Na etapie projektowania domu, jednym z elementów na które architekt musi zwrócić uwagę jest zaprojektowanie odpowiedniej izolacji przegród zewnętrznych. Wyznacznikiem prawidłowej izolacji jest właśnie współczynnik przenikania ciepła, który nie powinien przekraczać wartości granicznej – tą z kolei regulują obecnie obowiązujące przepisy. Dlatego w poniższym artykule przybliżam definicję współczynnika przenikania ciepła oraz omawiam, jak jego graniczna wartość się zmieniała na przestrzeni kilku ostatnich lat – zapraszam!
W ostatnim czasie dużo mówi się o postępie technologicznym w sektorze budowlanym, rozwija się branża energii odnawialnej, fotowoltaika cieszy się rosnącym zainteresowaniem, z kolei zaostrzające się przepisy antysmogowe sprzyjają popularyzacji systemom grzewczym opartym na pompach ciepła. Tymczasem to właśnie od materiałów budowlanych w dużej mierze zależy to, czy nasz dom będzie solidny, ciepły i energooszczędny. Aby to urzeczywistnić, każda przegroda domu musi spełniać określone wymagania izolacyjności cieplnej. Dobrze ocieplony dom daje nam komfortowe warunki termiczne – zimą jest w nim ciepło, a w czasie letnich upałów jest chłodno.
Dlatego dom musi zostać ocieplony dedykowanymi materiałami izolacyjnymi o określonej grubości. Aby płynnie poruszać się w temacie izolacyjności przegród, warto wiedzieć jaka wartość współczynnika U jest wymagana, co oznacza współczynnik przewodzenia ciepła λ oraz jakich materiałów użyć do budowy ścian – aby były one ciepłe.
Czym jest współczynnik przenikania ciepła?
Zwróćmy uwagę, że w projekcie architektoniczno-budowlanym każda przegroda zewnętrzna domu tj. ściana, dach, podłoga a nawet okna i drzwi posiadają obliczony współczynnik przenikania ciepła, oznaczony symbolem U. Współczynnik ten podawany jest w jednostce W/(m2·K) i określa wielkość przepływu ciepła przez jednostkową powierzchnię danej przegrody budowlanej – im niższy wskaźnik dla danej przegrody tym ubytki ciepła będą niższe a przegroda jest cieplejsza.
Przykładowo, dla ścian zewnętrznych wymagana wartość współczynnika U wynosi obecnie 0,20 W/(m²·K) – jeszcze w 2013 roku wartość ta wynosiła 0,30 W/(m²·K). Po nowelizacji przepisów budowlanych w 2014, 2017 i w 2021 roku współczynnik ten we wszystkich przegrodach podlegał stopniowemu zaostrzeniu. Oznacza to, że obecnie budowane ściany zgodnie z WT2021 wymagają stosowania znacznie większej grubości izolacji niż ściany wymagane po 2017 roku. Te zmiany wynikają z potrzeby dostosowania polskich przepisów budowlanych do wymogów Unii Europejskich, w zakresie obniżania energochłonności budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej.
Przeczytaj też: Szczelny budynek – na co zwrócić uwagę?
Zapamiętaj: Parametrem, który opisuje przegrodę budowlaną pod kątem izolacyjności cieplnej jest współczynnik przenikania ciepła U i podawany w jednostkach W/(m²·K). Jego graniczne wartości dla przegród budowlanych określa rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Zgodnie z obowiązującymi przepisami (od 1 stycznia 2021 r.) wymagany współczynnik U dla ścian zewnętrznych nie może być wyższy niż 0,20 W/(m²·K). Warto zaznaczyć, że parametry te zaostrzano cyklicznie co kilka lat – jeszcze niedawno obowiązywał graniczny współczynnik przenikania ciepła w wysokości 0,23 W/(m²·K).
Od czego zależy współczynnik przenikania ciepła?
Najprościej rzecz ujmując – współczynnik przenikania ciepła powie nam, na jakie straty ciepła musimy się przygotować i czy rachunki za ogrzewanie będą wysokie czy niskie. Wartość tego współczynnika jest uzależniona od innego parametru – od współczynnika przewodzenia ciepła λ (lambda). Współczynnik ten podawany w jednostkach W/(m.K), który określa wielkość przepływu ciepła przez materiał izolacyjny o danej grubości. Nowoczesne izolacje termiczne takie jak wełna skalna mają lepsze parametry cieplne niż tradycyjne materiały. Ich współczynnik przewodzenia ciepła λ osiąga wartość od 0,038 do 0,032 W/(m·K). Im materiał słabiej przewodzi ciepło (ma mniejszą wartość λ), tym lepiej nadaje się na izolację cieplną.
Polecamy artykuł: Podłogówka, czyli ogrzewanie podłogowe – czy warto? Poznaj naszą opinię.
Ciepłe ściany po nowemu – zgodnie z WT2021
Projektując budynek architekci oraz projektanci branżowi trzymają się najnowszej wersji aktu Warunków Technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Zgodnie z wymaganiami WT2021 – projektowane ściany zewnętrzne musza spełniać współczynnik U na poziomie nie większym niż 0,20 W/(m²·K). Przykładowo, ściana dwuwarstwowa gr. 24 cm z bloczków betonu komórkowego spełni wymagania izolacyjne – jeśli zostanie ocieplona wełną skalną min. 12 cm o współczynniku lambda 0,036 W/(m·K). Alternatywnie, mur z pustaków ceramicznych gr. 25 cm będzie wymagał izolacji ze styropianu ekspandowanego min. 15 cm o współczynniku λ = 0,036 W/(m·K).
W przypadku ścian trójwarstwowych, sytuacja wygląda nieco inaczej. Załóżmy, że mamy mur z bloczków silikatowychgr. 18 cm, z współczynnikiem λ bloczków 0,46 W/(m·K). Ocieplenie stanowi wełna skalna o gr. 16 cm i współczynniku λ = 0,036 W/(m·K). Między ociepleniem a warstwą elewacyjną musimy uwzględnić wykonanie kilkucentymetrowej szczeliny wentylacyjnej. Wykonanie takiej szczeliny pozwali na swobodne odprowadzenie przenikającej pary wodnej między warstwami po to – aby na przegrodzie muru osłonowego nie wkropliła się woda, co w konsekwencji powoduje zawilgocenie materiału izolacyjnego. Warstwę osłonową stanowi najczęściej cegła silikatowa o gr. 12 cm i współczynniku λ = 0,61 W/(m·K). Dopiero w takim wariancie ściana będzie stabilna termicznie – powoli się nagrzewa, dobrze akumuluje ciepło i powoli się ochładza.
Przeczytaj też: Efektywność energetyczna budynku – jak ją poprawić
Czy warto oszczędzać na izolacji domu?
Jeżeli przygotowujemy się do budowy domu i szukamy odpowiednich materiałów budowlanych – warto brać te materiały, które mają niski współczynnik przewodzenia ciepła λ. Nie warto oszczędzać na izolacji naszego domu, ponieważ oszczędności są tylko pozorne. Zaizolowane słabszym lub cieńszym materiałem ściany będą zimniejsze i mniej wytrzymalsze, a to wiąże się z dodatkowymi kosztami utrzymania budynku i finalnie gorszym współczynnikiem przenikania ciepła całej przegrody budowlanej.
Dobry materiał izolacyjny to również taki, który poradzi sobie w warunkach podwyższonej wilgotności. Taką cechę ma wełna skalna, która dzięki hydrofobizacji zapobiega zawilgoceniu materiału i w konsekwencji materiał utrzymuje swoje parametry. Dodatkowo liczy się trwałość materiału – wełna skalna nie utlenia się i nie traci parametrów przez nawet 55 lat dzięki czemu mamy gwarancję stałości izolacji termicznej przez cały okres użytkowania budynku.
Dlatego wybór dobrych materiałów izolacyjnych wpłynie na większy koszt inwestycji, jednak wydatek ten zwróci się po kilku latach użytkowania domu – dzięki niższym kosztom ogrzewania domu.
Autor tekstu:
Damian Czernik
mgr inż. Damian Czernik, projektuje instalacje sanitarne dla budynków pasywnych i energooszczędnych, członek Niemieckiego Instytutu Budownictwa Pasywnego w Darmstadt, autor tekstów w tematyce budownictwa i odnawialnych źródeł energii.
Opinie