System ze styropianem czy z wełną mineralną?

Najważniejsze właściwości styropianu

Styropian jest mało nasiąkliwy i pod wpływem krótkotrwałego zawilgocenia nie traci właściwości termoizolacyjnych. Jeśli więc w obrębie styropianu wystąpi okresowe zjawisko kondensacji pary wodnej, nie będzie ono miało większych konsekwencji. Choć jest to tworzywo sztuczne otrzymywane z przerobu ropy naftowej, nie zawiera substancji szkodliwych dla zdrowia. 

Styropian jest bardzo lekki i ma dobre parametry mechaniczne (wytrzymałość na rozrywanie styropianu używanego w systemach ociepleń powinna wynosić min. 80 kPa). Charakteryzuje się niskim współczynnikiem przepuszczalności pary wodnej: ok. 12×10–6 g/(m·h·Pa).

Jest natomiast materiałem wrażliwym na wysokie temperatury i ogień. Już temperatura powyżej +80°C może go zniszczyć, podobnie jak większość rozpuszczalników organicznych, na które nie jest odporny.

W systemach ociepleń można stosować styropian spełniający wymogi normy PN-EN 13163:2009 [1] o wartości wytrzymałości na rozciąganie prostopadle do powierzchni czołowych w warunkach suchych ≥ 80 kPa. Ponadto materiał ten powinien być co najmniej klasy E według normy PN-EN 13501-1 [2] oraz mieć deklarowaną przez producenta stabilność wymiarów (po odpowiednio długim okresie sezonowania).

Płyty styropianowe pocięte z sezonowanych bloków (przeważnie przez 6–8 tyg.) pozostają płaskie, nie zmieniają swoich wymiarów. Dopuszczalne jest stosowanie w systemach ociepleń płyt nie większych niż 120×60 cm.

Obecnie dostępne są na rynku płyty ze styropianu w kolorze białym, białe z ciemnymi punktami – tzw. nakrapiane – oraz grafitowe. Mogą się one różnić między sobą wartością współczynnika przewodzenia ciepła λ.

Najważniejsze właściwości wełny mineralnej

Wełna mineralna jest odporna na wysoką temperaturę. Wytwarzane z naturalnych skał włókna wełny zaczynają się topić dopiero po ok. 2 godz. oddziaływania temperatury powyżej 1000°C. Nieco gorsza jest odporność termiczna dodawanych lepiszczy i hydrofobizatorów. Wełna mineralna z reguły ma klasę reakcji na ogień A1.

Materiał ten charakteryzuje się bardzo wysoką wartością współczynnika przepuszczalności pary wodnej – ok. 480×10–6 g/(m·h·Pa) – jest ona bardzo bliska wielkości paroprzepuszczalności równoważnej warstwy powietrza. Zapewnia to swobodę przenikania pary wodnej w przegrodzie budowlanej.

Wspomniane hydrofobizatory ograniczają zdolność do kapilarnego podciągania wody i pochłaniania pary wodnej zawartej w powietrzu. Wełna mineralna ma dużą odporność na oddziaływanie większości substancji chemicznych.

Płyty z wełny mają znaczny ciężar, małą sztywność i stosunkowo niewielką wytrzymałość na rozciąganie na poziomie TR ≥ 80 (lamele) i TR ≥ 7,5 (panele).

Płyty z wełny mineralnej stosowane w systemach ociepleń objęte są normą PN-EN 13162:2009 [3]. Określa ona wymagania dotyczące dwóch rodzajów płyt. Pierwszy to płyty o zaburzonym układzie włókien, o wytrzymałości na rozrywanie w kierunku prostopadłym do powierzchni płyt > 7,5 kPa i o wymiarach 50–60 cm×100–120 cm.

Drugi rodzaj to płyty o laminarnym, równoległym układzie włókien ustawionych prostopadle do powierzchni ściany, o wytrzymałości na rozrywanie w kierunku prostopadłym do powierzchni płyt > 80 kPa. Płyty te ze względu na swój wydłużony kształt (najczęściej wstępujące wymiary to 20×120 cm) często określane są mianem lameli.

Termoizolacja a rodzaj tynku

Przy wyborze systemu z wełną mineralną należy zwrócić szczególną uwagę na odpowiedni dobór wyprawy tynkarskiej, od którego często zależy również wybór preparatu gruntującego.

Wełna mineralna ma wysoką paroprzepuszczalność, co oznacza z reguły konieczność stosowania wypraw wysoce paroprzepuszczalnych. Przy zastosowaniu tynków o niskiej paroprzepuszczalności wilgoć występująca w projektowanej przegrodzie budowlanej może bowiem powodować wewnętrzną kondensację pary wodnej, która podczas wyparowywania w miesiącach letnich spowoduje rozwarstwienie pomiędzy wyprawą tynkarską a warstwą zbrojną na elewacji.

Zamknięcie wilgoci w przegrodzie może prowadzić również do zawilgocenia, a co za tym idzie zagrzybienie ściana. Dlatego w takich przypadkach szczególnie zalecane jest wykonanie obliczeń cieplno-wilgotnościowych.

W systemach z wełną nie zaleca się więc stosowania tynków akrylowych lub innych o wysokim oporze dyfuzyjnym. Najlepszym rozwiązaniem jest zastosowanie systemowych tynków mineralnych, silikonowych, silikatowych czy też silikonowo-silikatowych lub siloksanowych.

W wypadku systemów ze styropianem nie ma zaś ograniczeń w doborze tynku ze względu na ograniczoną paroprzepuszczalność tego materiału.

Kiedy styropian, a kiedy wełna?

W obiektach wysokich (maksymalna wysokość obiektów, które można ocieplać systemami klasyfikowanymi jako B, wynosi do 25 m – fot. 1), budynkach o wyższej kategorii zagrożenia ludzi (np. szpitalach, szkołach, halach widowiskowych i innych obiektach użyteczności publicznej), także magazynach materiałów palnych należy stosować systemy z wełną mineralną.

Zalecane są też na obiektach, w których panuje wysoka wilgotność (np. kuchniach zbiorowego żywienia, pralniach, stacjach uzdatniania wody, myjniach samochodowych, łaźniach itp.), pod warunkiem wykonania od strony pomieszczenia odpowiedniej paroizolacji i hydroizolacji. Dla wełny groźne jest bowiem zjawisko kondensacji pary wodnej, które zmniejsza jej izolacyjność termiczną.

Wprawdzie w pomieszczeniach, w których panuje duża wilgotność, ściany najczęściej obłożone są płytkami ceramicznymi, jednak dobór materiałów wymaga analizy procesów cieplno-wilgotnościowych. Zastosowanie ocieplenia z wełną mineralną jest również wskazane w budynkach usytuowanych w strefach o wysokim natężeniu hałasu.

Wełna lamelowa ma tę zaletę, że płyty z niej wykonane są lżejsze i dają się wyginać, dzięki czemu można je stosować w budynkach o zakrzywionym obrysie.

Systemy z użyciem styropianu stosowane są najczęściej w inwestycjach indywidualnych (fot. 2), co wynika m.in. z uwarunkowań ekonomicznych. Styropian jest tańszy od wełny fasadowej. Jest też niemal dziesięciokrotnie lżejszy i wygodniejszy w transporcie i magazynowaniu. Tańsze są również dodatkowe łączniki mechaniczne, bo mogą być wykonane w całości z tworzywa sztucznego (w przypadku wełny łączniki powinny mieć trzpienie metalowe).

Płyty styropianowe są łatwiejsze w obróbce – cięcie i szlifowanie są bezproblemowe. Wszystko to sprawia, że koszt robocizny oraz materiałów przy zastosowaniu systemów z wełną jest co najmniej o 20–30% wyższy.

Należy stwierdzić, że w okresie powszechnego stosowania płyt styropianowych w systemach ociepleń (wełnę mineralną stosuje się znacznie krócej) nie odnotowano przypadków rozprzestrzeniania się ognia przez systemy. Ponadto przy wyborze styropianu nie ma obawy, że konstrukcja ścian budynku zostanie niebezpiecznie obciążona.

Przy zastosowaniu wełny mineralnej należy brać pod uwagę konieczność jej kotwienia odpowiednio długimi łącznikami do warstwy konstrukcyjnej.

Podsumowanie

Z użyciem styropianu wykonuje się w Polsce 70–90% inwestycji ociepleniowych. W najbliższym czasie proporcje te mogą się nieco zmienić, szczególnie przy wzrastającej konkurencji producentów wełny mineralnej i rozpowszechnianiu właściwości wełny lamelowej.

Literatura

1. PN-EN 13163:2009, „Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie. Wyroby ze styropianu (EPS) produkowane fabrycznie. Specyfikacja”.
2. PN-EN 13501-1+A1:2010, „Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków. Część 1: Klasyfikacja na podstawie wyników badań reakcji na ogień”.
3. PN-EN 13162:2009, „Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie. Wyroby z wełny mineralnej (MW) produkowane fabrycznie. Specyfikacja”.
4. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinnyodpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2002 r. nr 75, poz. 690 ze zm.). 

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!