Izolacje termiczne dachów skośnych

Izolacyjność termiczna dachu | Ocieplanie dachów | Dachy skośne | Konstrukcja dachu
Izolacje termiczne dachów skośnych | Thermal insulation of pitched roofs
Izolacje termiczne dachów skośnych | Thermal insulation of pitched roofs
Archiwa autorów

Stopniowe zaostrzanie wymagań prawnych dotyczących izolacyjności budynków może prowadzić do zmiany konstrukcji przegród oraz do poszukiwań lepszych materiałów termoizolacyjnych. Zmienić może się m.in. sposób budowy dachów opartych o więźby dachowe, tzw. dachów skośnych.

W 2010 r. opublikowano Dyrektywę Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/UE w sprawie charakterystyki energetycznej budynków [1], w której określono program poprawy efektywności energetycznej.

W związku z postanowieniami tego dokumentu w Unii Europejskiej od 2021 r. mają powstawać budynki o niemal zerowej charakterystyce energetycznej, zużywające minimalną ilość energii, która powinna pochodzić w bardzo dużym stopniu ze źródeł odnawialnych wytwarzanych na miejscu lub w pobliżu budynku.

Zobacz też: Szczelność na przenikanie powietrza

Pod wpływem postanowień europejskich w Polsce znowelizowano wymagania prawne, obniżono dopuszczalną prawem energochłonność budynków oraz określono zmiany wymagań w tym zakresie. Wprowadzono nowe wymagania dotyczące izolacyjności termicznej przegród budowlanych oraz wskaźnika nieodnawialnej energii pierwotnej EP przy zachowaniu odpowiedniego klimatu pomieszczeń.

Blachy Pruszyński

Wymagania prawne wobec dachów na 2014 r., 2017 r. i 2021 r.

Dach jest jedną z najważniejszych przegród w budynku. Jego najistotniejsze funkcje to:

  • zapewnienie odpowiedniej wytrzymałości konstrukcyjnej, pozwalającej użytkować dach zgodnie z przeznaczeniem,
  • ochrona przed wpływem czynników atmosferycznych, takich jak temperatura, wiatr, deszcz, śnieg,
  • ochrona przed hałasem.

Dach może mieć decydujący wpływ na zużycie energii, zwłaszcza w budynkach niskich.

Geometria budynku jest jednym z istotnych elementów mających wpływ na straty ciepła. W budynkach, w których powierzchnia dachu FD/Ve > 0,1 m-1, udział strat ciepła przez dach jest znaczący.

ABSTRAKT

W artykule omówiono problemy izolacyjności termicznej dachów skośnych. Podano wymagania dotyczące maksymalnych wartości współczynnika przenikania ciepła dachu oraz standardów NF15 i NF40. Omówiono najczęściej spotykane konstrukcje dachów i oceniono sposoby ich izolowania.

The article discusses issues related to thermal performance of pitched roofs. It specifies the requirements concerning maximum values of the roof heat transfer coefficient, as well as NF15 and NF40 standards. The article also discusses the most frequently encountered roof structures and evaluates the methods of insulating them.

W budynkach jednorodzinnych iloraz ten przekracza FD/Ve > 0,2 m-1. W takiej sytuacji statyczne straty ciepła przez dach są największe. W większości przypadków straty przez dach wynoszą ok. 15–20% wszystkich strat ciepła w budynku. W niektórych przypadkach mogą przekraczać nawet 25%.

Drugim istotnym parametrem, mającym wpływ na straty ciepła, jest wartość współczynnika przenikania ciepła U, którego graniczne wartości określono w Rozporządzeniu Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 r. zmieniającym rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [2].

Stopniowe zaostrzenia przepisów obejmują wymagania izolacyjne przegród oraz wymagania ogólne w zakresie wskaźnika nieodnawialnej energii pierwotnej EP.

Przeczytaj: Polski rynek pokryć dachowych w 2014 r.

Od 2014 r. w odniesieniu do temperatury wewnętrznej powyżej 16°C UC(maks.) ≤ 0,2 W/(m2·K). Przepisy ulegną kolejnemu zaostrzeniu w 2017 r. oraz 2021 r. i będą wynosić odpowiednio 0,18 W/(m2·K) i 0,15 W/(m2·K).

W TABELI 1 przedstawiono maksymalne wartości współczynnika przenikania ciepła. Warto zaznaczyć, że w przypadku budynków zajmowanych przez władze publiczne oraz będących ich własnością przepisy z 2021 r. będą obowiązywać już od 2019 r.

Wymagania izolacyjne budynków NF15 i NF40

Od lipca 2013 r. określono również inne standardy budynków jedno- i wielorodzinnych z dotacją z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej (NFOŚiGW) - NF15 i NF40 (TABELA 2).

 

W przypadku wykonywania budynków jednorodzinnych NF15 i NF40 maksymalne dopuszczalne wartości współczynnika przenikania ciepła powinny wynosić:

 

  • dla strefy klimatycznej I, II i III: Udachu ≤ 0,10 W/(m2·K),
  • dla strefy klimatycznej IV i V: Udachu ≤ 0,08 W/(m2·K).

W odniesieniu do budynków wielorodzinnych i wszystkich stref klimatycznych wynoszą odpowiednio:

  • dla NF15: Udachu ≤ 0,12 W/(m2·K),
  • dla NF40: Udachu ≤ 0,15 W/(m2·K).

Niższe powinno być również zużycie energii użytkowej:

  • dla NF15: EU ≤ 15 kWh/m2·rok,
  • dla NF40: EU ≤ 40 kWh/m2·rok.

W niektórych przypadkach spełnienie wymagań dotyczących energii użytkowej (EU) będzie wymagać projektowania przegród o niższych wartościach współczynnika przenikania ciepła.

Racjonalna izolacyjność termiczna dachu

Uzyskanie optymalnej izolacyjności przegrody wymaga ustalenia kilku istotnych parametrów mających wpływ na wyniki końcowe. Jednym z nich jest trwałość przegrody. Zagadnienie, choć z pozoru proste, ostatecznie wydaje się najtrudniejsze. Trwałość przegrody można rozpatrywać pod różnym kątem:

  • degradacji materiałów użytych do budowy,
  • technicznego starzenia się materiałów,
  • prawnej utraty parametrów spełniających wymagania,
  • aspektów ekonomicznych.

Najczęściej za trwałość elementu budynku uznaje się tę część, której uszkodzenie decyduje o prawidłowym funkcjonowaniu elementu. W odniesieniu do dachów wpływa na to głównie rodzaj i jakości pokrycia dachowego. Po części zależy również od:

  • poprawnie zaprojektowanej konstrukcji dachu,
  • prawidłowo zastosowanych materiałów,
  • dobrego wykonawstwa,
  • warunków eksploatacji.

Jeżeli wszystkie powyższe warunki są spełnione, można przyjąć, że o trwałości decyduje jakość warstwy zewnętrznej.

Korzyści płynące z przyjęcia odpowiednich rozwiązań mogą być stosunkowo długie, np. trwałość użytkową dobrej dachówki ceramicznej oszacowano na nawet 40 lat, a pokrycia z papy na mało trwałej osnowie tylko na 10 lat.

Zobacz także: Farby ekologiczne odbijające promieniowanie słoneczne przeznaczone do renowacji pokryć dachowych

Trwałość jest niezwykle ważnym czynnikiem mającym wpływ na wynik optymalizacji. W TABELI 3 zamieszczono przykładowe trwałości użytkowe różnych pokryć dachowych mające podstawowe znaczenie dla trwałości dachu.

Podczas wyznaczania optymalnej izolacyjności termicznej dachu znaczenia mają także inne czynniki, głównie:

  • cena energii,
  • koszty budowy dachu,
  • wzrost cen nośników energii,
  • koszty okresowych remontów i napraw.

W ciągu 30-40 lat trudno prognozować zmienność tak wielu czynników, a nieznaczne odchylania od przyjętych założeń mogą wskazać zupełnie inną optymalną wartość współczynnika przenikania ciepła dachu. Na potrzeby artykułu poddano analizie dachy o izolacji międzykrokwiowej i nakrokwiowej. Założono, że:

  • cena ciepła wynosi 60 zł/GJ (0,216 zł/kWh);
  • wzrost cen nośników energii wyniesie średnio 5,5% rocznie;
  • utrata wartości pieniądza w czasie wynosi 3%;
  • dach kryty jest dachówką ceramiczną o trwałości T = 30 lat;
  • dach kryty jest blachodachówką o trwałości T = 20 lat.

W TABELI 4 podano opis analizowanych dachów.

Optymalna wartość współczynnika przenikania ciepła Udachu, przy ogrzewaniu z ciepła sieciowego lub z kotłowni gazowej (koszt ok. 60 zł/GJ) już dziś jest niższa od minimalnych wymagań prawnych stawianych w 2021 r.

Przy optymalnej wartości współczynnika przenikania ciepła czas zwrotu poniesionych nakładów jest stosunkowo duży. W zależności do sytuacji waha się od 17 do nawet 28 lat.

Materiały do ocieplania dachów skośnych

Warto przeczytać
10 lat cyklu ABC sztuki dekarskiej

Instalacja piorunochronna
na dachu

Obecnie najczęściej stosowanym izolatorem termicznym są włókniste materiały izolacyjne pochodzenia skalnego lub szklanego.

Jeśli chodzi o właściwości izolacyjności termiczne tego typu materiałów, to dostępne są wyroby budowlane o deklarowanym współczynniku przewodzenia ciepła λD = 0,030–0,044 W/(m·K).

Rzadziej stosowane są materiały izolacyjne pochodzenia drzewnego o λD = 0,038–0,044 W/(m·K).

Na rynku dostępne są również coraz popularniejsze materiały z włókien celulozowych. Występują one w postaci luźnej i aplikowane są w przegrody najczęściej pneumatycznie. Wartość ich deklarowanego współczynnika przewodzenia ciepła wynosi λD = 0,037–0,043 W/(m·K).

Stosowanie materiałów do izolacji dachu o wartościach wyższych niż 0,036 W/(m·K) stwarza trudności konstrukcyjne. Przyszłością są rozwiązania λD < 0,03, 0,025 W/(m·K), a nawet niższe.

Efektywność ekonomiczną izolacyjności termicznej wyrobu budowlanego można łatwo określić i porównać za pomocą prostej analizy ekonomicznej:

Eeko,λ = KM,T · λobl.

gdzie:

Eeko,λ - efektywność ekonomiczna izolacji termicznej analizowanego materiału termoizolacyjnego,
KM,T - koszt 1 m3 materiału termoizolacyjnego,
λobl. - obliczeniowy współczynnik przewodzenia ciepła.

Alternatywą dla materiałów izolacyjnych pochodzenia naturalnego są materiały wytwarzane z tworzyw sztucznych.

Pierwszym z nich są natryskiwane pianki poliuretanowe. Tak jak w przypadku luźnych materiałów włóknistych, tak i w przypadku natryskiwanych pianek PUR określa się je jako materiał szczelnie izolujący.

Wartość deklarowanego współczynnika przewodzenia ciepła pianek PUR to λD = 0,024 W/(m·K) przy gęstości ok. 35–60 kg/m3.

Pianka natryskowa wykazuje dobrą przyczepność do różnego typu powierzchni, jest materiałem trwałym i odpornym na działanie czynników zewnętrznych. Aplikowana międzykrokwiowo nie likwiduje osłabień termicznych występujących na konstrukcji dachu (FOT. 2).

Do izolowania dachów nakrokwiowo służą m.in. płyty wykonane z poliuretanu (PUR) oraz poliizocyjanuratu (PIR).

Rdzeniem jest pianka poliuretanowa PUR lub PIR o bardzo dobrych parametrach izolacyjnych. Okładziny wykonane są z papieru zwykłego, kompozytowego, bitumizowanego, laminatu kompozytowego lub aluminium. Płyty mają wyprofilowane krawędzie, łączone są na pióro i wpust lub na zakład.

Płyty PIR i PUR mają bardzo podobny skład chemiczny. Główne składniki to izocyjanian i poliol oraz aktywatory i stabilizatory.

Pianka PIR ma więcej izocyjanianu niż pianka PUR, dzięki czemu ­wykazuje lepsze właściwości izolacyjne.

Oferowane produkty mają wartość współczynnika przewodzenia ciepła λD = 0,021–0,023 W/(m·K) oraz charakteryzują się bardzo niską nasiąkliwością.

Niestety, badania przeprowadzone przez Instytut w Monachium wykazały, że płyty wykonane z pianki PUR ulegają starzeniu, co z biegiem czasu pogarsza ich właściwości termiczne. Zbadano płyty PUR spieniane pentanem gr. 4 cm i 8 cm.

Płyty mające początkowo wartość współczynnika przewodzenia na poziomie odpowiednio 0,023 W/(m·K) i 0,022 W/(m·K) przechowywano w temperaturze pokojowej przez 15 lat. Po dwóch latach zaobserwowano wzrost wartości współczynnika przewodzenia odpowiednio do poziomu 0,025 W/(m·K) i 0,026 W/(m·K).

Należy więc zwracać szczególną uwagę na wartości deklarowane przez producenta, zwłaszcza na to, czy uwzględniają one starzenie. Jeśli nie podano wartości l skorygowanej o starzenie materiału, należy indywidualnie dokonać korekty i wyznaczyć wartość λobl..

Zastosowanie izolacji nakrokwiowej eliminuje konstrukcyjne osłabienia termiczne, ponieważ dach jest równomiernie osłonięty od zewnątrz. Ponadto nie istnieje ryzyko osunięcia izolacji z przestrzeni między krokwiami w wyniku np. błędnego montażu - izolacja nakrokwiowa zawsze pozostaje na swoim miejscu. Sam montaż jest łatwiejszy oraz szybszy i nadaje się do izolowania we wszystkich rodzajach dachów.

Najczęściej spotykane konstrukcje dachów

Ze względu na lokalizację izolacji termicznej dachy skośne można podzielić na dachy z izolacją termiczną:

  • międzykrokwiową (RYS. 1),
  • międzykrokwiową i podkrokwiową lub rzadziej nakrokwiową (RYS. 2–3),
  • wyłącznie nakrokwiową (RYS. 4) (rzadko projektowane).

Konstrukcja dachów z izolacją międzykrokwiową związana jest z wieloletnią tradycją zagospodarowania nieużytkowej powierzchni poddasza na mieszkania.

Początkowo izolację stanowiły deski mocowane do krokwi tynkowane tynkiem wapiennym na słomie.

W niektórych wypadkach do izolacji termicznej poddasza stosowano korek z drzewa korkowego, płyty pilśniowe lub inne wyroby z trzciny, słomy i trocin.

Aktualnie najczęściej stosuje się włókniste materiały izolacyjne szklane lub kamienne.

Grubość izolacji termicznej zależy do wysokości konstrukcji, głownie krokwi dachowych.

Ze względów konstrukcyjnych najczęściej używane są krokwie o przekroju 7×14 cm, 8×16 cm lub 9×18 cm.

Maksymalna grubość materiału izolacyjnego międzykrokwiowego wynosi najczęściej 18 cm.

Z uwagi na obowiązujące wymagania prawne określone w Rozporządzeniu Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 r. zmieniającym rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [2], wykonanie dachu z izolacją wyłącznie między krokwiami jest nieekonomiczne, a w niektórych przypadkach technicznie niemożliwe do realizacji.

Ze względu na niejednorodność izolacyjną przegrody spełnienie warunku Udachu ≤ 0,2 W/(m2·K) w dachu tylko z izolacją międzykrokwiową wymagałoby zastosowania materiału termoizolacyjnego gr. 27 cm, co jest bardzo niekorzystne konstrukcyjnie i ekonomicznie.

Aby zmniejszyć wpływ osłabienia izolacyjności termicznej na krokwiach, niezbędne jest zastosowanie dodatkowej warstwy izolacji pod lub nad krokwiami.

Materiały termoizolacyjne umieszczane są między- i podkrokwiowo, z wykorzystaniem przestrzeni konstrukcyjnej dachu oraz przestrzeni między płytami gipsowo-kartonowymi a dolną płaszczyzną konstrukcji dachu (RYS. 2). Rozwiązania tego typu są obecnie najczęściej stosowane.

Trudności wykonawcze

Prawidłowe wykonanie izolacji termicznej dachu skośnego nie jest zadaniem prostym, zwłaszcza na połączeniach foli wiatro- i paroizolacyjnych oraz w pobliżu krokwi i konstrukcji murowych.

Stosowanie włóknistych materiałów termoizolacyjnych do izolacji więźb dachowych wymaga więc dużej staranności wykonawczej. Zlekceważenie zagadnienia skutkuje znacznym, trudnym do oszacowania pogorszeniem izolacyjności termicznej dachu.

Z doświadczeń autorów wynika, że błędy wykonawcze spowodowane utrudnieniami niewynikającymi z technologii wznoszenia mogą pogorszyć izolacyjność termiczną dachu nawet o 30%, nie mówiąc o wpływie szczelności na jakość energetyczną budynku.

Na podstawie doświadczeń inżynierskich zarejestrowano wiele częstych wad wykonawczych. Szczegóły zarejestrowanych wad zamieszczono na termogramach (FOT. 3–8).

LITERATURA

1. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/UE z dnia 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (DzUrz L. 153 z 18.06.2010, s. 13–35).
2. Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2013 r., poz. 926).

IZOLACJE 2/2015

Komentarze

(1)
Kaśka | 18.04.2015, 15:31

Żeby spełnić/spełniać coraz to bardziej wyśrubowane normy przenikalności cieplnej przegród trzeba inwestować w nowe materiały które gwarantują szczelność termiczną w każdym zakamarku. Na dzień dzisiejszy takim rozwiązaniem jest pianka poliuretanowa

   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Hydroizolacja fundamentów - co musisz wiedzieć »

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Zarabiaj pieniądze sprzedając prąd »

Wykańczasz dom i potrzebne Ci wysokiej jakości materiały?

Wszystkie znane obecnie źródła energii, poza energią geotermalną i atomową, są pośrednio efektem działania promieniowania słonecznego...
czytaj dalej »

Dopasuj rozwiązanie do Twoich potrzeb i rodzaju wykonywach prac... czytaj dalej »

Jak zabezpieczać posadzki przemysłowe?

W obiektach przemysłowych obecne są zanieczyszczenia o różnym charakterze, które łączy jedno - wszystkie wpływają negatywnie na bezpieczeństwo pracowników i proces produkcyjny. czytaj dalej »

 


Kleje i fugi do płytek - to musisz wiedzieć »

Szukasz wpustu dachowego dobrej jakości?

Przeczytaj, zanim zdecydujesz się na zakup konkretnego materiału. czytaj dalej » Chcesz kupić wpust nieogrzewany, ale nie wiesz jaki konkretnie wybrać? czytaj dalej »

Dobierz najlepszy materiał termoizolacyjny. Sprawdź »


Ocieplenie powinno być trwałe i odporne na niekorzystne oddziaływanie czynników atmosferycznych... ZOBACZ »


Alternatywa dla tradycyjnych materiałów izolacyjnych »

Szukasz odpowiedniego materiału na podłogę? Zobacz »

Odporność na wodę, niepalność, wysoka odporność mechaniczna, niska waga oraz doskonałe parametry izolacyjne czynią je doskonałą...
czytaj dalej »

Być może wciąż zastanawiasz się czy Twoja firma powinna zainwestować w posadzki epoksydowe? Jeśli szukasz odpowiedniego materiału na podłogę w hali produkcyjnej... czytaj dalej »

Akustyczne płyty ścienne i sufitowe »

Energooszczędne płyty warstwowe z izolacją z wełny mineralnej o unikalnych właściwościach przeciwpożarowych i strukturalnych...  czytaj dalej »


Jak przyspieszyć prace budowlane?

Zobacz, jak możesz zaoszczędzić czas (i pieniądze). Uzyskaj bezpłatną wycenę materiałów w 48 godzin!  czytaj dalej »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »


Jaka powinna być dobra hydroizolacja?

Skutecznie zabezpiecz budowane konstrukcje przed pożarem »

Fundamenty, elewacje, posadzki, garaże. Poznaj problemy i rozwiązania » czytaj dalej » Masywne elementy budowlane w starych obiektach często nie spełniają wymagań przeciwpożarowych określonych w obowiązujących przepisach. czytaj dalej »

Chcesz ograniczyć straty ciepła z budynku? Zobacz »


W obecnych czasach rosnące ceny energii cieplnej i elektrycznej skłaniają do analizy strat ciepła w budynkach mieszkalnych. Jedynym sposobem ograniczenia kosztów jest... ZOBACZ »



Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Triflex Polska Triflex Polska
Triflex zyskał na rynku europejskim pozycję lidera w zakresie opracowywania, kompleksowego doradztwa oraz zastosowania uszczelnień i powłok...
5/2019

Aktualny numer:

Izolacje 5/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Ochrona przed hałasem w budynkach w kontekście izolacyjności akustycznej przegrody zewnętrznej
  • - Wykonanie i odbiór elewacji wentylowanych
Zobacz szczegóły
Hydroizolacje krystalizujące do uszczelniania fundamentów

Hydroizolacje krystalizujące do uszczelniania fundamentów

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.