Ściany zewnętrzne w aspekcie energooszczędności

Zaostrzające się przepisy w zakresie energooszczędności budynków nie rozpieszczają ani inwestorów, ani producentów. Przegrody muszą być ciepłe, a zatem i materiały używane do ich budowy powinny mieć jak najkorzystniejsze parametry.

Trudno jest jednoznacznie porównać cechy elementów murowych wykonanych z zupełnie innych surowców. Różnią się one nie tylko przewodnością cieplną, lecz także akumulacyjnością, wytrzymałością i strukturą. Ma to wpływ na sposób murowania i tym samym na ostateczną wartość współczynnika przenikania ciepła U ściany – a to ta wartość jest brana pod uwagę podczas oceny energetycznej budynku. Według obecnie obowiązującej normy wartość U ściany nie może być wyższa niż 0,23 W/(m²·K), od 2021 roku będzie to 0,20 W/(m²·K).

Istotne parametry

O termoizolacyjności ściany decyduje współczynnik przewodzenia ciepła λ elementów murowych. Im jest niższy, tym materiał cieplejszy. Na jego wartość wpływa materiał, z jakiego dany element jest zrobiony, struktura, gęstość, a także rodzaj i układ drążeń – powietrze inaczej migruje przez różnie ustawione szczeliny. Na końcową wartość U ściany ma też wpływ sposób jej murowania. Murowanie na zamki albo pióro-wpust sprawia, że przegroda jest cieplejsza niż ta, w której wypełnia się spoiny pionowe. Istotny jest też rodzaj zaprawy użytej do murowania. Bloczki i pustaki łączone na cienkie spoiny (0,2–0,5 cm) tworzą mur cieplejszy niż te, które muruje się na spoiny o standardowej grubości (1,2 cm). Mniej bezpośrednim, ale ważnym dla mieszkańców aspektem energooszczędności ścian jest ich akumulacyjność cieplna. Im jest większa, tym dłużej nagrzane mury oddają ciepło, utrzymując przyjemną temperaturę wnętrza. Jednocześnie jednak ta zdolność pochłaniania energii oznacza, że nagrzewając dom po dłuższej nieobecności, trzeba najpierw oddać część energii murom. Dodatkową kwestią, którą warto poruszyć, zwłaszcza jeśli dom ma być szybko oddany do użytkowania, jest zdolność oddawania przez materiał wilgoci technologicznej. Im szybciej schnie ściana, tym mniej w pierwszym sezonie grzewczym zapłacimy za ogrzewanie. Później nie ma to już znaczenia.

Beton komórkowy – o najniższej λ

Beton komórkowy jest produkowany z piasku, wody, cementu, wapna i niewielkiej ilości gipsu. Dodatkiem jest proszek aluminium, który wchodząc w reakcję podczas produkcji betonu komórkowego, powoduje powstanie porów powietrza. Bloczki są dzięki temu lekkie i bardzo ciepłe. Najlepszymi parametrami cieplnymi charakteryzują się bloczki odmiany 300, 350 i 400 – ich λ = 0,075–0,110 W/(m·K). Ale uwaga – mają najniższą ze wszystkich elementów murowych wytrzymałość na ściskanie. Najbardziej popularne odmiany 500 i 600 mają λ od 0,120 do 0,170 W/(m·K), a najmocniejsze 700 – λ od 0,180 do 0,190 W/(m·K). Jak to się przekłada na parametry całej ściany? Przykładowo, ściana o grubości 30 cm wymurowana z bloczków odmiany 700 ma współczynnik przenikania ciepła U = 0,57 W/(m²·K), z bloczków odmiany 500 – U = 0,43 W/(m²·K), a odmiany 350 – U = 0,28 W/(m²·K). Wymaga zatem docieplenia o grubości odpowiednio 10, 8 i 3 cm (przy założeniu izolacji o λ = 0,035 W/(m·K)). Należy jednak pamiętać, że nie poleca się ocieplenia poniżej 5 cm. Z kolei ściana o grubości 40 cm wymurowana z bloczków odmiany 300 może mieć U = 0,17 W/(m²·K), co oznacza, że wcale nie trzeba jej docieplać.

Ściany z bloczków z betonu komórkowego muruje się w systemie pióro-wpust na cienkie spoiny poziome.

Silikaty – o największej akumulacyjności cieplnej

Bloczki silikatowe powstają z piasku i wapna. To najcięższy i najtwardszy materiał murowy. Jest to efekt dużej gęstości objętościowej. Ona również odpowiada za dobrą akumulacyjność cieplną silikatów. Raz nagrzane, długo oddają ciepło, jak kamień. Niestety, ta zaleta okupiona jest słabszą na tle innych materiałów murowych termoizolacyjnością. Drążone bloczki o grubości 18 i 24 cm, najczęściej wybierane na ściany, mają λ = od 0,410 do 0,640 W/(m·K). Wartość U surowej ściany wynosi wówczas od 1,32 W/(m²·K) do 2,22 W/(m²·K). Mur trzeba zatem docieplić izolacją o minimalnej grubości 13–14 cm (przy założeniu izolacji o λ = 0,035 W/(m·K)).

Ściany z bloczków silikatowych profilowanych można murować w systemie wpust-wypust na cienkie spoiny poziome.

Ceramika poryzowana – szybko schnie

W przeciwieństwie do bloczków silikatowych czy z betonu komórkowego, które ustawia się w ścianie równolegle, pustaki ceramiczne muruje się prostopadle do lica ściany. Ich długość wyznacza więc grubość muru. Na powierzchniach styku wyprofilowane są liczne zamki, które zazębiają się w murze po dostawieniu kolejnego elementu. Dzięki temu styki są szczelne.

Oferta typów pustaków ceramicznych jest bardzo liczna. Najpopularniejsze są klasyczne elementy nieszlifowane, o podłużnych lub wielokątnych drążeniach.
Muruje się je na grube spoiny. Współczynnik przewodzenia ciepła λ tych elementów waha się w granicach od 0,129 do 0,365 W/(m·K). Mury najczęściej mają grubość od 30 do 44 cm Te najszersze mają U = 0,22 W/(m²K) i nie trzeba ich docieplać, te węższe mają U do 0,69 W/(m²·K) i wymagają ocieplenia o grubości przynajmniej 10 cm (przy założeniu izolacji o λ = 0,035 W/(m·K)). Najcieplejsze ściany o grubości 49 cm, wykonane z największych elementów, mają U = 0,16 W/(m²·K) i nie wymagają docieplania.

Drugą grupę pustaków stanowią elementy szlifowane, o wygładzonej górnej i dolnej powierzchni. Można je murować na cienkie spoiny z zaprawy tradycyjnej lub poliuretanowej. Mają bardzo różne parametry, zależne od grubości i układu drążeń. Przykładowo, mur o grubości 38 cm z pustaków o λ = 0,143 W/(m·K) ma U = 0,35 W/(m²·K), do jego ocieplenia wystarczy więc 6 cm izolacji, a mur o grubości 25 cm z pustaków o λ = 0,283 W/(m·K) ma U = 0,95 W/(m²·K) – i wymaga już docieplenia 12 cm.

Najcieplejsze są pustaki z wypełnieniem termoizolacyjnym z wełny mineralnej – ich λ = od 0,075 do 0,079 W/(m·K). Również mają szlifowane powierzchnie, a do ich murowania używa się systemowej zaprawy poliuretanowej. Można z nich wznosić nawet ściany jednowarstwowe. Mur o grubości 38 cm ma U = 0,20 W/(m²·K), a mur 44 cm – U = 0,17 W/(m²·K).

Keramzytobeton – bloczki i pustaki szybko oddające wilgoć

Elementy keramzytobetonowe powstają z mieszanki drobnego keramzytu, piasku i cementu. Są lekkie i ciepłe. Do wyboru mamy bloczki i pustaki. Różnica pomiędzy nimi polega na tym, że bloczki to elementy pełne, natomiast pustaki mają pionowe drążenia, czyli puste komory. Z pełnych bloczków najczęściej wykonuje się ściany fundamentowe i wewnętrzne. Z pustaków o dwu- lub trzyrzędowych szerokich komorach, które mają λ na poziomie 0,42 W/(m·K), stawia się zazwyczaj garaże. Pustaki z keramzytobetonu powszechnie stosowane do budowy ścian zewnętrznych mają wartości λ = 0,115-0,191 W/(m·K). Współczynnik przenikania ciepła U muru może więc wynosić przykładowo około 0,70 W/(m²·K) przy grubości 24 cm i 0,30–0,38 W/(m²·K) przy grubości 36,5 cm. Przy U = 0,30 W/(m²·K) wystarczy docieplenie grubości 4 cm, choć zaleca się nie pocieniać go poniżej 5 cm. Na rynku dostępne są też kompletne modułowe systemy ścienne złożone z pustaków keramzytobetonowych z wypełnieniem ze styropianu. Wymurowana z nich ściana grubości 42 cm ma współczynnik U = 0,15 W/(m²·K) i nie wymaga ocieplania.

Pustaki i bloczki keramzytobetonowe muruje się w systemie wpust-wypust na grube spoiny poziome.

Tekst: Karolina Matysiak-Rakoczy, konstruktor, prowadzi własny portal budowlany www.domszytynamiare.pl
Zdjęcie: Pixabay