Dobrze dobrana izolacja cieplna jest jednym z najważniejszych elementów poprawnie zaprojektowanego budynku. Zapewnia ona komfort cieplny we wnętrzu budynku, zarówno zimą, jak i latem, dzięki odpowiedniej termoizolacyjności oraz eliminowaniu ryzyka powstawania mostków termicznych. Jednocześnie trwale zabezpiecza konstrukcję budynku, umożliwiając jej prawidłową pracę zawsze w dodatnich temperaturach.
Materiał, z którego wykonana jest izolacja cieplna, musi zatem charakteryzować się odpowiednią izolacyjnością cieplną, być trwały i odporny na czynniki zewnętrzne (wilgoć, zacinające deszcze, mróz, śnieg oraz cykliczne skoki temperatury). W zależności od konkretnego zastosowania musi mieć również odpowiednią wytrzymałość mechaniczną, dyfuzyjność oraz odpowiednie właściwości aplikacyjne umożliwiające wbudowanie izolacji w sposób prosty, ale przede wszystkim skuteczny.
Dostępne na rynku materiały termoizolacyjne – polistyren ekspandowany (popularnie nazywany styropianem) w wersji białej oraz grafitowej, wełna mineralna, zarówno skalna, jak i szklana, polistyren ekstrudowany (XPS), poliuretan (PUR/PIR) czy aerożel – w mniejszym lub większym stopniu charakteryzują się wymienionymi właściwościami. Jak na ich tle prezentuje się izolacja ze sztywnej piany fenolowej?
Izolacyjność termiczna
Współczynnik przewodzenia ciepła λ rdzenia izolacyjnego płyt z piany fenolowej wynosi 0,024 W/(m·K) przy grubości izolacji 20–24 mm, 0,023 W/(m·K) przy grubości izolacji 25–44 mm i 0,021 W/(m·K) przy grubości izolacji ≥ 45 mm. Są to jedne z najniższych wartości współczynnika przewodzenia ciepła, jakie uzyskują dostępne na naszym rynku materiały termoizolacyjne, przy stosunkowo niskiej grubości materiału. Są one niższe od wartości uzyskiwanych przez najpopularniejsze materiały termoizolacyjne, tzn. styropian i wełnę mineralną, które też muszą być układane w grubszej warstwie, by osiągnąć tę samą izolacyjność cieplną. Dla porównania: obecnie, aby spełnić obowiązujące wymagania w zakresie izolacyjności cieplnej budynków mieszkalnych, należy w systemie ETICS zastosować materiał izolacyjny o grubości 120–135 mm (przy U = 0,25 W/(m²·K)). Tymczasem zastosowanie płyt z piany fenolowej pozwala na uzyskanie przez ścianę takich samych parametrów ochrony cieplnej już przy grubości 70 mm.
Wysoką izolacyjność termiczną płyty z piany fenolowej uzyskują dzięki zamkniętej budowie komórkowej (strukturę wybranych materiałów termoizolacyjnych przedstawiają fot. 1–3). Budowa zamkniętokomórkowa sprawia również, że piana fenolowa odporna jest na przenikanie i chłonięcie wilgoci, co jeszcze bardziej uwypukla jej właściwości cieplne. Zawilgocenie sprawia bowiem, że nawet najlepsza izolacja traci znacznie, bo nawet do 80%, swoje właściwości termoizolacyjne.
Zastosowanie, aplikacja, ciężar
Piana fenolowa jest produktem ze sztywnym rdzeniem, obustronnie pokrytym na etapie produkcji welonem szklanym. Płyta zatem nie jest w stanie lekko się naddać przy izolowaniu takich elementów budynku, które mają krzywizny. Nie może więc być zastosowana w tak wielu aplikacjach jak materiał elastyczny, np. wełna mineralna. Produkt może być jednak z powodzeniem stosowany do izolowania:
- dachów płaskich,
- dachów skośnych,
- ścian zewnętrznych dwuwarstwowych,
- murów szczelinowych (ścian trójwarstwowych),
- podłóg, tarasów,
- konstrukcji szkieletowych.
Na etapie montażu płyta fenolowa jest z kolei mniej wymagająca niż wełna mineralna. Podczas cięcia i układania produkt nie pyli i nie kłuje. Płyty należy ciąć za pomocą piły o drobnych zębach lub nacinać ostrym nożem, a następnie przełamywać płytę wzdłuż linii prostej i przecinać ją po drugiej stronie. Płyty z piany fenolowej są lekkie. Ich ciężar nie przekracza 35 kg/m³. Dostarczane są na budowę w zabezpieczonych paczkach lub na paletach. Produkt jest oznakowany i owinięty polietylenową folią kurczliwą. Liczba płyt w paczkach zależy od ich grubości i jest określona w liście asortymentowej.
Wytrzymałość mechaniczna i odporność ogniowa
Materiał izolacyjny stosowany na dachach płaskich musi spełniać wysokie wymogi związane z wytrzymałością na ściskanie. Sztywne płyty izolacyjne z piany fenolowej charakteryzują się wysoką wytrzymałością na ściskanie, bo wynoszącą 100 kPa przy 10-proc. odkształceniu względnym. Właściwość ta jest wyższa niż w przypadku wełny mineralnej i styropianu, ale niższa niż płyt z polistyrenu ekstrudowanego.
Parametr wytrzymałości na ściskanie jest również bardzo istotny przy ocieplaniu budynków, zwłaszcza w pasie do 1,5 m wysokości od poziomu gruntu. W tym pasie występuje wysokie ryzyko uszkodzeń mechanicznych elewacji, np. na skutek opierania o ścianę różnych przedmiotów, uderzeń, np. piłką, czy też celowych aktów wandalizmu. Dzięki zastosowaniu sztywnych płyt z piany fenolowej ryzyko to zostaje zredukowane.
Sztywne tworzywo piankowe zawierające antypireny gwarantuje dobrą ochronę przeciwpożarową. Ze względu na właściwości samoutwardzalne (duroplasty) nie topi się, jest trudno zapalne i wykazuje się wysoką odpornością na płomień. System ETICS wykorzystujący pianę fenolową jako materiał termoizolacyjny osiąga europejską klasyfikację ogniową na poziomie B-s1,d0.
Trwałość i ochrona środowiska
Poprawne zastosowanie izolacji z piany fenolowej gwarantuje nieograniczoną czasowo trwałość. Produkt zachowuje początkowe własności termoizolacyjne przez cały okres eksploatacji.
W tym miejscu należy zwrócić uwagę na to, że trwałość izolacji zależy również od warunków użytkowania budynku i postępowania w trakcie montażu oraz stosowania produktu zgodnie z obowiązującymi instrukcjami i krajowymi przepisami budowlanymi.
Przy produkcji piany fenolowej obowiązują rygorystyczne normy dotyczące jakości. Ponadto sztywne tworzywo piankowe nie zawiera freonów (CFC i HCFC). Prawidłowo wbudowana izolacja z piany fenolowej zapobiega zanieczyszczeniu środowiska dzięki obniżeniu emisji gazu, sadzy i pyłu.
PODSUMOWANIE
Izolacje z piany fenolowej osiągają podobne do innych materiałów termoizolacyjnych właściwości, ale także się spośród nich wyróżniają, np. wartością izolacyjności cieplnej, odpornością na absorpcję wody oraz trwałością. Dzięki tym cechom decydują o lepszej charakterystyce energetycznej budynku i zapewniają komfort pomieszczeń mieszkalnych. Koszty zastosowania izolacji fenolowej w budynku zwracają się więc dzięki znacznemu obniżeniu kosztów ogrzewania zimą i ewentualnego chłodzenia latem.
