Izolacje fundamentów i ocieplenie budynku

Nowoczesne instalacje grzewcze, systemy automatyki sterujące budynkiem oraz odpowiednie okna nie zdadzą egzaminu, jeśli nie pomyślimy o skutecznej izolacji przegród budowlanych. Zwłaszcza w przypadku domu niskoenergetycznego.

Nowe dyrektywy Unii Europejskiej precyzyjnie określają maksymalny poziom zużycia energii oraz narzucają obowiązek sporządzania świadectw charakterystyki energetycznej dla nowych lub sprzedawanych budynków. To także za ich sprawą z roku na rok wzrasta świadomość ekologiczna Polaków. Podobnie jak stan wiedzy na temat energooszczędnej instalacji grzewczej, wentylacyjnej, dobrej jakości stolarki okiennej czy też rodzaju zastosowanej termoizolacji oraz sposobu jej montażu.

Źle zaizolowane ściany, podłogi czy dach mogą być przyczyną uciekania od 20 do nawet 50 proc. energii, co wpływa na znacznie wyższe koszty ogrzewania budynku. Aby temu zapobiec, należy wybierać materiały charakteryzujące się wysokimi parametrami technicznymi oraz jak najniższym współczynnikiem przewodzenia ciepła.

Kwestie fundamentalne

O ochronie przed ewentualnymi stratami ciepła powinniśmy pomyśleć na etapie projektowania i budowy domu — także podczas wykonywania jego fundamentów. Należy pamiętać, że przez podłogę i fundamenty uciekać może aż 15 proc. energii. Pominięcie termoizolacji podziemnych części budynku znacznie pogorszy jego bilans energetyczny oraz narazi inwestora na dodatkowe wydatki związane z ogrzewaniem — szczególnie w przypadku domu z podpiwniczeniem.

Zanim jednak wykonany zostanie montaż ocieplenia, należy zabezpieczyć fundamenty przed działaniem wilgoci. Zawilgocone mury tracą bowiem swoje właściwości izolacyjne, przez co zwiększa się ich współczynnik przewodności cieplnej. Dobrą ochronę przeciwwilgociową zapewni nałożenie na osuszone ściany pionowe płynnej masy bitumicznej lub epoksydowej, która stworzy jednolitą i elastyczną powłokę oraz szczelnie wypełni wszelkie nierówności.

Prawidłowe rozłożenie warstwy kleju© AUSTROTHERM

Dopiero na tak przygotowanej powierzchni można zamontować ocieplenie. W przypadku izolacji fundamentów, należy zastąpić zwykły styropian materiałem nienasiąkliwym, odpornym na cykle mrozowe, napór gruntu oraz korozję biologiczną. Najlepszym, i w zasadzie jedynym materiałem spełniającym wszystkie te wymagania, jest polistyren ekstrudowany (XPS). Płyty XPS wyróżniają się niskim współczynnikiem przewodzenia ciepła — w zależności od producenta λ~0,033–0,038 W/(m•K). Ponadto, ze względu na bardzo małą nasiąkliwość, nie tracą swoich właściwości izolacyjnych nawet w przypadku długotrwałego zamoczenia.

Ocieplanie fundamentów ©AUSTROTHERM

Termoizolacja fundamentów powinna sięgać powyżej stropu nad piwnicą i łączyć się na tym poziomie bezpośrednio z izolacją budynku. To zapobiegnie powstaniu mostków termicznych. W gruncie natomiast płyty powinny być zagłębione co najmniej na głębokość strefy przemarzania, czyli 1,2 m. Za optymalną grubość izolacji cieplnej ścian fundamentowych w domu energooszczędnym uznaje się nie mniej niż 10 cm.

W podobny sposób izoluje się podłogę na gruncie. Jest to ważny etap prac, gdyż podłoga stanowi element konstrukcyjny oddzielający środowiska o różnych właściwościach termicznych i wilgotnościowych. Płyty z polistyrenu ekstrudowanego (XPS) ochronią posadzkę oraz wnętrze przed wilgocią gruntową oraz korozją biologiczną. Wyróżniają się przy tym dużą wytrzymałością na działanie sił ściskających, czyli obciążenia podłogi. Jest to w zasadzie jedyny materiał sprawdzający się w takich warunkach.

Ocieplić ściany

Przegrody zewnętrzne (ściany) w budynku energooszczednym należy ocieplić tak, aby ich współczynnik przenikania ciepła nie przekraczał 0,15 W/(m²•KK). W zależności od konstrukcji oraz wybranej metody montażu (lekka sucha lub lekka mokra), najczęściej zalecane jest stosowanie jednego z dwóch najpopularniejszych materiałów termoizolacyjnych: styropianu lub wełny mineralnej. Choć charakteryzują się one różnymi właściwościami ich izolacyjność cieplna jest podobna.

Dostępny obecnie na rynku styropian niemal w niczym nie przypomina produktów oferowanych kilkanaście lat temu. Jest mało nasiąkliwy, wytrzymały na obciążenia, a na dodatek charakteryzuje się dobrymi parametrami cieplnymi (λ~0,031-0,044 W/m•KK). Swoją izolacyjność zawdzięcza przede wszystkim budowie — składa się z ogromnej ilości komórek polistyrenowych wypełnionych powietrzem, dzięki któremu możliwe jest osiągnięcie bardzo słabego przewodzenia ciepła. Najlepsze ocieplenie konstrukcji murowanych stanowią płyty styropianowe o zwiększonej gęstości objętościowej (EPS 70 lub EPS 100) oraz odmiany styropianu bardziej zaawansowane technologicznie, jak srebrnoszary styropian z dodatkiem grafitu, którego cząstki dodatkowo absorbują promieniowanie cieplne.

Atrakcyjną alternatywą dla styropianu w metodzie BSO są płyty wełny mineralnej przeznaczone specjalnie do tego celu. Sprawdzają się one również w przypadku metody lekkiej suchej. Do ocieplenia domu energooszczędnego z powodzeniem można użyć miękkich, półtwardych lub twardych mat oraz płyt. Natomiast w przypadku szczelin ścian warstwowych, podłóg, stropów poddaszy czy innych trudno dostępnych miejsc także granulatu lub wełny mineralnej luzem. Lamelowe płyty fasadowe, w których włókna ułożone są prostopadle do powierzchni, charakteryzują się wysoką wytrzymałością mechaniczną. Dodatkowo zaburzony układ włókien w płytach zwiększa odporność na odrywanie od ściany.

Energooszczędny dach płaski

Domy energooszczędne często różnią się od tradycyjnych prostą formą. Geometryczna bryła budynku bez zbędnych ozdobników oraz prawidłowe ustawienie względem stron świata, pozwalają na zwiększenie zysków energetycznych ze słońca oraz zminimalizowanie strat ciepła. Budynek niskoenergetyczny często zwieńczony jest stropodachem lub połacią o minimalnym nachyleniu.

Oprócz konstrukcji z betonu, drewna czy stali, dach płaski tworzą: paroizolacja (zabezpieczająca poszczególne warstwy ociepleniowe oraz konstrukcyjne m.in. przed wilgocią), izolacja przeciwwilgociowa oraz termiczna.

Instalacja hydroiozolacji ©AUSTROTHERM

Folie paroizolacyjne, dzięki którym do poszczególnych warstw nie przedostaje się m.in. para wodna z pomieszczeń pod dachem, czasami są dodatkowo pokryte warstwą aluminium, które odbija ciepło z wnętrza i zapobiega jego uciekaniu na zewnątrz. Aby jednak zminimalizować straty ciepła oraz uzyskać zalecany poziom współczynnika U maks. 0,15 W(m²•KK), warto zastosować specjalny materiał o bardzo dobrych parametrach izolacyjnych, jak np. poliuretan: λ~0,021–23 W/(m•KK). Dzięki wyprofilowanym płytom możliwe jest nadanie połaci wymaganego spadku (od 2 do 7°). Polecanym rozwiązaniem jest również poliuretan w formie pianki natryskowej, która pozwala na uzyskanie jednolitej powłoki przy zachowaniu podobnego (niskiego) współczynnika przenikania ciepła.

Większość inwestorów stosuje jednak najpopularniejsze i najłatwiej dostępne materiały, czyli styropian i wełnę mineralną. W takich przypadkach pamiętać należy o znacznym zwiększeniu grubości warstwy ociepleniowej oraz innych niedogodnościach podczas montażu i późniejszej eksploatacji. Wełna charakteryzuje się bowiem nasiąkliwością, a styropian stosunkowo niską odpornością temperaturową. Trzeba wziąć także pod uwagę, że na tego rodzaju połaci nie można ułożyć większości z dostępnych na rynku pokryć dachowych, które dodatkowo chronią przed działaniem czynników zewnętrznych.

Termoizolacja dachu skośnego

Izolacja podłogi©AUSTROTHERM

Budynek z dachem skośnym może być też zaprojektowany jako energooszczędny. Niezależnie od tego, jaką konstrukcję dachu wybierzemy, niezbędne jest jej staranne ocieplenie. Bez względu na to czy planujemy poddasze użytkowe, czy nie, nie można dopuścić do tego, aby połać dachu była źródłem uciekania ciepła na zewnątrz. Polecanym materiałem jest najczęściej wełna mineralna, która wykazuje wysoką przepuszczalność powietrza. Niestety wciąż nierzadko popełniane są błędy w montażu mat z wełny. Co ciekawe, kiedyś wykonawcy stosowali wełnę tylko między krokwiami, przez co dochodziło do powstania termicznych mostków liniowych. Obecnie, z uwagi na wymaganą znacznie grubszą termoizolację, montuje się ją w dwóch warstwach — pierwszą między, a drugą pod krokwiami. Z punktu widzenia fizyki budynku jest to niekorzystny układ, jednak w tej metodzie nie ma innego sposobu montażu. Dlatego dużo skuteczniejsze jest ocieplanie nakrokwiowe. W krajach Europy Zachodniej należy ono do standardu, natomiast na polskim gruncie dopiero zdobywa zwolenników. Zainstalowanie ocieplenia na krokwiach sprawia, że zimne powietrze nie ma żadnych szans przeniknąć przez nie do wnętrza. Jednocześnie krokwie nie stają się mostkami termicznymi oraz miejscami przemarzania konstrukcji dachu — takie zjawiska mogłoby się przyczynić do niekontrolowanych strat energii oraz negatywnie wpłynęłyby na żywotność więźby dachowej.

Do termoizolacji skośnej połaci, szczególnie w metodzie nakrokwiowej, sprawdzają się płyty poliuretanowe. Zastosowanie tego materiału umożliwia wykonanie warstwy o mniejszej grubości i, co za tym idzie, również ciężarze, przy jednoczesnym zachowaniu bardzo dobrych parametrów cieplnych. Dlatego też poliuretan jest coraz częściej stosowany przy termomodernizacji istniejących już budynków, w których konstrukcja dachu nie jest dostosowana do dodatkowego obciążenia.

Izolacja poddasza©AUSTROTHERM

Aby zapobiec ewentualnym stratom ciepłego powietrza w późniejszej eksploatacji domu, należy zminimalizować ryzyko wystąpienia mostków termicznych w jego newralgicznych punktach. Przez nie bowiem ucieka największa ilość zamagazynowanego we wnętrzu ciepła. Są to wszelkie przerwy ciągłości izolacji, takie jak połączenia płyt balkonowych ze stropem, wieńce i nadproża ścian, ościeża wokół otworów okiennych i drzwiowych. Miejsca te wymagają bezbłędnie wykonanego ocieplenia, dodatkowo z materiałów o najlepszych parametrach. W tych przypadkach nie można zwiększyć grubości warstwy izolacyjnej, więc ich odpowiednia termoizolacja jest kluczem do idealnego ocieplenia domu energooszczędnego.

Iwona Bortniczuk
Konsultacje: Krzysztof Lenart,
Profi-On Consulting

artykuł pochodzi z kwartalnika
Kreator Projekty wydanie 04/2012
więcej o kwartalniku czytaj na
Kreator Projekty.pl