų šalies projektuotojų pasaulyje inžinierius konstruktorius ir ekspertas Audrius Ražaitis. Jo geriausiais kūrybiniais „vaikais“ ne veltui laikomi tokie įgyvendinti sudėtingų konstrukcijų unikalūs objektai, kaip universalios Šiaulių, Panevėžio, Kauno, Kėdainių ir „Siemens“ Vilniuje arenos, aukščiausias 34 aukštų Gandrališkių gyvenamasis namas Klaipėdoje, KTU mokslo, studijų ir verslo centras bei neseniai duris atvėręs Vytauto Didžiojo universiteto daugiafunkcis studijų ir mokslo centras Kaune. Visi šie objektai pastatyti naudojant išskirtinius konstrukcinius sprendinius ir akivaizdžiai liudija konstruktoriaus patirtį bei išmanumą šioje srityje.

Audrius Ražaitis atsakė į keletą žurnalo „Structum“ klausimų.

Nuo ko pradedate ieškoti šiltinimo sprendimų originalių konstrukcijų moderniems pastatams?

Pirmas žingsnis – pagrindinių šiltinimo medžiagų parinkimas. Nuo šiltinimo medžiagų charakteristikų priklauso atitvarų storiai ir tai daro įtaką architektūriniams sprendiniams, o A ir aukštesnių energinio naudingumo klasių pastatams reikalingas šiltinimo medžiagos storis, naudojant įprastų charakteristikų (šilumos laidumo koeficientas 0,03–0,04 W/(m·K) šiltinimo medžiagas, dažniausiai nemaloniai nustebina architektus. Parinkus preliminarias atitvarų detales ir su architektu suderinus jų storius, pereinama prie sudėtingesnių mazgų nagrinėjimo.

Architektai renkasi įvairias konstrukcijas moderniems pastatams projektuoti. Kokios šiuolaikinės konstrukcijos geriau tinka, kad būtų lengviau apšiltinti tokius pastatus?

Laikančiųjų konstrukcijų tipas ar medžiagiškumas turi nedaug įtakos pastato šilumos tiltelių susidarymui. Dažniausiai viską lemia pasirinkta fasado išorės apdaila ir architektūriniai elementai, kuriuos tvirtinti reikia kertant šiltinimo sluoksnį. Tai gali būti balkonai, stogeliai, „kabančios“ išorinės betoninės ar mūrinės plokštumos ir pan. Atsisakius tokių elementų, galima išvengti šilumos tiltelių ir apšiltinti net pačios sudėtingiausios formos pastatą. Naudojant efektyvias šiltinimo medžiagas, kurių šilumos laidumo koeficientas apie 0,02 W/(m·K), galima išvengti ir atitvarų storinimo.

Ar šiltinimo medžiagų tiekėjai pakankamai profesionaliai konsultuoja ir gali Jums padėti rasti geriausią sprendimą? Ar, atvirkščiai, – jų patarimai būna prieštaringi?

Šiltinimo medžiagų tiekėjai gana profesionaliai pristato savo atstovaujamų kompanijų produkcijos technines savybes. Tačiau tam, kad rastum geriausią konstrukcinį sprendimą, tenka lyginti skirtingų tiekėjų ir tipų medžiagas. Dažniausiai sunkiausiai būna gauti informaciją apie rinkoje naujas, mažiau populiarias medžiagas ar gaminių kainą, o sprendimus geriausiai priimti iškart atsižvelgiant į šį faktorių. 

Ar pasitaiko atvejų, kai sunku suderinti architekto sumanymą ir konstruktoriaus galimybes?

Dažnai projektuojant objektą pasitaiko vienokių ar kitokių iššūkių. Pavyzdžiui, prieš 15 metų monolitiniai balkonai, atskirti šilumos izoliacija nuo perdangos plokštės, atrodė kaip originalus sprendimas, o dabar tai taikoma daugumai pastatų. Neretai mano sprendinių negalima vadinti originaliais, nes tai būna kažkur matyto sprendinio modifikavimas ir pritaikymas konkrečioje situacijoje. Manau, inžinieriui pajutus, kad sugalvojo kažką visiškai originalaus, reikėtų grįžti prie brėžinių ir dar kartą atidžiai patikrinti savo idėją, nes eksperimentai statybose labai brangiai kainuoja. Kita vertus, man tenka dirbti su kvalifikuotais architektais, žinančiais ir suprantančiais pagrindinius pastatų konstravimo principus, todėl tokių situacijų, kai architekto sumanymą reikėtų laikyti nerealiu, nepasitaikė.

Kokių architektams nepatartumėte projektuoti įmantrių konstrukcijų, kad modernios architektūros objektus būtų lengviau priskirti energinio efektyvumo A klasei?

Mano nuomone, architektūrinę pastatų vertę lemia ne valdininkų nustatyti energinio naudingumo kriterijai, kurių skaičiuojamosios reikšmės išreikštos ilgomis formulėmis su dešimtimis empirinių koeficientų. Jei energinio sertifikavimo specialistai pradėtų architektams nurodinėti, kokios formos pastatus projektuoti, dauguma pastatų taptų „Excel“ lentelės formos. Manau, kad tobulėjančios projektavimo ir statybos technologijos, naujos efektyvios medžiagos ir gaminiai, auganti statybos proceso dalyvių kvalifikacija leidžia įgyvendinti originalius architektų sumanymus. Aišku, reikia suprasti, kad originalumas brangiau kainuoja.

* Šilumos tilteliu vadinamas procesas, kai per blogai pritvirtintą termoizoliacinės medžiagos sluoksnį ištisai arba iš dalies į lauką skverbiasi šiluma, o į vidų – šaltis.