Dołącz do czytelników
Brak wyników

Materiały ekologiczne w dociepleniach ścian od wewnątrz

Artykuły z czasopisma | 3 marca 2019 | NR 9
152

Określenie „ekologiczny”, również w odniesieniu do materiałów budowlanych, jest bardzo szerokie i nieostre, a ponadto często bywa nadużywane – głównie w celach marketingowych. Jakie wymogi muszą więc spełniać materiały budowlane stosowane w dociepleniach ścian od wewnątrz, by można je było nazwać ekologicznymi?

 

Izolacja ścian od wewnątrz polega na ułożeniu warstwy materiału termoizolacyjnego po wewnętrznej stronie ścian zewnętrznych w celu zwiększenia oporu cieplnego całej przegrody. Takie rozwiązanie umożliwia zachowanie oryginalnej elewacji budynku, tj. oryginalnych rozwiązań materiałowych, detalu architektonicznego czy też proporcji glifów okiennych. Ma to szczególne znaczenie w przypadku renowacji budynków objętych ochroną konserwatorską. Przystosowanie zabytku do nowych, współczesnych funkcji użytkowych zazwyczaj wymaga termomodernizacji przegród niespełniających aktualnych standardów w zakresie współczynnika przenikania ciepła. Dodatkowymi zaletami wewnętrznego docieplania ścian jest brak konieczności ustawiania rusztowań zewnętrznych, a także możliwość prowadzenia robót budowlanych w okresie zimowym.

Przy izolacji ścian od strony wewnętrznej ze szczególną dbałością  należy izolować miejsca narażone na występowanie mostków termicznych,  takie jak narożniki ścian na styku izolowanej ściany zewnętrznej i ścian wewnętrznych, a także naroża wnęk okiennych.

Przy docieplaniu ścian od wewnątrz nieunikniony jest ubytek powierzchni użytkowej pomieszczeń, według definicji liczonej w obrysie ścian wewnętrznych. Jest to niewątpliwie ważny aspekt funkcjonalny oraz ekonomiczny, który należy uwzględnić na etapie planowania przedsięwzięcia termomodernizacyjnego.

Ponadto należy zwrócić uwagę na ryzyko nadmiernej kondensacji pary wodnej wewnątrz przegrody przy nieprawidłowo dobranych warstwach. W literaturze przedmiotu [1] wskazuje się, że przy wyborze materiału izolacyjnego do ocieplania ścian od wewnątrz należy brać pod uwagę nie tylko parametry ciepłochronne materiałów, lecz także aspekt ograniczania kondensacji powierzchniowej i wgłębnej pary wodnej. Przepisy techniczno-budowlane dopuszczają kondensację pary wodnej wewnątrz przegrody w okresie zimowym, jeśli możliwe jest odparowanie wilgoci latem i nie doprowadzi ona do degradacji materiałów budowlanych, z których wykonana jest przegroda [2].

Materiały ekologiczne stosowane do izolacji ścian od wewnątrz są to materiały włókniste, otwarte dyfuzyjnie (tzn. o niskim oporze dyfuzyjnym). Ich parametry gwarantują naturalny, dwukierunkowy przepływ pary wodnej wewnątrz izolowanej przegrody – zimą w kierunku zewnętrznym, a latem do wewnątrz pomieszczenia. Swobodny przepływ strumienia pary wodnej w okresie zimowym zwiększa ryzyko wystąpienia kondensacji pary wodnej i zwiększenia wilgotności przegrody. Latem jednak otwarta dyfuzyjnie izolacja umożliwia odparowanie wilgoci skondensowanej w przegrodzie do środowiska wewnętrznego [1].

Trzy warunki

Pojęcie ekologicznych materiałów budowlanych jest bardzo szerokie i nieostre. Często bywa nadużywane przez producentów – głównie w celach marketingowych. Dla czystości wywodu warto jednak podjąć próbę bardziej precyzyjnej definicji ekologicznych materiałów izolacyjnych, będących przedmiotem niniejszego artykułu. Możemy zaliczyć do nich tylko te materiały, które równocześnie spełniają trzy podstawowe warunki (def. autora):

  • są wytworzone z odnawialnego surowca pochodzenia roślinnego (lub zwierzęcego) bądź z surowca pochodzącego z recyklingu,
  • wymagają minimalnej ilości energii potrzebnej do ich wytworzenia (pozyskanie surowca, transport i produkcja),
  • są biodegradowalne.

Wszystkie wymienione warunki są ze sobą ściśle powiązane. Wykorzystanie surowców odnawialnych (tzn. takich, których zasoby podlegają naturalnemu uzupełnianiu w czasie) lub surowców pochodzących z recyklingu pozwala ograniczyć ilość energii potrzebnej do wytworzenia materiału (energii wbudowanej). Na korzystny bilans energetyczny wpływają kompensacja przyszłych emisji CO2 w czasie odnawiania się surowca (surowce pochodzenia roślinnego), odzysk energii uprzednio zużytej w przypadku recyklingu, a także stosunkowo niewielki stopień przetworzenia surowców, niewymagający wysokich nakładów energetycznych w procesie produkcji. Niski stopień przetworzenia oraz naturalne pochodzenie surowca warunkują zazwyczaj biodegradowalność wytworzonego z niego materiału. Zarysowana wyżej próba definicji ekologicznych materiałów izolacyjnych, rzecz jasna, wymaga pewnych zastrzeżeń, chociażby odnośnie do transportu surowca z miejsca wytworzenia do miejsca produkcji czy też w zakresie odpowiedzialnego łańcucha dostaw. Zdaniem autora, tylko weryfikacja trzech wskazanych warunków (pochodzenie surowca, niska energia wbudowana i biodegradowalność) pozwala w pełni zakwalifikować dany materiał jako ekologiczny.

Klasyfikację ekologicznych materiałów izolacyjnych można prowadzić według różnych kryteriów, jednak najbardziej intuicyjna wydaje się klasyfikacja ze względu na rodzaj surowca użytego do produkcji (tabela 1).

Tab. 1. Klasyfikacja ekologicznych materiałów izolacyjnych ze względu na rodzaj surowca użytego do produkcji

Materiały izolacyjne wytworzone 
z odnawialnych surowców pochodzenia roślinnego (lub zwierzęcego) 
Materiały izolacyjne wytworzone 
z surowców pochodzących z recyklingu
materiały drewnopochodne włókno celulozowe w postaci luźnej
płyty z włókna drzewnego  maty z odpadów tekstylnych
wełna drzewna spajana spoiwem mineralnym   
korek ekspandowany  
   
materiały z roślin jednorocznych  
kostki słomy (strawbale)  
płyty z włókna słomowego  
glina lekka (kompozyt gliniano-słomiany)  
beton konopny (hempcrete)  
maty z włókien konopnych  
maty z włókien lnianych  
maty trzcinowe  
materiały pochodzenia zwierzęcego  
wełna owcza  

Źródło: Opracowanie własne

Ekologiczne materiały izolacyjne mają w Polsce zaledwie kilkuprocentowy udział w rynku materiałów izolacyjnych stosowanych w budownictwie. Zazwyczaj nie są powszechnie znane inwestorom i wykonawcom budowlanym, chociaż pewną tradycję w polskiej sztuce budowlanej ma zastosowanie izolacji z płyt pilśniowych porowatych, płyt z wełny drzewnej (dawniej suprema) oraz granulatu celulozy. Obecnie w izolacji ścian od wewnątrz przy użyciu materiałów ekologicznych stosowane są głównie sztywne płyty z włókna drzewnego (Steico, Fibris) lub rzadziej słomowego (VestaEco) o grubości od 40 do 120 mm. Posiadają one dobre parametry izolacyjne, dużą pojemność cieplną oraz niski współczynnik oporu dyfuzyjnego, dzięki czemu umożliwiają swobodny, dwukierunkowy przepływ pary wodnej wewnątrz przegrody oraz pomagają regulować mikroklimat wnętrz. Płyty z włókna słomowego VestaEco często stosuje się w przypadku wykończenia powierzchni ścian tynkiem glinianym. Płyty korkowe oraz płyty z wełny drzewnej spajanej spoiwem mineralnym wykorzystywane są we wnętrzach sporadycznie, głównie w celach dekoracyjnych, a także jako izolacja akustyczna.

Tab. 2. Porównanie właściwości fizycznych wybranych materiałów ekologicznych przeznaczonych do ocieplania ścian od wewnątrz

  Gęstość [kg/m3]  Współczynnik 
przewodzenia ciepła [W/(m × K)] 
Pojemność cieplna C [J/(kg × K)]   Współczynnik oporu dyfuzyjnego µ  Klasa reakcji na ogień
Płyty z wełny drzewnej 330 0,070 2100 3 A2
Płyty z włókna drzewnego 130 0,039 2100 3 E
Korek ekspandowany 120 0,038 2000 5 E
Płyty z włókna słomowego  180 0,048 2100 5 E
Maty trzcinowe 220 0,055 1200 2 E
Włókno celulozowe 60 0,039 1900  2 B

Źródło: Opracowanie własne

Właściwości fizyczne wybranych materiałów 

Gęstość ekologicznych materiałów izolacyjnych jest bardzo różna i waha się pomiędzy 60 a 330 kg/m3. Gęstość materiału w dużej mierze warunkuje jego zastosowanie, a także pośrednio wpływa na właściwości izolacyjne. Materiały o najniższej gęstości występują w postaci luźnych włókien lub w postaci mat i służą przede wszystkim do wypełnień przestrzeni w przegrodach (np. szczelin czy przestrzeni pomiędzy słupami konstrukcyjnymi). W przypadku izolacji ścian od wewnątrz częściej stosuje się jednak materiały w postaci płyt o średniej gęstości.

Ekologiczne materiały izolacyjne odznaczają się niskim współczynnikiem oporu dyfuzyjnego µ, w zakresie 2–5, co oznacza ich wysoką paroprzepuszczalność.

Współczynnik przewodzenia ciepła ekologicznych materiałów izolacyjnych zazwyczaj zawiera się w przedziale 0,04–0,07 W/(m × K). Jest on nieco wyższy lub porównywalny do tradycyjnych materiałów izolacyjnych, takich jak styropian czy wełna mineralna. Obok współczynnika przewodzenia ciepła istotnym parametrem określającym właściwości izolacyjne materiałów jest ich pojemność cieplna. W przypadku ekologicznych materiałów izolacyjnych wynosi ona około 2000 J/(kg × K) i jest istotnie większa niż w przypadku materiałów tradycyjnych. Naturalne włókna, z których zbudowane są materiały ekologiczne, posiadają zdolność pochłaniania i akumulacji wilgoci zawartej w powietrzu, dzięki czemu wzrasta ich pojemność cieplna. Zdolność magazynowania wilgoci, w przeciwieństwie np. do wełny mineralnej, nie prowadzi do utraty właściwości izolacyjnych materiału, a przyczynia się do zwiększenia bezwładności termicznej przegrody. Oznacza to spowolnioną utratę temperatury w zimie, a także ochronę przed przegrzewaniem w lecie.

Ekologiczne mat...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań magazynu "Forum Nowoczesnego Budownictwa"
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych artykułów w wersji online
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy