Współczynnik przewodności cieplnej a izolacyjność cieplna przegrody

Grubość izolacji cieplnej, bez określenia jej współczynnika przewodności cieplnej λ, wprowadza w błąd dotyczący faktycznej izolacyjności przegrody.

Aktualne przepisy dotyczące wymagań w zakresie izolacyjności cieplnej budynków nakazują by ściana zewnętrzna posiadała, w zależności od rodzaju budynku, współczynnik U czyli współczynnik przenikania ciepła na poziomie: dla domów mieszkalnych < 0,23 W/m2K, dla domów energooszczędnych < 0,15 W/m2K oraz dla domów pasywnych < 0,10 W/m2K. Te wymagania obowiązywać będą do końca 2020 roku. Od 01 stycznia 2021 r. będzie obowiązywał współczynnik U dla ścian zewnętrznych w wysokości < 0,21 W/m2K.

Należy jednak pamiętać, że o izolacyjności cieplnej przegrody nie decyduje jedynie grubość izolacji cieplnej. Duże znaczenie ma współczynnik λ (lambda), który określa współczynnik przewodności cieplnej danego materiału, o czym poniżej.

Rodzaje materiałów izolacyjnych

W budownictwie wyróżnia się kilka podstawowych rodzajów materiałów izolacyjnych: wełny mineralne (wełna szklana i wełna skalna), na bazie włókien celulozowych, na bazie włókien drzewnych. Każdy z tych materiałów posiada charakterystyczny dla siebie współczynnik przewodności cieplnej λ; im niższy tym materiał charakteryzuje się lepszą izolacyjnością cieplną.

Wełna szklana, w zależności od gęstości charakteryzuje się współczynnikiem w granicach λ=0,030-0,045 W/mK. Tu należy podkreślić że współczynnik λ=0,030 W/mK to najlepszy na rynku parametr izolacyjności wśród wełen mineralnych. Wełny skalne charakteryzuje współczynnik λ=0,037-0,045 W/mK.

Wełny mineralne są materiałami niepalnymi o klasie reakcji na ogień A.

Materiały izolacyjne na bazie włókien celulozowych mają współczynnik λ w granicach 0,041 W/mK, a klasę reakcji na ogień C, co oznacza, że są materiałami palnymi ale nie rozprzestrzeniającymi ognia.

Natomiast coraz bardziej zauważalne na rynku ekologiczne materiały na bazie włókien drzewnych mają współczynniku w granicach λ=0,036 W/mK, a klasę reakcji na ogień E e są materiałami łatwo palnymi.

Decydując się na izolację z materiałów na bazie włókien drzewnych należy pamiętać aby bezwzględnie obudować je np. płytą gipsowo-kartonową. Tylko wówczas cała przegroda może być uznana za nierozprzestrzeniającą ognia. Podobnie jest w przypadku tak popularnej dziś na rynku izolacji w postaci pianek poliuretanowych. Większość oferowanych na rynku pianek ma klasę reakcji na ogień F czyli określane są jako materiał łatwo palny. Producenci pianek często podają, że materiały te są w klasie reakcji na ogień B. Jednak taką klasę może pianka uzyskać dopiero po obłożeniu płytą gipsowo-kartonową. Pianka nieobudowana żadnym innym materiałem jest łatwopalna i stwarza duże zagrożenie dla budynku. Warto o tym pamiętać.

Grubość izolacji zależy od jej rodzaju

W wielu typowych projektach, w wielu ofertach firm wykonawczych, w określeniu izolacyjności cieplnej przegrody, podawana jest jedynie grubość izolacji cieplnej bez określana jej współczynnika przewodności cieplnej λ. Takie podejście wprowadza poważne nieporozumienie. Warto bowiem zwrócić uwagę na wpływ współczynnika przewodności cieplnej λ na izolacyjność przegrody tj. na wysokość współczynnika U, przy jednakowej grubości izolacji.

Dla przykładu, jeżeli chcemy uzyskać obowiązujący dzisiaj współczynnik U poniżej 0,23 W/m2K to materiału izolacyjnego o współczynniku λ=0,036 W/mk musimy użyć w grubości 15 cm, zaś materiału o λ=0,030 W/mk – 12 cm.

Współczynnik λ to najważniejszy parametr określający właściwości izolacyjne danego materiału Niewielkie różnice w jego wielkości dają duże różnice w izolacyjności cieplnej przegrody. Warto zatem przeliczyć jaka grubość danego materiału z odpowiedniej wartości współczynnikiem λ zapewni nam  odpowiednią izolacyjność przegrody, co w konsekwencji wpłynie na koszty ogrzewania budynku.

Izolacja o współczynniku lambda = 0,033 W/mK, o grubości 15 cm wełny zapewni współczynnik U=0,212 W/m2K, co odpowiada zużyciu energii na poziomie 120 KW/m2/rok.

Dla domów energooszczędnych 22 cm wełny daje współczynnik U=0,146 W/m2K, co odpowiada zużyciu energii na poziomie 40 KW/m2/rok. Natomiast dla domów pasywnych izolacyjność w postaci 33 cm wełny da współczynnik U=0,098 /m2K, co odpowiada zużyciu energii na poziomie 15 KW/m2/rok.

Zastosowanie izolacji o niższym współczynniku, np. λ=0,030 W/mK jeszcze bardziej obniży koszty ogrzewania. Natomiast użycie izolacji o wyższym współczynniku lambda, np. 0,045 W/mK podniesie, i to prawie dwukrotnie koszty ogrzewania.

Rzeczywista izolacyjność ściany

W domach o drewnianej konstrukcji szkieletowej izolacja cieplna zakładana jest między elementami konstrukcji – w ścianach – między słupkami, w dachach – między krokwiami. Elementy te tworzą w przegrodach mostki cieplne, obniżając izolacyjność cieplną danej przegrody.

Typowy układ izolacji cieplnej w ścianie szkieletowej drewnianej składa się z następujących elementów:

– tynk,
– styropian ryflowany (gr. 10 cm, λ=0,041W/mk),
– folia wiatroizolacyjna,
– płyta wiórowa (gr.1,2 cm),
– konstrukcja (gr. 15 cm),
– izolacja cieplna (gr. 15 cm, λ=0,037 W/mk),
– folia paroizolacyjna,
– płyta gipsowo-kartonowa (gr. 1,2 cm).

 

Współczynnik U dla powyższego układu warstw w ścianie, bez uwzględniania elementów konstrukcji (mostków ciepnych), wynosi 0,147 W/m2K. Po uwzględnieniu słupków co 60 cm otrzymujemy współczynnik U=0,164 W/m2K a więc obniżenie izolacyjności cieplnej o 12%. Natomiast po uwzględnieniu słupków co 40 cm otrzymujemy współczynnik U=0,180 W/m2K a więc obniżenie izolacyjności cieplnej ściany zewnętrznej – o 18%

Niestety, w projektach typowych czy też w ofertach firm wykonawczych współczynnik izolacyjności przegrody U jest podawany bez określania współczynnika przenikalności cieplnej λ, co w rzeczywistości może błędnie określać współczynnik U.

W projektach i ofertach firm wykonawczych często nie uwzględnia się także mostków cieplnych w miejscach elementów konstrukcji, co w rzeczywistości nie określa rzeczywistej izolacyjności przegrody. W takim przypadku rzeczywista izolacyjność przegrody będzie o kilkanaście procent niższa niż deklarowana podawana w projekcie czy podawana przez producenta. Na to warto zwrócić uwagę podczas rozmów z wykonawcami i ustalaniu parametrów izolacyjności budynku.

I co bardzo istotne, materiał izolacyjny powinien być położony w sposób nie ściśnięty gdyż każde jego ściśnięcie pogarsza izolacyjność przegrody nawet o 1/3. Jak pokazują badania, ściśnięcie 15 cm wełny mineralnej do 10 cm obniża izolacyjność przegrody o ok. 28 proc.

 

Wojciech Nitka, czerwiec 2019 r.

You may also like...

2 komentarze

  1. Radek pisze:

    Czy stosowanie styropianu ryflowanego jako dodatkowej izolacji jest poprawne? Jesli jest ryflowany to chula pod nim wiatr i nie izoluje tak jak powinien. Nie lepiej druga warstwa welny mineralnej lub skalnej? Jesli druga warstwa welny to gdzie dac wiatroizolacje? Dziekuje za pomoc.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *