TermoDom.pl

Newsletter

Jak wybrać...

W czasach, kiedy tak wiele mówi się o energooszczędności budynków, wzrasta rola okien... więcej

Dodo - mobilne domy...

Współczesny świat wymaga od nas mobilności, zmiana pracy często oznacza przeniesienie do... więcej

Ogrzewanie domu kominkiem

Marząc o ciepłym i przytulnym wnętrzu, myślimy niejednokrotnie o ogniu... więcej

Buduj dom energooszczędnie Ściany Energooszczędna ściana trójwarstwowa

Energooszczędna ściana trójwarstwowa

Certyfikacja energetyczna ma przekonać nas, jak bardzo w dzisiejszych czasach ważna jest energooszczędność, zwłaszcza w budownictwie. Tu okazuje się, że ściany i technologia ich wykonania mają niebagatelne znaczenie.

Właściwy wybór rozwiązań i materiałów w przypadku ścian zewnętrznych może w ciągu wieloletniego użytkowania domu procentować znacznymi oszczędnościami wynikającymi z niskich kosztów jego utrzymania. Mogą one bowiem nie tylko zapewniać skuteczną ochronę przed chłodem i wilgocią, ale zarazem ograniczyć zapotrzebowanie całego budynku na energię grzewczą. Jednak wszystko zaczyna się na etapie wyboru, który dotyczy rodzaju ściany. Ta może być  jedno- lub wielowarstwowa, co bezpośrednio wiąże się jej izolacyjnością termiczną.

Właściwie nie ma się nad czym zastanawiać. Wymagane dziś, wyśrubowane parametry izolacyjności cieplnej nie pozostawiają większego wyboru. Ściany zewnętrzne po prostu muszą być ciepłe. W związku z tym praktycznie w zapomnienie odchodzą konstrukcje jednowarstwowe, które wykonane nawet z materiałów o lepszych parametrach termicznych będą trzy do sześciu razy gorsze pod względem termoizolacyjności, niż rozwiązania wielowarstwowe. O ich jakości przesądza współczynnik Uk, którego wartość przedstawia ilość ciepła uciekającego w ciągu 1 s przez 1 m2 ściany, gdy różnica temperatur po obu jej stronach wynosi 1ºC. Im ten współczynnik jest mniejszy, tym lepiej, bo w identycznych warunkach przez przegrodę o niskim Uk ucieknie mniej ciepła. Wymagany współczynnik Uk dla ścian zewnętrznych wynosi aktualnie w Polsce 0,30 W/m2K.

Nie da się ukryć, że osiągnięcie dobrego współczynnika przenikania ciepła osiąga się poprzez zwiększenie ilości warstw, a zarazem grubości ścian zewnętrznych. I tak w przypadku rozwiązania jednowarstwowego, np. z bloczków z betonu komórkowego lub pustaków ceramicznych, mówić można zazwyczaj o grubości ściany około 40 cm. Natomiast w przypadku ściany dwuwarstwowej jest ona zwykle trochę większa, z uwagi na zastosowanie warstwy nośnej, którą stanowi jakieś 18-25 cm muru z ceramiki, silikatów, keramzytobetonu czy betonu komórkowego oraz 10-20 cm warstwy ocieplenia z tynkiem cienkowarstwowym.


W odróżnieniu od nich, ciepła ściana trójwarstwowa może mieć nawet około 50-55 cm grubości, co wynika z faktu, że składa się ona z trzech zasadniczych warstw. Od wewnątrz stanowi ją nośna warstwa murowana, w środku warstwa izolacji cieplnej i na zewnątrz murowana warstwa elewacyjna, np. z cegieł niewymagających tynkowania - klinkierowych lub silikatowych.

Ponieważ współczynnik izolacyjności cieplnej U dla ścian wielowarstwowych nie może przekroczyć 0,3 W/(m²K), do ich realizacji stosuje się między innymi:

- pustaki ceramiczne U220 (gr. 25,0 cm + 12 cm styropian + 12 cm cegła klinkierowa) - U = 0,28;
- bloczki z betonu komórkowego YTONG (gr. 24,0 cm + 8 cm styropian + 12 cm bloczki beton komórkowy) - U = 0,22;
- bloki wapienno-piaskowe (zwane też silikatowymi) SILKA (gr. 18,0 cm + 12 cm styropian + 12 SILKA skalista) - U = 0,28.

Jednak to nie grubość ścian, ale ilość i jakość zastosowanych w konstrukcji ściany warstw ma znaczenie. Każda z nich spełnia bowiem określoną rolę, przesądzając o skuteczności izolacyjności cieplnej czy właśnie energooszczędności:

- warstwa nośna, wykonywana z materiałów o dużej wytrzymałości, przenosi obciążenia;
- warstwa z materiału o dobrych właściwościach izolacyjnych zapewnia izolację termiczną i akustyczną ściany;
- warstwa licowa zabezpiecza ścianę przed wpływami zewnętrznymi oraz nadaje jej estetyczny wygląd.

Jednorodny, nawet najlepszy materiał budowlany, bez zwiększenia swej grubości nie osiągnie tak dobrych wyników w zakresie przenikalności cieplnej jak ściany wielowarstwowe (oznaczałoby to konieczność zwiększenia grubości ściany do ponad 60 cm).  Tym bardziej, że w ich przypadku użycie nawet najgorszego pod względem termicznym materiału ściennego, jakim jest cegła silikatowa, spowoduje, że niezbędna grubość termoizolacji nie przekroczy 12 cm!

Jasno więc widać, iż dokładnie przemyślany projekt domu energooszczędnego, a tym bardziej pasywnego musi iść w parze z zastosowaniem odpowiednich materiałów budowlanych. W pierwszym rzędzie, obok troski o izolację pokrycia dachowego czy szczelność okien i drzwi,  zadbać też trzeba o izolację termiczną ścian zewnętrznych.

Materiałem o dobrych właściwościach termoizolacyjnych są m.in. pustaki ceramiczne, charakteryzujące się wysokim wskaźnikiem akumulacji ciepła. Porowata struktura pustaków umożliwia powstawanie poduszek powietrznych, które stanowią doskonały izolator. A ponieważ poważnym problemem są mostki termiczne, tworzące się w miejscu spoin pomiędzy poszczególnymi blokami pustaka lub cegły, producenci dążą do ich wyeliminowania na różne sposoby. - By zredukować straty ciepła przez spoiny z zaprawy murarskiej, można stosować pustaki szlifowane POROTON - mówi Krzysztof Omilian z firmy Rőben Ceramika Budowlana. - Ich podstawową zaletą jest możliwość zastosowania zaprawy klejowej o grubości zaledwie 1 - 2 mm, co znacznie zmniejsza możliwość wystąpienia mostków termicznych.

Niski współczynnik przenikania ciepła wielowarstwowych ścian zewnętrznych uzyskuje się poprzez właściwą ich izolację na całej powierzchni konstrukcyjnej budynku. Mury najczęściej ociepla się styropianem lub wełną mineralną. Istotną warstwą izolacyjną jest również tynk mineralny, uzupełniający system docieplania zewnętrznego. Bardzo dobrymi parametrami w zakresie termoizolacyjności charakteryzują się ściany trójwarstwowe, w przypadku których za akumulację ciepła odpowiada wewnętrzna warstwa wełny mineralnej. Przez zastosowanie takiej izolacji zewnętrznej, którą może również być wełna szklana, skalna lub styropian, uzyskujemy tzw. ścianę warstwową z wyraźnie wydzielonymi elementami, spełniającymi zadania: wytrzymałościowe, izolacyjności termicznej i zabezpieczenia zewnętrznego przed wpływem czynników atmosferycznych.

Oprócz redukcji kosztów poniesionych na ogrzewanie rozwiązanie wielowarstwowe zwiększa ekonomikę realizacji budynku, który powstawać etapowo. Jednocześnie mamy pełną swobodę zastosowania dowolnego materiału dla warstwy nośnej, ponieważ materiał ten ma za zadanie spełniać jedynie wymagania wytrzymałościowe. Tak naprawdę jest to jedyne rozwiązanie umożliwiające dowolne kształtowanie elewacji poprzez dobór faktury warstwy tynku i jego kolorystykę.

W opinii budowlańców, ściana trójwarstwowa to najbardziej pracochłonny wariant ściany zewnętrznej. Głównie dlatego, że wymaga ona od wykonawcy doświadczenia i dokładności, a od inwestora – cierpliwości. Jednakże wbrew obiegowej opinii, ściana taka nie musi być droga, dzięki odpowiedniej konfiguracji materiałów może okazać się nieznacznie droższa, a czasem nawet tańsza od rozwiązań alternatywnych.

Konstrukcja ściany

Ścianę nośną muruje się z: ceramiki zwykłej – grubości 19-28,8 cm (pustak MAX, SZ, U, cegła kratówka, modularna); ceramiki poryzowanej – pustaki i cegły grubości 18,8-30,6 cm; betonu komórkowego – bloczki podstawowe gr. 24 cm; keramzytobetonu – grubości 17,5-24 cm; silikatów – cegły lub bloczki grubości 18-24 cm.

Jako ocieplenie najczęściej wykorzystywane są:
- płyty styropianowe o grubości 15- 20 cm, klejone do muru,
- wełna mineralna, ale jej ułożenie wymaga większej dokładności i zachowania pomiędzy nią a warstwą elewacyjną szczeliny powietrznej dla odprowadzenia ewentualnej wilgoci (służą do tego talerzyki dociskowe na szpilkach mocujących wełnę do warstwy nośnej).

         
                                                                                Foto: Troy

Najbardziej prawidłowe jest projektowanie ścian warstwowych ze szczeliną nie wypełnioną w pełni materiałem termoizolacyjnym, a więc z pozostawieniem pustej szczeliny powietrznej, usytuowanej od strony zewnętrznej. Jej zadaniem jest odprowadzenie pary wodnej pochodzącej z wnętrza domu, wykraplającej się na styku ścianki osłonowej i termoizolacji, dzięki czemu nie zachodzi do jej zawilgocenia. W przypadku jej braku może dochodzić do zawilgocenia materiału termoizolacyjnego, również na skutek przedostającej się wilgoci bezpośrednio ze ścianki zewnętrznej od opadów atmosferycznych. To natomiast znacznie pogarsza izolacyjność cieplną ściany i prowadzi do zwiększenia strat ciepła w pomieszczeniach, a tym samym do zwiększenia kosztów ogrzewania budynku. Ponadto elementy murowe stykające się przez dłuższy czas z zawilgoconą termoizolacją w okresach obniżonych temperatur są narażone na destrukcyjne działanie zamarzających, znajdujących się w porach muru drobin wody.

W okresie letnim szczelina powietrzna wentyluje i chłodzi warstwę muru osłonowego (np. z klinkieru) zapobiegając powstawaniu nadmiernych naprężeń termicznych w tej warstwie, mogących prowadzić do zarysowań termicznych przy dużym nasłonecznieniu. Skutecznie działająca wentylacja szczeliny powietrznej znacznie zwiększa trwałość całej ściany. Przestrzeń wentylowana powinna mieć szerokość minimum 4 cm.  Otwory powietrza u dołu i u góry ściany powinny mieć łączny przekrój 10 cm2 na pasmo muru o szerokości 1m  (wg norm brytyjskich).

Otwór wlotowy można uzyskać, np. przez niezapełnienie spoiny pionowej między cegłami lub wmurowując cegłę albo dziurawkę na rąb w ściance osłonowej i nie tynkując w tych miejscach. Jednak najbardziej odpowiednim elementem na wypełnienie spoiny pionowej jest specjalna kratka wentylacyjna wykonana z tworzywa sztucznego. Zapewnia ona odprowadzenie pary wodnej wykraplającej się na styku ściany elewacyjnej i termoizolacji, dzięki czemu ta ostatnia nie ulega zawilgoceniu. 

Osłonowa ścianka elewacyjna musi być konstrukcyjnie połączona ze ścianą nośną kotwami. W przypadku wznoszenia ściany etapami należy pamiętać o wmurowaniu w spoiny i wyprowadzeniu ze ściany nośnej odpowiedniej ich liczby.  Kotwy powinny być wykonane ze stali nierdzewnej. Łączny przekrój kotew powinien wynosić 0,6 cm2 na 1m2 ściany i powinno ich być nie mniej niż 5 na 1 m2 muru, przy maksymalnej odległości między nimi 75 cm w poziomie i 50 cm w pionie. W narożnikach i przy otworach  okiennych i drzwiowych należy ułożyć dodatkowe kotwy. Oprócz właściwego rozstawu kotew istotne jest również ich położenie w przekroju ściany. Ponieważ ścianka osłonowa i ścianka osłonowa i ścianka konstrukcyjna murowane są z różnych elementów, nie zawsze dobranych pod względem wysokości, należy dążyć do tego, aby te spoiny, w których umieszcza się kotwy, miały równy poziom. W poziomach, gdzie jest to niemożliwe, należy wygiąć kotwy ze spadkiem na zewnątrz (w celu odprowadzenia ewentualnych skroplin jak najdalej od termoizolacji). Minimalna długość zakotwienia kotew w warstwach murowych wynosi 50 mm. W murach z wentylowaną szczeliną powietrzną kotwy powinny być zaopatrzone w kapinos i tak ułożone w murze, aby znajdował się on w pustce powietrznej. 

                                         

Zadaniem kapinosa jest niedopuszczenie do przepływu wody po kotewce ze ścianki osłonowej do konstrukcyjnej. Wówczas woda zatrzymuje się na kapinosie i skapuje w wentylowaną szczelinę powietrzną, skąd częściowo jest odparowywana, a jej nadmiar, który gromadzi się na dole na  warstwie izolacji przeciwwilgociowej, odprowadzany jest na zewnątrz ściany przez otwór odpływowy. 

Warstwa ściany osłonowej musi być odporna na działanie mrozu i wilgoci atmosferycznej oraz duże wahania temperatury. Z tego względu najlepiej nadają się tu cegły elewacyjne (licowe) i klinkier. W tym przypadku ściany oczywiście nie tynkuje się od zewnątrz. Możliwe jest również wykonanie warstwy osłonowej ze zwykłej cegły pełnej lub kratówki  - konieczne jest wówczas ułożenie tynku lub innej warstwy wykończeniowej np. płytek elewacyjnych. 

Taka elewacja, poza bezdyskusyjnymi walorami estetycznymi, zachowuje urodę przez wiele dziesięcioleci. Można też zbudować ją pod tynk – z gładkich bloczków silikatowych lub pustaków ceramicznych. Wystarczająca grubość ścianki elewacyjnej to – zależnie od użytych materiałów – od 6 do 10 cm.

Zalety ścian wielowarstwowych:

- warstwa nośna w tym przypadku może być najcieńsza (18-19 cm);
- nieograniczone możliwości wykończenia elewacji;
- bardzo dobre własności użytkowe;
- najwyższa izolacyjność cieplna i akustyczna;
- ściany trójwarstwowe uważane są za najbardziej solidne;
- duża odporność ogniowa;
- zdolność do zapewnienia korzystnego stabilnego mikroklimatu we wnętrzach;
- można budować je jednoetapowo lub dzieląc prace na dwie fazy: najpierw warstwa nośna, a dopiero po wykonaniu dachu dodaje się ocieplenie i warstwę osłonową (drugi sposób jest jednak droższy).

Przy budowie domu w technologii ścian trójwarstwowych, cokół można również wykonać jako trójwarstwowy, z warstwą zewnętrzną murowaną na gotowo, np. z cegły klinkierowej. Szerokie fundamenty lub ściany piwnicy umożliwiają wykorzystanie do budowy cokołu elementów o dużej grubości (powyżej 10 cm), które jednocześnie są oparciem dla warstwy elewacyjnej wyższej części ściany. Fundamenty pod ściany trójwarstwowe mają najczęściej 40-50 cm szerokości, można więc bez problemu w części cokołowej umieścić ocieplenie grubości 5-10 cm. Wewnętrzna ściana w takim układzie jest zwykle grubsza od zewnętrznej.

Konstrukcja ściany wielowarstwowej zapewnia bezpieczeństwo i trwałość budynku, a dzięki izolacji termicznej ograniczone straty ciepła. Wreszcie właściwości ceramiki poryzowanej i wełny mineralnej pozwalają na przemieszczanie się drobin pary wodnej w ścianach, czyli tzw. „oddychanie murów”. Wykorzystując zjawisko dyfuzji, tj. przenikanie pary wodnej, wilgoć z wnętrza domu odprowadzana jest na zewnątrz przez wszystkie warstwy muru i ocieplenia. Dzięki temu w budynku jest zapewniony zdrowy mikroklimat. Nie będą tu także rozwijać się groźne dla ludzkiego organizmu pleśnie i grzyby. Tak powstały mur trójwarstwowy jest optymalnym rozwiązaniem gwarantującym mieszkańcom pełny komfort cieplny i akustyczny, co przekłada się bezpośrednio na energooszczędność budynku i wysokość rachunków za ogrzewanie, ale też komfort użytkowania domu. To tylko potwierdzać może starą prawdę: dom raz a dobrze zbudowany, będzie nie tylko tani w utrzymaniu i nie będzie generował dodatkowych kosztów, ale też nie będzie wymagał za kilka czy kilkanaście lat docieplenia. Inna sprawa, że nowe uregulowania prawne zmierzają do uzyskania standardu domu o niskim zużyciu energii poprzez określenie zapotrzebowania na ciepło w zależności od wielkości obiektu oraz przez limitowanie zużycia ciepła w ciągu roku w przeliczeniu na jednostkę powierzchni lub kubatury obiektu, czyli do tzw. budownictwa energooszczędnego. Systematycznie wrastające ceny energii oraz globalna tendencja do aktywnego zapobiegania efektowi cieplarnianemu powodują, że ograniczenie zużycia energii staje się koniecznością.

(bpawlak), 02-02-2009

Energooszczędne...

Energooszczędność sprawdza się we wszystkich budynkach. Także tych przeznaczonych dla... więcej

Dachy

Dachy płaskie, dachy skośne. Jakie są ich wady i zalety oraz jak je docieplać. Tu... więcej

mgr inż. Paweł Dominiak

Absolwent Wydziału Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej w specjalności Teoria... więcej

Skomentuj





Komentarze   —   pokaż wszystkie

Brak komentarzy