Styropian jako materiał izolacyjny

Termoizolacja budynku staje się powoli jednym z jego najważniejszych elementów z uwagi na konieczność spełniania obowiązujących norm, ale także z racji jej znaczenia dla kosztów eksploatacji budynku. Wśród materiałów, które mogą zostać użyte do wykonania izolacji cieplnej, niesłabnącym powiedzeniem cieszy się klasyczny styropian. Jest on jednym z najczęściej wybieranych materiałów, a jego parametry sprawiają, że znakomicie odgrywa swoją rolę.

Znaczenie właściwego doboru materiału do termoizolacji budynku

Wydatki związane z ogrzewaniem należą do najwyższych, jeśli chodzi o koszty utrzymania budynku. Zapewnienie właściwej termoizolacji, które ograniczy ucieczkę ciepła przez tworzenie się mostków termicznych, jest jedną z bardziej istotnych kwestii, której należy poświęcić uwagę podczas decyzji o budowie lub modernizacji domu albo obiektu użytkowego. Będzie to miało dużo większe znaczenie także z uwagi na wprowadzenie nowych wymagań co do wartości współczynnika Ep, który określa maksymalne zapotrzebowanie budynku na nieodnawialną energię pierwotną do ogrzewania, wentylacji, chłodzenia, przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz oświetlenia w stosunku rocznym, wynoszącą od 2021 roku 70 kWh/m2, zamiast obowiązujących wcześniej 95 kWh/m2. Podniesienie tego parametru pociąga za sobą także zwiększenie oczekiwań co do wartości współczynnika przenikania ciepła U, który będzie wynosił zaledwie 0,20 W/m2K dla ścian zewnętrznych wobec 0,23 W/m2K będącego normą do tej pory oraz 0,15 W/m2K dla dachów przy 0,18 W/m2K do 2021 roku. Nieuchronnie wiąże się to z koniecznością stosowania grubszych warstw klasycznego styropianu albo z zakupem jego ulepszonych odmian – zauważa przedstawiciel firmy Sinus, specjalizującej się w hurtowej sprzedaży materiałów budowlanych.

Podstawową technologią stosowaną obecnie przy budowie domów, jest wznoszenie ścian dwuwarstwowych. Poza murem nośnym wykonanym z odpowiedniego materiału np. bloczków z betonu komórkowego, keramzytu czy cegieł konieczne jest ułożenie zewnętrznej warstwy termoizolacyjnej. Najczęściej inwestorzy decydują się na zastosowanie metody lekkiej mokrej, nazywanej też bezspoinową albo systemem ETICS. W ramach izolowania ścian przyklejane są do ich powierzchni sztywne płyty z materiału o prawidłowej grubości, gwarantujące uzyskanie właściwych parametrów cieplnych. Płyty przykleja się z użyciem właściwie dopasowanej do ich rodzaju zaprawy klejowej, a na wyższych budynkach są one dodatkowo kotwione przy pomocy specjalnych kołków rozporowych z dużą główką, co poprawia ich stabilność. Na nich w kolejnej warstwie kleju zatapiana jest siatka zbrojeniowa, a na wierzchu układa się tynk cienkowarstwowy, który zabezpiecza całość przed działaniem warunków zewnętrznych – wnikaniem wody opadowej i działaniem wiatru.

Materiał termoizolacyjny używany w metodzie lekkiej mokrej to sztywne płyty z wełny mineralnej, pianki PIR albo PUR, a także cieszący się największą popularnością klasyczny styropian. Jest on chętnie wybierany z uwagi na swoje dobre parametry termiczne, a także łatwą dostępność oraz atrakcyjną cenę, które jest sporo niższa niż innych oferowanych izolacji. Znaczenie dla powodzenia styropianu ma też łatwość jego transportu i obróbki, a także fakt, że większość ekip zajmujących się dociepleniami bardzo dobrze opanowała technologię jego montażu. Styropian jest też często wybierany do ocieplenia dachów, choć w tym przypadku jego stosowanie jest nieco trudniejsze, jeśli inwestor wybiera metodę podkrokwiową, wymaga bowiem precyzyjnego docinania płyt na odpowiedni wymiar. O wiele łatwiejsze jest natomiast jego użycie na dachach płaskich, zarówno jeśli w grę wchodzi stropodach wentylowany, jak i klasyczny dach płaski lub jego odwrócona wersja. Możliwe jest również użycie styropianu w izolacji nakrokwiowej, jednak w takim przypadku konieczne będzie zdecydowanie się na odmianę lepiej znoszącą nacisk, a więc na styrodur. Jest on również często używany przy izolowaniu stropów i podłóg.

Rodzaje styropianu i ich stosowanie

Klasyczny styropian wykorzystywany do dociepleń to polistyren EPS. Jego właściwości termoizolacyjne wynikają z jego budowy – składa się z niewielkich kulek, w których znajdują się dość małe zamknięte pory wypełnione powietrzem. Pełni ono funkcję skutecznego izolatora, a przy tym wpływa na niską wagę gotowych płyt. Styropian EPS powstaje z mieszaniny styrenu z pentanem, który odgrywa rolę środka porotwórczego. Produkcja odbywa się w wysokiej temperaturze zbliżającej się do 100°C oraz obecności pary wodnej. W wyniku procesu w tworzących się niedużych granulkach uwięzione zostaje powietrze atmosferyczne. Kulki styropianowe są półproduktem, który następnie umieszczany jest w dużych formach i podgrzewany. Sprawia to, że powierzchnia kulek ulega częściowemu stopieniu, a one same łączą się ze sobą, przybierając kształt formy, w której zostały umieszczone. Ostatnim etapem jest cięcie styropianu na płyty o potrzebnych rozmiarach.

Klasyczny styropian EPS charakteryzuje się współczynnikiem przewodzenia ciepła λ wynoszącym do 0,034 do 0,045 W/m·K. W obliczu nowych parametrów określonych w wymaganiach technicznych warstwa styropianu EPS będzie musiała jednak być grubsza niż do tej pory. Jej grubość można oszacować, dzieląc wartość współczynnika przewodzenia ciepła λ przez obowiązkowy poziom współczynnika przenikania ciepła U. Dla styropianu EPS o λ = 0,034 wystarczające będzie na ogół około 23 cm styropianu, jeśli jednak λ okaże się niższa, grubość należy odpowiednio zwiększyć. Polistyren ekspandowany wyróżnia się wysokim współczynnikiem dyfuzyjności, jest więc nieprzepuszczalny dla pary wodnej. Ma również niewielką nasiąkliwość, więc dobrze znosi kontakt z wodą.

Poza klasycznym styropianem EPS w kolorze białym dostępny jest również styropian grafitowy, który ma kolor szary. Wynika on z tego, że do jego produkcji jest stosowana domieszka grafitu, który jest w stanie blokować emisję promieniowania podczerwonego. Zatrzymanie fal o tej długości oznacza, że większa ilość energii pozostaje wewnątrz budynku, a tym samym straty ciepła są mniejsze. Dodatkową zaletą styropianu grafitowego jest fakt, że wartość jego współczynnika przewodzenia ciepła λ wynosi od 0,031 do 0,033 W/m·K. Oznacza to aż kilkucentymetrową różnicę w grubości płyt przy tej samej wartości osiąganego współczynnika przenikania ciepła U. Minusem stosowania styropianu grafitowego jest jego wyższa niż w przypadku styropianu EPS cena, a także podatność na działanie promieniowania UV. Styropian grafitowy pod wpływem ultrafioletu szybko ulega deformacjom prowadzącym do jego zniszczenia. Docieplanie nim budynku musi się więc odbywać bez dłuższych przerw, a budynek w krótkim czasie musi zostać starannie otynkowany.

Dobre parametry termiczne styropianu w połączeniu z niską ceną sprawiają, że jego popularność wciąż utrzymuje się na wysokim poziomie i nic nie wskazuje na to, by miało się to w najbliższym czasie zmienić. Docieplenie ze styropianu można wykonać szybko, a montaż jest stosunkowo nieskomplikowany i nie przysparza większych trudności. Dla wielu inwestorów liczy się także łatwa dostępność oraz bardzo prosta obróbka elementów.