Jak gruby powinien być styropian do ociepleń?

Wymagania związane z oszczędnością energii i jej wykorzystaniem na racjonalnie niskim poziomie określone są w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.

W dziale X tego rozporządzenia, dotyczącym oszczędności energii i izolacyjności cieplnej, znajduje się odwołanie do załącznika nr 2, w którym znajdziemy poziomy wymagań izolacyjności cieplnej różnych przegród budynków, wyrażone przez minimalną wartość współczynnika przenikania ciepła U_Cmax.

Zgodnie z załącznikiem, aktualnie ścianom zewnętrznym budynku z pomieszczeniami o temp. wew. >  16°C (tak jak to jest w przypadku np. budynku mieszkalnego) stawia się wymaganie co do U_Cmax na poziomienie gorszym niż 0,23 W/(m²·K) (tab. 1).

Zwykle już po krótkiej rozmowie z doradcą inwestor uświadamia sobie, że optymalnym rozwiązaniem nie jest spełnienie minimum obowiązującego w dniu kalkulacji, lecz lepszego poziomu wymaganego w przyszłości, tj. co najmniej U_Cmax <  0,2 W/(m²·K). Konkluzja ta najczęściej nasuwa inwestorowi wniosek o potrzebie zastosowania większej grubości termoizolacji.

Grubość a izolacyjność

Rozporządzenie posługuje się pojęciem współczynnika przenikania ciepła w odniesieniu do całej grubości ściany zewnętrznej, tj. wszystkich warstw, z których wykonana jest przegroda. Podczas obliczania optymalnych parametrów i grubości materiału termoizolacyjnego należy uwzględnić minimalną wartość wymaganą oraz parametry pozostałych warstw, z których wykonana jest przegroda.

Obserwując trend stosowania płyt ze styropianu w ostatnich latach, można stwierdzić, że wiodącą rolę przy doborze styropianu odgrywa cena tego produktu. Okazuje się, że determinuje ona decyzje inwestora nierzadko tak dalece, że zupełnie ignoruje on konieczność weryfikacji relacji grubości produktu do jego parametrów. Warto przeanalizować konsekwencje takiego wyboru.

Analiza rozwiązań

Analizie poddano projekt docieplenia pięciokondygnacyjnego budynku wielorodzinnego, wzniesionego w latach 80. XX w. w konstrukcji wielkiej płyty, czyli takiego, jakich wiele w zasobach zarządców nieruchomości.

Łączna powierzchnia ścian zewnętrznych do ocieplenia to ok. 1800 m². Założony w projekcie opór cieplny materiału termoizolacyjnego wynosi R  ≥  4,5 (m²·K)/W. Taki opór termoizolacji pozwala uzyskać dla tych ścian zewnętrznych U_Cmax  <  0,23 W/(m²·K). Aby spełnić powyższe założenie, wykonawca może zastosować:

• płyty styropianowe o wartości współczynnika przewodzenia ciepła λ_D ≤ 0,045 W/(m·K) nie cieńsze niż 21 cm (rozwiązanie A, rys. 1),
• płyty styropianowe o wartości współczynnika przewodzenia ciepła λ_D ≤ 0,031 W/(m·K) i gr. 14 cm (rozwiązanie B, rys. 2).

Kalkulacja ilości materiału wskazuje, że aby wykonawca mógł ocieplić 1800 m² ścian tego budynku, powinien zamówić 378 m³ płyt styropianowych z rozwiązania A lub 252 m³ płyt styropianowych z rozwiązania B.

Zestawiając powyższe ilości ze średnimi cenami (brutto) obowiązującymi na rynku, tj.: rozwiązanie A - cena 140 zł/m³, rozwiązanie B - cena 215 zł/m³, uzyskujemy następujące koszty zakupu opisanych powyżej różnych rodzajów płyt styropianowych:

• rozwiązanie A: 52920 zł,
• rozwiązanie B: 54180 zł.

Rozwiązanie A jest więc o 1260 zł tańsze dla inwestora od rozwiązania B.

Jak wiadomo, ocieplenie ścian w ETICS nie kończy się jednak na samym przyklejeniu płyt styropianowych. System ten przewiduje również dodatkowe mocowania w postaci łączników mechanicznych oraz pokrycie styropianu warstwą szpachlowo-klejową z zatopioną siatką oraz tynkiem.

Na rys. 3 wykazano, w jaki sposób grubość styropianu przekłada się na liczbę dodatkowych metrów kwadratowych, które należy pokryć kolejnymi warstwami systemu ociepleniowego.

Im większa grubość styropianu (rozwiązanie A), tym większe zapotrzebowanie na pozostałe elementy ETICS:

• dłuższe łączniki mechaniczne,
• większa ilość masy szpachlowo-klejowej,
• większa ilość siatki,
• większa ilość tynku,
• większe obróbki blacharskie i parapety zewnętrzne.

Grubość termoizolacji w analizowanym budynku, przy liczbie okien i różnego rodzaju detali, przełożyła się na wielkość powierzchni do pokrycia siatką i tynkiem: dodatkowe 236 m² w rozwiązaniu A i 164 m² w rozwiązaniu B.

Łączna powierzchnia do pokrycia tynkiem w rozwiązaniu A to zatem 2036 m², a w rozwiązaniu B - 1964 m².

Jak widać, różnica pomiędzy tymi dwoma rozwiązaniami to aż 72 m², na które dodatkowo w rozwiązaniu A należy zamówić odpowiednio większą liczbę kolejnych elementów systemu, które generują dodatkowe koszty związane z robocizną.

Zestawiając to ze średnimi cenami obowiązującymi na rynku za wykonanie 1 m² ocieplenia oraz kosztami zakupu pozostałych materiałów ETICS (bez EPS, obróbek, parapetów i łączników), okazuje się, że rozwiązanie A wygenerowało dodatkowe koszty na poziomie 7200 zł.

Kalkulacja po zsumowaniu kosztów przedstawia się więc następująco:

• rozwiązanie A: 52920 zł (zakup styropianu) + 7200 zł (koszt dodatkowy innych komponentów systemu ETICS i robocizny) = 60120 zł,
• rozwiązanie B: 54180 zł.

Po uwzględnieniu dodatkowych kosztów, jakie wygenerowało rozwiązanie A (tj. 7200 zł) i odjęciu tej kwoty od oszczędności wynikającej z zakupu tańszego styropianu o gorszych parametrach, tj. 1260 zł, okazuje się, że wybór lepszych, a więc droższych płyt styropianowych (rozwiązanie B) obniża koszt realizacji inwestycji ocieplenia ścian o ponad 6000 zł.

Przypomnijmy, że w tej kalkulacji nie wzięto pod uwagę kosztów związanych z koniecznością zastosowania większych rozmiarów parapetów i obróbek blacharskich, co jeszcze bardziej przełożyłoby się na korzyść rozwiązania B.

Wymagania od 2021 r.

Ponieważ ocieplenie budynku wykonuje się na lata, warto pomyśleć o spełnieniu minimum wymagań w zakresie współczynnika U_Cmax obowiązujących nie tylko w dniu inwestycji, lecz także lepszego poziomu wymaganego w przyszłości, tj. co najmniej U_Cmax < 0,2 W/(m²·K), które będzie obowiązywać od 1 stycznia 2020 r.

Spróbujmy dokonać analizy przedstawionego przykładu w wariancie ocieplenia realizowanego przy założeniu spełnienia wymagań z poziomu U_Cmax < 0,2 W/(m²·K) (tabela 2).

Analiza potwierdza, że planując prace ociepleniowe metodą ETICS, należy spojrzeć na nie szerzej niż tylko z perspektywy zakupu pojedynczego elementu systemu ociepleniowego. Zakup tańszego styropianu o słabszych parametrach wcale nie znaczy, że realizacja ocieplenia ścian budynku również będzie tańsza, a wręcz przeciwnie.

Decydując się na zastosowanie tańszego styropianu o gorszych parametrach izolacyjnych, należy liczyć się z koniecznością zakupu jego większej ilości niż wyrobu o lepszych parametrach. W analizowanym przykładzie jest to o 126 m³ więcej.