Z czego zbudować solidne i energooszczędne ściany?

Wymaga to oczywiście kompleksowego podejścia do projektowania budynku, z uwzględnieniem wpływu wszystkich jego elementów na zużycie energii. Jednocześnie, zarówno przegrody, jak i instalacje powinny wykazywać się trwałością oraz zapewniać bezpieczeństwo i komfort użytkowania. W przypadku ścian budynku oznacza to, że powinny się one wykazywać szeregiem konkretnych właściwości opisanych w warunkach technicznych.

Solidne przegrody a komfort użytkowania

Konstrukcja budynku musi być trwała. Oznacza to, że przegrody powinny przenosić wszystkie obciążenia, zarówno te z konstrukcji dachu, wyższych kondygnacji, obciążeń klimatycznych (śnieg, wiatr), jak również z obciążeń użytkowych. Wymagania te spełniają wszystkie powszechnie stosowane materiały budowlane od betonu komórkowego, poprzez ceramikę, silikat, aż po żelbet. Spośród tych materiałów bloczki silikatowe wyróżniają się najwyższą wytrzymałością na ściskanie w grupie elementów murowych. Jest ona porównywalna z wytrzymałością betonu cementowego (nawet 30 MPa; w oznaczeniach normowych i konstrukcyjnych zamiennie stosuje się jednostkę MPa i N/mm²).

Jednocześnie silikaty są materiałem mrozoodpornym. W przeszłości mury silikatowe były powszechnie stosowane w stanie surowym bez tynku czy nawet malowania (obecnie większość elementów murowych silikatowych wprowadzana jest na rynek jako wyroby do murów zabezpieczonych; wpływ na to mają głównie walory estetyczne, ponieważ z założenia elementy murowe nie należą do kategorii elementów licowych, elewacyjnych, w związku z czym mogą wykazywać się drobnymi niedoskonałościami, niemającymi wpływu na właściwości przegród, a będącymi efektem skurczu poprodukcyjnego, przeładunku i transportu).

Zgodnie z normą PN-EN 1996-2 mury silikatowe mogą być stosowane w środowisku MX3.2, czyli na przykład jako ściany fundamentowe. O ile wyjątkowo wysoka wytrzymałość i trwałość silikatów nie jest wymagana w każdym typie budynków (budynki jednorodzinne z powodzeniem wznosi się też z innych materiałów), o tyle cechy te przyczyniają się do spełnienia wymagań związanych z... energooszczędnością.

Bezpieczeństwo ppoż.

Wybierając materiały budowlane, decydenci (inwestor, architekt, kierownik budowy) niemal podświadomie szukają rozwiązań ograniczających zagrożenie pożarowe. Podstawowym kryterium jest oczywiście niepalność oraz odporność ogniowa. W tym przypadku również sprawdzą się silikaty, które są materiałem nieulegającym zapłonowi. Co więcej, podczas ewentualnego pożaru silikat nie wydziela dymu, gazu ani nie topi się. Ścianki działowe z elementów silikatowych o grubo­ści 12 cm wytrzymują 2 godz. obciążenia ogniowego (klasyfikacja EI 120 wobec ścian działowych według PN-EN 1996-1-2), a mury nośne o grubości 18 cm i grubsze – ponad 4 godz. (REI 240 wobec ścian nośnych). Co ważne, po tym czasie ściany nie ulegają zawaleniu, a odporność ogniowa ulega wyczerpaniu jedynie ze względu na przenikanie temperatury.

Ochrona akustyczna

W budownictwie mieszkaniowym, szczególnie wielorodzinnym, komfort akustyczny odgrywa bardzo ważną rolę. W celu jego osiągnięcia coraz częściej stosuje się silikaty, które mają najwyższe parametry izolacyjności akustycznej spośród powszechnie stosowanych materiałów do wznoszenia ścian.

Ściany silikatowe swoją popularność zawdzięczają między innymi zdolności do izolowania dźwięków pomiędzy dwoma pomieszczeniami. Zależnie od grubości muru, gęstości bloków oraz rodzaju przegród bocznych, izolacyjność akustyczna ścian silikatowych wynosi od 35 dB nawet do 60 dB (wartości dotyczą wskaźnika R’_A1 ścian otynkowanych wbudowanych w obiekt, z uwzględnieniem negatywnego wpływu bocznego przenoszenia dźwięku przez przegrody prostopadłe – strop, ściany). Taki poziom izolacyjności akustycznej pozwala na stosowanie ścian silikatowych w budynkach mieszkalnych, w tym wielorodzinnych, a także w biurowcach i obiektach hotelowych.

Energooszczędne przegrody

Izolacyjność termiczna ścian to jeden z najczęściej omawianych parametrów technicznych budynków. W nowoczesnych energooszczędnych obiektach wymaga się, aby poziom współczynnika U nie przekraczał nie tylko obecnego czy nawet planowanego limitu (odpowiednio 0,23 W/(m²·K) i 0,20 W/(m²·K) od 1 stycznia 2021 r.). W wielu przypadkach, oczekiwana izolacyjność termiczna ścian jest znacznie większa, co przekłada się na wymagany współczynnik U na poziomie 0,15–0,18 W/(m²·K). Tak wysokie wymagania oznaczają, że grubość zewnętrznego ocieplenia wynosi od 20 do nawet 30 cm.

Doskonałą odpowiedzią na to zjawisko jest wykonanie ścian o cieńszej konstrukcji, na co pozwalają elementy silikatowe. Dzięki wysokiej wytrzymałości cieńsza ściana o grubości 18 cm może przenieść obciążenia takie same, jak mury o grubości 24 lub 25 cm, wykonane z innych materiałów.

W ogromnej liczbie budynków pasywnych silikaty są stosowane ze względu na swoją masę. Wysoka gęstość silikatów oznacza, że wykazują się one przeciętną izolacyjnością termiczną, jednak z nawiązką kompensują to zdolnością do akumulacji ciepła. Dzięki temu mury silikatowe przyczyniają się do bezwładności termicznej budynków, co ma znaczenie latem. Należy wziąć to szczególnie pod uwagę wobec postępującego ocieplania się klimatu.

Promieniowanie słoneczne padające na powierzchnię przegród budynku powoduje ich nagrzewanie, niezależnie od izolacyjności termicznej stosowanych materiałów. To, jak szybko nagrzeją się poszczególne przegrody, zależy jednak od ich masy, a precyzyjniej od ich pojemności cieplnej. Ciężkie mury z bloków wapienno-piaskowych przyczyniają się do tego, że latem budynek nagrzewa się powoli. Jednocześnie zimą wnętrze budynku z murami silikatowymi będzie wychładzało się wolniej niż z lżejszych materiałów, dzięki zgromadzonej w ścianach energii.

Ważną cechą elementów murowych wapienno-piaskowych jest także ich dokładność wymiarowa. Oczywiście przyczynia się ona do zwiększenia wydajności ekip murarskich, m.in. poprzez możliwość stosowania zapraw do cienkich spoin. Mur wykonany z precyzyjnie wyprodukowanych i ułożonych elementów będzie wykazywał się większą szczelnością powietrzną, a to oznacza mniejsze straty energii ze względu na niekontrolowaną wymianę powietrza, co ma znaczenie, gdy w budynku przewidywana jest wentylacja mechaniczna, szczególnie z rekuperacją.

W tym ostatnim przypadku zaleca się, aby powierzchnię muru dodatkowo pokryć warstwą zaprawy murarskiej do cienkich spoin z siatką od strony zewnętrznej przed ociepleniem lub wypełniać spoiny pionowe zaprawą w trakcie murowania.

Podsumowanie

Wybierając materiały do budowy ścian, należy brać pod uwagę, nie tylko kryterium kosztowe czy szybkości realizacji inwestycji, ale szczególnie warto porównać właściwości użytkowe, ponieważ to one determinują komfort zamieszkania i koszty eksploatacji.

Silikaty stanowią przykład materiału łączącego w sobie cechy pozwalające zbudować trwałe i bezpieczne przegrody, które dodatkowo chronią przed hałasem i zapewniają komfort cieplny.

Silikaty dzięki swoim właściwościom sprawiają, że zapotrzebowanie budynków na energię do ogrzewania i chłodzenia może osiągnąć poziom budownictwa pasywnego.

Literatura

1. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dn. 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.