Zamierzam zbudować dom ciepły, energooszczędny i ładny. Planowałem ściany z cegły silikatowej (trójwarstwowe), bo nie trzeba ich tynkować, ale moje wątpliwości budzi ciepłochronność tego materiału. Jakiej grubości izolację zastosować? A może zrezygnować z silikatów i wybrać beton komórkowy?
"Beton komórkowy i silikat to popularne materiały budowlane, które mają swoje unikalne cechy. Beton komórkowy, znany również jako gazobeton, jest lekki i łatwy do obróbki. Jego struktura jest porowata, co zapewnia dobre właściwości izolacyjne, zarówno termiczne, jak i akustyczne. Jest również odporny na ogień i gnicie. Jego główną wadą jest jednak to, że wymaga dodatkowej izolacji termicznej, aby spełnić wymogi energetyczne.
Z drugiej strony, silikat, inaczej zwany cegłą ceramiczną, jest bardziej trwały i odporny na warunki atmosferyczne. Charakteryzuje się dużą wytrzymałością na ściskanie i dobrą izolacją akustyczną. Jednakże, w przeciwieństwie do betonu komórkowego, jest cięższy i trudniejszy do obróbki.
Wybór między betonem komórkowym a silikatem zależy od wielu czynników, takich jak lokalizacja budynku, wymagania dotyczące izolacji termicznej i akustycznej, a także budżet. Obie technologie mają swoje zalety i wady, dlatego decyzja powinna być podjęta po dokładnym rozważeniu wszystkich aspektów."
Czy dwa tak różne pod względem właściwości wyroby mogą równie dobrze spełniać funkcję budulca na ściany naszego domu? To pytanie zadaje sobie wielu inwestorów. Z pewnością w podjęciu właściwej decyzji pomoże bliższe zapoznanie się z charakterystyką i własnościami obydwu materiałów.
Z czego się robi silikaty i beton komórkowy?
Wyroby silikatowe i beton komórkowy produkowane są z niemal identycznych surowców, jednak odmienne technologie wytwarzania sprawiają, że otrzymujemy materiały o zupełnie innych właściwościach. W obu przypadkach podstawowe składniki to wapno, piasek i woda (tylko niektóre odmiany betonu komórkowego - tzw. beton komórkowy ciemny - wytwarzane są z dodatkiem popiołu i cementu).
Wyroby silikatowe powstają w procesie formowania masy piaskowo-wapiennej na prasach, następnie poddawane są autoklawizacji w atmosferze pary wodnej i dojrzewaniu. Dzięki sprasowaniu cząsteczek materiału i wiążącym właściwościom wapna uzyskuje się wyrób o wysokiej wytrzymałości. Przy produkcji betonu komórkowego do masy wapienno-piaskowej dodawany jest środek porotwórczy, powodujący podczas autoklawizowania pęcznienie wsadu, który kilkakrotnie zwiększa swoją objętość. Spieniony blok poddawany jest cięciu na wymagane wymiary i po okresie dojrzewania staje się gotowym do sprzedaży wyrobem.
Asortyment
Wyroby silikatowe oferowane są w formie bloczków pełnych lub drążonych, cegieł zwykłych i elewacyjnych, kształtek wentylacyjnych i nadprożowych. Technologia produkcji silikatów pozwala na uzyskanie dużej dokładności wymiarowej (w granicach 1 mm), zatem do łączenia elementów można używać cienkowarstwowych zapraw klejowych.
Dostępne są również materiały ścienne z ukształtowanymi na ścianach bocznych wpustami i wypustami, co pozwala nie tylko na wyeliminowanie konieczności nakładania zaprawy na spoiny pionowe, ale ułatwia również uzyskanie równej i gładkiej powierzchni ściany. Elementy ścienne wytwarzane są w dwóch typoszeregach wymiarowych, bazujących na wymiarach cegły znormalizowanej (długość 25 cm, wysokość 6,5 cm) lub wymiarach modularnych (długość 38 cm, wysokość 19 cm).
Materiały z betonu komórkowego to głównie bloczki i płytki oraz uzupełniający asortyment nadproży i stropów. Bloczki wykorzystywane są do budowy ścian zewnętrznych i wewnętrznych o grubości 12-40 cm, natomiast płytki stosuje się przy pracach wykończeniowych. Typowe wymiary (długość x wysokość) bloczków wynoszą 49 x 24 cm lub 59 x 24 cm, ale produkowane są również elementy o wymiarach modułowych, wysokości 20 cm. Podobnie jak silikaty, wyroby z betonu komórkowego charakteryzują się dużą dokładnością wymiarową, co pozwala na użycie do ich łączenia zapraw cienkowarstwowych.
Charakterystyka betonu komórkowego i silikatów
W potocznej opinii silikaty, nazywane również wyrobami wapienno-piaskowymi, to materiał wytrzymały, ciężki ale o niskiej ciepłochronności. Natomiast beton komórkowy postrzegany jest jako lekki, ciepły lecz o znikomej wytrzymałości. Ta uproszczona charakterystyka nie oddaje w pełni wszystkich własności obu materiałów, a przede wszystkim nie określa optymalnych dla nich zastosowań.
Duża masa objętościowa wyrobów silikatowych, postrzegana jako wada przy transporcie i murowaniu, wpływa korzystnie na zdolność do tłumienia hałasu, a jednocześnie zapewnia stabilne warunki cieplne wewnątrz domu. W takiej ścianie ciepło akumuluje się, co sprawia, że gromadzi i utrzymuje ona energię nie tylko pochodzącą z systemu ogrzewania, ale i z innych źródeł (nasłonecznienie, przebywające wewnątrz osoby, oświetlenie), a dom wolno się wychładza.
Istnieją jednak sytuacje, w których wysoka akumulacyjność ciepła może być cechą niekorzystną - np. w często lecz na krótko odwiedzanym domku rekreacyjnym, gdzie długo będziemy czekać aż nagrzeją się wyziębione mury.
Beton komórkowy, zwłaszcza w ścianie jednowarstwowej, ma dużo mniejszą zdolność do akumulacji ciepła. Decyduje o tym nie tylko jego mniejsza masa objętościowa, ale także średnia temperatura wewnątrz przegrody - w ocieplonej ścianie z silikatu jest ona zbliżona do panującej wewnątrz domu, natomiast w jednowarstwowej ścianie z betonu komórkowego odpowiada mniej więcej połowie różnicy temperatur na zewnątrz i wewnątrz budynku.
Oba omawiane materiały cechuje wytrzymałość na ściskanie całkowicie wystarczająca do wznoszenia ścian konstrukcyjnych w domach jednorodzinnych. Jednak budując z lekkich odmian betonu komórkowego trzeba zwrócić uwagę na dopuszczalne naciski jednostkowe przy obciążeniach punktowych - np. w miejscach słupów czy osadzenia belek stropowych. W takich miejscach należy układać tzw. poduszkę, betonową lub ceglaną, która rozłoży obciążenie na większą powierzchnię.
Porównanie parametrów betonu komórkowego i silikatów
Parametry
Beton komórkowy
Silikaty
masa objętościowa
400-700 kg/m3
1400-1800 kg/m3
wytrzymałość na ściskanie
1,5-4 MPa
10-30 MPa
paroprzepuszczalność względna µi
5,7
8,10
izolacyjność akustyczna
średnia
bardzo dobra
akumulacja ciepła
niska
wysoka
nasiąkliwość
do 40%
do 15%
mrozoodporność
względna
całkowita
stabilizacja wilgotności powietrza
niska
wysoka
Beton komórkowy, zależnie od odmiany, uzyskuje różne parametry cieplne; właśnie one w dużej mierze decydują o jego przeznaczeniu. Z odmian lekkich 400 i 500 można stawiać ściany jednowarstwowe o grubości w granicach uzasadnionych ekonomicznie (do ok. 40 cm), uzyskując przenikalność cieplną zbliżoną do wymaganej dla ścian ocieplanych (ok. 0,3 W/m2•K). Ściany z wyrobów silikatowych wymagają natomiast ocieplenia izolacją grubszą niż 12 cm.
Dość poważnym ograniczeniem w stosowaniu betonu komórkowego jest jego duża nasiąkliwość, dlatego nie powinien on być wykorzystywany w częściach budynku znajdujących się poniżej poziomu gruntu. Z tą cechą wiąże się również jego ograniczona mrozoodporność. Choć w warunkach normalnego użytkowania wchłaniana woda nie wypełnia całkowicie porów w jego strukturze i w razie zamarznięcia nie powoduje rozsadzenia, jednak w przypadku całkowitego długotrwałego nawodnienia zamarznięty beton komórkowy ulegnie uszkodzeniu.
Duża objętość porów sprawia też, że beton komórkowy, który zamoknie, długo wysycha. Jeśli tak zamoczoną ścianę pokryjemy następnie ociepleniem o niskiej paroprzepuszczalności - np. płytami styropianowymi - mogą wyniknąć z tego poważne kłopoty. Przy ograniczonej zdolności odprowadzenia wilgoci na zewnątrz będzie ona wnikać do wnętrza domu.
Zastosowanie w ścianach zewnętrznych
Oba materiały mają swoje wady i zalety, zatem o ich wyborze powinny decydować najistotniejsze wymagania użytkowników. Nie bez znaczenia jest również koszt budowy, jednak przy porównywaniu wydatków należy brać pod uwagę stan wykończenia ściany w określonej technologii oraz możliwą do uzyskania ciepłochronność. Ściany zewnętrzne z silikatów muszą być budowane jako warstwowe, z izolacją cieplną z wełny lub styropianu, w wersji dwu- lub trójwarstwowej.
Ściana dwuwarstwowa z betonu komórkowego
Elementy z betonu komórkowego umożliwiają natomiast postawienie ściany jednowarstwowej, której ciepłochronność będzie ściśle zależeć od grubości i odmiany użytych bloczków. Z betonu komórkowego można również budować ściany z ociepleniem - najczęściej jako dwuwarstwowe - wówczas własności ciepłochronne samego betonu odgrywają mniejszą rolę.
Ponieważ w wykonanej z silikatów ścianie dwu- lub trójwarstwowej materiał ten pełni jedynie rolę konstrukcji nośnej, jego grubość można ograniczyć do niezbędnego minimum określonego wymogami sztywności i nośności ściany. Z reguły w domach jednorodzinnych wystarczająca grubość ścian nośnych to 15-18 cm. Natomiast warstwa ociepleniowa nie powinna mieć grubości mniejszej niż 12 cm, bo tylko wtedy można uzyskać wymaganą przenikalność cieplną U poniżej 0,3 W/(m2•K).
Przy trójwarstwowej budowie przegrody można ułożyć nawet 20 cm izolacji, co pozwoli na uzyskanie ciepłochronności na poziomie U = 0,2 W/(m2•K), ale najczęściej stosuje się izolację o grubości 14-16 cm. W ścianie dwuwarstwowej - mimo że niektórzy producenci systemów ociepleniowych dopuszczają stosowanie izolacji grubości powyżej 12 cm - jest to jednak dosyć ryzykowne. Jeśli zależy nam na uzyskaniu wyższej ciepłochronności, lepiej zdecydować się na ścianę trójwarstwową. W obu technologiach jako ocieplenie można stosować zarówno wełnę mineralną, jak i styropian, z tym że w przypadku ściany trójwarstwowej użycie wełny wymaga utworzenia pustki wentylacyjnej pomiędzy elewacją a ociepleniem.
Budowa ścian z ociepleniem eliminuje - pod warunkiem prawidłowego wykonania - możliwość wystąpienia mostków cieplnych, co zapewnia równomierną ciepłochronność całej powierzchni ścian zewnętrznych.
Ściana trójwarstwowa z silikatów
Bloczki z betonu komórkowego, przeznaczone do stawiania ścian jednowarstwowych, umożliwiają uzyskanie ciepłochronności na poziomie ok. 0,3 W/m2•K przy grubości muru 36-40 cm. Taka ściana jest jednak niejednorodna pod względem cieplnym, gdyż umieszczone w niej elementy konstrukcyjne - nadproża, wieńce stropowe - zmniejszają ciepłochronność w miejscach osadzenia. Również spoiny elementów mogą, teoretycznie, być przyczyną występowania mostków cieplnych.
W praktyce problem ten eliminuje zastosowanie zaprawy cienkowarstwowej lub ciepłochronnej. Przy budowie ściany jednowarstwowej trzeba więc zwracać szczególną uwagę na dodatkowe ocieplenie elementów konstrukcyjnych oraz unikać wykonywania głębokich bruzd w ścianach zewnętrznych (np. pod rury kanalizacyjne), gdyż w tych miejscach wskaźnik ciepłochronności znacznie się obniży.
Problem mostków cieplnych praktycznie nie występuje, jeśli wznosimy z betonu komórkowego ścianę dwuwarstwową. Jej ocieplenie może być cieńsze, niż w przypadku zastosowania elementów silikatowych; mimo to uzyskamy ciepłochroność na tym samym poziomie. W praktyce jednak stosuje się warstwy ocieplenia grubości 8-10 cm przy grubości ściany nośnej 24 cm, co pozwala na uzyskanie ciepłochronności U = 0,25-0,27 W/(m2•K).
Zastosowanie wewnątrz budynku
Wewnętrzne ściany nośne i działowe nie muszą spełniać wymogu dobrej ciepłochronności, istotne natomiast jest, by zapewniały wysoką izolacyjność akustyczną, a także - miały dużą wytrzymałość, zarówno na ściskanie, jak i na obciążenia związane z mocowaniem do nich ciężkich przedmiotów. Dla takich zastosowań odpowiedniejsze niż beton komórkowy (zwłaszcza lekkie jego odmiany) będą wyroby silikatowe.
Przykładowo, izolacyjność akustyczną na poziomie 42 dB można w przypadku silikatów uzyskać już przy grubości ścianki wynoszącej 8 cm, gdy przy użyciu betonu komórkowego wymagałoby to wzniesienia ściany przynajmniej dwa razy grubszej. Podobne problemy może sprawiać zamocowanie ciężkich szafek na ściance z lekkiej odmiany betonu komórkowego; przyczyną będzie tu słabe umocowanie elementów kotwiących w dość miękkim materiale. Jednak nie w każdym przypadku murowanie ścian wewnętrznych z silikatów będzie najlepszym rozwiązaniem.
Jest to bowiem materiał ciężki, w związku z czym wymaga wcześniejszego zaprojektowania odpowiednich wzmocnień w konstrukcji stropu. Kłopotliwe, ze względu na twardość elementów silikatowych, może być również wycinanie w nich bruzd instalacyjnych, szczególnie jeśli przewidujemy pokrycie ścian tynkiem cienkowarstwowym, pod którym nie można ukryć kabli instalacji elektrycznej.
Inne zastosowania
Wyroby silikatowe czy z betonu komórkowego to nie tylko materiały ścienne ale także produkty wykorzystywane przy wykonywaniu innych elementów budynku. Kształtki wentylacyjne z silikatów umożliwiają postawienie gładko wewnątrz wykończonych, pojedynczych lub zgrupowanych kanałów wentylacyjnych.
Cienkie płytki elewacyjne wykorzystuje się do wykańczania np. cokołów domu, a także jako okładziny na tarasach bądź słupkach ogrodzeniowych. Dostępne są również prefabrykowane elementy nadproży, eliminujące konieczność deskowania. Elementy z betonu komórkowego w postaci płytek grubości 5-10 cm wykorzystuje się z kolei powszechnie przy obmurowywaniu wanien, brodzików czy kuchni wyspowych.
Płytki te łatwo przycinać piłą do drewna do wymaganych wymiarów, a ich równa i gładka powierzchnia ułatwia wykończenie tynkiem czy okładziną ceramiczną. W systemach budowlanych z betonu komórkowego wykorzystywane są też prefabrykowane zbrojone nadproża oraz płyty stropowe.
PODSUMOWANIE
By dokonać właściwego wyboru pomiędzy silikatami a betonem komórkowym, należy dokładnie sprecyzować swoje oczekiwania.
Jeśli szczególnie zależy nam na czasie, szybciej wzniesiemy jednowarstwową ścianę z dużych i lekkich bloczków betonowych, uzyskując przy tym ciepłochronność porównywalną do ściany dwuwarstwowej z silikatów.
Silikatowa przegroda trójwarstwowa, oprócz dobrych i stabilnych warunków cieplnych wewnątrz budynku, zapewni mu doskonałą izolacyjność akustyczną. Budowa takiej ściany jest jednak bardziej skomplikowana, niż ściany jedno- lub dwuwarstwowej.
Mocowanie bardzo ciężkich mebli i przedmiotów do ściany z betonu komórkowego może okazać się trudne, a nawet niemożliwe, z kolei wznoszenie ścianek działowych z ciężkich silikatów wymaga odpowiednio wzmocnionej konstrukcji stropu.
Redakcja BD Zdjęcie otwierające (od lewej): H+H, Solbet
FAQ Pytania i odpowiedzi
Jakie są główne różnice między betonem komórkowym a silikatem?
Beton komórkowy i silikat produkowane są z niemal identycznych surowców, ale różne technologie wytwarzania sprawiają, że mają zupełnie inne właściwości. Silikaty powstają w procesie formowania masy piaskowo-wapiennej na prasach i są autoklawizowane w atmosferze pary wodnej. Beton komórkowy jest produkowany z dodatkiem środka porotwórczego, który powoduje pęcznienie wsadu podczas autoklawizacji.
Jakie są charakterystyczne cechy silikatów?
Silikaty, nazywane również wyrobami wapienno-piaskowymi, są materiałem wytrzymałym, ciężkim, ale o niskiej ciepłochronności. Mają dużą masę objętościową, co wpływa korzystnie na zdolność do tłumienia hałasu i zapewnia stabilne warunki cieplne wewnątrz domu.
Jakie są charakterystyczne cechy betonu komórkowego?
Beton komórkowy jest postrzegany jako materiał lekki, ciepły, ale o znikomej wytrzymałości. Ma dużo mniejszą zdolność do akumulacji ciepła w porównaniu do silikatów. Jego duża nasiąkliwość sprawia, że nie powinien być używany w częściach budynku poniżej poziomu gruntu.
Jakie są zastosowania silikatów i betonu komórkowego w budownictwie?
Silikaty są używane w budowie ścian zewnętrznych jako warstwowe, z izolacją cieplną z wełny lub styropianu, w wersji dwu- lub trójwarstwowej. Beton komórkowy umożliwia budowę ściany jednowarstwowej, której ciepłochronność zależy od grubości i odmiany użytych bloczków. Można również budować z niego ściany z ociepleniem.
Jakie są główne parametry porównawcze betonu komórkowego i silikatów?
Do głównych parametrów porównawczych należą: masa objętościowa, wytrzymałość na ściskanie, paroprzepuszczalność względna, izolacyjność akustyczna, akumulacja ciepła, nasiąkliwość, mrozoodporność i stabilizacja wilgotności powietrza.
Od 1998 roku Redakcja "Budujemy Dom" tworzy społeczność pasjonatów budownictwa, którzy z chęcią dzielą się swoją wiedzą i doświadczeniem. Nasz zespół to wykwalifikowani redaktorzy, architekci, inżynierowie i specjaliści z różnych dziedzin budownictwa, którzy stale poszerzają swoją wiedzę i śledzą najnowsze trendy.
Komentarz dodany przez Inzynier: Z fizyki budowli wiadomo że im cięższy materiał ściany tym lepiej kumuluje energię zatem ściana zewnętrzna z silikatu lepiej kumuluje ciepło niż sciana gazobetonu o tej samej grubosci (kumulacja to nie izolacja) natomiast ciezka 8 cm ścianka silikatowa ...
Gość Jacek
22-06-2022 22:58
Jednego nie rozumiem za bardzo...Mianowicie z fizyki wiadomo, że materiały o większej gęstości lepiej przewodzą ciepło ale również drgania - mają więc gorsze właściwości izolacyjne zarówno dla ciepła jak też i hałasu. Idealnym izolatorem jest próżnia, im gęstość rośnie ...
30
