Kalkulacija je jednostavna: što je bolja izolacija objekta, manje se gubi toplote u toku zime pa je i potrebno manje energije da bi se postigla prijatna sobna temperatura. Nije ni čudo što Swiss Federal Office of Energy (SFOE) redovno postavlja nove zahteve za izolaciju.
Tradicionalno se izolacioni slojevi nanose na spoljne zidove. Međutim, sve više se koriste izolacione opeke (blokovi) koje skraćuju trajanje procesa izgradnje, ali i troškova, i time otvaraju nove arhitektonske mogućnosti. Izolacione opeke nude „kompromis“ između mehaničkih i termičkih osobina i pogodni su za višespratnice. Već su dostupne na tržištu u brojnim modelima: neke imaju višestruke komore ispunjene vazduhom, a druge imaju veće šupljine ispunjene izolacionim materijalima poput perlita, mineralne vune ili polistirena. Toplotna provodljivost se razlikuje u zavisnosti od strukture i materijala za punjenje. Kako bi dostigle izolacione vrednosti zidova sa posebnim slojevima izolacije, izolacione opeke su obično znatno deblje od normalnih opeki.
Slika. Poređenje opeka (foto: Empa)
Aerogel umesto perlita
Oglas
Istraživači iz Empe (Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology) su sada zamenili perlit u izolacionim opekama sa aerogelom koji je vrlo porozna čvrsta supstanca sa veoma visokim svojstvima toplotne izolacije koja može izdržati temperaturu do 300°C. Ovo nije novi materijal za istraživače jer su ga već koristili za izradu izolacionog maltera visokih performansi koji, između ostalog, omogućava renoviranje u svrhu energetskog poboljšanja istorijskih zgrada bez uticaja na njihov izgled.
Zajedno sa svojim kolegama, istraživač iz Empe Jannis Wernery sa odseka za istraživanje „Building Energy Materials and Components" razvio je mešavinu nalik pasti od čestica aerogela koja se koristi kao materijal za punjenje opeka. „Materijal se lako može napuniti u šupljine i spojiti sa glinenom opekom", kaže Wernery. „Aerogel ostaje u opekama i sa njima se može raditi kao i sa običnim opekama". Stvorena je „aeroopeka“.
Merenjem toplotne provodljivosti sa specijalnim mernim uređajem pri prosečnoj temperaturi od 10°C i upoređivanjem rezultata dolazi se do saznanja da opeke ispunjene perlitom sa istom strukturom i debljinom pružaju izolaciju za oko trećinu manje od „aeroopeka“. Drugim rečima, za postizanje potrebne vrednosti izolacije, zid opeke ispunjene perlitom mora biti oko 35% deblji od zida od „aeroopeke“.
Još impresivnije je upoređivanje sa običnim zidovima od neizolacionih opeka - u odnosu na njih one zadržavaju toplotu do osam puta bolje. Prema tome, zid od standardnih opeki bi trebao biti debeo skoro dva metra kako bi se izolovao, dok bi zid od „aeroopeka“ bio debljine samo 20 centimetara. Sa izmerenom toplotnom provodljivošću od samo 59 milivata po kvadratnom metru i temperaturnim razlikama izmerenim u kelvinima, „aeroopeka“ je trenutno najbolja izolaciona opeka na svetu.
Ali sada i u bliskoj budućnosti niko neće verovatno moći da izgradi novu kuću od „aeroopeka“ jer je materijal za punjenje još uvek veoma skup. Wernery je izračunao da bi po današnjoj tržišnoj ceni za aerogel, jedan kvadratni metar zidova od opeke generisao dodatne troškove od oko 500 franaka. Međutim, stručnjaci pretpostavljaju da će troškovi aerogela pasti u srednjoročnom periodu, pa više neće biti prepreka za korišćenje nove „čudne“ opeke.
Aerogel
Aerogel je relativno novi izolacioni materijal koji se koristi u građevinskom sektoru. Baza za materijal su uglavnom silikati, ali se sastoji od više od 90% vazdušnih pora čije veličine su u nano opsegu. Ovo smanjuje prenos energije kroz kretanje molekula vazduha. Drugim rečima, aerogel je visoko efikasan izolacioni materijal. Pored termičkih osobina, aerogel je paropropusan, ne apsorbuje skoro uopšte vlagu, može se reciklirati, netoksičan je i nezapaljiv. Zbog toga je gotovo idealan materijal za toplotnu izolaciju zgrada.
