Wiarygodność eksponatów handlowych

Handlowcy tworzą zwykle dla swoich potencjalnych klientów skróty i hasła opisujące oferowane materiały lub całe technologie. Informacje te są tak formułowane, by zachęcały do zakupu bez względu na rzeczywistą przydatność oferowanego produktu w danej inwestycji budowlanej.

Niektóre firmy dodatkowo przedstawiają eksponaty, które w prosty sposób mają dowodzić skuteczności produktu i przyspieszać procesy decyzyjne. Nie zawsze jednak takim sprzętom warto wierzyć.

Porównanie wełny z piankami natryskowymi

Na wielu ostatnich imprezach targowych można było obejrzeć eksponaty promujące termoizolację z pianek natryskowych (PUR lub PIR) – materiałów mających lepszą izolacyjność cieplną niż wełna mineralna.

Przykładem takiej ekspozycji był zestaw trzech komór, w których porównano dwa typy termoizolacji umieszczone w osobnych pojemnikach (rys. 1). Pod komorami znajdowały się żarówki grzejne emitujące dużo promieniowania cieplnego, zabieranego przez obieg powietrza wymuszony wentylatorami. Powietrze przechodziło przez wełnę, co miało dowodzić strat ciepła: nad próbkami wełny temperatura była wyższa, nad próbkami pianki zaś (która nie przepuszcza powietrza) – niższa. Aby efekt przepływu powietrza był lepiej widoczny, nad materiałami umieszczono piłki pingpongowe.

Takie przedstawianie zjawiska przepuszczania powietrza przez wełnę mineralną powoduje, że oglądający ocenia je negatywnie. Tymczasem jest to jedna z zalet tej termoizolacji – dzięki możliwości przemieszczania się powietrza wewnątrz wełny można kontrolować i regulować przepływy pary wodnej przez przegrody budowlane.

Wilgoć przenika w różnej formie przez większość powszechnie stosowanych materiałów budowlanych. Z tego powodu zdecydowanie najlepszą metodą zapobiegania jej gromadzeniu się w przegrodach jest umożliwienie łatwego wydostawania się pary na zewnątrz. Liczne eksperymenty dowodzą, że dużo trudniej uzyskać ten sam efekt, kiedy uszczelni się przegrody i zablokuje dopływ pary wodnej.

W realnych budynkach izolacje te stykają się głównie z materiałami drewnianymi i drewnopochodnymi oraz porowatymi materiałami ściennymi, które mają szczególnie własności, nie dające się przyrównać do własności eksponatu z pleksi. Konstrukcja drewniana pracuje – zmienia kształt pod wpływem zmian wilgotności i obciążenia w czasie (pełzania).

Ponadto dachy są zawsze poddawane działaniom silnych wiatrów, co powoduje odkształcenia więźby dachowej. Te zjawiska są jedną z przyczyn powstawania przewiewów.

W polskich warunkach klimatycznych oferowanie wtryskiwania pianek bez zalecania stosowania paroizolacji jest bardzo ryzykowne. Wiedzą o tym dobrze producenci płyt termoizolacyjnych wytwarzanych z PIR lub PUR, dlatego w swoich zaleceniach zwracają uwagę na bardzo staranne zabezpieczenie przegrody przed powstawaniem przewiewów (rys. 2–3). Wiadomo, że najłatwiej i najskuteczniej uzyskać szczelność powietrzną dachów i ścian za pomocą paroizolacji. Uzyskanie tego efektu z użyciem MWK jest dużo trudniejsze [1].

Pianki – jako materiał wypełniający pod ciśnieniem puste przestrzenie – mogą służyć uszczelnieniu przed przewiewaniem połączeń materiałów, ale tylko w warunkach ich stabilności wymiarowej.

Drewno w polskich warunkach klimatycznych (i rynkowych) nie jest jednak stabilne. W praktyce rzadko jest odpowiednio sezonowane, wysuszone i poprawnie zaimpregnowane. Ponadto stanowi zbyt dużą cześć konstrukcji dachowych i szkieletowych, by ignorować jego wpływ na zjawiska cieplno-wilgotnościowe. Ma też inne cechy niż pianki: drewno i materiały drewnopochodne podciągają kapilarnie wilgoć, są lepszymi przewodnikami cieplnymi i mają wiele odmiennych cech mechanicznych.

Znane są już przypadki powstawania przewiewów w dachach, w których nałożono piankę na elastyczne MWK. Membrany tego typu pod wpływem rozprężania się wysychającej pianki wyginają się ku górze i jednocześnie są nią oblepiane, tworzą więc różne szczeliny między kolejnymi warstwami natrysku. Jeżeli brakuje szczelnie ułożonej paroizolacji, w szczelinach powstają skropliny ze schłodzonego wilgotnego powietrza wewnętrznego.

Kryterium paroprzepuszczalności

Kiedy analizuje się układy materiałowe proponowane przez firmy oferujące natryskujące pianki, nie można pominąć problemu własności dyfuzyjnych tych izolacji.

Otwartokomórkowe pianki mają współczynnik oporu dyfuzyjnego m od 3 do 4 [-]. Jest to wielkość stała poszczególnych rodzajów materiałów, charakteryzująca ich opór dyfuzyjny. Współczynnik m określany jest jako wartość względna, oznaczająca ile razy opór dyfuzyjny warstwy materiału jest większy niż opór takiej samej warstwy powietrza w tych samych warunkach. Do porównań i analiz warto stosować parametr S_d, czyli równoważną dyfuzyjnie grubość powietrza, która określa paroprzepuszczalność materiału przez porównanie jego właściwości dyfuzyjnych z dyfuzyjnością powietrza o określonej grubości, według wzoru:

S_d = μ · d

gdzie: 
d – grubość oznaczanego materiału.

Jeżeli pianka zostanie wtryśnięta między krokwie, ma najczęściej grubość taką jak one (fot. 1–2), czyli 16–20 cm. To pozwala określić jej własności dyfuzyjne (tabela).

Wartości zawarte w tabeli świadczą o tym, że materiał nienasiąkliwy PUR/PIR może zawierać skropliny pary wodnej – jeśli para przechodząca przez piankę schłodzi się poniżej punktu rosy. Jest to możliwe, ponieważ materiał o grubości kilkunastu centymetrów może mieć po stronie zewnętrznej taką temperaturę (zwłaszcza w Polsce). Wówczas problemem mogą stać się skropliny występujące na granicy pianki i drewna konstrukcyjnego (krokwi), które mostkuje ciepło do wnętrza termoizolacji i tworzy mokre płaszczyzny.

Znane są przypadki występowania skroplin właśnie w tych miejscach. Trudno wprawdzie do końca stwierdzić, czy jest to skutek działania przewiewów czy skroplin powstających w wyniku schłodzenia pary wodnej napływającej od wewnątrz przez przegrodę (drewno i piankę). Te wątpliwości można rozstrzygnąć tylko dzięki badaniom i eksperymentom.

Takie analizy powinna przeprowadzić firma wykonująca natryski w dachach. Jest to ważne zwłaszcza w sytuacji, gdy w materiałach informacyjnych nie podano zalecenia dotyczącego stosowania paroizolacji.

W przypadku wełny nie ma opisywanego problemu, ponieważ jest ona wypełniona powietrzem zamkniętym między dwiema osłonami. Przemieszcza się ono wewnątrz wełny i konwekcyjnie przenosi parę wodną w kierunku od ośrodka cieplejszego do chłodniejszego. Dzięki temu materiał ten szybko przepuszcza parę wodną. Z tego też powodu powinien być osłaniany paroizolacją.

Wełna należy do lekkich porowatych materiałów o dobrej izolacyjności cieplnej. Przyjmuje się, że wartość jej współczynnika m jest zbliżona do 1.

Dlatego w odpowiednim przypadku równoważna dyfuzyjnie grubość powietrza wełny (Sd = m · d) waha się między 0,16 m a 0,20 m.

Płyną stąd dwa wnioski:

• wełna dzięki przepuszczaniu powietrza szybciej pozbywa się pary wodnej niż pianka, ponieważ jest lepiej paroprzepuszczalna; jest to jej zaletą, a nie wadą;
• pianka o strukturze otwartokomórkowej bardziej potrzebuje paroizolacji (jako materiału ograniczającego dopływ pary wodnej) niż wełna, ponieważ jest mniej paroprzepuszczalna i trudniej pozbywa się skroplin.

A zatem pianka – tak samo jak wełna – wymaga zastosowania materiałów zabezpieczających przegrodę przed zjawiskiem przewiewu i powinna być układana w systemach materiałowych zawierających paroizolację. Tymczasem firma, której eksponat pokazano na rys. 1, nie zaleca stosowania takiej osłony w żadnej z przegród opisywanych w informacjach technicznych.

Porównanie paroprzepuszczalności membran

Nie jest to jedyny przypadek, kiedy eksponat prezentowany przez handlowców wprowadza w błąd, zamiast ułatwiać zrozumienie własności czy sposobu działania danego materiału budowlanego. 

Pod koniec lat 90. producent wysoko paroprzepuszczalnych membran i wiatroizolacji stworzył proste urządzenie służące do wizualizacji procesu przechodzenia pary wodnej przez te wyroby. Membrany były wówczas jeszcze słabo znane i większość wykonawców nie rozumiała w pełni zjawiska przepuszczania pary wodnej i jednoczesnego zatrzymywania wody. Skonstruowano zatem prostą pompkę (fot. 3) i umieszczono w niej membranę, która przepuszczała tłoczone pod ciśnieniem powietrze oraz zatrzymywała znajdującą się nad nią wodę. Powietrze przechodziło w postaci pęcherzy przez wodę. Woda nie dostawała się pod membranę i w ten sposób wszyscy obserwatorzy mogli się przekonać o wyjątkowości tego materiału. Nikt się nie zastanawiał, jak naprawdę działa membrana – że przepuszcza parę wodną (a nie powietrze) na zupełnie innych zasadach.

Pompka była bardzo atrakcyjnym sposobem przekonywania klientów do wyrobu, a sprzedawcy chętnie robili pokazy z jej użyciem. Inni producenci korzystali z pomysłu, dzięki czemu urządzenie to szybko się popularyzowało. W konsekwencji od połowy lat 90. zaczęto porównywać paroprzepuszczalność membran za pomocą pompki przeznaczonej do zupełnie innych celów, a mianowicie do wizualizacji marketingowej.

Porównywano ilość pojawiających się pęcherzy powietrza w wodzie (fot. 3–5), aby stwierdzić, że dana membrana ma większą paroprzepuszczalność niż inna. Niestety pompka ta stosowana jest do dzisiaj w całej Europie.

W rzeczywistości membrany działają dzięki zjawiskom dyfuzji i efuzji [2], a w przegrodach budowlanych nie ma takiej różnicy ciśnienia powietrza jak w pompce. Poza tym przepuszczają parę wodną, nie powinny natomiast przepuszczać powietrza. Powstawanie widowiskowych pęcherzy w pompce jest możliwe tylko wtedy, gdy membrana jest cienka i ma mały ciężar powierzchniowy. Dobre wyroby o gramaturze przekraczającej 160 g/m² nie mogą przepuścić powietrza tłoczonego pod małym ciśnieniem wytwarzanym ręcznie. 

Dlatego na pokazach okazywało się, że najlepszą paroprzepuszczalność mają cienkie membrany (do 100 g/m²), których nie powinno się stosować na dachach ze względu na zbyt małą odporność na promieniowanie UV [3]. Najlepszym dowodem absurdalności porównywania paroprzepuszczalności za pomocą opisywanej pompki jest fakt, że najwięcej pęcherzy powstaje nad perforowanymi nisko paroprzepuszczalnymi foliami wstępnego krycia (fot. 5).

Z powodu stosowania opisywanej pompki do dzisiaj wiele osób utożsamia paroprzepuszczalność (pary wodnej) z przepuszczaniem powietrza, przez co nie potrafi poprawnie ocenić i zastosować wielu powszechnie już stosowanych materiałów. Przyczynia się to do wielu strat.

WNIOSKI

Procesy cieplno-wilgotnościowe zachodzące w przegrodach budowlanych są uwarunkowane oddziaływaniami klimatycznymi, których przebieg jest regulowany przez systemy materiałowe. Jednocześnie wzrasta liczba materiałów budowlanych, często bardzo wyspecjalizowanych, co stwarza problemy podczas wyboru. Wprawdzie wielość produktów korzystnie wpływa na rozwój budownictwa, ale tylko pod warunkiem, że wszystkie będą miały poprawnie opracowane zalecenia dotyczące stosowania. Jest to istotne zwłaszcza dla wykonawców, ponieważ oni pierwsi tracą na błędnych lub fragmentarycznych informacjach o produktach. 

Przykładem takiego problemu są pianki natryskowe, które w Polsce są nową technologią i wymagają rozsądnego przygotowania zasad stosowania, dostosowanych do warunków klimatycznych. Ich dystrybutorzy powinni skorzystać z doświadczeń producentów płyt z PUR i PIR, którzy mają bardzo starannie przygotowane zalecenia dotyczące zastosowań tych produktów.

Bardzo ważna jest także odpowiedzialność zawodowa handlowców. Mogą oni bardzo dużo stracić na prezentowaniu eksponatów wprowadzających klientów w błąd. W handlu materiałami budowlanymi najcenniejszym atutem jest bowiem wiarygodność. Tę tezę potwierdza los opisanej pompki.

Bardzo wielu indywidualnych handlowców oraz firm straciło rynek z powodu nadużywania tego sprzętu.

Zdarzają się także przypadki, gdy handlowcy, ślepo wierzący we własne hasła, tworzą instrukcje i zalecenia stosowania, które później przyczyniają się do powstawania błędów budowlanych. Ma to szczególne znaczenie wobec wprowadzenia rozporządzenia nr 305/2011 UE [4], nakładającego na producentów i dystrybutorów materiałów budowlanych wiele nowych obowiązków, w tym uwzględnienie warunków krajowych – prawnych i klimatycznych.

LITERATURA

1. K. Patoka, „Szczelność na przenikanie powietrza”, „IZOLACJE”, nr 11/12/2012, s. 66–70.
2. K. Patoka, „Paroprzepuszczalność czy dyfuzja, czyli jak określać wysokoparoprzepuszczalność MWK”, „IZOLACJE”, nr 4/2013, s. 73–76.
3. K. Patoka, „Dachy a promieniowanie ultrafioletowe”, „IZOLACJE”, nr 3/2013, s. 80–84.
4. Rozporządzenie nr 305/2011 Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) z dnia 9 marca 2011 r. ustanawiające zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych i uchylające dyrektywę Rady 89/106/EWG (DzUrz L 88 z 4.4.2011, s. 5–43).

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!