Styropian, wełna czy pianka? Sprawdzamy, który z tych materiałów przetrwa najdłużej
Dobra izolacja termiczna budynku jest kluczowa dla redukcji wydatków na ogrzewanie, zwiększenia komfortu cieplnego mieszkańców i ograniczenia szkodliwego oddziaływania na środowisko – dlatego właściwy dobór materiału izolacyjnego jest bardzo istotny. Istotne są nie tylko parametry termiczne, ale także trwałość i odporność na czynniki zewnętrzne. Które z dostępnych materiałów na rynku są najbardziej trwałe?
- Kluczowe parametry materiałów izolacyjnych
- Izolacyjna moc mineralnej wełny - trwałość i bezpieczeństwo
- Rodzaje styropianu: EPS, grafitowy, XPS
- Nowoczesne rozwiązania izolacyjne z pianki PUR i PIR
Kluczowe parametry materiałów izolacyjnych
Trwałość i efektywność izolacji zależy od kilku kluczowych cech. Warto je znać, aby dokonać właściwego wyboru materiału izolacyjnego.
Współczynnik przewodzenia ciepła (λ)
To wskaźnik określający zdolność materiału do przenoszenia ciepła. Informuje, ile ciepła przechodzi w ciągu jednej sekundy przez 1 m² materiału o grubości 1 m przy różnicy temperatury wynoszącej 1°C. Im niższy współczynnik przewodzenia ciepła, tym lepsza izolacja cieplna. Warto pamiętać, że współczynnik przewodzenia ciepła różni się od współczynnika przenikania ciepła.
Odporność na wilgoć
Izolacje o niskiej nasiąkliwości są mniej narażone na uszkodzenia. Wilgoć w izolacji może prowadzić do rozwoju pleśni, grzybów oraz zmniejszenia efektywności cieplnej.
Stabilność mechaniczna
Odnosząca się do odporności materiału na nacisk, rozciąganie, odkształcenia związane z działaniem temperatury, wilgoci i obciążenia.
Bezpieczeństwo pożarowe
Różne izolacje mają różną zdolność do opierania się ogniu, ograniczania rozprzestrzeniania się płomieni i zmniejszania emisji toksycznych gazów. Klasy ogniowe (np. A1, B, E) określają, jak materiał reaguje na ogień. Normy budowlane wymagają stosowania materiałów o odpowiedniej klasie reakcji na ogień w określonych sytuacjach.
Wrażliwość na czynniki biologiczne i chemiczne
Odporność na czynniki biologiczne, takie jak pleśń czy grzyby, oraz chemiczne, jak kwasy, sole, oleje, zapewnia, że materiał nie ulegnie uszkodzeniu w kontakcie z agresywnymi substancjami lub mikroorganizmami.
Izolacyjna moc mineralnej wełny - trwałość i bezpieczeństwo
Mineralna wełna – zarówno skalna, jak i szklana – to jeden z najbardziej popularnych i najczęściej wykorzystywanych materiałów do izolacji. Jej duża popularność wynika z trwałości oraz szerokiego zakresu zastosowań. Wełna mineralna to niepalny materiał izolacyjny (posiada najwyższą klasę reakcji na ogień A1), przepuszcza parę wodną i jest odporna na wysokie temperatury. Najczęściej stosowana jest do izolacji ścian zewnętrznych, dachów oraz poddaszy.
Przy odpowiedniej instalacji i ochronie przed wilgocią może zachować swoje właściwości nawet przez ponad 55 lat, co zostało potwierdzone badaniami przeprowadzonymi przez instytut FIW w Monachium na zlecenie organizacji EURIMA. Odporność na czynniki biologiczne i chemiczne zmniejsza ryzyko degradacji.
Wełna skalna powstaje z bazaltu, który topiony jest w temperaturze powyżej 1400 °C. Ta wełna charakteryzuje się wysoką odpornością na ogień (A1) oraz stabilnością wymiarową (nie ulega odkształceniom przez długi czas). Współczynnik przewodzenia ciepła wełny skalnej wynosi od0,033 do 0,041 W/(m·K). Najczęściej stosowana jest w miejscach podatnych na wilgoć, ponieważ umożliwia przepływ pary wodnej.
Wełna szklana jest znacznie lżejsza od wcześniej omawianej wełny skalnej. Produkowana jest z piasku kwarcowego oraz szkła pochodzącego z recyklingu. Współczynnik przewodzenia ciepła wełny szklanej wynosi od 0,030 do 0,040 W/(m·K). To elastyczny materiał izolacyjny, który często używany jest w trudno dostępnych miejscach, na przykład w skośnych dachach – najczęściej w dwóch warstwach.
Rodzaje styropianu: EPS, grafitowy, XPS
Polistyren ekspandowany jest także jednym z najbardziej powszechnych surowców do izolacji, ale jego trwałość często budzi obawy u inwestorów. Ta niepewność wynika z przekonania o tzw. utlenianiu polistyrenu, czyli procesu znikania izolacji z elewacji, które mogło potencjalnie mieć miejsce w przeszłości, gdy stosowano materiały słabej jakości i montowano je nieprawidłowo. Przy poprawnym montażu, wysokiej jakości polistyren ekspandowany, produkowany zgodnie z normą PN-EN 13163, nie znika z elewacji ani się nie utlenia – jego właściwości pozostają niezmienne przez wiele dekad (co najmniej przez 50 lat). Natomiast Instytut Techniki Budowlanej wskazał, że deklarowana trwałość EPS wynosi aż 100 lat.
Polistyren EPS to standardowy, biały rodzaj polistyrenu i jest najczęściej stosowanym typem. Współczynnik przenikania ciepła dla tego materiału termoizolacyjnego wynosi od 0,038 do 0,045 W/(m·K).
Polistyren grafitowy EPS to ulepszona wersja klasycznego polistyrenu. Dodatek grafitu zwiększa zdolność odbijania ciepła i zmniejsza współczynnik przewodzenia ciepła do poziomu 0,030–0,033 W/(m·K), co pozwala na stosowanie cieńszych warstw. Ma zamkniętokomórkową strukturę i niską nasiąkliwość, ale jest bardzo podatny na działanie promieni UV i wymaga szybkiego zabezpieczenia po zamontowaniu.
Polistyren XPS/polistyren ekstrudowany/styrodur to rodzaj polistyrenu o bardzo dużej odporności mechanicznej i niskiej nasiąkliwości. Współczynnik λ dla tego surowca izolacyjnego wynosi od 0,021 do 0,026 W/(m·K). Najczęściej stosuje się go w miejscach narażonych na wilgoć i obciążenia mechaniczne – przy fundamentach lub dachach odwróconych. Uznaje się, że jest to najtrwalszy rodzaj polistyrenu.
Nowoczesne rozwiązania izolacyjne z pianki PUR i PIR
Pianka poliuretanowa dostępna jest jako aplikacja natryskowa (PUR) albo w formie płyt (PIR) i jest uznawana za jeden z najbardziej zaawansowanych materiałów do izolacji dostępnych na rynku. Płyty PIR charakteryzują się współczynnikiem przewodzenia ciepła o wartości 0,022–0,023 W/(m·K), a pianka PUR 0,020–0,022 W/(m·K).
Badania z 2010 roku przeprowadzone przez Forschungsinstitut für Wärmeschutz dla PU EUROPE wykazały, że pianka PUR po 28 latach zachowała wszystkie swoje pierwotne cechy i właściwości na niezmienionym poziomie. Nie odnotowano żadnych uszkodzeń czy wad. Dla potwierdzenia wyników badanie powtórzono, a próbka pobrana po 33 latach również była w idealnym stanie. Prawidłowo nałożona i zabezpieczona pianka poliuretanowa może przetrwać w dobrym stanie – lub całkowicie bez zmian – ponad 50 lat.
Pianka PUR, ze względu na swoją niską wagę oraz metodę aplikacji natryskowej, jest najczęściej stosowana jako izolacja poddaszy, ponieważ zapobiega powstawaniu mostków cieplnych. Płyty PIR są z kolei używane do dachów płaskich, podłóg, oraz ścian zewnętrznych.