Szary styropian – odpowiedź na wymogi termoizolacji

Postęp technologiczny zagląda do wszystkich dziedzin naszego życia. Postęp ten kreuje trendy, modę, ale przede wszystkim uczy i buduje świadomość ludzi. Wspomniany postęp ma miejsce w budownictwie. Budujemy szybciej, sprawniej, a co najważniejsze bardzo przemyślanie. Świadomość budowania też jest owocem postępu, bo nie było dotychczas tak łatwo jak dziś pozyskać czy zweryfikować dowolnej informacji o budowaniu. Wspomniana świadomość o budowaniu skupia się intensywnie na ogrzewaniu, na kosztach użytkowania budynku czy mieszkania, poddaje pod rozwagę wiele rozwiązań, które będą decydowały o tym, za ile (przeliczając na konkretne złotówki) będziemy mieszkali. A skoro za ile, to co i, przede wszystkim, jak zastosować, żeby „ile” było zadowalające, ekonomiczne, ekologiczne? Skorzystać z postępu! Efektem rzeczonego postępu jest styropian… szary. Złośliwi powiedzą: brudny, odpadowy, pewnie bubel. Nieprawda. Postęp, o którym po raz kolejny mówimy, wyposażył ten popularny materiał w bardzo ciekawe właściwości – jest cieplejszy, a nawet wodoodporny. Producenci styropianu przetwarzają gotowe surowce zawierające stosowne związki decydujące o właściwościach finalnie wyprodukowanych płyt styropianowych. Producenci nic nie dodają, z niczym nie mieszają granulatu, bo nie ma takiej potrzeby.

Tab. 1 Fragment WT (§ 329)

Styropian powstaje w procesie spienienia, przy użyciu pary wodnej, granulek polistyrenu, które nawet 50-krotnie zwiększają swoją objętość. Nowoczesne szare styropiany nie różnią się od tradycyjnych białych płyt tylko barwą, choć to właśnie kolor pozwala na czytelną identyfikację tego materiału. Szare zabarwienie wynika z zastosowania do jego produkcji polistyrenu spienialnego uszlachetnionego zawartością grafitu, sadzy lub związków aluminium. Efektem tego jest znaczne obniżenie współczynnika przewodzenia ciepła (X), a im mniejszą wartością X charakteryzuje się styropian, tym lepiej chroni budynek przed stratami ciepła. Styropiany szare osiągają X na poziomie 0,031 W/mK, gdy najpopularniejsza biała odmiana płyt fasadowych – 0,040 W/mK. Powtórzmy: szary styropian to przewodność cieplna na poziomie 0,031 W/ (mK). Chłonność wody przy długotrwałym zanurzeniu – maks. 2-3% (dotyczy płyt wodoodpornych). Są to fakty potwierdzone badaniami i przekładają się wprost na wykonanie efektywnego ocieplenia lub docieplenia budynku. Zastosowanie 8-centymetrowej izolacji szarym styropianem odpowiada 10 cm białego standardowego styropianu (X szarego 0,031 vs. białego 0,040).

Rosnące wymagania

Stosowanie nowoczesnych i coraz skuteczniejszych materiałów izolacyjnych w budownictwie jest podyktowane przede wszystkim rosnącymi wymaganiami dotyczącymi współczynnika przenikania ciepła między innymi dla ścian i stropodachów zapisanymi w rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Ustawodawca określił trzy terminy i stosowne wartości współczynnika przenikania ciepła. Z początkiem 2017 r. zaczął obowiązywać drugi próg wymagań, kolejny – ostatni – wejdzie w życie z początkiem 2021 r. (dla budynków publicznych – już w 2019 r.). Zaostrzenie wymagań w zakresie izolacyjności przegród powoduje zwiększenie grubości izolacji termicznych. Alternatywnie można zastosować skuteczniejsze materiały izolacyjne, tj. o obniżonym współczynniku przewodzenia ciepła, czyli właśnie styropiany szare.

Przeprowadzono symulację obliczeniową grubości izolacji styropianowej koniecznej dla ścian skonstruowanych z użyciem najpopularniejszych materiałów: ceramiki poryzowanej i bloczka z autoklawizowanego betonu komórkowego (tab. 2). Symulacja obrazuje radykalny wzrost grubości izolacji względem wymagań dla ścian stawianych w roku 2014 i tymi, które zaczną obowiązywać w 2021 r.

Tab. 2 Symulacja obliczeniowa grubości izolacji styropianowej

Obliczenia pokazują, że zastosowanie szarych płyt styropianowych przy wykonaniu ocieplenia ściany spełni wymagania roku 2021 przy grubościach nieprzekraczających 20 cm, co nie będzie możliwe do osiągnięcia z użyciem standardowych płyt styropianowych białych. Dodatkowe korzyści to przede wszystkim cieńsze ościeża okienne, czyli lepsze naświetlenie pomieszczeń, oraz tańsze wykonanie obróbek ościeży czy obróbek dekarskich.

Szary nie tylko na elewację
Szare styropiany są produkowane – podobnie jak białe – w pełnej gamie odmian. Ściana fundamentowa, podłoga, posadzka czy dach nie są ograniczeniem dla tych wyrobów. Dostępność różnej granulacji surowca pozwala na wyprodukowanie płyt z szarego styropianu o wytrzymałościach na ściskanie rzędu 200 kPa (parametr normowy CS(10)200). Uwzględniając dodatkowo wodoodpor- ność, materiał doskonale się wpisuje w coraz powszechniejsze rozwiązania posadowienia domów na płycie fundamentowej bezpośrednio na izolacji termicznej – oczywiście w sprzyjających warunkach gruntowo-wodnych (w gruntach niespoistych przy niskim poziomie lustra wody gruntowej). Styropiany szare stanowią na dzisiaj jedną z najlepszych opcji wykonania ocieplenia na etapie posadowienia. Odpowiedni dobór odmiany szarego styropianu umożliwia wykonanie izolacji termicznej każdego elementu konstrukcyjnego budynku: podłogi, ściany, stropu, dachu płaskiego.

Wykonanie izolacji tego ostatniego z zastosowaniem materiałów o współczynnikach X na poziomie 0,038-0,040 po 1 stycznia 2021 r spowoduje, że grubości izolacji zwiększą się do niemal 30 cm. Szare płyty przeznaczone dla dachów i posadzek (czyli z odpowiednimi parametrami wytrzymałościowymi) podobnie jak w przypadku fasad umożliwią redukcję grubości izolacji do 20-21 cm, z zachowaniem wymaganego współczynnika przenikania ciepła.

Fot. 1 Ocieplanie fasady szarym styropianem

Materiał nowoczesny, ale wymagający

Zastosowanie szarych płyt wymaga dotrzymania reżimu wykonawczego przede wszystkim przy wykonywaniu ocieplenia fasad. Stalowoszary kolor może powodować zwiększoną absorbcję promieniowania słonecznego, wskutek którego płyty się nagrzewają i możliwe jest powstanie okresowych naprężeń materiałowych. Dlatego konieczne jest stosowanie dedykowanych lepiszczy (klejów) na bazie cementu lub specjalnych pian poliuretanowych, które są w stanie skompensować wspomniane naprężenia.

Oto kilka najważniejszych zasad stosowania szarych płyt styropianowych na fasadach budynków:

– Płyty styropianowe powinny być składowane w sposób zapewniający ich ochronę przed działaniem promieni UV, materiałów czy substancji zawierających rozpuszczalniki lub inne substancje ropopochodne bądź ich opary.

– Aplikację płyt, ze względu na ich stalowoszary kolor i spowodowaną tym faktem zwiększoną absorbcję ciepła pochodzącego z promieniowania słonecznego, należy przeprowadzać w dni pochmurne lub pod osłoną siatek.

– Zaprawy klejowe należy przygotować według zaleceń producenta określonych w karcie technicznej lub załączonej instrukcji. Nakładanie kleju na płytę styropianową powinno być wykonane metodą obwodowo-punktową (ramka na obrzeżu płyt i wewnątrz placki kleju) – fot. 2. Ilość nałożonej zaprawy klejącej powinna gwarantować minimum 40% efektywnej powierzchni przyklejenia mocowanej do podłoża płyty.

– Można również zastosować pokrycie klejem całej powierzchni płyty za pomocą pac grzebieniowych. Do przyklejenia szarych płyt styropianowych powszechnie używane są specjalne kleje (piany) poliuretanowe, zgodnie oczywiście z wymaganiami określonymi dla danego systemu ociepleń.

– W przypadku szarych płyt styropianowych wykonanie warstwy zbrojonej (klej – siatka – klej) powinno nastąpić w jak najkrótszym czasie po przyklejeniu płyt styropianowych i aplikacji łączników mechanicznych po odpowiednim przygotowaniu powierzchni (przeszlifowaniu tarką do styropianu lub grubym papierem ściernym wszelkich uskoków i nierówności). Jeśli w izolacji są widoczne szczeliny, należy je najpierw wypełnić, np. odpowiednią pianą poliuretanową.

Analizując najczęściej zgłaszane problemy dotyczące trudności w stosowaniu szarych płyt styropianowych czy też ich zachowania się po przyklejeniu do ściany, można stwierdzić, że dotyczyły one sytuacji, w których zbagatelizowano zalecenia systemodawcy oraz producenta płyt styropianowych w zakresie warunków ich przechowywania i aplikacji. Od kilku lat zauważalny jest jednak wzrost świadomości środowiska wykonawców dotyczącej aplikacji szarych płyt styropianowych, dlatego zgłaszane problemy odnoszą się częściej do sytuacji, w których ocieplenie ścian zewnętrznych realizowane jest w systemie gospodarczym.

Fot. 2 Nakładanie kleju na płytę styropianową metodą obwodowo-punktową

Opłacalna inwestycja

Styropiany szare kosztują ok. 25- 30% więcej niż odmiany białe, a mimo to ich udział w sprzedaży od kilku lat sukcesywnie wzrasta i można się pokusić o prognozę, że w nadchodzących latach szare styropiany wyrównają, a nawet przekroczą udział w sprzedaży i zastosowaniu materiału białego. Różnicę w cenie ich zakupu równoważy bowiem fakt, że szary styropian pozwala znacząco zmniejszyć grubość zainstalowanych płyt bez szkody dla bilansu energetycznego budynku. Zastosowanie szarych płyt to nie tylko mniejsza liczba metrów sześciennych samego styropianu, ale również mniejsze zużycie innych materiałów składających się na system ociepleń (siatki zbrojącej, zaprawy klejowej i wyprawy tynkarskiej). Oznacza to niższe koszty samych materiałów oraz obróbki całego ocieplenia. Dokonując rachunku ekonomicznego, warto pamiętać, że im skuteczniejsze ocieplenie, tym wyższe oszczędności w kosztach ogrzewania i klimatyzacji, a w konsekwencji – wyższa stopa zwrotu inwestycji ociepleniowej.

Fot. 3 Wykonywanie ocieplenia ścian pod osłoną siatek

Przyszłość termoizolacji

Szare płyty styropianowe to zdecydowanie jedna z najnowocześniejszych i najtańszych opcji wykonania izolacji spełniającej oczekiwania budownictwa energooszczędnego i pasywnego, a także wymagania, jakie są i będą stawiane nowo powstającym i remontowanym budynkom, zwłaszcza po 2021 r. Warto rozważyć zastosowanie szarego styropianu wobec tych wymagań już teraz, na etapie projektowania. Rosnące ceny energii oraz oczekiwania inwestorów wobec rozwiązań obniżających koszty utrzymania domu czy mieszkania wpływają na rosnącą popularność szarego styropianu. Należy jednak pamiętać o konieczności utrzymania wysokiej kultury wykonawczej wobec tego materiału jako szczególnie wymagającego. Dobór odpowiednich materiałów systemowych (kleje, siatki, łączniki), a przede wszystkim rzetelność, odpowiednia wiedza i praktyka wykonawcy pozwolą na uniknięcie awarii wykonanej izolacji i przełożą się na jej efektywną długoletnią pracę.

Marcin Jaroszyński

Polskie Stowarzyszenie Producentów Styropianu

Zdjęcia: PSPS