Rąstinių namų energetinis efektyvumas

Dažniausiai rąstinių namų sienų storis būna nuo 16 iki 30 cm. Nors toks storis atrodo gana įspūdingas ir rąstinių namų gamintojai entuziastingai reklamuoja jų šiluminę varžą, šiuo klausimu vyksta intensyvi diskusija. Ši diskusija liečia du pagrindinius klausimus: medienos šiluminę varžą, „terminės masės“ sąvoką ir rąstų suleidimo sandarumą.
Lietuvoje medienos šiluminės varžos, o tuo labiau rąstų sienų šilumos kaupimo („šiluminio talpumo“) ir šildymo energijos taupymo, lyginant su kitų tipų sienomis, klausimai iki šiol buvo menkai tyrinėjami. Užsienyje, pirmiausia JAV, greta tiesioginių rąstinio namo konstrukcijos ir jos elementų šiluminių varžų vertinimų, parenkant reikiamą šildymo įrangą, kuriamos metodikos, o kai kur ir norminiais dokumentais įteisinta sienų „terminės masės“ (šiluminės talpos) vertinimo metodikos. Todėl šioje studijoje apžvelgsime rąstinių namų energetinio efektyvumo tyrimus, privalumus ir diskusijas, pateikiamas užsienio literatūros šaltiniuose.
Paminėtina, kad nūdienos energijos taupymo samprata aprėpia kur kas platesnę sritį už tiesiogines namo šildymo/šaldymo/vėdinimo energijos sąnaudas. Ypač tai liečia medinius pastatus ir jų pranašumus. Vaizdžiai apibūdinant, energetine prasme mediniai pastatai „žalesni“ dėl eilės aplinkybių:
- naudojama atsinaujinanti statybinė žaliava – mediena;
- galima naudoti gaisrų ar vabzdžių pažeistą medieną, sunkiai pritaikomą kitų lentpjūvės produktų gamybai;
- mažiau energijos ir darbo sąnaudų apdorojant rąstus nuo kirtimo iki sumontavimo;
rąstiniams namams paprastai vartojami vietinių kirtaviečių rąstai, todėl mažiau energijos naudojama transportavimui;
- rąstinių pastatų vidinėms sienoms dažniausiai netaikoma papildoma apdaila, taip taupant žaliavas ir darbo sąnaudas;
- mažiau naudojama metalinių tvirtinimo elementų, todėl daug mažesnė su jų gamyba susieta energija;
- modernūs rąstiniai namai naudoja mažiau energijos, lyginant su geresnės termoizoliacijos karkasiniais namais;
- ateityje, pasibaigus rąstinių namų eksploatacijai, jie nebus griaunami, kaip kitų statybinių medžiagų pastatai, o išmontuojami, panaudojant medieną kitiems tikslams.

Medienos šiluminė varža, R faktorius
R faktorius – tai medžiagos šilumos perdavimo rodiklis. Medienai R–faktorius svyruoja nuo 0,56 (spygliuočiams) iki 0,28 (lapuočiams) vienam cm. Neatsižvelgiant į terminės masės sąvoką, 15 cm storio be langų sienos R–rodiklis tik šiek tiek didesnis, nei 8 vienetai. Lyginant su įprastinio karkasinio namo siena (10 cm storio karkasas, apšiltintas vata, su išorine ir vidine apkala), kurio R–14, rąstinė siena yra toli gražu ne aukšto termoizoliacinio lygmens. Remiantis vien šiuo rodikliu, rąstinės sienos netenkina daugumos statybinių kodeksų ir energetinių standartų. Vienok tai, kaip rąstinis pastatas sąveikauja su aplinka, labai priklauso nuo klimato. Rąstų šilumos kaupimo savybė ir didelė jų masė gali leisti jų sienoms kai kuriose klimatinėse sąlygose funkcionuoti ženkliai pranašiau, nei pagamintoms iš kitokių medžiagų.
Yra keletas veiksnių, lemiančių rąstinių namų santykinį energetinį efektyvumą metų bėgyje, lyginant su mediniais karkasiniais ar kitais namais. Pirmasis veiksnys yra sienų „terminė masė“. Terminė masė yra medžiagos tankio (kg/m³) ir jos specifinės šilumos (medienai 0,39 kJ/kg•oC) funkcija. Sienų terminės masės dydį nusako jų medžiagos storis, tankis ir specifinė šiluma. Šie parametrai naudojami nustatant sienų ploto vieneto šilumos kaupimo/atidavimo rodiklį, tiesiogiai proporcingą terminei masei. Rąstiniam namui šis rodiklis 6–8 kartus didesnis, negu apšiltinto karkasinio namo sienų.
Rąstai veikia kaip „terminės baterijos“ ir prie tinkamų sąlygų gali kaupti ir saugoti šilumą dienos metu ir laipsniškai atiduoti ją patalpoms naktį. Tai žymiai didina ir realų rąstų R–faktorių. Rąstinė siena yra kartu ir konstrukcinė, ir efektyvi termoizoliacinė medžiaga. Nustatyta, kad švelnaus, saulėto klimato zonose, kai yra didelis dienos–nakties temperatūrų svyravimas, realus R–faktorius padidėja dėl terminės masės efekto maždaug 0,04 vieneto/cm. Tokios klimatinės sąlygos maždaug atitinka žemės rutulio nuosaikaus klimato zonas tarp 15 ir 40 lygiagrečių.