Materiały do ocieplenia domu

Producenci odpowiednio oznaczają swoje wyroby i podają parametry, które są ważne w danym zastosowaniu. Przykładowo płyty do ocieplania ścian zewnętrznych mają określoną wytrzymałość na rozciąganie prostopadle do powierzchni czołowych (TR). Dla styropianu w systemach ETICS wynosi ona 100 kPa. Styropian objęty większą niż wymaga norma kontrolą jakości oraz taki w zestawie do ociepleń z oceną techniczną może mieć niższą wytrzymałość – wynoszącą przynajmniej 80 kPa. Taka wartość wystarcza też dla płyt lamelowych z wełny przyklejanych do ściany, a dla płyt mocowanych na klej i kołki powinna wynosić co najmniej 7,5 kPa.
Parametr ten w przypadku termoizolacji połaci dachowych, czyli mat i płyt z wełny mineralnej, nie jest podawany. Jednak w kodzie wyrobu izolacji nakrokwiowej lub ocieplenia dachu płaskiego znajduje się to oznaczenie.
W płycie fundamentowej, podłodze na gruncie i na dachu płaskim istotna jest wytrzymałość na nacisk CS(10). Dla wełny dodatkowo na obciążenia punktowe PL(5), a dla styropianu – na zginanie BS.

Izolacyjność cieplna materiałów

W przypadku materiałów termoizolacyjnych najważniejsza jest wartość współczynnika przewodzenia ciepła λ. Deklarowane przez producentów ocieplenia wartości mieszczą się w przedziale 0,02-0,05 W/(mK). Im niższa wartość λ, tym mniej ciepła przewodzi ocieplenie, czyli jest lepsza izolacyjność materiału. Oprócz izolacyjności materiału ważna jest jego grubość, bo razem decydują o współczynniku przenikania ciepła U, jaki ma ocieplona przegroda. Czasem płyty tego samego typu mają inną lambdę, zależnie od grubości elementu, dlatego w kartach technicznych producenci podają wartości oporu cieplnego R, który jest odwrotnością współczynniku przenikania ciepła U.
Nie zawsze jednak ocieplenie o jak najniższej lambdzie będzie najlepsze. Istotne są też inne jego parametry, na przykład wytrzymałość na rozciąganie, zginanie czy nasiąkliwość, a także właściwości fizykochemiczne. Materiał przeznaczony na taras, dach płaski czy cokół musi być wytrzymały na ściskanie oraz odporny na wilgoć. Jeśli ma znaleźć się na ścianie pokrytej tynkiem, musi być wytrzymały na rozciąganie. Powinien być też gładki i równy (dawać się łatwo szlifować i wyrównywać), aby można było pokryć go tynkiem. Ocieplenie na dach płaski i poddasze musi dobrze tłumić dźwięki i być stabilne wymiarowo. Jeśli znajduje się między krokwiami, powinno mieć najlepszą klasę palności.

Polistyren ekspandowany EPS – niemal do wszystkiego

Styropian (nazywany w Austrii i Niemczech styroporem) to potoczne określenie materiału z granulek polistyrenu o średnicy 0,2-5 mm poddanych procesowi spienienia. Nazywa się to ekspandowaniem i stąd bierze się skrótowe oznaczenie styropianu EPS, czyli PoliStyren Ekspandowany (z ang. Expanded PolyStyrene). EPS w wyniku spienienia polistyrenu kilkadziesiąt razy zwiększa swoją objętość, tworząc kuleczki połączone ze sobą w bryłę graniastosłupa o objętości ok. 7 m³, a następnie – w efekcie cięcia termicznego – otrzymujemy gotowy do użycia produkt w postaci płyt styropianowych.
Styropian jest najbardziej popularnym i najczęściej stosowanym w Polsce materiałem termoizolacyjnym w budownictwie. Uniwersalność płyt styropianowych, ich różnorodność i trwałość, pozwalają na zastosowanie ich do izolacji termicznej całego budynku. Asortyment płyt styropianu umożliwia bez problemu projektantowi, wykonawcy czy inwestorowi znaleźć produkt o takich cechach, które pozwolą zrealizować postawione mu zadanie związane z zapewnieniem oczekiwanej izolacyjności termicznej przegrody budynku. Dobierając odpowiedni rodzaj styropianu do systemu ociepleń, układu warstw, danego fragmentu budynku, należy jedynie zdecydować o grubości płyty.
Bardzo dobre właściwości płyt styropianowych pozwalają na ich zastosowanie w różnych układach warstw do ocieplenia wszystkich elementów budynku: fundamentów, podłóg na gruncie, ścian zewnętrznych, dachów i stropów. Jest również taki rodzaj płyt styropianowych, które dodatkowo mają bardzo dobre właściwości akustyczne. Są one wykorzystywane jako izolacja akustyczna w podłodze pływającej.
Obecnie na rynku najczęściej oferowane są płyty styropianowe o lambdzie deklarowanej λD od 0,045 do 0,031 W/(mK). Pod względem użytkowym ważny jest deklarowany opór cieplny R_D, który jest proporcją grubości płyty λ_D. Aby uzyskać ten sam poziom izolacyjności cieplnej, można więc zastosować wyrób o gorszej lambdzie i większej grubości płyty. Na przykład taką samą izolacyjność cieplną zapewni płyta o grubości 8 cm i λ = 0,040 W/(mK) oraz płyta o grubości 9 cm i λ = 0,045 W/(mK). Z uwagi na przeznaczenie płyt styropianowych do izolacji termicznej budynków, najistotniejszy jest deklarowany współczynnik przewodzenia ciepła. Im jest on niższy, tym lepiej.

Ponadto jeśli styropian ma być użyty do izolacji:

• ścian w systemie ETICS – jest wymagana wytrzymałość na rozciąganie prostopadle do powierzchni czołowych próbki, oznaczana symbolem TR; minimalna wytrzymałość wynosi 80 kPa;
• podłóg – ważne jest naprężenie ściskające przy 10% odkształceniu, oznaczane jako CS(10); dostępne są wyroby o naprężeniu 60-100 kPa;
• dachów płaskich pod bezpośrednie krycie papą – należy zwrócić uwagę na naprężenie ściskające przy 10% odkształceniu, oznaczane CS(10) oraz odkształcenie w określonych warunkach obciążenia ściskającego i temperatury – DLT(1); najczęściej do 5%;
• ścian fundamentowych – tu ważna jest nasiąkliwość wodą przy długotrwałym pełnym zanurzeniu w wodzie, oznaczana WL(T); w zależności od technologii produkcji, może być na poziomie 1-5%. Oznacza to, że rzeczywista izolacyjność termiczna płyt, które będą miały kontakt z wilgocią, będzie gorsza.

Szary styropian, produkowany z polistyrenu zawierającego dodatki poprawiające właściwości izolacyjne, np.  grafit, sadzę czy aluminium, charakteryzuje się bardzo niskim współczynnikiem przewodzenia ciepła λD.
Technologia produkcji szarego styropianu, zasady jego montażu oraz wykonywania pozostałych prac ociepleniowych są podobne jak dla standardowego, białego. Podstawową różnicą między nimi – z powodu ciemnego koloru – jest większa wrażliwość szarych płyt na działanie promieni słonecznych. Dlatego paczki szarego styropianu pakuje się w barwną folię oraz przechowuje pod zadaszeniem. Na czas mocowania dobrze jest też osłonić rusztowanie. Przegrzane płyty mogą odpadać lub częściowo odspajać się od ściany. Na rynku są płyty dwuwarstwowe z cienką białą warstwą odbijającą promieniowanie cieplne oraz z siatką nacięć przeciwprężnych, kompensującą naprężenia.
Ochrona płyt przed nasłonecznieniem na wszystkich etapach prac ociepleniowych, w tym przestrzeganie wskazań producentów zawartych w kartach technicznych wyrobu, jest warunkiem właściwego wykonania ocieplenia z szarego styropianu. Do błędów wykonawczych należy wykonywanie ocieplenia w pełnym słońcu, bez użycia zapewniających zacienienie elewacji siatek ochronnych na rusztowaniach. Przed wykonaniem ocieplenia bezwzględnie należy również sprawdzić przyczepność kleju do styropianu, aby wyeliminować ewentualność zastosowania kleju nieodpowiedniej jakości. Ewentualne szczeliny, które mogą powstać pomiędzy płytami po ustąpieniu nasłonecznienia, należy wypełnić uszczelniającą pianą PU, co jest standardem w ociepleniach ETICS, niezależnie od koloru płyt.

Termomodernizacja – najlepszy sposób na upały

Krzysztof Krzemień, dyrektor techniczny w firmie TERMO ORGANIKA:

Latem, zwłaszcza podczas upałów, z jakimi mamy ostatnio do czynienia, nieocieplony dom zamiast być chłodnym schronieniem staje się gorącą, betonową pułapką, z której po prostu chce się uciec. Dzieje się tak, ponieważ ciepło przenika przez niezabezpieczone termicznie ściany, powodując szybkie nagrzewanie się pomieszczeń, a to z kolei powoduje ogromny dyskomfort domowników. Najlepszym sposobem na rozwiązanie tego problemu jest termoizolacja ścian optymalnie dobraną warstwą styropianu. Przykładowo 15-centymetrowa warstwa grafitowego styropianu TERMONIUM PLUS fasada o λ = 0,031 chroni równie skutecznie jak czterometrowa warstwa betonu. W dobrze ocieplonym domu nie będzie tak zimno jak w średniowiecznym zamku, ale dużo chłodniej niż w budynku, który nie ma odpowiedniej warstwy izolacji termicznej. Ponadto zysk jest podwójny, ponieważ właściciel domu, który zdecyduje się na jego ocieplenie, już następnej zimy zapłaci znacznie mniej za ogrzewanie.

Polistyren ekstrudowany XPS – odporniejsza wersja styropianu

Polistyren ekstrudowany jest twardszy od styropianu EPS, mniej nasiąkliwy i bardziej odporny na ściskanie. Zwykle barwiony jest na szaro, zielono, niebiesko lub różowo. Polistyren ekstrudowany stosuje się głównie tam, gdzie przegroda jest narażona na zawilgocenie i znaczne obciążenie. Ze względu na jego właściwości, najczęściej stosuje się więc go do ocieplania: ścian fundamentowych, ścian piwnicznych, ścian w wilgotnych pomieszczeniach, płaskich dachów odwróconych, podłóg, które są posadowione bezpośrednio na gruncie.

Wełna mineralna – głównie na poddasze i ściany

Zarówno wełna skalna (kamienna), jak i szklana nazywane są mineralnymi, bo produkowane są z surowców mineralnych. Różnią się one surowcem, z którego się je wytwarza. Proces technologiczny produkcji obydwu rodzajów wełny mineralnej jest dokładnie taki sam.
Wełna skalna powstaje z bazaltu, podczas wytapiania w temperaturze ponad 1400°C. Wełna szklana wytwarzana jest z piasku kwarcowego i stłuczki szklanej, wytapianych w temperaturze około 1000°C. Dodatkowo, w procesie produkcji dodawane są inne surowce, takie jak: gabro, dolomit lub wapień. Stopiony bazalt lub szkło, wraz z odpowiednimi dodatkami mineralnymi, poddawane są procesowi rozwłókniania, w efekcie którego powstają włókna (kamienne lub szklane), które łączy się specjalnym spoiwem. W wełnie kamiennej jest nim lepiszcze termotopliwe, w szklanej są to żywice fenolowo-formaldehydowe (wełna w kolorze żółtym), żywice na bazie poliakrylów, wolne od formaldehydu (biała) albo biożywice, na bazie skrobi roślinnej, wolne od fenolu, formaldehydu i akrylu (wełna w naturalnym kolorze brązowym).
Z wełny mineralnej produkuje się wyroby w postaci płyt, mat lub granulatu (luźne strzępki wełniane). Różnią się one między sobą także sposobem ułożenia włókien. W płytach i matach z wełny skalnej włókna mają układ rozproszony (tylko w wełnie lamelowej są ułożone prostopadle do powierzchni ściany). W wełnie szklanej natomiast układ włókien jest ukierunkowany równolegle do ich powierzchni, co wymaga użycia do produkcji większej ilości spoiwa (są też takie włóknami rozproszonymi).
Przy zakupie wełny mineralnej należy wziąć pod uwagę kilka parametrów technicznych. Najważniejszym jest współczynnik przewodzenia ciepła λ, który opisuje, ile energii cieplnej przewodzi dany materiał. Wartość współczynnika przewodzenia ciepła wełny mineralnej λ, podobnie jak styropianu, wynosi zazwyczaj 0,040-0,032 W/(mK). Tym samym: im niższa λ, tym materiał ma lepsze właściwości izolacyjne (mniej energii zostanie przez niego przepuszczone i utracone lub mniej energii trzeba zużyć, aby utrzymywać stałą różnicę temperatur po obu stronach przegrody).
Kolejnym bardzo ważnym czynnikiem jest niepalność produktu. Wełna mineralna ze względu na materiały, z których jest produkowana, należy do produktów niepalnych. Niepalne materiały izolacyjne oznaczone są klasą A1 – dlatego wybierając materiał w momencie zakupu, trzeba zwrócić uwagę na etykietę wyrobu umieszczoną przez producenta wełny na opakowaniu i sprawdzić czy dany produkt ma najwyższą klasę reakcji na ogień. Żadna inna klasa nie gwarantuje tak wysokiego bezpieczeństwa.