Docieplenia od wewnątrz

Zdecydowanie najlepszą metodą jest wykonanie ocieplenia budynku od strony zewnętrznej. Jednak w wielu sytuacjach takie umiejscowienie termoizolacji może być niemożliwe, m.in. ze względu na:

– bogato zdobione, mające historyczną wartość, elewacje,

– zewnętrzne warstwy wykończeniowe, np. płyty kamienne,

– obecność tynków renowacyjnych od strony zewnętrznej,

– umiejscowienie budynku/pomieszczenia (np. granica działki, pojedyncze mieszkanie na piętrze starej kamienicy).

Rys. 1 Rozkład temperatury w ścianie: a) nieocieplonej z cegły pełnej; b) z cegły pełnej ocieplonej od wewnątrz styropianem

Przyjęte w dokumentacji projektowej systemowe rozwiązanie technologiczno-materiałowe musi uwzględniać przede wszystkim następujące kryteria:

– zapewnienie odpowiedniej izolacyjności termicznej (ze szczególnym uwzględnieniem eliminacji mostków termicznych),

– minimalizację/wyeliminowanie niebezpieczeństwa kondensacji wilgoci w przegrodzie i na jej powierzchni,

– głębokość przemarzania ścian,

– stateczność cieplną,

Musi też minimalizować negatywne skutki ociepleń od wewnątrz – chodzi o pogorszenie komfortu użytkowania pomieszczenia i niebezpieczeństwo pojawienia się zawilgocenia oraz grzybów pleśniowych (jest to związane ze zjawiskiem kondensacji wilgoci – przeważnie na styku termoizolacji ze ścianą).

Najłatwiejsze do spełnienia jest kryterium izolacyjności termicznej(uzyskanie odpowiedniego współczynnika przenikania ciepła U). Kryterium to nie jest jednak wystarczające, choć w zdecydowanej większości przypadków tak jest traktowane. 

Rys. 2 Przegroda, w której nie dochodzi do kondensacji. Cząstkowe ciśnienie pary wodnej jest w każdym punkcie przekroju niższe niż ciśnienie pary nasyconej. Do kondensacji nie dochodzi

Ciepło, dokładniej mówiąc energia cieplna, przedostaje się z otaczającego powietrza na powierzchnię elementu, pokonuje opór cieplny elementu, osiągając jego powierzchnię, i przedostaje się do atmosfery. Temperatura powierzchni wewnętrznej zależy bezpośrednio od izolacyjności cieplnej elementu, natomiast rozkład temperatur w przegrodzie jest zależny od oporu przenikania ciepła (rys. 1). Im niższa temperatura na powierzchni wewnętrznej, tym łatwiej może dojść do powierzchniowej kondensacji. Jednak rozkład temperatur w przegrodzie jest istotny z jeszcze jednego powodu. Docieplenie od wewnątrz powoduje zmianę rozkładu temperatur w przekroju ściany (zwiększenie szerokości strefy przemarzania),co naraża na zamarznięcie ewentualne instalacje znajdujące się w ścianie, nawet gdy wcześniej znajdowały się one w strefie dodatnich temperatur.

Rys. 3 Przegroda, w której dochodzi do kondensacji. Wykresy ciśnień pary wodnej się przecinają

W przegrodzie mamy także do czynienia z dyfuzją pary wodnej – różnice ciśnienia pary wodnej po obu stronach przegrody dążą do wyrównania się. Para wodna, wnikając w przegrodę, napotyka opór ze strony poszczególnych jej warstw. Powoduje to spadek cząstkowych ciś­nień pary wodnej, który zależy od równoważnego oporu dyfuzyjnego (SD) każdej z warstw przegrody. Do kondensacji wilgoci w przegrodzie dochodzi wtedy, gdy ilość pary wodnej, która może się pojawić w danej warstwie (lub na styku warstw), jest większa, niż to wynika z rozkładu temperatury w przegrodzie i odpowiadającemu jej stanowi nasycenia. Wykres ciśnień pary wodnej dla przegrody poprawnie zaprojektowanej pokazano na rys. 2. Cząstkowe ciśnienie pary wodnej jest w każdym punkcie przekroju niższe niż ciśnienie pary nasyconej. Do kondensacji nie dochodzi. Jeżeli wykresy te się stykają, w tym miejscu powstaje płaszczyzna kondensacji, natomiast gdy się przecinają, mamy do czynienia ze strefą kondensacji (rys. 3). Sprawdzić to można, wykonując obliczenia cieplno-wilgotnościowe przegrody. Właśnie z podanych wyżej powodów wykonanie tylko obliczeń cieplnych jest dalece niewystarczające. Dodatkowym parametrem, na który należy zwrócić uwagę, jest stateczność cieplna pomieszczenia oraz przegrody.Wiadomo, że pomieszczenia ocieplane od wewnątrz mogą być wrażliwe na przerwy w dopływie energii cieplnej, co skutkuje ich wychłodzeniem po wyłączeniu ogrzewania – dlatego w okresie niskich temperatur wymagane jest ciągłe ogrzewanie pomieszczenia.

Rys. 4 Tradycyjny, z zastosowaniem paroizolacji, sposób docieplenia od wewnątrz. Przy grubszej warstwie termoizolacji warto stosować układ z dwoma warstwami, z przesunięciem spoin [6]: 1 – ruszt drewniany, 2 – płyty termoizolacyjne, 3 – paroizolacja, 4 – wewnętrzne wykończenie ściany

Z powyższego wynika, że zawsze w przypadku docieplenia od wewnątrz wymagane jest wykonanie dokumentacji technicznej i przyjęcie systemowego rozwiązania. Przez systemowe rozwiązanie należy rozumieć układ konkretnych materiałów, dla których przeprowadzono wymagane obliczenia cieplno-wilgotnościowe. Konkretnych, czyli z podaniem nazwy, producenta oraz wymaganych parametrów.

Bezwzględnym wymogiem jest izolowanie ścian znajdujących się w stanie powietrzno-suchym, dlatego wcześ­niej konieczne jest wyeliminowanie wszelkich (istniejących lub potencjalnych) źródeł zawilgocenia przegrody (np. podciągania kapilarnego w strefie cokołowej) i jej osuszenie.

Generalnie spotyka się dwie metody ocieplania: tradycyjna (rys. 4) – ściana, termoizolacja, paroizolacja od wewnątrz (nowszy wariant zakłada wykorzystanie specjalnych płyt termoizolacyjnych zespolonych z paroizolacją, redukuje to niebezpieczeństwo związane z błędnym/niestarannym wykonaniem paroizolacji), oraz z zastosowaniem tzw. płyt klimatycznych (rys. 5). W tym ostatnim rozwiązaniu nie wykonuje się paroizolacji od strony wewnętrznej, zakłada się kondensację wilgoci w porach tego materiału w okresie niskich zewnętrznych temperatur oraz jej wyparowanie w okresie letnim; możliwość odparowania wilgoci do wewnątrz jest uzależniona od sposobu użytkowania pomieszczenia oraz warunków cieplno-wilgotnościowych (wilgotność względna powietrza, temperatura); a zatem na możliwość stosowania płyt klimatycznych zasadniczy wpływ ma także sprawna wentylacja (krotność wymiany powietrza); dla takich materiałów zaleca się wykonać numeryczne obliczenia dla stanów niestacjonarnych (np. programami WUFI czy DELPHIN).

Rys. 5 Układ warstw przy rozwiązaniu z tzw. płytami klimatycznymi: 1 – tynk zewnętrzny, 2 – ocieplana ściana, 3 – klej do płyt klimatycznych, 4 – płyty klimatyczne, 5 – tynk wewnętrzny

Rys. 6 Ocieplenie połączenia stropu żelbetowego ze ścianą zewnętrzną (rys. firmy Xella):  1 – strop żelbetowy, 2 – warstwy podłogi na stropie, 3 – docieplana ściana, 4 – tynk wewnętrzny na docieplanej ścianie (np. wyrównujący powierzchnię), 5 – klej do płyt klimatycznych, 6 – tynk wewnętrzny, 7 – płyty klimatyczne, 8 – klin z płyt klimatycznych

Problemem, który należy rozwiązać niezależnie od przyjętego rozwiązania, są  mostki termiczne,związane zarówno z narożami pomieszczeń, jak i ścianami wewnętrznymi oraz stropami dochodzącymi do ścian zewnętrznych (rys. 6) – dokładne rozwiązanie może być uzyskane jedynie na drodze numerycznych obliczeń programami pozwalającymi na analizę trójwymiarową.Programy analizujące jednokierunkowy przepływ ciepła są tu mało przydatne. Trzeba także podać sposób obsadzenia gniazdek i przełączników elektrycznych, wykonania detali ocieplenia przy oknach itp.

mgr inż. Maciej Rokiel

Polskie Stowarzyszenie Mykologów Budownictwa

Literatura

1. PN-EN ISO 6946:2008 Komponenty budowlane i elementy budynku – Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła – Metoda obliczania.

2. PN-EN ISO 13788:2003 Cieplno-wilgotnościowe właściwości komponentów budowlanych i elementów budynku – Temperatura powierzchni wewnętrznej dla uniknięcia krytycznej wilgotności powierzchni i kondensacji międzywarstwowej – Metody obliczania.

3. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 marca 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. Nr 75, poz. 690 z późn. zm.).

4. Budownictwo ogólne, tom 2, Fizyka budowli, Arkady, Warszawa 2007.

5. E. Neufert, Podręcznik projektowania architektoniczno-budowlanego, Arkady, Warszawa 1995.

6. Wärmedämmung von Aussenwänden mit der Innendämmung, Hessisches Ministerium für Umwelt, Energie, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, 4/2012.