Sąsiad dołożył kolejne 10 cm styropianu. Myślał, że grubsza izolacja przyniesie wielkie oszczędności

Izolacja jest podstawowym elementem składowym ochrony cieplnej budynku. Podwyższa efektywność energetyczną nieruchomości, redukuje w długiej perspektywie koszty ogrzewania, a tym samym koszty utrzymania i jednocześnie poprawia komfort mieszkania. Ale jak gruba musi być warstwa izolacyjna, aby te wszystkie korzyści optymalnie zagwarantować? Prosta zasada „im grubszy styropian, tym lepszy” nie zawsze się sprawdza. Wybór odpowiedniej grubości warstwy izolacyjnej zależy od wielu różnych czynników.
- Czynniki wpływające na grubość izolacji
- Współczynnik przenikania ciepła w budynku i przewodnictwo cieplne materiałów izolacyjnych
- Przykładowe grubości izolacji i zjawisko malejących korzyści
- Dlaczego zbyt gruby styropian może być kłopotliwy?
Czynniki wpływające na grubość izolacji
Izolacja termiczna jest tematem kompleksowym. Kieruje się zawsze również indywidualnymi właściwościami budowlanymi konkretnego budynku. Dlatego warto, aby właściciel domu przy planowaniu zabiegów remontowych i ocieplających korzystał z profesjonalnej pomocy. Tylko fachowiec jest w stanie ocenić na miejscu stan budynku i na tej podstawie wyliczyć niezbędną grubość izolacji.
Ten ważny wymiar wynika z wielu czynników. Wpływają one wzajemnie na siebie, decydują o końcowym wyniku i dlatego muszą być wszystkie uwzględnione w projekcie. Najważniejszymi parametrami są:
- obowiązujące warunki techniczne,
- przewodność cieplna materiałów izolacyjnych,
- analiza kosztów i korzyści,
- dane techniczne budynku,
- ochrona przed wilgocią,
- warunki klimatyczne i położenie geograficzne.
Współczynnik przenikania ciepła w budynku i przewodnictwo cieplne materiałów izolacyjnych
Zmiany w prawie budowlanym określone jako nowe Warunki Techniczne 2021 (WT 2021) dotyczą redukcji współczynnika przenikania ciepła w podstawowych elementach budynku. Dopuszczalna wartość tego współczynnika (U) wskazuje, ile energii cieplnej może przepuścić dany element na określonej powierzchni i przy określonej różnicy temperatur. Chodzi o stosowanie odpowiednich materiałów budowlanych i izolacyjnych, które spełnią wymogi oszczędności energii.
Wartości współczynnika przenikania ciepła wg WT 2021 [W/(m2·K)]
| Element budynku | Maksymalny współczynnik przenikania ciepła U [W/(m²·K)] |
|---|---|
| ściany zewnętrzne | 0,20 |
| dachy | 0,15 |
| stropy nad piwnicą | 0,25 |
| podłogi na gruncie | 0,30 |
| ściany wewnętrzne | 0,30 |
| okna/drzwi balkonowe | 0,90 |
| okna połaciowe | 1,10 |
| drzwi zewnętrzne | 1,30 |
| drzwi w garażach ogrzewanych | 1,30 |
Grubość materiału izolacyjnego należy dobierać tak, aby po wykonaniu izolacji zostały zachowane wymagane właściwości ścian, okien i innych elementów budowlanych. Tyle tylko, że nie da się określić koniecznej ilości izolacji jedynie na podstawie określonej wartości współczynnika przenikania ciepła U. brakuje tutaj decydującego parametru, a mianowicie przewodności cieplnej materiałów izolacyjnych.
Ten czynnik podaje, jak dobrze dany materiał przewodzi ciepło. Metale, przykładowo, posiadają bardzo dobrą przewodność cieplną, natomiast materiały izolacyjne, z definicji przewodzą ciepło bardzo słabo. Na dodatek, poszczególne materiały również wykazują różnice, które przekładają się grubość izolacji.
Oto kilka przykładów materiałów izolacyjnych i ich przewodności cieplnej. Jej wartość (λ) jest podawana w W/(m·K), co informuje, ile ciepła w ciągu jednej sekundy (s) przepłynie przez 1 m2 jednolitego materiału o grubości 1 m przy różnicy temperatur 1 stopnia Kelwina.
- wełna mineralna i szklana – 0,035-0,040 W/(m·K),
- styropian EPS i XPS – 0,030-0,035 W/(m·K),
- pianka poliuretanowa – 0,022-0,030 W/(m·K),
- płyty z włókien drzewnych – 0,040-0,050 W/(m·K).
Obowiązuje ogólna zasada: im mniejsza wartość przewodności cieplnej, tym leprze właściwości izolacyjne.
Przykładowe grubości izolacji i zjawisko malejących korzyści
Znając wartość przewodności cieplnej można obliczyć, jaką grubość powinna posiadać izolacja, aby wypełnić wymagania warunków technicznych. Dla różnych materiałów grubości są następujące:
- ściana zewnętrzna
- wełna mineralna: 14-16 cm,
- styropian: 12-14 cm,
- poliuretan: 8-10 cm,
- dach
- wełna mineralna: 18-20 cm,
- styropian: 16-18 cm,
- poliuretan: 10-12 cm,
- strop piwnicy
- wełna mineralna: 10-12 cm,
- styropian: 8-10 cm,
- poliuretan: 6-8 cm.
Powyższe dane odnoszą się do minimalnych wymagań warunków technicznych. Specjalne standardy budownictwa, jak na przykład domy pasywne lub plusenergetyczne, mogą mieć wyższe wymagania izolacyjne i tym samym potrzebne będą większe grubości izolacji termicznej.
Z reguły urzędowe wymagania co do izolacyjności budynków dają się dobrze wypełniać dzięki wielkiej różnorodności materiałów na rynku. W czasach ciągle rosnących kosztów ogrzewania i w przewidywaniu dalszych zaostrzeń przepisów energetycznych, kusząca jest opcja przekroczenia standardów ocieplania budynku i wykonania grubszej izolacji. Ale uwaga: istnieje pewna granica, powyżej której lepsza izolacyjność dzięki grubszej warstwie wełny mineralnej albo styropianu nie równoważy już coraz wyższych kosztów wykonania.
To zjawisko wynika z zasady malejących korzyści. Początkowo, po zainstalowaniu standardowego ocieplenia, pozytywny skutek jest największy. Każdy dodatkowy centymetr izolacji prowadzi wprawdzie do dalszego zmniejszania strat ciepła, jednak dodatkowa korzyść stopniowo maleje. Oznacza to, że chociaż współczynnik przenikania ciepła nadal spada, to nie dzieje się to takim samym stopniu, jak w przypadku pierwszych centymetrów izolacji.

Dlaczego zbyt gruby styropian może być kłopotliwy?
To zjawisko można zilustrować przykładem:
- Izolacja ściany nieocieplonej – Na surową ścianę nałożono 5 cm dobrej izolacji. Wartość współczynnika U spadła dzięki temu od 1,0 W/(m2K) do 0,5 W/(m2·K). Oznacza to, że izolacja zredukowała straty ciepła o 50%.
- Podwojenie grubości izolacji – Jeśli izolacja zostanie podwojona z 5 cm do 10 cm, współczynnik U spadnie ponownie z 0,5 W/(m2K) do 0,25 W/(m2·K). To jest ponownie zmniejszenie o połowę strat ciepła, ale bezwzględnie biorąc, zysk jest tylko połowiczny w stosunku do pierwszego zabiegu.
- Kolejne warstwy izolacji – Przy następnym pogrubieniu izolacji z 10 cm do 15 cm, współczynnik U zostanie zredukowany być może z 0,25 W/(m2K) do 0,17 W/(m2·K). Taka sama grubość izolacji, która na początku dała oszczędność połowy straty ciepła, teraz daje tylko nieznaczny efekt.
Od określonego punktu wkracza się w obszar, gdzie koszty dodatkowej izolacji stają się już większe niż oszczędności kosztów ogrzewania. Dla właściciela domu nadmiernie grube ocieplenie przestaje być opłacalne. Planując izolację cieplną domu należy znaleźć optymalną równowagę między kosztami i korzyściami.
