Jak zmieniało się pojęcie energooszczędny materiał budowlany – czyli od materiałów termoizolacyjnych organicznych (naturalnych) do nanotechnologicznych

15.09.2015

Pojęcie energooszczędności materiału budowlanego wynika z pełnionej przez niego funkcji w okresie użytkowania, bierze się także pod uwagę zużycie energii związane z wyprodukowaniem materiału, a po jakimś czasie jego utylizacją bądź recyklingiem.

Brak jest precyzyjnej i jed­noznacznej definicji pojęcia „energooszczędny materiał budowlany”. Przymiotnik „energoosz­czędny” oznacza „zużywający małą ilość energii” i w budownictwie odnosi się bardziej do obiektu budowlanego (np. budynku mieszkalnego energooszczędnego) niż do materiału budow­lanego. Można przypuszczać, że do­tychczasowy brak precyzyjnej definicji spowodowany jest faktem, iż energooszczędny materiał budowlany jest stosunkowo nowym pojęciem, które pojawiło się w budownictwie dopiero pod koniec XX w., i do chwili obecnej ulega ono ciągłym zmianom. Pierwot­nie przez pojęcie energooszczędny materiał budowlany rozumiano mate­riał do izolacji cieplnej, którego współ­czynnik przewodzenia ciepła wynosił λ < 0,10 [W/mK], zamontowany na przegrodach zewnętrznych budynku, chroniący wnętrze budynku przed zbyt wysokimi stratami ciepła lub (rzadziej w naszym klimacie) znacz­nym napływem ciepła z zewnątrz do wnętrza budynku. Według normy PN- 89/B-04620 często stosowane było i jest do tej pory pojęcie „materiał termoizolacyjny". Jest to materiał o współczynniku przewodzenia ciepła (w temperaturze 20oC) nie większym niż 0,175 [W/mK].

Autorzy podjęli próbę odpowiedzi na pytanie, jak zmieniało się na prze­strzeni wieków pojęcie „energoosz­czędny materiał budowlany”.

 

Izolacje cieplne stosowane w budownictwie w XX w.

Wady stosowanych w budownictwie do XIX w. materiałów pochodzenia organicznego, takie jak: krótka trwa­łość, podatność na korozję biologiczną i mikrobiologiczną, a przede wszyst­kim palność oraz zapoczątkowany, na przełomie XIX i XX w., dynamiczny rozwój budownictwa mieszkaniowego spowodowały konieczność poszuki­wania nowych materiałów do izolacji cieplnej budynków.

Ważną datą w historii powstania materiałów termoizolacyjnych było opracowanie i opatentowanie techno­logii wytwarzania betonów lekkich, do których stosowano kruszywa spieka­ne (np. pumeks hutniczy, żużel, łupki węglowe, popioły lotne). Technologie takie były stosowane w tamtym cza­sie również w Polsce, np. przy odbu­dowie gmachu głównego Politechniki Warszawskiej oraz podczas remontu hotelu Bristol w Warszawie. W okre­sie międzywojennym na polskim rynku pojawiły się gotowe produkty – mate­riały izolacyjne – pod różnymi nazwa­mi handlowymi, np. Leca, Keramzyt, Liapor, Aglite, Lytag, Terklite. Dłuższą historię, bo około 140-letnią, mają termoizolacyjne materiały z wypeł­niaczami (kruszywami) organiczny­mi. Związane było to z odkryciem w 1867 r. przez S. Sorela nowego spoiwa z mieszaniny magnezytu kau­stycznego i chlorku magnezu. Spoiwo to zostało wykorzystane przy produk­cji termoizolacyjnych płyt budowla­nych z wełny drzewnej pod nazwą Heraklit i z trocin pod nazwą Skałodrzew. Równolegle były wytwarzane w tej technologii płyty wiórkowo-cementowe, których składnikiem organicznym są wypełniacze włókniste, a spoiwem – cement portlandzki. W Polsce płyty te były produkowane pod nazwą Su­prema. W innych krajach europejskich były produkowane podobne wyroby pod nazwami handlowymi, takimi jak: Durisol, Fixolit, Arbolit. Beton komór­kowy, otrzymywany z lekkich kruszyw, ma też nie krótszą historię. Pierwsze sposoby dotyczące wytwarzania opie­rające się na spienianiu zaprawy ce­mentowej przez jej mieszanie z różny­mi dodatkami zostały opatentowane w końcu XIX w. w Stanach Zjedno­czonych i Niemczech. Natomiast w 1929 r. w Szwecji opatentowano technologię autoklawizowanego beto­nu komórkowego, produkowanego pod nazwą Siporex, Ytong.

Inną grupę w tym czasie stanowiły materiały izolacyjne pochodzenia orga­nicznego i nieorganicznego. Materiały pochodzenia organicznego produkowa­no z odpadów drzewnych, tj. płyty pilś­niowe porowate (wykonywane z roz­szczepionej na włókna masy drzewnej związanej klejem rozpuszczonym w wodzie, zabezpieczone impregna­tem), płyty paździerzowe (z paździe­rzy lnianych i konopnych), płyty wiórowo-paździerzowe (z wiórów drzewnych i paździerzy lnianych spojonych ze sobą klejem z żywic syntetycznych), maty trzcinowe (źdźbła trzciny powiązane drutem stalowym ocynkowanym, płyty i otuliny korkowe, np. z kory sosnowej). Materiały pochodzenia nieorganiczne­go: wełna mineralna (w postaci: mat, otulin, filców, płyt), wata bazaltowa (maty, otuliny), włókna szklane (we­lon, maty, wojłok, otuliny, płyty i filce), szkło piankowe (spienienie roztopio­nego szkła z dodatkami gazotwórczymi), styropian.

 

Najczęściej stosowane ma­teriały termoizolacyjne do ocieplania ścian, stropów i dachów

Obecnie najczęściej stosowanymi w budownictwie materiałami do izo­lacji cielnej są styropian i wełna mi­neralna. Chociaż polistyren został odkryty już w 1839 r., to jego prze­mysłową produkcję rozpoczęła dopie­ro w 1950 r. firma BASF W Polsce produkcja styropianu i jego masowe wykorzystanie rozpoczęło się w latach 90. XX w. Podobnie było z wełną mi­neralną. Sposób produkcji wełny opra­cowano i opatentowano w 1840 r., ale przemysłowa produkcja i po­wszechne zastosowanie w budownic­twie nastąpiło po II wojnie światowej, natomiast w Polsce dopiero w latach 70. XX w. O sukcesie styropianu i weł­ny mineralnej zadecydowały dobre pa­rametry techniczne (w tym najbardziej wysoka izolacyjność termiczna), sze­roki zakres zastosowań, długa trwa­łość, możliwość ciągłej modyfikacji/ ulepszeń parametrów technicznych i coraz niższa cena.

 

Systemy ociepleń ścian

Styropian i wełnę mineralną stosuje się nie tylko jako pojedynczy materiał izolacji cieplnej budynków, ale weszły one również w skład systemów ocieplania/docieplania ścian zewnętrz­nych budynków. System taki składa się z układu wzajemnie powiązanych i współpracujących ze sobą kilku materiałów pełniących różne funk­cje, tj. styropianu/wełny mineralnej pełniącej funkcje izolacji termicznej, siatki z włókna szklanego – zbroje­nia, wyprawy elewacyjnej – zabezpie­czającej warstwy wewnętrzne przed wpływem czynników atmosferycz­nych. Dodatkowo w skład systemu wchodzi zestaw akcesoriów, takich jak: listwy startowe, profile narożne, łączniki itp. Najbardziej znany i roz­powszechniony jest obecnie system ETICS (ang. External Thermal Insulation Composite System – zewnętrzny złożony system izolacji cieplnej), na­zywany kiedyś metodą lekką mokrą, następnie BSO (bezspoinowy system ociepleń). W Polsce pierwsze wytycz­ne dotyczące systemów dociepleń ścian opracowano w 1972 r. w ITB i dotyczyły one sposobów zabezpie­czania ścian budynków, wzniesionych z elementów wielkoblokowych i wiel­kopłytowych, przed przemarzaniem i przenikaniem wody. Oprócz metody lekkiej mokrej stosowano wtedy rów­nież metodę ciężką mokrą – płyty sty­ropianowe pokryte tynkiem cementowo-wapiennym wykonanym na siatce z prętów stalowych średnicy 4,5 mm, oraz metodę lekką suchą, w której izolacja termiczna przykryta została płytami azbesto-cementowymi zamo­cowanymi na ruszcie drewnianym, lub odmianę tej metody – pokrycie z bla­chy stalowej trapezowej na ruszcie stalowym. Początkowo docieplanie ścian tymi metodami miało charakter pojedynczych zabiegów naprawczych mających głównie na celu usunięcie przecieków i przemarzań ścian ze­wnętrznych, a nie zmniejszenie strat ciepła w budynku. W późniejszym okresie na skutek zmieniających się przepisów, wymagań normowych oraz coraz większej świadomości ekolo­gicznej docieplanie ścian zewnętrz­nych stało się jednym z zabiegów kompleksowej termomodernizacji ca­łego budynku, której celem było już nie tylko zmniejszenie zapotrzebowania na ciepło (a tym samym zmniejszenie kosztów eksploatacji) w całym budyn­ku, ale również ochrona środowiska naturalnego w wyniku zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych.

 

Materiały do izolacji instalacji i sieci

Straty ciepła występują również na instalacjach wewnątrz budynków (in­stalacje: c.o., c.w.u., wentylacji i kli­matyzacji, chłodnicze) oraz na sie­ciach przesyłających energię cieplną. Stosowane w takich przypadkach izolacje to otuliny i maty wykonane z wełny mineralnej i szklanej, styro­pianu, polietylenu, poliuretanu oraz modyfikowanego kauczuku. Izolacje na instalacjach chronią nie tylko przed niekorzystną wymianą ciepła z oto­czeniem, ale również tłumią hałas i drgania oraz zapobiegają kondensacji wilgoci na przewodach instalacyjnych (maty z wełny mineralnej z foliami).

 

Materiały do izolacji cieplnej stosowane do ocieplania ścian zewnętrznych od wewnątrz

Z punktu widzenia fizyki budowli ocie­planie ścian zewnętrznych od strony wewnętrznej jest rozwiązaniem mniej korzystnym niż ocieplanie od strony ze­wnętrznej. Niestety czasami jesteśmy zmuszeni do wykonania takiego ocie­plania, np. w budynkach zabytkowych, w budynkach z elewacją bogato zdo­bioną detalami architektonicznymi. Do ocieplania ścian od wewnątrz stosuje się obecnie dwie grupy materiałów:

– aktywne materiały kapilarno-dyfuzyjne,

– materiały termoizolacyjne ze szczel­ną barierą paroizolacyjną.

Materiały kapilarno-dyfuzyjne, dzię­ki porowatej strukturze, mają zdol­ność magazynowania (akumulowania) wilgoci, jej transportu kapilarnego i (w sprzyjających warunkach) zdol­ność szybkiego jej oddawania do po­mieszczenia. Dodatkowo dzięki wyso­kiej alkaliczność (pH >10) materiały te są odporne na korozję mikrobio­logiczną. Do materiałów tych należą płyty kapilarno-dyfuzyjne:

– płyty klimatyczne – to płyty silikatowe (tj. wapienno-piaskowe) klejo­ne, za pomocą zaprawy systemo­wej, całą powierzchnią do ściany, z wypełnieniem fug pionowych, od zewnątrz wykończone tynkiem mi­neralnym,

– płyty mineralne izolacyjne – z lek­kiej odmiany betonu komórkowego o gęstości ok. 115 kg/m3 (np. płyty Multipor),

– płyty mineralne termoizolacyjne wytwarzane z perlitu.

 

Dynamiczna fasada budynku w Winterthur, Szwajcaria (fot. Reinraum, Wikimedia Commons)

 

Budownictwo energooszczędne

Obecnie termin „energooszczędny materiał budowlany” jest powiązany i kojarzony z terminem „budownic­two energooszczędne”. Projekto­wanie i budowa energooszczędnych budynków zostały zapoczątkowa­ne na świecie w latach 80. XX w., a w naszym kraju w latach 90. XX w. i spowodowane były coraz bardziej rygorystycznymi wymaganiami nor­mowymi. W Polsce kolejne normy i przepisy z lat: 1964/(1974), 1982, 1991 (1995), 1998/(2002), (2009), 2014 podawały, a w przyszłości (lata: 2017, 2019 (2021)) będą po­dawać coraz niższe wartości współ­czynnika przenikania ciepła dla ścian zewnętrznych U (pomiędzy 1964 r. i 2014 r. nastąpiło prawie cztero­krotne zmniejszenie wartości U dla ścian zewnętrznych, tj. z 1,163 do 0,30 W/m2K). Coraz niższe wartości tego współczynnika spowodowane są głównie obowiązkiem dostosowania, po wstąpieniu Polski do UE, Polskich Norm i przepisów do postanowień znowelizowanej dyrektywy euro­pejskiej w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (203/31/UE z dnia 19 maja 2010 r).

Obecnie można wyróżnić następujące rodzaje budynków o niskim, bardzo niskim lub zerowym zużyciu energii: budynek energooszczędny – zużywa­jący mniej niż 70% energii w porów­naniu z budynkiem standardowym, tj. budynkiem wybudowanym zgodnie z obecnie obowiązującymi przepisami; budynek niskoenergetyczny – zuży­wający mniej niż 45% energii w po­równaniu z budynkiem standardo­wym;

budynek pasywny – zużywający maks. 30% energii w porównaniu z budyn­kiem standardowym (bardzo niskie zapotrzebowanie na energię); budynek zeroenergetyczny – wskaź­nik sezonowego zapotrzebowania na energię do ogrzewania E = 0 [kWh/ m2rok];

budynek plus energetyczny – budy­nek, który pozwala wytwarzać ener­

gię cieplną na własne potrzeby, a nad­miar sprzedawać na zewnątrz (do sieci energetycznej).

Szacuje się, że aby zapewnić niskie zapotrzebowanie budynku na energię do ogrzewania, należałoby m.in. sto­sować na ścianach zewnętrznych co­raz grubsze (około 30-40 cm) izolacje cieplne z obecnie powszechnie sto­sowanych materiałów izolacyjnych, tj. styropianu i wełny mineralnej. Ponieważ rozwiązania takie stają się pod wieloma względami nieefektywne i nieopłacalne, poszukiwania rozwią­zań tego problemu prowadzi się obec­nie dwutorowo:

– poszukuje się nowych materiałów do izolacji cieplnej o bardzo niskim współczynniku λ – do tego celu niezbędne są nowe generacje ma­teriałów termoizolacyjnych o zde­cydowanie lepszej charakterystyce energetycznej (np. nanomateriały);

– podejmowane są próby stosowania materiałów i rozwiązań materia­łowo-konstrukcyjnych tzw. izolacji inteligentnych.

Aerożele produkowane są najczęściej z krzemionki metodą chemiczną. Mają nanoporowatą strukturę, bardzo małą gęstość (pory stanowią 90-99,9% objętości materiału), dzięki czemu charakteryzują się bardzo dobrą izo­lacyjnością cieplną (i akustyczną), ich współczynnik przewodzenia ciepła λ = 0,013-0,019 [W/mK]. Dodatkowe ce­chy aerożelu to hydrofobowość, ela­styczność i przepuszczalność świa­tła. W handlu aerożele dostępne są w postaci mat (wzmocnionych włók­nem szklanym) i granulatu. Maty stosowane są m.in. do ocieplania miejsc, w których nie można zastosować grubych izolacji (np. ościeża drzwio­we i okienne). Granulat aerożelowy – dzięki przepuszczalności światła – jest stosowany do przegród przezro­czystych jako wypełnienie przestrzeni pomiędzy szybami. Zewnętrzna prze­groda szklana z izolacją z aerozolu pozwala doświetlić pomieszczenia światłem naturalnym przy jednoczesnym zachowaniu dużej izolacyjności termicznej przegrody. Dlatego aero- żele wykorzystywane są m.in. w tzw. izolacjach transparentnych. Wadą aerożeli jest ich bardzo wysoka cena – są one około 20-krotnie droższe od obecnie stosowanych materiałów do izolacji cieplnej.

Innym materiałem o bardzo niskim współczynniku przewodzenia ciepła są izolacje próżniowe. Próżniowy panel izolacyjny (ang. VIP – Vacuum Insulated Panel) produkowany jest z krzemionki/włókien szklanych i ma struk­turę wypełnionych próżnią mikropor w okładzinie z wielowarstwowej folii/ membrany.

 

Inteligentne systemy izolacji cieplnych budynków

Podejmowane są próby poszukiwania materiałów, a właściwie rozwiązań materiałowo-konstrukcyjnych, które oprócz zapewnienia izolacji termicz­nej budynku dodatkowo np. produkują energię. Przykładem mogą być tzw. dynamiczne fasady wykonane z włó­kien węglowych, które na elewacjach budynków występują w postaci wypeł­nienia balustrad balkonowych, paneli umieszczanych na fragmentach ele­wacji i dachach budynków. Fasady dy­namiczne oprócz funkcji izolacyjnych latem zapewniają ocienianie elewacji budynku, zimą ograniczają straty cie­pła przez umożliwienie światłu słonecz­nemu wniknięcia do wnętrza budynku – dodatkowo produkują energię elek­tryczną z zamontowanych na pane­lach modułów zawierających ogniwa fotowoltaniczne. Membrany są rucho­me – obracają się zgodnie kierunkiem padania promieni słonecznych. Podobne właściwości mają fasady biologiczne – pełnią funkcję izolacji termicznej oraz „produkują” energię dzięki mikroalgom żyjącym wewnątrz szklanej fasady. Mikroalgi w wyniku fotosyntezy i fermentacji wytwarzają bowiem biogaz.

Innym rozwiązaniem są tzw. materia­ły zmiennofazowe PCM (ang. PCM – Phase Change Material), które po­chłaniają, magazynują ciepło w dzień, a następnie w nocy oddają ciepło do wnętrza budynku. Do budynku do­starczana jest dodatkowa energia cieplna bez konieczności ponoszenia dodatkowych kosztów na inwestycje, energia pochodzi bowiem z odnawial­nych źródeł.

 

Powrót do przeszłości – zielo­ne dachy i ściany z materiałów organicznych

Kolejną grupą materiałów do izolacji cieplnej budynków są materiały i roz­wiązania, które były już stosowane przez człowieka od dawna.

Dachy ze słomy, trzciny, czyli domy pod strzechą – od pewnego czasu w krajach Europy Zachodniej (głównie w Niemczech, Danii, Austrii i Szwaj­carii) i także w Polsce na pokrycia dachów budynków stosuje się trzcinę lub słomę. Dzięki odpowiedniej impreg­nacji te organiczne materiały izola­cyjne stały się bardziej odporne na działanie czynników atmosferycznych, korozję mikrobiologiczną, a przede wszystkim ogień. Po ułożeniu na da­chu budynku zapewniają bardzo dobrą izolację cieplną oraz poprawiają este­tykę budynku.

Wykorzystywanie roślin do pokry­wania ścian i dachów budowli stoso­wano już w starożytności, np. ogrody Babilonu oraz budowle w krajach ba­senu Morza Śródziemnego. W Skan­dynawii torf i mech układany na da­chach budynków stanowił naturalną izolację cieplną. Obecnie pokrywanie ścian i dachów roślinami przeżywa renesans w postaci tzw. zielonych dachów (ang. green roofs) i zielo­nych ścian (ang. green walls). Rozwój współczesnych konstrukcji zielonych dachów wiąże się z nowymi wizjami architektonicznymi zapoczątkowanymi przez francuskiego architekta Le Corbusiera. Zielone dachy i ściany budynków oprócz poprawy estety­ki budynku, redukcji zanieczyszczeń, akumulacji wody zapewniają również przegrodom dodatkową izolację ciepl­ną. W lecie chłodzą budynek dzięki zmniejszeniu nagrzewania się prze­gród zewnętrznych, zimą natomiast akumulują ciepło. Istnieje wiele roz­wiązań materiałowo-konstrukcyjnych zielonych dachów (tradycyjny/klasycz- ny, odwrócony oraz intensywny/eks- tensywny) i zielonych ścian (systemy: panelowy, filcowy, kontenerowy).

 

Rozszerzenie definicji „energooszczędny materiał budowlany”

Pierwotne pojęcie energooszczędno- ści materiału budowlanego wynikało jedynie z pełnionej przez niego funkcji w okresie jego użytkowania – dzięki zamontowaniu materiału na przegro­dach zewnętrznych budynek zużywał mniejsze ilości energii cieplnej. Obec­nie pojęcie to jest rozszerzane na dwa dodatkowe okresy „życia” ma­teriału, tj. na okres przed jego użyt­kowaniem – produkcji, oraz na okres po jego użytkowaniu – utylizacji bądź recyklingu.

Do wyprodukowania materiału bu­dowlanego potrzebna jest również energia. Energooszczędny materiał budowlany to obecnie taki, na którego produkcję zużywa się jak najmniejsze ilości energii. Różnice w zapotrze­bowaniu na energię, przy produkcji różnych materiałów do izolacji ciepl­nej, mogą być dość znaczne. Dobrym przykładem jest produkcja styropia­nu i wełny mineralnej. Energochłon­ność produkcji styropianu (łącznie z energią potrzebną na pozyskanie surowców i ich transport) wynosi, w zależności od odmiany styropianu, 150-270 [kWh/m3], natomiast w przypadku wełny mineralnej aż 750 [kWh/m3]. Tak duża (3-5-krotnie) różnica zapotrzebowania na energię podczas procesu produkcji wynika głównie z użycia niższej temperatury przy produkcji styropianu. Energooszczędny materiał budowla­ny to również taki materiał, którego produkcja jest bezodpadowa. Dobrymi przykładami takich materiałów są sty­ropian i wełna mineralna. Podczas ich produkcji wszelkie odpady produkcyj­ne są ponownie wykorzystywane jako dodatek do surowców podstawowych przy produkcji nowych materiałów, np. styrozolu.

 

Utylizacja bąd recykling

Bardzo ważna jest również łatwa, szybka, tania, a przez to energo­oszczędna utylizacja materiałów do izolacji cieplnej lub możliwość ich po­wtórnego (czasami wielokrotnego) wykorzystania (recyklingu). Stanowi o tym m.in. rozporządzenie Parla­mentu Europejskiego i Rady UE nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 r.: obiekty budowlane muszą być za­projektowane, wykonane i rozebrane w taki sposób, aby zapewnić:

–   ponowne wykorzystanie lub recyk­ling obiektów budowlanych oraz wchodzących w ich skład materia­łów i części po rozbiórce,

–   wykorzystanie w obiektach budow­lanych przyjaznych środowisku su­rowców i materiałów wtórnych.

Izolacja cieplna do utylizacji/recyklingu pochodzić może z dwóch źródeł: jako odzysk z rozbiórek lub jako ścinki/ odpady powstałe podczas produkcji/ montażu.

 

Utylizacja

W przypadku utylizacji energoosz­czędny materiał budowlany to taki, który podlega całkowitej lub prawie całkowitej biodegradowalności, dzięki czemu nie zachodzi potrzeba wydat­kowania dodatkowych nakładów ener­gii na utylizację materiału przed jego składowaniem. Przykładami takich materiałów są: izolacja cieplna z weł­ny owczej i wełny drzewnej (woliny). Do ich produkcji używa się natural­nych włókien pochodzenia zwierzęce­go lub roślinnego, które to materiały są całkowicie biodegradowalne.

 

Recykling

Szczególnie łatwy w recyklingu jest styropian, który jest monomateriałem – składa się wyłącznie z jednego mate­riału, dzięki czemu w 100 procentach nadaje się do powtórnego przetwo­rzenia. Proces recyklingu styropianu jest dwu- lub trzystopniowy:

– 1 stopień (przygotowawczy) polega na segregacji i odpyleniu styropianu,

– 2 stopień (tzw. regranulacja) polega na mieleniu styropianu, w wyniku cze­go powstaje regranulat o średnicy 2-10 mm, który może być już stoso­wany jako materiał budowlany w po­staci sypkiej (np. do wdmuchiwania w stropodachy wentylowane lub jako dodatek do zapraw (jastrychy) lub betonów, tzw. styrobetony),

lub

– 3 stopień polegający na wymiesza­niu regranulatu z nowym granu­latem (np. przez rozpuszczenie), a następnie powtórnym wykorzy­staniu do produkcji nowych ma­teriałów przez wytłaczanie lub formowanie.

 

Podsumowanie

Pojęcie „energooszczędny materiał budowlany” jest związane ze świado­mością ekologiczną. Dąży się do po­lepszania parametrów technicznych (niski współczynnik przewodzenia ciepła λ, odporność na korozję biolo­giczną itp.) istniejących, powszechnie stosowanych, energooszczędnych materiałów budowlanych, jak styro­pian czy wełna mineralna, a jedno­cześnie poszukuje się nowych gene­racji energooszczędnych materiałów o bardzo niskim współczynniku, są to np. nanomateriały, oraz materiałów inteligentnych potrafiących nie tylko pełnić funkcję izolacji cieplnej, ale też np. akumulować i oddawać ciepło albo produkować energię. Dodatkowo po­jęcie „energooszczędny materiał bu­dowlany” uległo obecnie rozszerzeniu i odnosi się już nie tylko do pełnionej przez materiał funkcji w okresie jego użytkowania (oszczędność energii cieplnej), ale również wymaga się, aby na produkcję i utylizację materiału lub recykling zużywać jak najmniejsze ilo­ści energii. Pojęcie nie jest pojęciem „zamkniętym” i należy przypuszczać, że będzie ono ulegać dalszym rozsze­rzeniom i modyfikacjom.

 

Krótka historia stosowania energooszczędnych materiałów budowlanych
Materiały do izolacji cieplnej stosowane są przez ludzi od chwili ich wyprowadzenia się z jaskiń i zamieszkania w szałasach,
namiotach. Ludzie pierwotni pokrywali ściany szałasów dostępnymi im materiałami pochodzenia zwierzęcego (np. skóry)
albo roślinnego (np. mech, torf, trzcina, słoma, glina). Materiały te pełniły podwójną funkcję: chroniły wnętrze szałasu przed
m.in. działaniem czynników atmosferycznych (tj. deszczem, śniegiem, wiatrem), a także zmniejszały straty ciepła (energii)
pochodzącego z paleniska, zapewniając mieszkańcom komfort cieplny – pełniły zatem funkcję, zgodnie z przedstawioną wyżej
definicją, energooszczędnego materiału budowlanego. Ludzie starożytni, 2000 lat temu, do wznoszenia różnego rodzaju
budowli wykorzystywali tuf wulkaniczny, tj. rodzaj lekkiej, zwięzłej skały osadowej, którą – dzięki swojej porowatej strukturze
– można uznać za materiał do izolacji cieplnej. Do obecnych czasów zachowały się budowle wykonane na bazie betonu
tufowego i pucolanowego, np. rzymski Panteon, konstrukcje na greckiej wyspie Santorino czy kanał wodociągowy w Kolonii
nad Renem, który został wykonany z miejscowych tufów. Starożytni Rzymianie podejmowali też pierwsze próby wytwarzania
pianobetonu. Rzymski architekt Vitruvius w swoim dziele „De Architectura” wspomina o nasycaniu papki zaprawy wykonanej
z cementu romańskiego pianą z oliwy, jajek i albuminy z krwi.

 

Bibliografia

1.  Kompendium 2015 Izolacje, www. izolacje.com.pl

2.  Czasopismo „Izolacje” z lat 2000-­2015, Wydawnictwo „Grupa Medium”.

3.  Materiały konferencyjne „Izolacje”: 2012, 2013, 2015, Dom Wydawniczy Medium.

4.  Praca zbiorowa, Budownictwo ogólne, tom 1, Wydawnictwo Arkady, 2005.

5.  J. Adamowski, Dom energooszczęd­ny czy pasywny? Analiza opłacalności, „Izolacje” nr 11/12/2007.

6.   J. Kopietz-Unger, Inteligentne budynki – inspirująca architektura, „Przegląd Budowlany” nr 9/2013.

7.   M. Rejment, Liderzy pod lupą. Styro­pian czy wełna, „Builder” nr 1/2009.

8.  PN-89/B-04620 Materiały i wyroby termoizolacyjne. Terminologia i klasyfi­kacja.

9.  Dyrektywa europejska w sprawie cha­rakterystyki energetycznej budynków – 203/31/UE z dnia 19 maja 2010 r.

10.  Rozporządzenie Parlamentu Europej­skiego i Rady UE nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 r.

www.facebook.com

www.piib.org.pl

www.kreatorbudownictwaroku.pl

www.izbudujemy.pl

Kanał na YouTube

Profil linked.in

Używamy cookies i podobnych technologii m.in. w celach: świadczenia usług, reklamy, statystyk. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień Twojej przeglądarki oznacza, że będą one umieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. Pamiętaj, że zawsze możesz zmienić te ustawienia. Szczegóły znajdziesz w Polityce Prywatności.