Izolacja z wełny mineralnej

Wełnę mineralną wyróżnia niepalność. Jest to materiał bardzo trwały, o niezmiennych właściwościach przez długie lata. Produkty z wełny zachowują stabilność wymiarową przez długi okres eksploatacji domu: nie osiadają, nie kurczą się i nie tracą swoich właściwości nawet w trudnych warunkach. Wełna mineralna izoluje nie tylko termicznie, ale również skutecznie pomaga wytłumić hałas. Ułożona na ścianach zewnętrznych, w dachach czy ścianach działowych pozwala wyciszyć pomieszczenia od niechcianych dźwięków.

Wełna mineralna jest jednym z najpopularniejszych materiałów izolacyjnych stosowanych w budownictwie. Dzięki swoim unikalnym właściwościom zapewnia nie tylko odpowiedni komfort termiczny, lecz także dba o dobrą akustykę pomieszczeń oraz przyczynia się do zwiększenia odporności ogniowej zaizolowanych nią przegród. 

Izolacyjność cieplna

W przypadku termoizolacji najważniejsza jest maksymalna wartość współczynnika przenikania ciepła U. Zależy ona od wartości współczynnika przewodzenia ciepła λ i grubości zastosowanego materiału. 

Współczynnik przewodzenia ciepła

λ. Od niego zależy bezpośrednio współczynnik przenikania ciepła U przegród, w których zastosowano daną izolację. Im współczynnik przewodzenia ciepła λ materiału jest mniejszy, tym więcej energii można zaoszczędzić przy takich samych grubościach produktów ociepleniowych. W przypadku wyrobów z wełny mineralnej producenci deklarują wartość współczynnika przewodzenia ciepła w odniesieniu do konkretnej grubości produktu. Podają ten parametr jako wartość deklarowaną współczynnika przewodzenia ciepła, λd. Oznacza to, że żaden pomiar tego współczynnika nie będzie gorszy niż deklarowana wartość. Dla wełny mineralnej waha się ona między 0,030 a 0,042 W/(mK).

Grubość ocieplenia d.

Oprócz izolacyjności materiału ważna jest jego grubość, bo razem decydują o współczynniku przenikania ciepła U, jaki ma ocieplona przegroda. Niekiedy zastosowanie grubej warstwy izolacji o standardowym współczynniku przewodzenia ciepła λ = 0,03-0,04 W/(mK) może nie być możliwe. Należy wtedy sięgnąć po materiały, które da się ułożyć w cieńszej warstwie. Na rynku jest coraz bogatsza oferta produktów umożliwiających takie rozwiązania.

Opór cieplny materiału R

(rezystancja). Czasem płyty tego samego typu mają inny parametr λ, zależnie od grubości elementu, dlatego w kartach technicznych producenci podają wartości deklarowanego oporu cieplnego Rd, który jest odwrotnością współczynnika U. Im większy jest opór cieplny, tym więcej ciepła zatrzyma produkt.

Odporność wełny mineralnej na wodę

W przypadku wełny mineralnej włókna zostają podczas produkcji hydrofobizowane, co pozwala na zwiększenie odporności na zawilgocenie. Hydrofobizacja to proces polegający na nadawaniu powierzchniom danych produktów konkretnych właściwości hydrofobowych. Hydrofobizację stosuje się w celu zapobiegania wnikania wody w strukturę materiału. Poza zwiększoną odpornością na zawilgocenie, hydrofobizowana wełna mineralna charakteryzuje się również zdolnością do szybkiego wysychania po kontakcie z wodą. Trzeba jej jednak stworzyć ku temu odpowiednie warunki.

Ważne parametry

Paroprzepuszczalność.

To właściwość wełny, która wynika z jej włóknistej budowy. Określa ją współczynnik oporu dyfuzyjnego pary wodnej, którego wartość dla wełny jest niska (od 40 do 60 razy mniejsza niż dla innych materiałów izolacyjnych). Oznacza to, że pomiędzy włóknami o właściwościach hydrofobowych może swobodnie przenikać para wodna. Zapobiega to zawilgoceniu miejsc, w których układa się wełnę mineralną.

Niepalność.

Wszystkie produkty wykonane z wełny mineralnej są klasyfikowane jako materiały niepalne (NRO, czyli nie rozprzestrzeniające ognia) klasy A1 lub A2: nie palą się, nie wydzielają dymu ani nie tworzą płonących kropli. Wełna mineralna jest jednak materiałem nie tylko niepalnym, ale też odpornym na działanie ognia i temperatury przekraczającej ponad 1000°C (w takiej temperaturze się topi). Może przez prawie dwie godziny działać jak zapora przeciwogniowa, umożliwiając gaszenie pożaru i bezpieczną ewakuację ludzi. W przypadku pożaru jedyną reakcją wełny mineralnej będzie wytapianie się lepiszczy, jednak nie wpływa to na rozprzestrzenianie się ognia. Co ważne, podczas pożaru nie uwalniają one także toksycznych gazów. Jako że wełna skalna cechuje się wyższą odpornością temperaturową, bardzo często stosowana jest jako izolacja w przemyśle. Doskonałe parametry pod kątem bezpieczeństwa pożarowego osiągniemy, łącząc wełnę mineralną z płytami gipsowo-kartonowymi o specjalnych właściwościach ognioodpornych.

Izolacyjność akustyczna.

Właściwie jest cechą przegrody, nie materiału, więc na etykietach wyrobów izolacyjnych nie znajdziemy informacji dotyczących bezpośrednio izolacyjności akustycznej, która jest wyrażana w decybelach [dB]. Cechą wyrobu izolacyjnego jest natomiast współczynnik pochłaniania, na etykiecie podawany jako „Awxx”, np. AW1,0 lub AW0,9. Im większa liczba, tym lepszy efekt można osiągnąć.

Skalna lub szklana

Wełna mineralna, czyli skalna i szklana, to jeden z najpopularniejszych materiałów gwarantujących izolację termiczną, akustyczną i przeciwogniową. Różnią się one przede wszystkim składem surowcowym oraz sposobem wytwarzania. Wełna szklana produkowana jest z mieszanki stłuczki szklanej, piasku kwarcowego oraz sody, które w piecu (tzw. wannie szklarskiej) są roztapiane w temperaturze 1200- -1500°C. Surowcami wykorzystywanymi do produkcji wełny skalnej są natomiast bazalt, gabro, dolomit lub kruszywa wapienne, które w odpowiedniej proporcji trafiają do pieca szybowego. Wełna szklana, dzięki elastycznej strukturze włókna, jest bardzo sprężysta, dzięki czemu możliwa jest nawet kilkukrotna jej kompresja, bez obaw o zniszczenie materiału, a także idealne wypełnienie przestrzeni pomiędzy elementami konstrukcyjnymi (np. w dachach skośnych, ścianach działowych czy fasadach wentylowanych). Wełny skalne mają natomiast wyższą gęstość, co trzeba brać po uwagę, gdy konstrukcja nie może być za bardzo obciążona. W przypadku wełny skalnej łatwiej też osiągnąć bardzo dobre parametry wytrzymałościowe. Oba rodzaje wełny odznaczają się podobną, bardzo dobrą paroprzepuszczalnością, a także mają bardzo zbliżone parametry, jeśli chodzi o nasiąkliwość. Zarówno wełna szklana, jak i skalna są materiałami niepalnymi. Co ważne, wełna mineralna jest produkowana z powszechnie występujących w przyrodzie surowców, z zachowaniem wszelkich norm ochrony środowiska naturalnego. Jest produktem, który całkowicie poddaje się recyklingowi. W praktyce oznacza to, że wszystkie odpady produkcyjne mogą być powtórnie wykorzystane, dzięki czemu nie wymagają składowania na wysypiskach (wełna jest odpadem nieszkodliwym, który można składować na wysypisku).

Maty, płyty lub granulat

Wełna mineralna produkowana jest w różnych postaciach. Są to przede wszystkim maty i płyty o różnej gęstości i grubości, ale także granulat.

Maty.

Łatwo się dopasowują i dokładnie wypełniają izolowaną przestrzeń. Są lekkie i sprężyste, o małej gęstości i dużym zakresie grubości (50-  -200 mm). Nadają się do ocieplenia stropodachów wentylowanych, poddaszy, stropodachów drewnianych oraz sufitów podwieszanych. Można nimi izolować także ściany działowe. Maty z wełny kamiennej i szklanej sprzedawane są w postaci rolek; te z wełny szklanej występują również w formie prostokątnych arkuszy.

Płyty.

Różnią się gęstością i twardością. Miękkie płyty mają gęstość do 60 kg/m³, półtwarde – 80-120 kg/m³, twarde zaś 150-180 kg/m³. Miękkie stosuje się do izolacji ścianek działowych, drewnianych stropów, sufitów podwieszanych, podłóg poddaszy nieużytkowych. Półtwarde służą do ocieplenia ścian zewnętrznych, podłóg, poddaszy użytkowych oraz stropodachów, twarde – do dachów płaskich. Popularne są również płyty dwugęstościowe z wełny skalnej. Płyty mogą być dodatkowo utwardzane, na przykład welonem szklanym, siatką z drutu lub folią aluminiową.

Granulat.

Jest to materiał nieuformowany o gęstości od około 30 kg/m³. Przeznaczony jest do miejsc trudno dostępnych. Ociepla się nim ściany wielowarstwowe z pustką powietrzną, stropodachy wentylowane oraz stropy pod poddaszami nieużytkowanymi.

Miękkie i sprężyste maty z wełny mineralnej w rolkach są odpowiednie do wypełniania przestrzeni między elementami konstrukcji drewnianej.

Płyty z wełny mineralnej mają różne przeznaczenie: niektóre służą do izolacji dachów skośnych, inne do płaskich. Odpowiednio dobranymi płytami ociepla się też ściany zewnętrzne i wygłusza stropy między piętrami.

Co izolujemy?

Zastosowanie wełny skalnej w budownictwie łączy się bezpośrednio z jej właściwościami. Głównym powodem jej użycia jest doskonała izolacyjność termiczna, akustyczna oraz odporność ogniowa. Szeroki asortyment wyrobów z wełny pozwala na odpowiednie dobranie materiału zarówno pod kątem uzyskania konkretnych parametrów przegrody, jak i dopasowania go do danego typu konstrukcji. I to właśnie typ konstrukcji determinuje zastosowanie konkretnego produktu w przegrodzie. Wyróżniamy w ten sposób produkty do izolacji poddaszy, ścian, podłóg czy dachów.

Ściany zewnętrzne.

Do ocieplania ścian od zewnątrz służą głównie płyty. Najpopularniejsze są te o szerokości 50 lub 60 cm i długości 100 lub 120 cm, o różnych grubościach. Podstawowe rodzaje płyt fasadowych z wełny mineralnej stosowane w systemach ETICS to płyty zwykłe – twarde, potocznie nazywane po prostu płytami oraz płyty lamelowe, określane jako lamele. Płyty zwykłe bywają jedno- lub dwugęstościowe, czyli takie w których grubsza warstwa z wełny, bezpośrednio przylegająca do ocieplanej ściany, ma wyraźnie mniejszą gęstość niż pozostała. Cienka warstwa, skompresowana do 15-25 mm, stanowi utwardzone podłoże przeznaczone do zamocowania mechanicznego izolacji i wykonania na nim wierzchniej warstwy systemu ociepleń ETICS. Płyty zwykłe i lamelowe różnią się wytrzymałością na rozciąganie prostopadle do powierzchni czołowych, przy czym lamele charakteryzują się kilkakrotnie większymi wartościami. Dzięki temu można je stosować w systemach jedynie klejonych, podobnie jak płyty styropianowe. W przypadku lameli wymaga się, by klejenie odbywało się na całej powierzchni płyty. Sposób nakładania kleju i jego ilość są częścią specyfikacji systemu. Lamele klejone są metodą grzebieniową, z zastosowaniem pacy zębatej, po wcześniejszym przeszpachlowaniu powierzchni płyty klejem. W przypadku niepylących, nośnych podłoży mineralnych, do wysokości 20 m, do mocowania lameli nie są wymagane dodatkowe łączniki mechaniczne. Klejenie zwykłych płyt z wełny to zamocowanie dodatkowe lub montażowe. Klej nakłada się podobnie jak na styropian czy płyty z innych materiałów, czyli metodą pasmowo-punktową (ramka i placki), zachowując szczegółowe zapisy zawarte w specyfikacji konkretnego systemu ETICS. Płyty zwykłe muszą być mocowane do ścian łącznikami mechanicznymi. Kołki mocujące mają trzpienie stalowe, a jedynie tuleje i talerzyki mogą być z tworzywa sztucznego. Liczba i rozmieszczenie kołków zależy od wielu czynników, w tym również od indywidualnych właściwości konkretnych wyrobów z wełny. Ich liczba powinna być określona w projekcie ocieplenia. Talerzyki dociskowe dla zwykłych płyt mogą mieć średnicę 60 mm (w przypadku lameli potrzebna jest większa – 140 mm). Podstawową zaletą mineralnej wełny skalnej jest jej wysoka paroprzepuszczalność. Cecha ta wyróżnia wełnę spośród wszystkich dostępnych na rynku materiałów izolacyjnych. Trudno nie doceniać tej właściwości, ponieważ paroprzepuszczalość ścian jest jednym z czynników mających wpływ na optymalny mikroklimat w pomieszczeniach, nadmiar wilgoci sprzyja bowiem rozwojowi pleśni i grzybów. Z tego względu tynk stosowany do wykończenia ścian zewnętrznych ocieplonych wełną mineralną powinien również odznaczać się wysoką paroprzepuszczalnością. Trzeba wiedzieć, że zapewniają ją tynki mineralne, silikatowe i silikonowe. Należy przy tym unikać tynków akrylowych, które charakteryzują się niską paroprzepuszczalnością, niwelując w ten sposób podstawowe zalety zastosowania mineralnej wełny mineralnej. Drugim sposobem izolacji ścian zewnętrznych jest metoda lekka sucha. Metoda ta polega na wypełnieniu wełną drewnianego lub stalowego rusztu konstrukcyjnego, a następnie osłonięciu ocieplenia wiatroizolacją i okładziną elewacyjną np. z desek. W tym rodzaju izolacji używamy sprężystych płyt z wełny o niewielkiej gęstości (wełny miękkiej, gdyż wełna nie musi przenosić żadnych obciążeń poza ciężarem własnym).

Dach skośny.

Do ocieplania dachu skośnego wykorzystuje się wełnę o λ ≤ 0,039 W/(mK), układaną w dwóch warstwach – 20 cm między krokwiami i 10 cm pod nimi. Na rynku dostępne są wyroby o lepszej izolacyjności, np. 0,033 W/(mK). Najpopularniejsze do zastosowania w dachu stromym są maty z wełny skalnej lub szklanej; wełnę skalną do ocieplenia dachu można kupić też w postaci płyt. Większość wyrobów z wełny nie wymaga sznurowania, bo jeśli są dobrze dopasowane do rozstawu krokwi, klinują się i nie wypadają. Wszystkie produkty do ocieplenia dachu są hydrofobizowane, czyli zabezpieczone przed działaniem wilgoci i wody. Jednak po zamocowaniu wełny w dachu, trzeba ją osłonić od wewnątrz paroizolacją, od zewnątrz zaś membraną dachową. Zamiast drugiej warstwy wełny mineralnej mocowanej pod krokwiami dodatkowe ocieplenie można ułożyć nad nimi, czyli zrobić izolację nakrokwiową. Odpowiednia do tego wełna oferowana jest w rozwiązaniach systemowych, na przykład ze specjalnymi deskami montażowymi i odpowiednimi wkrętami.

Dach płaski.

W stropodachu niewentylowanym izolacja termiczna jest układana na warstwie konstrukcyjnej. Ponieważ stropodach musi mieć ukształtowany spadek, zwykle kształtuje się go w warstwie termoizolacyjnej. Służą do tego płyty z wełny skalnej z jednokierunkowym, kilkuprocentowym spadkiem. Układa się je jako górną warstwę termoizolacji. Strop na poddaszu nieużytkowym można ocieplić płytami lub matami wełnianymi. Ponieważ układa się je luzem na podłożu, najlepiej żeby termoizolacja składała się z dwóch warstw. Do wyboru jest wełna skalna – w płytach o λ od 0,033 do 0,037 W/ (mK) oraz w matach o λ od 0,035 do 0,039 – a także maty z wełny szklanej o λ od 0,032 do 0,040. W miejscach trudno dostępnych sprawdzi się granulat z wełny skalnej, który można wdmuchnąć nawet tam, gdzie nie udaje się wsunąć płyt. Do zaizolowania poziomych przestrzeni stosuje się granulat o gęstości 30 lub 45 kg/m3. W skośnych przestrzeniach poddasza nieużytkowego trzeba zastosować granulat z wełny o gęstości 60 kg/m3.

Strop.

Większość stropów stosowanych obecnie w budownictwie charakteryzuje się niewystarczającą izolacyjnością akustyczną od dźwięków powietrznych oraz uderzeniowych. Szczególnie ma to miejsce w przypadku lekkich stropów drewnianych. Dlatego też układa się w nich lub na nich dodatkowe warstwy izolacyjne. W przypadku zastosowania masywnych stropów stosuje się twarde wełny służące głównie do izolacji akustycznej podłóg pływających, pozwalające na przyrost izolacji akustycznej od dźwięków uderzeniowych. W przypadku zaś lekkich stropów belkowych (drewnianych) izolacja akustyczna w postaci sprężystych miękkich mat i płyt z wełny mineralnej będzie pełniła rolę izolacji akustycznej od dźwięków powietrznych.

Szeroki asortyment wyrobów z wełny skalnej pozwala na odpowiednie dopasowanie materiału zarówno pod względem parametrów, jak i do danego typu konstrukcji. Dlatego bez wątpienia możemy uznać wełnę jako jeden z najbardziej wszechstronnych i trwałych materiałów budowlanych.

Ściany działowe.

Ściany działowe mogą być stawiane zarówno w technologii murowanej, jak i jako lekkie ścianki szkieletowe. I to właśnie technologia lekkich ścian szkieletowych jest najczęściej stosowana w budownictwie jednorodzinnym, w szczególności do podziału przestrzeni ostatniej kondygnacji, jaką najczęściej jest poddasze. Wewnętrzne ściany działowe przede wszystkim pełnią istotną funkcję zapewnienia odpowiedniego komfortu akustycznego. Podobnie jak w przypadku lekkich stropów drewnianych tak i w przypadku ścian działowych stosowane są sprężyste miękkie płyty z wełny mineralnej.