Chcąc ograniczyć wydatki ponoszone w okresie zimowym na ogrzewanie budynków należy rozważyć wykonanie ocieplenia o odpowiedniej jakości. Prawidłowo wykonana izolacja termiczna budynków mieszkalnych w istotny sposób redukuje straty wygenerowanego ciepła, dzięki czemu może być ono wykorzystywane przez dłuższy czas, przyczyniając się do obniżenia kosztów.
Aby izolacja termiczna w największym stopniu spełniała stawiane jej wymagania niezbędne jest ocieplenie wszystkich miejsc, przez które może dochodzić do potencjalnych strat, począwszy od fundamentów, a skończywszy na dachu. Ze względu na dużą powierzchnię szczególną uwagę należy zwrócić na ocieplenie zewnętrznej części ścian, a także na wybór sposobu izolacji tej części budynku. Kluczową kwestią jest dobór odpowiednich parametrów wykonywanego ocieplenia, a także jakość stosowanych materiałów termoizolacyjnych. Od nich bowiem uzależnione będzie zapewnienie wymaganego komfortu przy jednoczesnym ograniczeniu kosztów ogrzewania.
W tym artykule scharakteryzowano najczęściej stosowane do wykonywania ociepleń materiały. Zdefiniowano najważniejsze parametry materiałów stosowanych do wykonywania ociepleń, charakteryzujące ich energooszczędność w aspekcie izolacji termicznej budynków mieszkalnych, a także wskazano zalety wykonywania izolacji przy pomocy styropianu. Ponadto, artykuł podejmuje także najważniejsze kwestie doboru optymalnych grubości płyt styropianowych do ociepleń poszczególnych elementów budynku w aspekcie najnowszych przepisów.
Współczynnik przewodzenia ciepła (λ) materiałów termoizolacyjnych
Podstawowym kryterium doboru materiału termoizolacyjnego jest współczynnik przewodzenia ciepła λ. Współczynnik ten pozwala liczbowo opisać właściwości fizyczne materiałów w aspekcie termoizolacyjności.
Wysoka wartość współczynnika przewodzenia ciepła λ, charakterystyczna np. dla metali, umożliwia swobodną wymianę ciepła, podczas gdy niska jego wartość, pożądana wśród materiałów termoizolacyjnych, wiąże się z bardzo niewielką wymianą ciepła i wysokim oporem cieplnym.
W przypadku materiałów termoizolacyjnych wartość tego współczynnika jest stała, niezależnie od grubości warstwy izolacji. Jednostką współczynnika przewodzenia ciepła λ jest W/m • K. Współczynniki przewodzenia ciepła dla najczęściej stosowanych materiałów izolacyjnych przedstawiono w poniższej tabeli
Tabela 1. Współczynnik przewodzenia ciepła dla najczęściej stosowanych materiałów termoizolacyjnych
| Rodzaj materiału | Współczynnik przenikania ciepła U [W/m2 • K] |
| Ściany zewnętrzne | 0.20 |
| Dachy, stropodachy i stropy pod nieogrzewanymi poddaszami lub nad przejazdami | 0.15 |
| Podłogi na gruncie | 0.30 |
| Stropy nad pomieszczeniami nieogrzewanymi i zamkniętymi przestrzeniami podpodłogowymi | 0.25 |
Współczynnik przenikania ciepła (U) materiałów termoizolacyjnych
Z kolei wartość współczynnika przewodzenia ciepła λ odniesiona do grubości przegrody nazywana jest współczynnikiem przenikania ciepła U. Współczynnik ten określa izolacyjność termiczną przegrody o określonej grubości d. Jego jednostką jest W/m2 • K, ponieważ U= λ/d.
Aktualne wytyczne dotyczące parametrów termicznych materiałów stosowanych do ociepleń określa Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Budownictwa z dnia 14 listopada 2017 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Zgodnie z tym dokumentem wraz z końcem 2020 roku zaostrzeniu uległy warunki techniczne, którym muszą odpowiadać materiały termoizolacyjne. Maksymalne dopuszczalne wartości współczynnika przenikania ciepła U według nowych przepisów przedstawiono w Tabeli 2.
Tabela 2. Wartości współczynnika przenikania ciepła U ścian, dachów i podłóg dla wszystkich rodzajów budynków
(przy temperaturze w pomieszczeniu ti > 16°C)
| Rodzaj przegrody | Współczynnik przewodzenia ciepła λ [W/m • K] |
| Polistyren EPS | 0.032 – 0.045 |
| Wełna mineralna | 0.031 – 0.045 |
| Pianki izolacyjne | 0.021 – 0.023 |
| Granulat | 0.38 – 0.070 |
Dobór rodzaju ocieplenia
Obecnie rynek materiałów termoizolacyjnych oferuje kilka rozwiązań umożliwiających ocieplenie budynków. Do najczęściej wybieranych materiałów należą styropian i wełna mineralna, rzadziej stosuje się pianki termoizolacyjne oraz granulaty. Termoizolację przy użyciu granulatów wykonuje się poprzez wdmuchiwanie granulatu w zamknięte, trudno dostępne miejsca.
Ten rodzaj ocieplenia charakteryzuje się dobrymi parametrami cieplnymi, dużą trwałością, odpornością na niskie temperatury i niską nasiąkliwością. Jednakże z powodu wysokich kosztów, ograniczonej możliwości stosowania oraz konieczności używania specjalistycznego sprzętu izolacja granulowa nie stanowi najpopularniejszego rozwiązania.
Podobne kryteria spełniają izolacje wykonane przy pomocy pianek. Bardzo wysokie parametry cieplne, łatwość izolacji trudno dostępnych miejsc, wysoka przyczepność oraz odporność na zawilgocenie świadczą o wysokiej jakości ociepleń wykonywanych tą metodą, mimo to wysokie koszty sprawiają, że zdecydowanie częściej ocieplenia wykonuje się przy użyciu innych materiałów. W przypadku wełny mineralnej, oferującej dobre parametry cieplne, dużą elastyczność, a także wysoką izolację akustyczną, główną wadą jest spadek właściwości izolacyjnych przy długotrwałym kontakcie z wodą. Zdecydowanie najlepszy stosunek ceny do jakości oferuje izolacja styropianowa. Charakteryzuje się ona małą wagą, niską nasiąkliwością, łatwością montażu i obróbki i odpornością na naprężenia ściskające, jednocześnie zapewniając wysokie parametry cieplne. Ponadto, styropian jest materiałem obojętnym dla skóry i błon śluzowych człowieka
płyty sytopianowe
wełna mineralna
pianka termoizolacyjna
Ocieplenie styropianem
Biorąc pod uwagę koszt wykonania izolacji, zdecydowanie najczęściej wybór pada na ocieplenie styropianowe. Zazwyczaj wykorzystywany w tych celach styropian dostępny jest w formie płyt o różnych wymiarach, które mogą różnić się sposobem wykończenia krawędzi, a także kolorem.
Z punktu widzenia właściwości izolacyjnych lepiej sprawdza się styropian szary – ze względu na dodatki, np. w postaci grafitu, jego współczynnik przewodzenia ciepła jest niższy, niż styropianu białego, co przekłada się na redukcję grubości izolacji. Jednakże ze względu na pojawiające się trudności podczas montażu, związane z nadmiernym nagrzewaniem się płyt szarego styropianu, mogące powodować problemy z ich przyczepnością do ocieplanych powierzchni, a także ze względu na wyższą w stosunku do styropianu białego cenę, to właśnie styropian biały pozostaje najczęściej wybieranym systemem izolacji.
styropian szary
W przeszłości, gdy nie przywiązywano stosownej uwagi do izolacji termicznej budynków, grubość warstw ociepleniowych ścian zewnętrznych znajdowała się w przedziale od 8 do 10 cm. Obecnie, wymagania stawiane materiałom izolacyjnym, określone przez najnowsze przepisy, są dużo bardziej restrykcyjne. Ponieważ współczynnik przenikania ciepła U silnie związany jest z grubością izolacji, przepisy determinują w pewnym stopniu minimalną grubość, jaką muszą mieć stosowane do ociepleń płyty styropianowe. Należy pamiętać, że wierzchnia warstwa materiału izolacyjnego nie stanowi jedynej bariery pomiędzy ogrzewaną przestrzenią w budynku, a środowiskiem zewnętrznym.
Bardzo ważnym jest, aby na etapie projektowania pod uwagę wziąć rodzaj materiału konstrukcyjnego, z którego wykonana jest izolowana przegroda. Mając na uwadze, że konstrukcja budynku w różnych miejscach może być wykonana z innego materiału, także grubość wykonywanego ocieplenia może się różnić. Ciepłochłonność elementów wapienno-piaskowych (sylikatów) nie jest zbyt duża, dlatego też izolację termiczną w głównej mierze stanowić będzie warstwa ocieplenia. Inaczej będzie w przypadku ścian budowanych z ceramiki poryzowanej lub betonu komórkowego, których izolacyjność termiczna jest na wysokim poziomie – wówczas grubość styropianu może być zdecydowanie mniejsza.
Grubość styropianu na elewację
Przegrody jednowarstwowe, zazwyczaj wykonane z wspomnianych powyżej materiałów o wysokiej izolacyjności, których szerokość może sięgać nawet 50 cm, nie wymagają ocieplenia. Ściany dwuwarstwowe mają zazwyczaj węższe mury, które wymagają dodatkowej warstwy izolacji.
Obecnie ocieplenia białym styropianem EPS o grubości 15 cm jest standardem, choć w aspekcie najnowszych regulacji prawnych, coraz częściej stosowane są grubości 18 i 20 cm. Szczególnie polecane do tego celu są płyty styropianowe KOTAR EPS S Fasada.
Grubość styropianu na strop/dach
Strop ostatniej kondygnacji budynku zazwyczaj stanowi podłogę nieużytkowanego strychu. Izolację termiczną wykonuje się z płyt styropianowych układanych naprzemiennie, na tzw. mijankę, między legarami podtrzymującymi deski lub płyty OSB. Grubość płyt białego styropianu wynosi zazwyczaj 10 cm.
Gdy ostatnia kondygnacja użytkowa ma bezpośredni kontakt z więźbą, konieczne jest ocieplenie dachu. W zależności od konstrukcji dachu, ocieplenie tej części można wykonać na różne sposoby. Ponieważ najczęściej spotykane są dachy spadziste, ocieplenia wykonuje się od spodu. Termoizolację przy pomocy płyt styropianowych wykonuje się zazwyczaj między krokwiami. Ocieplenie od spodu krokwi wykonuje się rzadziej, ponieważ decydując się na to rozwiązanie redukuje się przestrzeń użytkową ostatniej kondygnacji.
Ponieważ wymagania stawiane materiałom izolacyjnym przeznaczonym do ociepleń dachów są surowsze, grubość płyt styropianowych przeznaczonych do tego celu jest znaczne większa, niż w przypadku stropów czy elewacji. Standardowo wynosi ona 20 cm. Z kolei ocieplenia dachów płaskich zazwyczaj wykonuje się od zewnątrz. Płyty styropianowe o grubości od 25 do 30 cm układa się na izolacjach przeciwwilgociowych i przykrywa materiałem wodoszczelnym, zazwyczaj papą termozgrzewalną. W przypadku ociepleń stropów i dachów doskonale sprawdzą się płyty styropianowe KOTAR EPS 80 Podłoga i KOTAR EPS 100 Dach/Podłoga.
Grubość styropianu na podłogę
Gdy budynek jest podpiwniczony zazwyczaj nie wykonuje się ocieplenia podłóg. Natomiast jeżeli podłogi położone są na gruncie, bardzo istotnym jest wykonanie warstwy izolacji termicznej i przeciwwilgociowej. Płyty styropianowe wykorzystywane w tym celu muszą charakteryzować się wyższa wytrzymałością na ściskanie, ponieważ stanowią warstwę szczególnie narażoną na obciążenia. Ich grubość powinna wynosić około 15 cm, przy czym, gdy w budynku zainstalowano ogrzewanie podłogowe, powinna być odpowiednio większa.
Odpowiednimi parametrami do ociepleń podłóg charakteryzują się płyty styropianowe KOTAR EPS 200 Dach/Podłoga/Parking.
Grubość styropianu na fundamenty i cokoły
Równie ważne, co ocieplenie ścian zewnętrznych, jest ocieplenie fundamentów. Według norm w domach pozbawionych piwnic z termoizolacją podłóg nie ma obowiązku ocieplania ściany fundamentowej, choć należy pamiętać, że tzw. mostki cieplne mogą występować na styku podłogi i ścian zewnętrznych. Płyty styropianowe przeznaczone do ocieplenia fundamentów oprócz dobrych parametrów cieplnych powinny się także charakteryzować wysoką odpornością na wilgoć, będąc w bezpośrednim kontakcie z gruntem.
Standardową grubością dla warunków budowlanych w Polsce są grubości od 12 do 15 cm.
