Od ścian zewnętrznych w dużej mierze zależy, czy dom będzie solidny, ciepły i wystarczy na pokolenia. A przecież takie właśnie są oczekiwania większości inwestorów. Ściany muszą więc być zbudowane z odpowiednich materiałów oraz włąściwie izolowane - i to nie tylko termicznie.
Jak obliczyć izolacyjność ściany jednowarstwowej?
Ciepłochroność ściany jednowarstwowej zależy od grubości ściany oraz przewodności cieplnej użytych do jej budowy materiałów. Przeciętnie uzyskiwane wartości współczynników przewodności cieplnej l to dla: betonu komórkowego – 0,13 W/mK, ceramiki poryzowanej – 0,16 W/mK, keramzytu – 0,15 W/mK. Dla ekonomicznie uzasadnionej grubości ścian (36-44 cm) stawianych z typowych materiałów jednorodnych współczynnik U wynosi najczęściej 0,35-0,40 W/m2K bez uwzględniania izolacyjności cieplnej tynku (ma on zresztą znikomy wpływ na przenikalność cieplną ściany). Dokładne wyznaczenie przenikalności cieplnej ściany wymaga uzyskania od producenta informacji o deklarowanym współczynniku przewodności cieplnej l dla konkretnego materiału. Dzieląc współczynnik l przez grubość ściany uzyskujemy wartość współczynnika U.
Nadmierne ocieplenie może niekorzystnie wpłynąć na trwałość ściany, a poniesione koszty niekiedy zwrócą się dopiero po kilkudziesięciu latach. Szacunkowo można przyjąć, że obniżenie współczynnika U o 0,01 W/m2K pozwala zmniejszyć zużycie energii o ok. 0,75 kWh rocznie na każdy m2 powierzchni ściany. Zależnie od źródła ogrzewania daje to zatem oszczędności rzędu 0,10-0,20 zł/(m2 x rok). Porównując przyszłe oszczędności na ogrzewaniu z kosztami dodatkowego ocieplenia łatwo da się przeanalizować jego opłacalność.
Przykład Materiał o grubości 36 cm (0,36 m) i współczynniku l=0,15 W/mK będzie miał izolacyjność cieplną: 0,15 W/mK: 0,36 m = 0,41 W/m2K. W praktyce ciepłochronność ściany może być o 5-10% niższa z powodu mniejszej izolacyjności spoin oraz w wyniku zawilgocenia muru.
Jaką izolacyjność cieplną powinny mieć ściany zewnętrzne?
Oprócz szeregu wymagań stawianych ścianom zewnętrznym (wytrzymałość, ognioodporność, tłumienie dźwięków) przy wyborze technologii najczęściej uwzględnia się ich izolacyjność cieplną. Określa się ją współczynnikiem przenikalności cieplnej U wyrażonym w W/m2K. Zależnie od konstrukcji ściany, przepisy dopuszczają dwie różne wartości tego współczynnika. W murach stawianych z użyciem materiałów izolacyjnych, których współczynnik λ jest mniejszy niż 0,05 W/mK, ściana nie może mieć większego U niż 0,3 W/m2K. Natomiast dla pozostałych konstrukcji ściennych (głównie z użyciem jednorodnych materiałów w ścianach jednowarstwowych) dopuszcza się współczynnik U dochodzący do 0,5 W/m2K•W praktyce dąży się do uzyskania jak najniższego współczynnika U, gdyż przyczynia się to do zmniejszenia zużycia energii cieplnej na ogrzewanie. Jednak ze względów technicznych i ekonomicznych, w większości konstrukcji ścian zewnętrznych nie warto „schodzić” poniżej U=0,2-0,25 W/m2K. Nadmierne ocieplenie może niekorzystnie wpłynąć na trwałość ściany, a poniesione koszty niekiedy zwrócą się dopiero po kilkudziesięciu latach. Szacunkowo można przyjąć, że obniżenie współczynnika U o 0,01 W/m2K pozwala zmniejszyć zużycie energii o ok. 0,75 kWh rocznie na każdy m2 powierzchni ściany. Zależnie od źródła ogrzewania daje to zatem oszczędności rzędu 0,10-0,20 zł/(m2 x rok). Porównując przyszłe oszczędności na ogrzewaniu z kosztami dodatkowego ocieplenia łatwo da się przeanalizować jego opłacalność.
Izolacja termiczna musi mieć określoną w przepisach przenikalność cieplną, ale też niezmiernie ważne jest jej prawidłowe mocowanie (fot. Rockwool).
Jaka jest różnica między λ i U?
Współczynnik przewodności cieplnej λ jest podstawowym parametrem określającym termoizolacyjność materiałów budowlanych i izolacyjnych. Podawana jest w W/mK. Im mniejsza wartość tego współczynnika, tym lepszą możemy uzyskać izolacyjność cieplną. W przypadku materiałów termoizolacyjnych wartość tego współczynnika jest stała, niezależna od grubości warstwy izolacji. Współczynnik przenikania ciepła U określa izolacyjność termiczną przegrody o określonej grubości d: ściany, dachu, podłogi i posadzki. Jego jednostką jest W/m2K, gdyż U= λ/d.
Jak obliczyć parametry ściany z ociepleniem?
Wyliczenie izolacyjności cieplnej ściany warstwowej z ociepleniem wymaga poznania współczynników przewodności wszystkich użytych w niej materiałów. Jednak w praktyce, największe znaczenie ma rodzaj i grubość materiału ocieplającego. Do celów obliczeniowych przyjmuje się, że najczęściej ocieplenia ze styropianu lub wełny mineralnej mają współczynnik λ równy 0,04 W/mK, choć dla niektórych odmian może on być o 10-15% mniejszy. Natomiast współczynniki λ dla materiałów konstrukcyjnych wynoszą przeciętnie: beton komórkowy – 0,15 W/mK, ceramika poryzowana – 0,25 W/mK, pustaki ceramiczne – 0,5 W/mK, bloczki silikatowe 0,8 W/mK. Przy obliczeniach ciepłochronności ściany najłatwiej posłużyć się sumą oporów cieplnych poszczególnych warstw. Opór cieplny (R) to nic innego, jak odwrotność współczynnika przenikalności U. Wylicza się go przez podzielenie grubości warstwy materiału przez współczynnik λ. Przykład: dla ściany z ceramiki poryzowanej grubości 25 cm (0,25 m) ocieplonej styropianem grubości 10 cm (0,1 m) opór cieplny wyniesie 0,25 m : 0,25 W/mK + 0,1 m : 0,04 W/mK = 3,5 (m2K)/W, co odpowiada współczynnikowi U = 1/R = 1: 3,5 m2K/W = 0,28 W/m2K.
Czy można zmienić materiały bez zmiany pozwolenia na budowę?
Dla poprawy parametrów ściany oraz optymalizacji kosztów inwestycji lub technologii przepisy dopuszczają zamienne rozwiązanie w stosunku do materiałów określonych w projekcie. Jednak użyte materiały muszą w zakresie izolacyjności cielnej, wytrzymałości oraz trwałości, zapewniać przynajmniej takie same własności ściany, jakie zostały zawarte w projekcie. O zastosowaniu innych materiałów decyduje kierownik budowy, który musi również dokonać odpowiedniego wpisu w dzienniku budowy. Nie ma więc potrzeby występowania o urzędowe zatwierdzenie tych zmian.
W jaki sposób kontrolować poziom i pion ścian?
Do tego przyda się poziomnica wodna. Krótkie odcinki muru można też sprawdzać poziomnicą laserową. Pionowość ścian na większych długościach kontroluje się przy użyciu pionu murarskiego. Poziomnica wodna, nazywana niekiedy szlauchwagą (zapożyczenie z niemieckiego), umożliwia dokładny pomiar poziomu nawet znacznie oddalonych punktów. Warunki przeprowadzenia prawidłowego pomiaru: z wody wypełniającej elastyczny przewód należy wyeliminować pęcherzyki powietrza, trzeba też zabezpieczyć wąż przed zagięciami uniemożliwiającymi przepływ wody. Następnie do mierzonych punktów trzeba przyłożyć zbiorniczki z podziałką i otworzyć zaworki – obserwujemy poziom wody w zbiorniczkach. Jeśli mierzone punkty są na jednakowym poziomie, to lustro wody będzie sięgać do tej samej wysokości podziałki. Gdy woda w zbiorniczku sięga wyżej, to znaczy, że przyłożony jest on do punktu poniżej wymaganego poziomu. Różnica poziomów wynosi wtedy połowę różnicy wartości odczytanej na podziałce. Mniej dokładny, za to znacznie wygodniejszy, jest pomiar poziomnicą laserową. Wysyłany przez nią promień łapie się np. na miarce ustawionej w drugim punkcie. Przy jednakowych poziomach powinien on trafić na taką samą wysokość, jak odległość wylotu promienia z poziomnicy od punktu bazowego.
Pomiary poziomów wszystkich narożników przeprowadza się przed ułożeniem pierwszej warstwy muru oraz, przynajmniej dwukrotnie, na wysokości kondygnacji (w połowie wysokości i pod poziomem stropu). Normy dopuszczają tolerancję wymiarów do 5 cm na długości całego budynku i odchylenie od pionu – do 3 cm na pełnej wysokości domu.
Jak rozpoczyna się murowanie pierwszej warstwy ściany?
Pierwszą warstwę muru stawiamy na izolacji przeciwwilgociowej, ułożonej na wyrównanym fundamencie lub cokole. Pracę rozpoczyna się od wymurowania wszystkich narożników do wysokości 3-4 warstw cegieł lub bloczków, cały czas sprawdzając wymiary budynku oraz pionowe ustawienie narożników. Pierwsza warstwa zawsze jest kładziona na zaprawie murarskiej, rozłożonej dość grubą warstwą 2-2,5 cm – to ułatwia korektę prostoliniowego ustawienia elementów ściennych. Następną warstwę muruje się „pod sznur” napięty między narożnikami na wysokości spoin. Sznur nie może w żadnym miejscu dotykać do już wymurowanej ściany, dlatego w narożniku umieszcza się cienką podkładkę dystansową, która utrzymuje go w odległości 3-4 mm od właściwego lica ściany. Górne krawędzie ustawianych pustaków lub bloczków powinny w poziomie pokrywać się z linią sznura.
Czy warto stosować zaprawy ciepłochronne?
Takie zaprawy przy murowaniu ścian jednowarstwowych z bloczków betonu komórkowego, pustaków ceramiki poryzowanej lub bloczków keramzytowych, przyczyniają się do mniejszych strat ciepła przez spoiny – w porównaniu ze zwykłą zaprawą murarską. Zatem poprawia się ogólna izolacyjność cieplna całej ściany. Należy dążyć do uzyskania możliwie cienkich spoin, bo zaprawa ma jednak nieco gorsze własności termoizolacyjne niż elementy ścienne. Ponadto jest to dosyć drogi materiał i nie opłaca się rozrzutność w jego stosowaniu. Podczas prac należy pamiętać, że zaprawy ciepłochronne zawierają granulki styropianu lub perlitu, dlatego trzeba je bardzo dokładnie mieszać, by nie nastąpiło rozwarstwienie składników. Nakładana zaprawa powinna być gęsta, a rozkłada się ją równomierną warstwą.
Jak murować na zaprawie klejowej?
Zaprawy klejowe stosuje się do murowania elementów ściennych z betonu komórkowego oraz silikatów wykonanych z dużą dokładnością wymiarową. Tolerancja wymiarów poniżej 1 mm pozwala na nakładanie cienkiej – ok. 3 mm – warstwy klejowej. Zaprawa jedynie spaja bloczki, nie może być sposobem na wyrównywanie poziomów poszczególnych warstw muru. Do nakładania zaprawy klejowej używa się specjalnych dozowników lub pacy zębatej, rozprowadzającej klej w formie wąskich pasków. Dozowniki przeznaczone do murowania drążonych bloczków silikatowych mają dodatkową wkładkę zapobiegającą wpadaniu zaprawy w otwory.
Większość materiałów ściennych przystosowanych do murowania na cienkie spoiny ma po bokach ukształtowane pióro i wpust. Nie trzeba więc w tym przypadku nakładać zaprawy w spoiny pionowe, co znacznie ułatwia i przyspiesza murowanie. Zaprawy klejowe mają krótki czas wiązania, dlatego najlepiej przygotowywać je partiami, bezpośrednio w miejscu murowania.
Zaprawę klejową nakłada się bardzo cienką warstwą (fot. Prefabet).
Jak wykonuje się naproża?
Nadproża pełnią funkcję konstrukcyjną nad otworem drzwiowym lub oknem. Na nadprożu opiera się wyższa część ściany, dlatego musi być ono odpowiednio wytrzymałe. W projekcie podawane są informacje o sposobie wykonania nadproża. Zmiana jego konstrukcji wymaga konsultacji z projektantem. Nadproża wykonywane są najczęściej jako belki żelbetowe z gotowych prefabrykatów o określonej długości, można je też wykonać w deskowaniu przygotowanym na budowie. Belka nadprożowa powinna znajdować się na zaplanowanej wysokości, co nie zawsze odpowiada poziomowi warstw ściany. W takim przypadku oparcie nadproża wykonuje się na warstwie wymurowanej z drobnowymiarowych materiałów ściennych, np. cegieł ceramicznych lub silikatowych. Jej szerokość nie powinna być mniejsza niż 15 cm, ale w praktyce wykonuje się je na pełną długość cegły, czyli 25 cm. Zastąpienie cegłą fragmentu ściany ciepłochronnej w ścianie jednowarstwowej powodowałoby powstanie w tym miejscu mostka cieplnego. Dlatego wymagany poziom oparcia nadproża uzyskuje się przez docinanie elementów ściennych. Nadproża prefabrykowane w kształcie litery L lub U ustawia się na zaprawie i podpiera w środku rozpiętości, ewentualnie dodatkowo zbroi, następnie wypełnia mieszanką betonową. Nadproża wylewane w deskowaniu wymagają zbicia i ustawienia szalunku z desek, ułożenia zbrojenia zgodnego z projektem oraz zalania betonem.
Jak uniknąć mostków cieplnych w nadprożach i wieńcu?
Mostki cieplne w nadprożach i wieńcu dotyczą jedynie ścian jednowarstwowych. W innych technologiach murowania ten problem eliminuje zewnętrzne ocieplenie ściany. W tradycyjnym rozwiązaniu wykonuje się żelbetową belkę nadprożową szerokości ok. 12 cm. Następnie od strony zewnętrznej przykleja się styropian i osadza kotwy mocujące. Teraz, znów od zewnątrz, umieszcza się płytki grubości 5-6 cm z tego samego materiału co ściana. Takie nadproże wygodniej wykonać w deskowaniu na pełnej szerokości ściany, do środka wkładając kolejno płytki elewacyjne, styropian, kotwy mocujące oraz zbrojenie konstrukcyjne.
W systemach ścian jednowarstwowych produkowane są też ciepłochronne, zbrojone nadproża systemowe o różnej rozpiętości i szerokości. Mają one przenikalność cieplną zbliżoną do reszty ściany.
Wjaki sposób murować nadproża z klinkieru?
Nadproża klinkierowe, a także z dekoracyjnych cegieł silikatowych, budowane są głównie w ścianach trójwarstwowych, w całości wykańczanych tymi materiałami, lub tylko jako element dekoracyjny na ścianie tynkowanej. W takim nadprożu, ze względów estetycznych, nie mogą być widoczne żadne elementy mocowania do warstwy nośnej. Dlatego przy jego budowie układa się zbrojenie spoinowe, schowane w fugach między cegłami. Technologia budowy takiego nadproża przebiega następująco. Na wypoziomowanej podporze z deski muruje się warstwę cegieł na płask. W co drugiej spoinie umieszcza się poprzeczne zbrojenie (tzw. strzemiona) z drutu o średnicy 3-5 mm, wygiętego do góry w literę U. Końce zbrojenia powinny wystawać 2-3 cm ponad cegły. Następnie wzdłuż nadproża układa się pręty zbrojeniowe o średnicy 6-8 mm, a na ich końcach zagina się końce strzemion. Na zbrojeniu rozkłada się zaprawę i muruje kolejne warstwy ściany. Przy dłuższych nadprożach zbrojenie poziome kładzie się jeszcze w 2-3 następnych warstwach cegieł elewacyjnych.
Jak układać ocieplenie w ścianie trójwarstwowej?
Ściany trójwarstwowe można budować na dwa sposoby. Jednoetapowo - wraz z wznoszeniem ściany konstrukcyjnej układane jest ocieplenie i murowana warstwa osłonowa. W dwóch etapach – najpierw stawiany jest mur nośny, a później mocuje się izolację cieplną i muruje ściankę elewacyjną. Pierwszym sposobem budowane są głównie ściany ocieplane styropianem i z warstwą osłonową przeznaczoną do otynkowania. W ten sposób można również postawić elewację na gotowo. Dwuetapowy system budowy ściany trójwarstwowej stosuje się głównie przy ociepleniu wełną mineralną i elewacją z klinkieru. W technologii jednoetapowej ocieplenie ze styropianu odmiany EPS 50 (FS 12) powinno być układane dwuwarstwowo z przesunięciem styków w pionie i poziomie. Przykładowo, przy planowanym ociepleniu grubości 16 cm, należy układać dwie płyty grubości 8 cm przesunięte w pionie i poziomie o 10-15 cm. Takie przesunięcie uzyskuje się po przycięciu jednego rzędu płyt wzdłuż ściany i jednej płyty przy każdym narożniku.
Czy pod strop potrzeba ścian o większej wytrzymałości?
W ostatniej warstwie pod stropem wykonawcy często układają 2-3 warstwy cegieł ceramicznych, szczególnie przy murowaniu ścian z bloczków betonu komórkowego. Jednak nie jest to niczym uzasadnione, natomiast w tym miejscu zmniejsza się izolacyjność cieplna ściany. Zwyczaj ten pozostał z czasów, gdy stropy budowano na belkach stalowych, których oparcie wywierało duży nacisk punktowy na bloczki o stosunkowo małej wytrzymałości. Pod współcześnie układane stropy wystarczy wyrównanie wierzchu ściany mocną zaprawą cementową.
Czy potrzebna jest pustka wentylacyjna w ścianie trójwarstwowej?
Pustkę pozostawia się jedynie w ścianie trójwarstwowej ocieplonej wełną mineralną. Umożliwia ona odparowanie wilgoci, która może wnikać w ocieplenie w wyniku kondensacji pary wodnej przenikającej z wnętrza domu lub na skutek przenikania wody przez ścianę elewacyjną. Szerokość pustki powinna wynosić 3-4 cm, a na całej wysokości ściany nie mogą znajdować się jakiekolwiek przegrody. Przepływ powietrza pod elewacją umożliwiają otwory wentylacyjne, które umieszczone są u dołu ściany w postaci wmurowanych specjalnych puszek lub jako puste spoiny pionowe pozostawione w odstępach co ok. 1 m. Na górze ściany pozostawia się takie same otwory wentylacyjne.
Jak połączyć ściany wewnętrzne z zewnętrznymi?
Ściany zewnętrzne z wewnętrznymi nośnymi powinny zostać połączone przez zazębienie się kolejnych warstw. Oba rodzaje ścian należy stawiać równocześnie, dzięki czemu unika się konieczności pozostawiania w murze zewnętrznym przerw, wypełnianych później elementami ściany wewnętrznej. Ściany zewnętrzne i wewnętrzne budowane są niekiedy z innych materiałów o różnej wysokości. W takiej sytuacji, do przewiązania ścian używa się cegieł ceramicznych lub przycina na wysokość materiał, z którego stawiana jest ściana wewnętrzna.
