Najtrwalszy materiał izolacyjny świata? Eksperci już wskazali zwycięzcę. Przetrwa nawet 100 lat
Wysoka jakość izolacji cieplnej budynku jest kluczem do obniżenia kosztów ogrzewania, poprawy komfortu cieplnego mieszkańców i zmniejszenia negatywnego wpływu na środowisko – dlatego odpowiedni wybór materiału izolacyjnego ma ogromne znaczenie. Ważne są nie tylko właściwości termiczne, ale również trwałość i odporność na warunki zewnętrzne. Które z dostępnych na rynku materiałów są najbardziej wytrzymałe?
- Kluczowe parametry wyboru izolacji budowlanej
- Wełna mineralna: trwałość i wszechstronność
- Rodzaje styropianu: EPS, grafitowy i XPS
- Zalety i trwałość pianki poliuretanowej
Kluczowe parametry wyboru izolacji budowlanej
Wytrzymałość i skuteczność materiału izolacyjnego zależy od kilku specyficznych parametrów. Przy wyborze izolacji warto je znać i wiedzieć, na co zwrócić uwagę.
Współczynnik przewodzenia ciepła (λ)
Jest to miara zdolności danego materiału do przewodzenia ciepła. Informuje, ile ciepła przepłynie w ciągu jednej sekundy przez 1 m² materiału o grubości 1 m przy różnicy temperatury wynoszącej 1°C. Im niższy współczynnik przewodzenia ciepła, tym lepsze właściwości termoizolacyjne materiału. Należy pamiętać, że współczynnik przewodzenia ciepła nie jest tym samym, co współczynnik przenikania ciepła.
Odporność na wilgoć
Materiały izolacyjne o niższej nasiąkliwości są mniej podatne na degradację. Wilgoć w warstwie izolacyjnej może prowadzić do rozwoju pleśni, grzybów oraz utraty właściwości termicznych.
Stabilność mechaniczna
Ten parametr odnosi się do odporności materiału izolacyjnego na ściskanie, rozciąganie, odkształcenia związane z wpływem temperatury, wilgoci i nacisku.
Bezpieczeństwo pożarowe
Materiały izolacyjne różnią się zdolnością do opierania się ogniu, ograniczania rozprzestrzeniania się płomieni i minimalizacji emisji toksycznych gazów. Klasyfikacja ogniowa (np. A1, B, E) określa reakcję materiału na ogień. Normy budowlane wymagają w określonych przypadkach stosowania materiałów o odpowiedniej klasie reakcji na ogień.
Wrażliwość na czynniki biologiczne i chemiczne
Odporność na czynniki biologiczne, jak pleśń czy grzyby, i chemiczne, jak kwasy, sole, oleje, zapewnia, że materiał nie ulegnie degradacji w kontakcie z agresywnymi substancjami lub mikroorganizmami.
Wełna mineralna: trwałość i wszechstronność
Mineralna wełna – zarówno skalna, jak i szklana – to jeden z najpopularniejszych oraz najczęściej stosowanych materiałów do izolacji. Swoją dużą popularność zawdzięcza trwałości i wszechstronnemu zastosowaniu. Wełna mineralna jest niepalnym materiałem izolacyjnym (ma najwyższą klasę reakcji na ogień A1), przepuszcza parę wodną i jest odporna na wysokie temperatury. Najczęściej używana jest do izolacji ścian zewnętrznych, dachów oraz poddaszy.
Przy właściwej instalacji i ochronie przed wilgocią może utrzymać swoje właściwości nawet przez ponad 55 lat, co potwierdziły badania zrealizowane przez instytut FIW w Monachium na zlecenie organizacji EURIMA. Odporność na czynniki biologiczne i chemiczne zmniejsza ryzyko degradacji.
Wełna skalna wytwarzana jest z bazaltu, który topiony jest w temperaturze przekraczającej 1400 °C. Ta wełna cechuje 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 wykorzystywana jest w miejscach narażonych na wilgoć, ponieważ umożliwia przepływ pary wodnej.
Wełna szklana jest o wiele lżejsza od wcześniej omawianej wełny skalnej. Wytwarza się ją z piasku kwarcowego i szkła 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 i XPS
Styropian jest również jednym z najpopularniejszych materiałów do izolacji, jednak jego trwałość często budzi niepokój u inwestorów. Ten brak pewności wynika z przekonania o tzw. utlenianiu styropianu, czyli procesu znikania izolacji z fasady, które mogło ewentualnie mieć miejsce w przeszłości, gdy używano materiałów niskiej jakości i montowano je niewłaściwie. Przy prawidłowym montażu, wysokiej jakości styropian, produkowany zgodnie z normą PN-EN 13163, nie znika z fasady ani się nie utlenia – jego właściwości pozostają stabilne przez wiele dziesięcioleci (co najmniej przez 50 lat). Natomiast Instytut Techniki Budowlanej podał, że deklarowana żywotność EPS wynosi aż 100 lat.
Styropian EPS to standardowy, biały rodzaj styropianu i jest najczęściej używanym typem. Współczynnik przenikania ciepła dla tego materiału izolacyjnego wynosi od 0,038 do 0,045 W/(m·K).
Styropian grafitowy EPS to udoskonalona odmiana klasycznego styropianu. 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 promieniowanie UV i wymaga szybkiego zabezpieczenia po zamontowaniu.
Styropian XPS/polistyren ekstrudowany/styrodur to typ styropianu o bardzo dużej wytrzymałości mechanicznej i niskiej nasiąkliwości. Współczynnik λ dla tego materiału izolacyjnego wynosi od 0,021 do 0,026 W/(m·K). Najczęściej używa się go w miejscach narażonych na wilgoć i obciążenia mechaniczne – przy fundamentach lub dachach odwróconych. Uważa się, że jest to najtrwalszy rodzaj styropianu.
Zalety i trwałość pianki poliuretanowej
Poliuretanowa pianka jest oferowana jako natrysk (PUR) albo w postaci płyt (PIR) i jest uznawana za jeden z najbardziej nowoczesnych materiałów do izolacji na rynku. Płyty PIR mają współczynnik przewodzenia ciepła wynoszący 0,022–0,023 W/(m·K), podczas gdy pianka PUR 0,020–0,022 W/(m·K).
Badania z 2010 roku wykonane przez Forschungsinstitut für Wärmeschutz dla PU EUROPE pokazały, że pianka PUR po 28 latach utrzymała wszystkie swoje początkowe cechy i właściwości na stałym poziomie. Nie stwierdzono żadnych wad ani uszkodzeń. Dla pewności badanie zostało powtórzone, a próbka pobrana po 33 latach także była w doskonałym stanie. Prawidłowo zaaplikowana i chroniona pianka poliuretanowa może wytrzymać w dobrym stanie – lub zupełnie bez zmian – ponad 50 lat.
Pianka PUR ze względu na swoją lekkość oraz natryskiwaną formę aplikacji jest najczęściej używana jako izolacja poddaszy, ponieważ zapobiega tworzeniu się mostków cieplnych. Płyty PIR są natomiast stosowane do dachów płaskich, podłóg, ścian zewnętrznych.