Współczesny dom ma być energooszczędny, co w naszym klimacie oznacza konieczność zatrzymania w jego wnętrzu wytworzonego ciepła. Umożliwiają to materiały ociepleniowe - styropian, wełna skalna i szklana, piany i płyty poliuretanowe, keramzyt. Jeszcze kilkadziesiąt lat temu na budowach domów jednorodzinnych w zasadzie się nie pojawiały (te najpopularniejsze weszły do powszechnego użycia w drugiej połowie XX w.), dziś są absolutnie kluczowym materiałem budowlanym. Równie ważnym jak pustaki na ściany, czy pokrycie dachowe. I równie kosztownym.
Janusz Werner
Data publikacji: 2022-05-30
Data aktualizacji: 2024-09-10
Współczesne domy muszą być energooszczędne, co wymaga skutecznej izolacji termicznej, aby zatrzymać ciepło wewnątrz budynku. Kluczową rolę w tym procesie odgrywają materiały ociepleniowe, takie jak styropian, wełna mineralna, płyty poliuretanowe i keramzyt. Są one niezbędne, ponieważ zmniejszają straty ciepła, co obniża koszty ogrzewania i emisję zanieczyszczeń. Najczęściej stosowanym materiałem do ocieplania przegrody zewnętrznej jest styropian, a także wełna mineralna, która dobrze sprawdza się na dachach. Współczynnik przewodności cieplnej λ określa zdolność materiału do przewodzenia ciepła - im niższy, tym lepsza izolacyjność. Współczynnik przenikania ciepła U z kolei informuje o izolacyjności całej przegrody, zależnie od jej grubości i budowy. Styropian jest najpopularniejszym materiałem ociepleniowym, ze względu na dobre właściwości termoizolacyjne, łatwość użycia oraz odporność na wilgoć.
Dlaczego materiały ociepleniowe są na współczesnej budowie niezbędne? Ponieważ izolacja termiczna przegród zmniejsza straty ciepła, a co za tym idzie wydatki na ogrzewanie oraz emisję zanieczyszczeń.
Zgodnie z prawem budowlanym (Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie) współczynnik przenikania ciepła U w odniesieniu do ścian zewnętrznych nie może w nowym domu przekraczać 0,20 W/(m2·K). Dwa lata temu było to 0,23, w starszych budynkach jest on zwykle kilkakrotnie wyższy. Dopuszczalny poziom współczynnika przenikania ciepła U dla dachów i stropodachów wynosi dziś 0,15 W/(m2·K), dla podłóg na gruncie 0,3.
Ocieplenie to mniejsze straty ciepła, a zatem niższe rachunki za ogrzewanie. (fot. Paroc)
Materiały izolacyjne - co do czego?
Przegrody zewnętrzne ociepla się przeważnie styropianem (ściany, podłogi, dachy płaskie) bądź wełną mineralną (ściany, dachy). Tam, gdzie styropian (polistyren ekspandowany EPS) może mieć kontakt z wodą, np. przy fundamentach, lepiej zastosować jego odmianę hydrofobową (o obniżonej nasiąkliwości) albo styrodur, czyli polistyren ekstrudowany XPS. Do izolacji poddaszy i dachów poza wełną stosowana jest piana poliuretanowa - nanoszona natryskowo (PUR) albo w postaci gotowych płyt (PUR i PIR). Pianki odpowiednich odmian można stosować także do ocieplenia innych części budynku (podłogi, ściany, nawet fundamenty), ale jak na razie to rzadkość w domach jednorodzinnych.
Podstawowe materiały ociepleniowe, tj. styropian i wełna mineralna, wykazują podobne właściwości izolacyjne, jednak poza tym istotnie się różnią - nasiąkliwością, elastycznością, izolacyjnością akustyczną, wytrzymałością na obciążenia i odpornością na chemikalia.
Dwa najpopularniejsze materiały ociepleniowe: styropian, tu w wersji grafitowej, czyli cieplejszy (a fot. Styropmin) i wełna mineralna, tu układana na elewacji (b fot. Ursa).
Co opisuje współczynnik przewodności cieplnej λ?
Podstawowym parametrem określającym termoizolacyjność materiałów budowlanych i izolacyjnych jest współczynnik przewodności cieplnej λ (lambda). Jego jednostką jest W/(m·K). Współczynnik informuje, jak intensywnie ciepło przepływa przez materiał w wyniku różnicy temperatury. Im jest niższy, tym materiał słabiej przewodzi ciepło, czyli lepiej izoluje termicznie.
Wartość współczynnika przewodności cieplnej λ jest charakterystyczna dla danego materiału i nie ma związku z jego grubością. Dla przykładu, współczynnik przewodzenia ciepła pełnej cegły wynosi 0,7, zaś grafitowego styropianu 0,031-0,033.
Co to jest współczynnik przenikania ciepła U?
Współczynnik przenikania ciepła U informuje o izolacyjności cieplnej przegrody (ściany, podłogi, dachu) o określonej budowie i grubości. Jego jednostką jest W/(m2·K). Tu też im niższa wartość parametru, tym lepsze właściwości izolacyjne przegrody. Przy czym dwie ściany zbudowane z tego samego materiału, o identycznym współczynniku λ, mają inny współczynnik U, jeśli różnią się grubością. W odniesieniu do przegrody jednorodnej zależność między U i λ kształtuje się następująco: U = λ/d, gdzie d to grubość przegrody.
λ informuje zatem, jaką ochronę cieplną zapewnia dany materiał, a współczynnik U jaka jest izolacyjność konkretnej przegrody, np. ściany z betonu komórkowego o grubości 24 cm, ocieplonej 15 cm styropianu.
Jaki materiał ociepleniowy jest najpopularniejszy?
Styropian. Ociepla się nim wszystkie przegrody - podłogi, ściany, dachy, fundamenty (choć prawie do każdej zalecana jest jego inna odmiana). Styropian ma bardzo dobre właściwości termoizolacyjne, jego współczynnik przewodności cieplnej λ wynosi 0,031-0,045 W/(m·K). Jest lekki (zatem łatwy w transporcie i użyciu), sztywny, wytrzymały na ściskanie, obojętny dla skóry i błon śluzowych. To materiał samogasnący, który słabo izoluje akustycznie. Odporny na wilgoć, lecz nie na działanie niektórych rozpuszczalników, dlatego nie wolno stosować go razem z lepikami, farbami rozpuszczalnikowymi i niektórymi klejami. Cechuje go niska paroprzepuszczalność, co ma znaczenie przy ocieplaniu wilgotnych ścian - obłożenie ich styropianem utrudni wysychanie.
Styropian EPS czy XPS?
Styropian powstaje w wyniku spienienia granulek polistyrenu. Polistyren stanowi ok. 2% jego składu, reszta to powietrze. Występuje w dwóch podstawowych rodzajach, jako polistyren ekspandowany i polistyren ekstrudowany.
Polistyren ekspandowany EPS na etapie produkcji jest formowany w bloki, które następnie są cięte na płyty o różnej grubości. Jego powierzchnia jest porowata, co zwiększa podatność na nasiąkanie wodą. Trzeba jednak zauważyć, że w porównaniu z wełną mineralną, styropian i tak dobrze wypada na tym polu. Na rynku jest też jego odmiana o obniżonej nasiąkliwości (płyty mają zwykle niebieski kolor), przeznaczona do ocieplania fundamentów. Jeżeli szukamy styropianu do ocieplenia podłogi lub płaskiego dachu, powinniśmy zwrócić uwagę na wytrzymałość na ściskanie. Parametr oznaczany jako CS(10) informuje, jak duży nacisk jest potrzebny, żeby sprasować płytę o 10% jej grubości. Do izolowania podłóg przeznaczone są płyty, dla których wielkość tego wskaźnika wynosi przynajmniej 80 - oznaczane CS(10)80.
Styropiany o obniżonej nasiąkliwości, przeznaczone do ocieplania ścian fundamentowych, są barwione, przeważnie na niebiesko. (fot. J. Werner)
Polistyren ekstrudowany XPS powstaje w innym procesie technologicznym. Granulki są spieniane w specjalnych formach, o wymiarach odpowiadających określonej grubości płyt, a następnie taśmowo przecinane. Takie płyty mają wyraźnie mniejszą nasiąkliwość, także większą wytrzymałość i lepszą izolacyjność. Co wpływa na cenę materiału.
Styropian biały czy grafitowy?
To pytanie rozpala inwestorów. Styropian grafitowy (równie dobrze może być szary albo czarny) pojawił się na rynku kilka lat temu. Od białego jest droższy, ale też lepiej izoluje. Odmiana biała ma zwykle λ na poziomie 0,040-0,045 W/(m·K), szara - 0,031-0,033. To spora różnica, która przekłada się na grubość ocieplenia. Nieco upraszczając można powiedzieć, że zamiast 20 cm białego styropianu wystarczy zastosować 15 cm szarego.
Ten drugi jest jednak bardziej wymagający w montażu. Ze względu na ciemny kolor, mocno nagrzewa się pod wpływem słońca. Co skutkuje naprężeniami i odkształceniami, a w rezultacie odspajaniem się świeżo przyklejonych płyt. Żeby uniknąć tego problemu nasłonecznioną elewację osłania się siatką, można też użyć płyt, w których ciemny rdzeń pokrywa cienka warstwa białego styropianu.
Styropian grafitowy jest droższy od białego, ale ma lepsze parametry termiczne, zatem izolacja może być cieńsza. (fot. Austrotherm)
Materiał ociepleniowy: wełna skalna czy szklana?
Wełnę skalną (bazaltową) wytwarza się z bazaltu, gabro, dolomitu lub kruszywa wapiennego. Także z pochodzących z recyklingu brykietów mineralnych. Materiał jest topiony w wysokiej temperaturze (1400°C), co wywołuje proces rozwłókniania. Do włókien, jako lepiszcze, dodaje się specjalne żywice i formuje z nich gotowe produkty - płyty, maty itd. Te poddaje się procesowi hydrofobizacji, dzięki czemu słabiej chłoną wodę.
Wełna szklana powstaje w podobny sposób, ale wytwarza się ją z piasku kwarcowego i stłuczki szklanej z recyklingu, czasami z dodatkiem materiału skalnego. Oba rodzaje mają prawie identyczną paroprzepuszczalność i nasiąkliwość. Wełna szklana może mieć nieco lepszą izolacyjność cieplną - jej współczynnik przewodzenia ciepła λ wynosi nawet 0,030 W/(m·K), wełny skalnej 0,034. Ta ostatnia ma większą gęstość, jest też odporniejsza na ściskanie. Szklana jest z kolei lżejsza i bardziej sprężysta (do transportu można ją ścisnąć tak, że zajmuje trzy razy mniej miejsca, niż skalna).
Jakim materiałem najchętniej ocieplamy poddasza?
Do ocieplania dachów skośnych najczęściej stosuje się produkty z wełny mineralnej skalnej lub szklanej. To materiał, który wyjątkowo dobrze nadaje się do tego celu. Wełna jest niepalna i dość lekka (choć cięższa od styropianu). Ma dobrą izolacyjność cieplną i zdolność do przepuszczania pary wodnej. Skutecznie izoluje akustycznie, jest elastyczna i sprężysta, dzięki czemu szczelnie wypełnia przestrzenie, w których jest układana. Jest odporna na chemikalia i wysoką temperaturę. Niestety, także nasiąkliwa. Zamoczona traci właściwości izolacyjne, dlatego należy zabezpieczyć ją przed wilgocią.
Do ocieplania ścian stosuje się płyty z wełny mineralnej półtwarde i twarde, na poddaszach lepiej wykorzystać płyty miękkie albo rolowane maty. Współczynnik przewodzenia ciepła λ wełny i styropianu jest podobny i wynosi między 0,030 a 0,045 W/(m·K). Na poddaszu sztywny styropian trudno jednak dopasować do ocieplanej powierzchni.
Wełna mineralna to najpopularniejszy materiał do ocieplania poddaszy. (fot. Isover)
Co to jest izolacja refleksyjna?
Izolacja refleksyjna działa inaczej niż pozostałe. Nie spowalnia ucieczki energii, a jak lustro odbija promieniowanie cieplne. Nie musi być zatem gruba, i - w przeciwieństwie do pozostałych - jest bardzo cienka. Do ocieplenia poddasza, jeśli nie chcemy tracić wysokości pomieszczenia, zamiast 15 cm innego materiału wystarczy 1 cm izolacji refleksyjnej, która niestety swoje kosztuje.
Izolacja refleksyjna (fot. Aluthermo)
Ocieplenie poddasza - na co zwrócić uwagę?
Zgodnie z przepisami, współczynnik przenikania ciepła U dachu nie może być wyższy niż 0,15 W/(m2·K). Żeby to osiągnąć, termoizolacja z wełny powinna mieć przynajmniej 25 cm grubości. Tyle nie mieści się między krokwiami, dlatego układa się ją w dwóch warstwach - pierwszą pomiędzy nimi, drugą – prostopadle poniżej. Dolna warstwa pozwala nie tylko zwiększyć grubość ocieplenia, ale również zniwelować wpływ krokwi jako mostków termicznych.
Istotnie jest zachowanie ciągłości izolacji. Ocieplenie układa się tak, żeby nie było w nim przerw, np. na wysokości murłaty. W zależności od wysokości poddasza, wełnę układa się albo na całych połaciach dachu, albo na ich fragmencie i podsufitce opartej na jętkach. Zawsze jednak izolacja musi być ciągła.
Jeśli ścianka kolankowa jest niska, często stawia się ślepe ścianki działowe (przedścianki), aby skos zaczynał się przynajmniej metr nad podłogą. Takie ścianki z płyt gipsowo-kartonowych na stelażu również trzeba docieplić.
Ocieplenie musi być ciągłe. Wełna układana pod połacią łączy się z ociepleniem przedścianki. (fot. Rockwool)
A może piana PUR na ocieplenie poddasza?
Ocieplanie poddasza nanoszoną natryskowo pianą poliuretanową PUR to rozwiązanie stosowane w Polsce od kilku, a na Zachodzie od kilkudziesięciu lat. Pianę cechuje świetna przyczepność do różnych materiałów budowlanych - drewna, betonu, metalu, płyt g-k.
Wytwarza się ją na budowie i aplikuje za pomocą agregatu. Nie zrobimy tego samodzielnie - trzeba zatrudnić fachowców, dysponujących sprzętem do natrysku, do prac zakłada się strój ochronny, kask, maskę. Robota idzie szybko - na zaizolowanie całego poddasza wystarczy kilka do kilkunastu godzin, przy układaniu wełny czas pracy liczy się podobnie, ale w dniach. Żeby spełnić wymagania WT 2021, warstwa izolacji powinna mieć jakieś 25 cm grubości.
Pianka nie obciąża istotnie konstrukcji dachu. Jest rozprężna, więc wciska się we wszelkie zakamarki i dokładnie wypełnia przestrzeń, w której jest układana. To izolacja bezspoinowa - jej prawidłowe naniesienie eliminuje ryzyko powstania mostków cieplnych. Jest też odporna na działanie pleśni, ale w porównaniu z wełną mineralną ma gorsze właściwości ogniochronne.
Do ocieplenia poddasza pianą PUR trzeba zatrudnić profesjonalną ekipę. (fot. PCC Prodex)
Piana PUR otwarto- czy zamkniętokomórkowa?
Piana PUR układana natryskowo występuje w dwóch rodzajach, jako otwarto- i zamkniętokomórkowa. Na poddaszach stosuje się zwykle tę pierwszą. Ma dobrą izolacyjność termiczną (λ 0,036-0,040 W/(m·K)), jest bardzo lekka (do 10 kg/m3) i paroprzepuszczalna. Od strony wnętrza budynku zaleca się ułożenie na niej paroizolacji.
Zamkniętokomórkowa jest cięższa i lepiej izoluje termicznie (λ nawet 0,023). Nie jest paroprzepuszczalna, lecz cechuje ją wysoka odporność na wodę. Po wyschnięciu jest sztywna, zatem bardziej narażona na konsekwencje rozmaitych naprężeń. Odporność na wodę sprawia, że można ją stosować na zewnątrz, do izolowania fundamentów czy płaskich dachów.
Co to jest izolacja nakrokwiowa?
W ofercie rynkowej, obok płyt z piany poliuretanowej PUR, znajdziemy takie z piany PIR (poliizocyjanuratowej). Ich λ jest niska - od 0,022 do 0,026 W/(m·K), co oznacza, że izolacja może być stosunkowo cienka. Płyty są lekkie, wodoodporne, wytrzymałe mechanicznie, nierozprzestrzeniające ognia, łatwe w montażu. Na skośnym dachu taką izolację układa się jako nakrokwiową, tj. nie między krokwiami, lecz na nich.
Płyty z pianki PIR mocowane nakrokwiowo. (fot. Balex Metal)
Co to jest keramzyt i gdzie się go stosuje?
Keramzyt to lekkie kruszywo budowlane, wypalane z gliny. Niepalne, odporne na wodę, działanie pleśni i gryzoni. Ten zasypowy materiał sprawdza się przy izolacji podłóg. Izoluje gorzej niż styropian, więc trzeba układać go mniej więcej dwa razy grubiej. W przypadku podłóg na gruncie przy keramzycie można jednak zrezygnować z chudziaka (podkładu z betonu) i piaskowej podsypki. Ten materiał zastąpi trzy warstwy podłogi: podsypkę, podkład i ocieplenie! W tym wariancie układa się go warstwą o grubości 25-50 cm.
Ocieplenie podłogi na gruncie z keramzytu. Ten materiał układa się grubszą warstwą. (fot. Saint-Gobain)
Janusz Werner fot. otwierająca: Styropmin
FAQ Pytania i odpowiedzi
Dlaczego materiały ociepleniowe są niezbędne w budowie współczesnych domów?
Materiały ociepleniowe zmniejszają straty ciepła, co obniża wydatki na ogrzewanie i emisję zanieczyszczeń.
Jakie materiały izolacyjne są najczęściej stosowane do ocieplania przegrody zewnętrznej?
Najczęściej stosuje się styropian i wełnę mineralną, przy czym styropian wybiera się do ścian, podłóg i dachów, a wełnę do ścian i dachów.
Co opisuje współczynnik przewodności cieplnej λ?
Współczynnik przewodności cieplnej λ informuje, jak intensywnie ciepło przepływa przez materiał – im niższy, tym lepsza izolacyjność termiczna.
Co to jest współczynnik przenikania ciepła U?
Współczynnik U opisuje izolacyjność cieplną przegrody – im niższa wartość U, tym lepsza izolacja.
Jaki materiał ociepleniowy jest najpopularniejszy?
Najpopularniejszym materiałem jest styropian, który cechuje się dobrymi właściwościami termoizolacyjnymi i jest łatwy w użyciu.
Dziennikarz z przeszło 25-letnim doświadczeniem w mediach drukowanych i elektronicznych. W Budujemy Dom od blisko dekady. Na budowach bywa tak często, jak w redakcji. Autor tekstów poradnikowych i publicystycznych, także porad prawnych. Nadąża za zmianami w największych programach pomocowych dla inwestorów indywidualnych: w Czystym Powietrzu, Moim Prądzie, Mojej Wodzie...
Oczywiście autorem nie wspomniał o izolacji w postaci nadmuchu granulatu celulozy, no bo po co
Piszecie o ocieplaniu, a co latem? Jest jakiś dobry materiał który ozimnia pomieszczenia?
18
