Większość inwestorów zastanawia się, jaki materiał izolacyjny wybrać - wełnę czy styropian? Oba rozwiązania mogą być stosowane zarówno na nowo wznoszonych budynkach, jak i tych poddawanych termomodernizacji. Pomiędzy styropianem a wełną mineralną istnieją jednak znaczące różnice, które mogą zadecydować o wyborze konkretnego materiału izolacyjnego, a tym samym całego systemu ociepleniowego.

Poniżej przedstawiamy te cechy obu rozwiązań, które mogą być przydatne inwestorowi na etapie planowania ocieplenia budynku. Oznacza to, że nie jest to pełna ocena i nie zawiera analizy właściwości cieplno-wilgotnościowych przegród ani ich specyfiki konstrukcyjno-materiałowej, a jedynie wskazuje na te cechy obu rozwiązań (ocieplenie na wełnie i styropianie), które ze względu na ich praktyczne zastosowanie, mogą okazać się istotne dla Inwestora planującego ocieplenie domu.

Izolacyjność termiczna – najczęściej charakteryzowana współczynnikiem przewodzenia λ. Dla styropianu fasadowego najczęściej spotykany parametr jest w przedziale od 0,030 (tzw. styropian grafitowy)  – 0,042 W/mK, a dla wełny mineralnej, rekomendowanej do ociepleń metodą  ETICS, ta wielkość znajduje się w przedziale od 0,036 – 0,042 W/mK zależnie od typu, producenta, a nawet grubości płyty. 

Ciężar ocieplenia  -  wełna fasadowa (w zależności od rodzaju) jest od 5 do 9 razy cięższa od styropianu, dodatkowo o około 15% wyższe jest zużycie klejów stosowanych do przyklejania wełny i zatapiania siatki z włókna szklanego. Sytuacja taka ma przełożenie, zarówno na większe obciążenie elewacji, jak i pewne utrudnienie wykonawstwa (wyższa pracochłonność). Ciężar ocieplenia zazwyczaj nie stanowi żadnego problemu dla ścian jednowarstwowych lub nowych np. trójwarstwowych, jest natomiast pewnym problemem dla ścian prefabrykowanych, żelbetowych trójwarstwowych, gdzie połączenie ściany osłonowej (fakturowej) z nośną może być skorodowane.  Dla pokazania proporcji wagowych prezentujemy  ciężar ociepleń z wełną i styropianem. Średnio jeden 1 m2 docieplenia na styropianie o grubości 10 cm waży około  15 kg, na tzw. wełnie lamelowej* o tej samej grubości  dochodzi do około  22 kg, a na wełnie o zaburzonym laminarnym układzie włókien tzw. płyta fasadowa*  nawet do około 27 kg. 

Sposób montażu – wełna w odróżnieniu od styropianu wymaga dodatkowego przetarcia wstępnego klejem w fazie przyklejania i zatapiania siatki z włókna szklanego. Wełna fasadowa typu płyta, zawsze oprócz klejenia musi być kotwiona mechanicznie (za pomocą łączników mechanicznych)  do podłoża łącznikami z trzpieniem stalowym  w ilości większej niż wymaga tego minimalne kotwienie mechaniczne płyt ze styropianowych. W przypadku styropianu istnieje możliwość niestosowania dodatkowego łączenia mechanicznego ponad klejowe, jeśli podłoże jest odpowiednio pewne, wysokość ściany nie przekracza 12 m  i grubość styropianu jest równa lub mniejsza od 15 cm. Wełna lamelowa nie zawsze musi być kotwiona mechanicznie do podłoża, jednak zawsze klejona jest na tzw. grzebień na stosunkowo cienkiej warstwie kleju, dlatego nie nadaje się do ocieplenia ścian wykazujących pewne nawet niewielkie  krzywizny. Przy klejeniu wełny lamelowej do podłoża obowiązują zasady podobne jak przy klejeniu płytek ceramicznych (staramy się uzyskać efekt ,,zassania” płyty do podłoża).  Płyty z wełny lamelowej są elementami relatywnie mniejszymi niż płyty styropianowe, stąd ich montaż jest bardziej pracochłonny.  Obróbka, przycinanie, szlifowanie wełny jest nieco bardziej uciążliwe niż te same czynności wykonywane na styropianie. Te wszystkie szczegóły montażowe mogą wpływać  na wzrost kosztów wykonania ocieplenia z wełny w stosunku do ocieplenia na styropianie. 

Przepuszczalność pary wodnej – ocieplenia na wełnie mają znacząco wyższe od styropianu zdolności przepuszczania pary wodnej, mowa tu o wielokrotności. Warstwy kleju i tynków znajdujące się od zewnątrz  zarówno na wełnie jak i styropianie stanowią pewien opór dyfuzyjny przy styropianie mniej istotny (z uwagi na relatywnie niską paroprzepuszczalność styropianu), a w odniesieniu do  wełny mineralnej pokaźny. Dlatego w systemach ociepleniowych z wełną mineralną należy  stosować  tynki i farby o wysokiej przepuszczalności pary wodnej.  Ściany budynków nowo wykonanych posiadające dużą wilgotność technologiczną, znacznie szybciej wysychają w przypadku docieplenia ich wełną mineralną, co również wykazały badania prowadzone przez ITB i opublikowane w instrukcji 447/2009 dotyczącej technologii ETICS. Nie stanowi to jednak technicznego ograniczenia do ociepleń takich ścian styropianem, które wówczas wysychają nieco później. 

Odporność na działanie ognia – ocieplenie na styropianie (prawie wszystkie) są sklasyfikowane w zakresie nierozprzestrzeniania ognia jako nierozprzestrzeniające ognia (NRO) a w zakresie niepalności jako palne. Ocieplenia na wełnie mineralnej z tynkami mineralnymi sklasyfikowane są w większości  w zakresie niepalności jako niepalne (z tego wynika również nierozprzestrzenianie ognia). W związku z tym mogą być stosowane w wyższych partiach budynków i na stropach garaży od strony sufitów. Sama wełna jest materiałem niepalnym często służącym do podnoszenia odporności ogniowej innych elementów. W tej kategorii oceny wełna jest na bardzo mocnej pozycji w stosunku do styropianu. 

Izolacyjność akustyczna – wg naszej oceny wełną jako materiał włóknisty może być nieco nie najlepszym izolatorem  akustycznym niż styropian, choć należy podkreślić, że w tej kategorii ewentualna izolacyjność akustyczna obu materiałów jest jedynie składową tego, co wnosi również ściana zewnętrzna. 

Koszt ogólny inwestycji w ocieplenie – rzecz dla wielu z nas ważna, stanowi również często parametr wpływający istotnie na czas zwrotu z inwestycji.  Ocieplenia na wełnie mineralnej w układzie podobnym jak na styropianie (identyczna grubość termoizolacji i te same warstwy wykończeniowe) mogą być nawet o około  50% droższe. Ich koszt podnosi droższy materiał termoizolacyjny, wyższe zużycia przeważnie nieco droższych klejów, zastosowanie droższych łączników i większej ich ilości oraz wyższy koszt robocizny (o około 10-20 %).   

STYROPIAN (EXPANDOWANY POLISTYREN EPS)

Pomimo, iż na pierwszy rzut oka styropian  wydaje się być materiałem jednorodnym, w rzeczywistości jest kompozytem, mieszaniną składającą się z dwóch substancji, stałej czyli polistyrenu, który to zajmuje zaledwie około 2% objętościowych oraz gazu, którym jest powietrze powyżej 98% objętościowych. W trakcie spieniania granulat polistyrenu zwiększa swoją objętość kilkudziesięciokrotnie. W milionach mikroskopijnych komórek zamknięte jest powietrze, których bardzo cienkie ściany stanowi polistyren. To powoduje, że spieniony polistyren staje się wyśmienitym izolatorem cieplnym. Zamknięte w małych komórkach powietrze praktycznie nie ulega konwekcji (czyli samoistnemu ruchowi pod wpływem zmiany gęstości w wyniku ogrzewaniu lub chłodzenia).

Zdjęcie powierzchni styropianu wraz z powiększeniem

W budownictwie styropian dystrybuowany jest w postaci płyt, najczęściej o wymiarach 100x50 cm, których cechy i właściwości fizyczne producenci mają obowiązek deklarować do normy PN-EN 13163

Wymiary typowych płyt EPS

Styropian możemy podzielić na:

 

 

WEŁNA MINERALNA

 

WełnĘ mineralnĄ  możemy podzielić na :

A.) skalną (nazywaną również kamienną)

Głównym surowcem używanym do jej produkcji jest bazalt, a także materiały pochodzące z recyklingu produkcyjnego. Wełna  powstaje  podczas wytapiania mieszaniny surowców w temperaturze  około 1400 °C.  Powstałe włókna zlepia się później specjalną żywicą oraz dodatkiem hydrofobizatorów,  następnie formowane są płyty.

B.) szklaną

Powstaje w podobny sposób z tym, Że surowcem do jej produkcji jest  piasek kwarcowy i stłuczka szklana wytapiane w nieco niższej temperaturze - około 1000°C.

Podobnie jak w styropianie, dużą izolacyjność cieplną wełna mineralna zawdzięcza milionom mikroskopijnych komórek zbudowanych z nitek wełny oraz uwięzionego w nich powietrza. 

Zdjęcie powierzchni wełny mineralnej wraz z powiększeniem

W budownictwie płyty z wełny mineralnej dystrybuowane są w dwóch postaciach:
1) Płyt z wełny mineralnej standardowe (o zaburzonym układzie włókien) najczęściej o wymiarach: 1000x600mm

Wymiary typowych płyt z wełny mineralnej

2.) Płyt z wełny mineralnej lamelowe (o prostopadłym układzie włókien), najczęściej o wymiarach: 1200x200mm

Wymiary typowych płyt z wełny mineralnej lamelowej

Porównanie płyt z wełny mineralnej: po lewej lamelowa, po prawej - standardowa

Układ włókien prostopadły do powierzchni czołowej płyt (wełna lamelowa górna płyta), wełna o zburzonym układzie włókien  (płyta dolna).

Cechy i właściwości fizyczne płyt z wełny mineralnej  producenci mają obowiązek deklarować do normy PN-EN 13162.

Przykładowe zastosowanie płyt z wełny mineralnej na elewacji budynku.

Przykładowe zastosowanie płyt styropianowych na elewacji budynku.