Izolacja termiczna ze styropianu od fundamentów po dach

Najczęściej stosowaną izolacją cieplną w budownictwie jest styropian. Nic w tym dziwnego. Styropian jest doskonałym izolatorem, jest łatwy w obróbce i montażu, a także bezpieczny dla środowiska. Styropian dominuje na rynku także dlatego, że jest materiałem izolacyjnym o najlepszym stosunku ceny do korzyści. Jest wyrobem tak uniwersalnym, że można nim ocieplić cały budynek, od fundamentu aż po dach.

Spośród szerokiej gamy produktów dla każdego miejsca aplikacji można dobrać odmianę styropianu o wymaganych parametrach. Odpowiednio dobrana i zaprojektowana izolacja cieplna budynku pozwala zmniejszyć koszty energii i poprawić komfort życia użytkowników. Przy projektowaniu budynków należy dokładnie zaprojektować docieplenie nie tylko fasad i dachów, ale również fundamentów i podłóg, szczególnie tych położonych na gruncie.

Izolacja fundamentów

Izolacja pionowa ścian fundamentowych często jest uważana za rozwiązanie zbędne, generujące dodatkowe koszty budowy. Nic bardziej mylnego. Z punktu widzenia energooszczędności bardzo ważna jest optymalna izolacyjność wszystkich przegród zewnętrznych, również tych, które stykają się z gruntem. Mało kto zdaje sobie sprawę, że koszt izolacji fundamentów to niecałe 3% kosztów inwestycji. Pole do oszczędności jest tu niewielkie, natomiast bardzo duże jest ryzyko związane z zastosowaniem niewłaściwych materiałów albo przestarzałej lub, co gorsza, niepasującej do danej lokalizacji technologii.

W przypadku fundamentów pozorne oszczędności mogą bardzo szybko skutkować niekończącymi się wydatkami i stratą czasu. Należy pamiętać również o tym, że jakakolwiek naprawa fundamentów będzie utrudniona lub wręcz niemożliwa, ponieważ są one jednym z etapów budowy zanikających w pierwszej kolejności.

Na przeważającym obszarze Polski strefa przemarzania ma głębokość do 1 m. W najzimniejszych strefach klimatycznych - do 1,4 m. Grunt zachowuje temperaturę dodatnią dopiero poniżej strefy przemarzania.

Aby izolacja termiczna fundamentów była skuteczna, należy wykonać ją obwodowo (pionowo lub poziomo), tzn. otoczyć cały budynek ciągłą warstwą izolacji termicznej. Błędne jest przekonanie, że wystarczy zaizolować dach, ściany i podłogi na gruncie. Przy braku obwodowej izolacji fundamentu, ciepło migruje wzdłuż konstrukcji ściany, a następnie przez mur fundamentowy ucieka do gruntu.

Ograniczanie strat ciepła to podstawowa, ale nie jedyna funkcja termoizolacji obwodowej fundamentu. Chroni ona również przed uszkodzeniami mechanicznymi hydroizolację położoną bezpośrednio na zewnętrznej stronie muru fundamentowego.

Ponieważ płyty styropianowe mają bezpośredni kontakt z gruntem i są narażone na wilgoć, muszą mieć obniżoną nasiąkliwość (WLT od 1 do 5%). Dodatkowo, ze względu na parcie gruntu z siłą zależną od głębokości, styropian fundamentowy musi mieć również odpowiednią wytrzymałość na ściskanie (co najmniej 100 kPa).

Do ocieplania fundamentu nie powinno się wybierać najtańszych odmian styropianu, ponieważ często są to produkty o niskich, zupełnie nieodpowiednich dla fundamentu parametrach. Dopuszczalne jest stosowanie płyt styropianowych tradycyjnych, tj. niehydrofobizowanych, pod warunkiem, że taka termoizolacja będzie znajdowała się pod hydroizolacją (np. z papy). Przy ocieplaniu murów fundamentowych z opaską drenażową wskazane jest zastosowanie termoizolacji z dodatkowym systemem drenażowym, np. folią kubełkową.

Przy wykonywaniu docieplenia fundamentów należy pamiętać, aby klej był nakładany na płytę styropianową punktowo lub pasmowo, co umożliwia odprowadzanie wilgoci (nie obwodowo). Płyty mogą być układane pionowo lub poziomo. Nie wolno kołkować płyt, gdyż może dojść do przebicia hydroizolacji znajdującej się przed termoizolacją.

Izolacja podłóg

Poprawnie zaprojektowana izolacja cieplna podłogi gwarantuje zwiększenie komfortu podczas użytkowania pomieszczeń. Szczególną uwagę powinno się zwrócić na izolację cieplną podłóg położonych bezpośrednio na gruncie lub nad pomieszczeniami nieogrzewanymi, takimi jak garaże i piwnice.

W naszej strefie klimatycznej duża różnica temperatur między wnętrzem a zewnętrzem budynku skutkuje wyraźnie niższą temperaturą powierzchniową podłogi w porównaniu z temperaturą pomieszczenia. Taki rozkład temperatur powoduje nieprzyjemne uczucie zimna. Podwyższając temperaturę pomieszczenia, użytkownik jedynie potęguje odczuwane uczucie zimna. Problemów tego typu można się pozbyć, prawidłowo izolując podłogę płytami styropianowymi.

Podłoga na gruncie. Podłogę położoną na gruncie ociepla się na całej powierzchni warstwą izolacyjną o takiej grubości, aby współczynnik przenikania ciepła dla przegrody nie był wyższy niż 0,3 W/(m²·K). Najlepszym materiałem do wykonania takiej izolacji są płyty styropianowe o współczynniku przewodzenia ciepła od 0,030 do 0,038 W/(m·K) oraz naprężeniu ściskającym, przy 10% odkształceniu względnym, od 80 do 200 kPa.

W przypadku podłóg na gruncie zalecane jest układanie płyt styropianowych w dwóch warstwach, z przesunięciem płyt względem siebie, tak aby uniknąć krzyżowania się styków płyt. W ten sposób eliminuje się mostki termiczne. Płyty muszą do siebie przylegać i być układane równo, tj. muszą mieć jednakową grubość na całej powierzchni podłogi. Ostatnie rzędy płyt powinny być docinane z niewielkim nadmiarem, tak aby wchodziły na swoje miejsce na wcisk. Minimalna grubość płyt styropianowych przy ogrzewaniu podłogowym nie może być niższa niż 10 cm.

Podłoga nad pomieszczeniami nieogrzewanymi. Zgodnie z Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, maksymalna wartość współczynnika przenikania ciepła U dla stropów nad pomieszczeniami nieogrzewanymi i zamkniętymi przestrzeniami podłogowymi przy t_i≥ +16°C wynosi 0,25 W/(m²·K).

Posadzki w pomieszczeniach ogrzewanych ociepla się przeważnie płytami styropianowymi o grubości od 2 do 5 cm i o naprężeniu ściskającym, przy 10% odkształceniu względnym, od 60 do 100 kPa. Płyty o takiej grubości z całą pewnością nie spełniają wymaganego współczynnika U. W związku z tym na stropie od strony zimnej wykonuje się dodatkowe ocieplenie metodą lekką mokrą. Do takiego ocieplenia można zastosować płyty styropianowe o współczynniku przewodzenia ciepła od 0,030 do 0,040 W/(m·K).

Przy dociepleniu metodą lekką mokrą w pierwszej kolejności należy sprawdzić wytrzymałość podłoża. W przypadku podłoży zabrudzonych należy je oczyścić, odtłuścić, zagruntować i przeprowadzić test przyczepności zaprawy do podłoża. W tym celu na płytę styropianową nakłada się klej pacą zębatą i rozprowadza go na całej powierzchni. Tak przygotowaną płytę przykleja się do sufitu. Kolejne rzędy płyt należy przyklejać mijankowo, z przesunięciem o połowę płyty.

Przy przyklejaniu płyt należy pamiętać o ich dokładnym dopasowywaniu, aby nie powstawały mostki termiczne. Jeśli podłoże jest prawidłowo przygotowane, nie ma potrzeby dodatkowego mocowania płyt styropianowych kołkami. Ostatnim krokiem jest już tylko finalne wykończenie.

Podłoga nad pomieszczeniami ogrzewanymi. Aplikacja płyt styropianowych nad pomieszczeniami ogrzewanymi zazwyczaj nie ma nic wspólnego z izolacją termiczną. Celem jest w tym przypadku izolacja akustyczna, którą wykonuje się w technologii podłóg pływających. Podłogi pływające, podobnie jak wszystkie inne rozwiązania mające wpływ na akustykę pomieszczeń, powinny być wykonane z największą starannością. Oprócz izolacji z ułożonych mijankowo w jednej warstwie płyt styropianowych, grubości od 1,7 do 5,3 cm, należy koniecznie odizolować taką podłogę od wszystkich ścian pomieszczenia. W tym celu układa się paski styropianowe lub specjalne taśmy dylatacyjne wzdłuż całego obwodu podłogi. Dokładność wykonania tych robót ma decydujący wpływ na skuteczność wyciszenia.

Należy szczególnie podkreślić, że w przypadku izolacji akustycznej nie wolno używać zwykłych płyt styropianowych stosowanych do ocieplenia budynków. Jedynym spełniającym wymagania materiałem dźwiękoizolacyjnym jest produkowany w specjalnej technologii akustyczny styropian podłogowy. Charakteryzuje się on wystarczającą wytrzymałością na ściskanie i jednocześnie obniżoną sztywnością dynamiczną. Zależnie od grubości, płyty akustyczne (EPS T) uzyskują ważony wskaźnik zmniejszenia poziomu uderzeniowego, ΔL_w od 26 do 31 dB.

Izolacja ścian

Przy obecnych wymaganiach prawnych [U ≤ 0,23 W/(m2·K)] termoizolacja z tradycyjnego, białego styropianu o współczynniku λ między 0,038 a 0,045 W/(m·K) jest tak gruba, że ogranicza swobodę projektowania i negatywnie wpływa na wygląd budynku [wartość 0,045 nie jest rekomendowana przez ekspertów, PSPS poleca wartość współczynnika nie wyższą niż 40 W/(m·K)]. Osobnym problemem jest estetyczne zlicowanie zbyt grubej termoizolacji fasady z fundamentem.

Rosnące wymagania prawne dotyczące izolacyjności stały się motorem napędowym lawinowego wzrostu sprzedaży styropianu szarego. Styropian szary, dzięki dużo lepszemu współczynnikowi przewodzenia ciepła λ [między 0,031 a 0,033 W/(m · K)], umożliwia wykonanie warstwy ocieplenia nawet o 30% cieńszej niż z białego, przy zachowaniu tego samego U. Szary styropian pozwala nie tylko oszczędzać energię, ale również projektować atrakcyjniejszą bryłę budynku oraz bardziej funkcjonalne wnętrza.

Ciemna barwa szarego styropianu pochłania promieniowanie cieplne, w związku z czym płyty należy osłaniać przed słońcem zarówno podczas składowania i transportu, jak i w czasie aplikacji. Wystawienie płyt przez dłuższy czas na mocne słońce przy braku wiatru może spowodować nadmierny wzrost ich temperatury. Może to skutkować wyginaniem się oraz wytopieniami na ich powierzchni, co w skrajnych przypadkach może doprowadzić nawet do odspojenia płyty od fasady. Aby złagodzić wysokie wymagania szarego styropianu, część producentów wprowadziła do swojej oferty odmiany szarego styropianu zabezpieczone przed słońcem przez cienką warstwę ochronną z białego EPS lub fabrycznie pomalowane farbą refleksyjną.

Podczas aplikacji należy pamiętać, aby płyty były układane jednowarstwowo, na mijankę. Szczególną uwagę należy zwrócić przy docieplaniu naroży, otworów okiennych oraz drzwiowych. W narożach płyty należy przewiązać na mijankę, a w otworach okiennych i drzwiowych krawędzie płyt styropianowych nie mogą się pokrywać z krawędziami otworów. Płyty styropianowe przykleja się od zewnątrz metodą punktowo-obwodową lub całopowierzchniowo.

Izolacja dachu

Przez dach budynku migruje najwięcej, bo około 30% ciepła. Niezależnie od tego, czy dach jest stromy, czy płaski, należy dobrze wybrać materiał izolacyjny, aby w przyszłości nie borykać się z problemem chłodu w zimie i upału w lecie.

Podobnie jak dla przegród pionowych, tak i dla dachów wymagania dotyczące izolacyjności cieplnej nieustannie rosną. Obecnie wymagany współczynnik przenikania ciepła U dla dachów to 0,18 W/(m²·K). Począwszy od roku 2021, wymagany współczynnik U będzie wynosił 0,15.

Dach płaski. Dachy płaskie o nachyleniu poniżej 20° są nazywane stropodachami ze względu na podwójną funkcję, jaką pełnią nad ostatnią kondygnacją - dachu i stropu. W zależności od konstrukcji stropodachy dzieli się na wentylowane i niewentylowane.

• Stropodach wentylowany jest najbardziej korzystnym rozwiązaniem. Konstrukcja jest oddzielona wentylowaną szczeliną powietrzną od ocieplenia, czyli od płyt styropianowych, które zaleca się układać zarówno pomiędzy, jak i pod belkami konstrukcyjnymi stropu. Dzięki otworom wentylacyjnym znajdującym się po przeciwnych stronach w najniższym i najwyższym miejscu, ciągła wymiana powietrza z otoczeniem pozwala na uniknięcie kondensacji pary wodnej i uzyskanie stałej wilgotności.
• Stropodach niewentylowany jest to stropodach najłatwiejszy do wykonania, gdyż wszystkie warstwy konstrukcyjne przylegają do siebie. Mimo łatwości wykonania, ten rodzaj stropodachu ma bardzo dokuczliwą wadę. Ocieplenie ulega częstemu zawilgoceniu ze względu na brak dylatacji. Aby zapobiec temu zjawisku, wykonuje się tzw. stropodach odwrócony. Wyeliminowanie zawilgocenia warstw w stropodachu odwróconym uzyskuje się poprzez umieszczenie izolacji wodo- i paroszczelnej na stropie, a dopiero na izolacji przeciwwilgociowej układa się płyty styropianowe o obniżonej nasiąkliwości.

Do izolacji dachów płaskich należy stosować płyty styropianowe o naprężeniu ściskającym, przy 10% odkształceniu względnym, co najmniej 80 kPa. W przypadku dachów płaskich w układzie tradycyjnym, dla wygodnej i bezpiecznej aplikacji pap, od lat stosuje się płyty styropianowe laminowane papą. Takie laminowane płyty stosuje się również na dachach, na których z różnych powodów nie można mechanicznie mocować hydroizolacji.

Bardzo ważną kwestią przy projektowaniu dachów płaskich jest prawidłowe odprowadzenie wód opadowych. Spad na dachu nie zawsze jest wystarczający, aby woda opadowa mogła swobodnie przemieszczać się w kierunku spustów. Idealnym rozwiązaniem jest zastosowanie styropianowych płyt spadkowych (min. CS(10) 80-80 kPa). Dzięki nim unika się pracochłonnego i kosztownego wykonywaniu spadów na konstrukcji dachu. Precyzyjne wykonanie płyt spadkowych pozwala na wykonanie efektywnego odwodnienia. Należy zwrócić szczególną uwagę, aby każda płyta została dokładnie zaprojektowana, wycięta i opisana oraz aby producent dołączył instrukcję jej montażu.

Dach stromy. Połać dachowa jest w nim nachylona względem stropu pod kątem większym niż 20°. Stromy dach jest łatwy i tani w budowie, jeśli jest wykonywany na prostej bryle budynku. Im bardziej fantazyjna bryła, tym trudniejsza i bardziej skomplikowana konstrukcja dachu, a co za tym idzie wyższy koszt jej wykonania. Przy skomplikowanej konstrukcji dachu może się również pojawić kłopot z jego termoizolacją.

Obecnie coraz częściej wykorzystuje się pomieszczenia znajdujące się bezpośrednio pod dachem jako pomieszczenia użytkowe. Aby nadawały się one do zamieszkania, należy stworzyć w nich właściwy dla człowieka mikroklimat. Można to osiągnąć, stosując właściwą termoizolację. W przypadku dachu oszczędności osiągane kosztem jakości materiałów termoizolacyjnych mogą wręcz uniemożliwić normalne korzystanie z pomieszczenia.

Izolację termiczną pomiędzy krokwiami wykonuje się dopiero po ukończeniu wszystkich robót pokryciowych dachu. Ten sposób docieplenia dachu nie zabiera przestrzeni użytkowej poddasza, ale też nie zapewnia idealnej termoizolacji, gdyż w miejscu krokwi powstają mostki termiczne. Płyty styropianowe aplikowane pomiędzy krokwiami nie osuwają się i zachowują stabilność przez wiele lat.

Aby uniknąć mostków termicznych, można zastosować dodatkowe docieplenie pod krokwiami. W tym celu, po wypełnieniu płytami styropianowymi [λ od 0,040 do 0,031 W/(m·K)] wolnych przestrzeni między krokwiami, montuje się ruszt drewniany, do którego mocuje się kolejne płyty styropianowe. Jest to najbardziej korzystne rozwiązanie. Niemal całkowicie eliminuje się mostki termiczne. Dzieje się to jednak kosztem zmniejszenia kubatury pomieszczeń użytkowych. Stosowanie wiatroizolacji w obu przypadkach nie jest konieczne.

Chcąc wykorzystać całą przestrzeń poddasza bez pomniejszania jej przez docieplenie mocowane pod krokwiami, można zastosować izolację termiczną nakrokwiową. W takim rozwiązaniu płyty styropianowe (o naprężeniu ściskającym przy 10% odkształceniu względnym minimum 100 kPa) są układane na krokwiach, dzięki czemu uzyskuje się ciągłą warstwę termoizolacyjną pozbawioną mostków termicznych. Do krokwi przybija się pełne deskowanie. Do deskowania mocuje się płyty styropianowe za pośrednictwem kontrłat, do których następnie mocuje się łaty dachowe. Na łatach układa się wierzchnie pokrycie dachowe.

Ze względu na rosnące wymagania dotyczące izolacyjności (U), zwiększa się grubość płyt styropianowych, która z kolei jest limitowana względami konstrukcyjnymi dachu. Rozwiązaniem jest kolejny sposób ocieplania dachów, a mianowicie termoizolacja układana nakrokwiowo w połączeniu z termoizolacją układaną między krokwiami.

Alternatywnie, w celu zmniejszenia grubości ocieplenia przy zachowanym współczynniku U, można rozważyć zastosowanie styropianu szarego.