Jak poprawnie napisać katalog dla wyrobów do izolacji cieplnej ze sztywnej pianki PIR w okładzinach

***
Katalogi producentów wyrobów do izolacji cieplnej ze sztywnej pianki poliuretanowej PUR/PIR winny zostać uzupełnione między innymi o charakterystyki okładzin, warstwy zewnętrzne mogą bowiem znacznie zmieniać właściwości użytkowe ww. wyrobów. Jako dodatkową wskazówkę do wykorzystania można wymienić wytyczne normy PN-EN 16783, dotyczące zasad kategoryzacji wyrobu do izolacji cieplnej produkowanego fabrycznie, które umożliwiają przyporządkowanie wyrobu do określonego obszaru zastosowania i do danego przeznaczenia.

How to properly write a catalog for thermal insulation products made of rigid PIR foam in facings

The catalogs of manufacturers of thermal insulation products made of rigid polyurethane PUR/PIR foam should be supplemented with, among others, the characteristics of the cladding, because the outer layers can significantly change the functional properties of the above-mentioned products. As an additional guide to use, the guidelines of the PN-EN 16783 standard regarding the rules for categorizing a factory-produced thermal insulation product can be mentioned, which enable the product to be assigned to a specific area of application and to a given purpose.
***

Z uwagi na to, że kupujący otrzymuje wyroby izolacyjne w okładzinach sztywnych lub elastycznych, lub bez nich, i z zewnętrznym zbrojeniem lub bez niego, które zmieniają ich właściwości lub trwałość, powinien on zostać szczegółowo poinformowany o specyfice okładzin. Dlatego katalog winien być pomocny w wyborze odpowiednich materiałów na poszycie termoizolacji. Może on służyć jako wskazówka dla kupującego, gdy jest tam zamieszczona charakterystyka właściwości okładzin, która może być konieczna dla oceny przydatności eksploatacyjnej konkretnego systemu izolacyjnego ze sztywnej pianki PIR [2].

Opis problemu

Przyjmuje się, że materiały osłonowe na okładziny dla płyt izolacyjnych mogą się składać z jednego materiału lub z laminatu kilku komponentów. Okładziny mogą zostać wykonane np. z taśmy metalu o grubości nie mniejszej niż 50  μm, takiego jak aluminium. Materiały płaszczowe, w których podstawowym materiałem jest metal, noszą nazwę metalicznych. Powłoka metaliczna może być gładka, profilowana lub wytłaczana, zaś wysokość jej usztywnień może zostać określona przez kupującego. Powierzchnie metalowych materiałów powłokowych mogą przy tym zostać dodatkowo zabezpieczone przez cienkie warstwy chroniące przed korozją elektrochemiczną lub chemiczną. Na powierzchni piankowych wyrobów izolacyjnych obecnie szeroko stosowane są laminowane materiały osłonowe, które zostały wytworzone z kombinacji folii z tworzyw sztucznych, folii metalicznej, tkanin wzmocnionych oraz papieru lub filców, dobranych tak, aby uzyskać wymagane właściwości użytkowe.

Dokument nazywany katalogiem wyrobów do izolacji cieplnej w budownictwie winien obejmować szereg kwestii dotyczących użytkowalności, które będą brane pod uwagę przez kupującego podczas wyboru materiału osłonowego wraz z izolacją piankową. W tym przekonaniu utwierdziły mnie dane rozpowszechniane przez niektórych dużych producentów wyrobów do izolacji, którzy oprócz deklaracji właściwości użytkowych dotyczących zgodności z normą zharmonizowaną zamieszczają w katalogu również dane uzupełniające, które można traktować jako informację towarzyszącą znakowaniu. Przyjmują oni, że współczynnik przepuszczalności wilgoci w wypadku sztywnych pianek PIR o zamkniętych komórkach wynosi 300 MN s/g, u włókniny z włókien szklanych oporu dyfuzyjnego kształtuje się na poziomie 0,13 MN s/g, a kompozytowe folie paroszczelne mają tę wartość na poziomie 4000 MN s/g [3]. Na podstawie tych danych użytkownik powinien być w stanie rozważyć wszystkie opcje, a następnie wyeliminować materiały, które w jego przypadku nie mają zastosowania.

Można wymienić również inne właściwości materiałów powłokowych. Tak więc odporność na zużycie to zdolność materiału płaszcza do wytrzymywania różnych warunków fizycznych, przy założeniu oczekiwanej intensywności eksploatacji i rodzaju zużycia, a także czasu, przez jaki materiał osłonowy ma wytrzymać dany poziom zużycia.

Zużycie może obejmować takie czynniki jak ruch pieszy lub ruch sprzętu, który będzie obciążać bezpośrednio materiał płaszcza, a także uderzenia w jego powierzchnię – jeśli istnieje prawdopodobieństwo, że podłoże będzie rutynowo uderzane przez spadające narzędzia lub inne przedmioty. Trzeba też rozważyć, czy system okładziny zachowa odporność na czynniki zewnętrzne bez znaczącej utraty właściwości.

Kolejne czynniki to:

• opady atmosferyczne,
• promieniowanie ultrafioletowe,
• podmuchy wiatru,
• odporność materiału na rozwój pleśni i grzybów przy ciągłym narażeniu na warunki wilgotne, gdy emisyjność okładziny może doprowadzać do zmiany temperatury powierzchni pokrycia.

Należy też uwzględnić charakterystykę spalania powierzchni zewnętrznej okładziny, przedstawioną przez wskaźniki rozprzestrzeniania się płomienia i przez płonące krople, zgodnie z metodą testową PN-EN 11925-2 [4]. Ważne są również odporność na temperaturę, od której zależą właściwości mechaniczne materiałów osłonowych, i odporność ogniowa, czyli zdolność materiałów płaszcza wystawionego na działanie ognia do utrzymania systemu izolacyjnego na określonym miejscu podczas i/lub po pożarze.

Kolejną kwestią są charakterystyki rozszerzalności/kurczenia termicznego i stabilność wymiarowa, co może mieć wpływ na ogólną stabilność wymiarową całego systemu izolacyjnego. Zaleca się zwracać uwagę na wytrzymałość mechaniczną materiałów osłonowych, a w szczególności na konieczność utrzymania ciężaru materiałów izolacyjnych i wytrzymywania zmiennych oddziaływań mechanicznych.

Oddzielną kwestią jest odporność na czyszczenie oraz łatwość czyszczenia materiałów osłonowych na wyrobach typu AGRO, jako że środowiska występujące w budowlach mogą być kwalifikowane do różnych kategorii korozyjności. Zaleca się więc wzięcie pod uwagę agresywności korozyjnej, częstotliwości czyszczenia i agresywności środków czyszczących oraz ryzyka kondensacji wilgoci i prawdopodobnej częstotliwości jej występowania, tak jak to opisano w normie PN-EN 10169 [5].

W katalogu należy wyraźnie określić sposoby dokonywania oceny oddziaływania ognia na wyrób i na okładzinę, co będzie miało wpływ na rozprzestrzenianie się ognia przez element budynku zawierający daną izolację. Powinna się tam również znaleźć informacja na temat gęstości, masy powierzchniowej i grubości okładziny wraz z opisem próbki kierowanej do badań ogniowych. Należy wyraźnie opisać przeprowadzoną próbę reakcji na ogień, a zatem wskazać, czy piance przyznano klasę E na skutek dodania środków uniepalniających, oraz oddzielnie uczynić to w odniesieniu do okładziny, która również winna zostać uniepalniona. Można również podać uzyskaną wyższą klasę reakcji na ogień, określoną w teście oddziaływania termicznego pojedynczego płonącego przedmiotu, tzw. teście SBI [5]. Nadmienia się, że test ten umożliwia uzyskanie wyniku klasyfikacyjnego dotyczącego wyłącznie wyrobów budowlanych zastosowanych jako elementy budynku przy działaniu ognia od wewnątrz tego budynku. Oddzielną kwestią jest natomiast odporność ogniowa poszycia wykonanego z wyrobu izolacyjnego i wodoszczelnego pokrycia, określona dla tego przypadku jako rozprzestrzenianie ognia zewnętrznego przez pokrycie dachowe [6].

W katalogu należy również zwrócić uwagę, że wyrób raz zainstalowany, szczególnie w agrobudownictwie, wymaga regularnej konserwacji, bo ma ograniczoną trwałość. Ponieważ izolacja piankowa PIR układana jest z reguły na dachach, na podłoże z betonu, metalu lub drewna, to dostęp do niej winien być ograniczony tylko do konserwacji i czyszczenia rynien. Dlatego też renomowani producenci izolacji wraz ze standardową izolacją cieplną dostarczają płyty izolacyjno-konstrukcyjne o niewielkiej grubości ok. 15 mm, których współczynnik przewodzenia ciepła plasuje się na poziomie 0,1 W/(m·K), ale cechujące się wysoką gęstością pozorną ok. 500 kg/m3 oraz wytrzymałością na ściskanie powyżej 2 MPa.

Propozycje

W celu przybliżenia podstawowych wskazówek dla piszących katalogi zapoznano się z katalogiem jednego z krajowych producentów [7]. Zwraca tam uwagę brak konsekwencji w nazywaniu podstawowego materiału, który w jednym miejscu określa zwrot „struktury izocyjanurowe”, a w innym „pianka poliizocyjanuratowa”. Zjawiska wymiany ciepła przez izolacje nie powinno się nazywać „przenikaniem temperatury”, chodzi w nim bowiem o przenikanie strumienia ciepła. Katalog nie zawiera też wymiarów płyt izolacyjnych po frezowaniu krawędzi, podczas gdy w stopce podano, że powierzchnia krycia jest nawet o 4% mniejsza od (w katalogu brak odniesienia). Dane w sporządzonych tabelach winny być precyzyjnie opisywane za pomocą tytułów kolumn, np.: „Zestawienie wartości właściwości cieplnych płyt izolacyjnych TermPIR w funkcji grubości”. Ważne będzie dodanie do nagłówków tabeli odniesienia, że współczynnik przenikania ciepła U = 1/RT obliczono wg normy PN-EN ISO 6946 [7]. Wcześniej w tekście należało dobrze oznaczyć opory przejmowania ciepła, które mają dwuliterowe indeksy dolne R_si oraz R_se. Ponadto wartości oporu przejmowania ciepła [m²·K/W] dla przegród winny zostać wyraźnie opisane w nagłówku tabeli – dla ściany będzie to 0,17, dla dachu 0,14, a dla podłogi 0,21 – tak aby użytkownik wyrobu mógł samodzielnie przeprowadzić wyliczenia sprawdzające.

Wskazane byłoby również, aby precyzyjnie odnieść się do wymagań normy PN-EN 13165 [2], gdzie opór cieplny R jest deklarowany z dokładnością do dwóch cyfr znaczących, a także do normy PN-EN ISO 6946 [7], w której wskazano, że dla metody obliczania współczynnika przenikania ciepła U wymaga się, aby wartość oporu cieplnego stosowaną w obliczeniach pośrednich stosować z dokładnością do co najmniej trzech cyfr znaczących. Jeśli nie wykorzysta się tych założeń, to wyniki oporu cieplnego R oraz współczynnika przenikania ciepła U mogą być błędne.

Według normy PN-EN ISO 16535 [8] dla wyrobów do izolacji cieplnej w budownictwie nasiąkliwość metodą całkowitego zanurzenia winna być podawana w procentach objętościowych [%], a nie w procentach wagowych [%]. Zastrzeżenia budzą zapisy klasy reakcji na ogień, bo w tym przypadku należało już wcześniej w jasny sposób opisać okładziny, a więc zamieścić prosty przewodnik dotyczący wyboru materiałów osłonowych dla izolacji cieplnej, w którym również zostanie zwrócona uwaga na odporność na zużycie oraz warunki środowiskowe, możliwość czyszczenia, odporność na korozję, odporność ogniowa, odporność na rozwój grzybów i pleśni, odporność na podwyższoną temperaturę, radiacyjność/odbijalność promieniowania cieplnego. Zapis, że klasyfikacja reakcji na ogień odnosi się jakoby do „samej płyty”, jest nieprecyzyjny, albowiem sama płyta z pianki PIR, jeśli zawiera środek uniepalniający, winna cechować się klasą reakcji na ogień E, a niejasności z uzyskanymi klasami reakcji na ogień D i F spowodowane są rodzajem okładziny i sposobem budowy zestawu badawczego. Zwraca się uwagę producentom, że zbyt często wprowadzają oni zapis dotyczący tego, iż okładzina jest gazoszczelna, czyli uniemożliwia dyfuzję gazów spieniających i decyduje o trwałości oporu cieplnego.

Według normy PN-EN 13165 [2] okładziny szczelne dyfuzyjnie są to okładziny, które mają folię metaliczną o grubości nie mniejszej niż 50 mm. Natomiast wszelkie laminaty mogą mieć warstwę aluminium o grubości do ok. 5 mm. Jeśli stwierdza się, że okładziny wielowarstwowe mają mniejszą grubość metalu i są przy tym szczelne dyfuzyjnie, czyli wykazują ekwiwalentną właściwość użytkową, to w informacji towarzyszącej znakowaniu CE albo powinna znaleźć się wzmianka, że zostały zbadane zgodnie z zalecaną normą ASTM D3985 [9] i cechują się odpowiednio niską dyfuzją tlenu na poziomie 4,5 ml/m2/24 h, albo powinny zostać podane inne charakterystyczne wartości.

Zaleca się przestrzeganie przyjętego w normie nazewnictwa – dla przykładu pojęcie „klasy izolacyjności” winno zostać zmienione na pojęcie „poziomy izolacyjności”. Korzystne będzie przypomnienie w katalogu aktualnego rozporządzenia ministerialnego o obowiązujących wymaganiach izolacyjności cieplnej, np. dla ściany w pomieszczeniu o temperaturze ≥ 16°C, i podanie informacji, że dla takiej ściany przywołany poziom izolacyjności cieplnej U = 0,20 W/(m·K); wartości te wykorzystuje się następnie do zaprezentowania przewagi izolacji z pianki PIR nad innymi materiałami, zestawionymi w katalogu w formie piktogramu.

Na zakończenie można zalecić, aby do uzupełnienia każdego katalogu wykorzystać informację o zastosowaniu różnorodnych okładzin elastycznych, których właściwości zostały określone wymaganiami normy PN-EN 13859 [10] dotyczącej materiałów podkładowych dla ścian i dachów. Zostało tam zapisane, że wyroby podkładowe do ścian i dachów to fabrycznie wytwarzane elastyczne wyroby z tworzyw sztucznych, kauczuku, asfaltu i innych materiałów, które są stosowane pod zewnętrzne okładziny ścian i dachów. Właściwości takich materiałów obejmują: wymiary, prostoliniowość, gramaturę, reakcję na ogień, odporność na przesiąkanie wody, odporność na przenikanie powietrza i właściwości mechaniczne.

Należy również przypomnieć, że przy testowaniu reakcji na ogień materiały te badane są tylko poprzez powierzchniowe działanie płomienia, a badanie polegające na poddaniu oddziaływaniu termicznemu pojedynczego płonącego przedmiotu, tzw. SBI, może nie być odpowiednie dla tego typu wyrobów. Dla wyrobów, które nie mają folii aluminiowej o grubości powyżej 50 mm, producenci celowo deklarują trwałość właściwości cieplnych, a równocześnie nie wspominają, że wyroby posiadające powierzchnie refleksyjne o niskiej emisyjności ograniczają przenoszenie ciepła przez promieniowanie. W takim przypadku należałoby podać, że wyroby te mogą odpowiadać wymogom normy PN-EN 16012 [11], są to bowiem wyroby refleksyjne typu I cechujące się regularną geometrią o równoległych powierzchniach, o grubości większej niż 20 mm i oczekiwanym oporze cieplnym większym niż 0,5 m2·K/W.

Należy poruszyć jeszcze jedną kwestię: jakie może być zastosowanie wyrobów do izolacji cieplnej w budownictwie. Normy takie jak PN-EN 13162, PN-EN 13163, PN-EN 13165 i inne pozwalają wprowadzić do deklaracji właściwości użytkowych tylko ogólny zapis „wyrób do izolacji cieplnej w budownictwie”. Z uwagi na brak norm krajowych dotyczących zastosowań wyrobów sprawa ta nie była jasno opisywana w informacjach towarzyszących znakowaniu. Z pomocą przychodzi wydanie normy PN-EN 16783, przeznaczonej do określania zasad kategoryzacji wyrobów do izolacji cieplnej w celu opracowania deklaracji środowiskowych typu III, ale norma ta pozwala również na określenie granic systemu dla ww. wyrobów. Opisano w niej domyślne scenariusze i zasady definiowania scenariuszy dla każdej fazy cyklu życia wynikające z modułów informacyjnych. Zachęca się więc branżowców, aby zwrócili szczególną uwagę na „Załącznik normatywny A. Zastosowania izolacji cieplnej”, który nakazuje właścicielom deklaracji środowiskowych dostarczenie dodatkowych informacji technicznych opisujących warunki techniczne leżące u podstaw scenariuszy i charakteryzujących parametry techniczne i funkcjonalne wyrobu w opcjonalnych fazach cyklu życia „budowa, użytkowanie i koniec życia”.

Podsumowanie

Na podstawie dokonanego przeglądu sugeruje się, aby branża produkująca wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie uzupełniła katalogi między innymi o charakterystyki okładzin wyrobów, mogą one bowiem znacząco zmieniać właściwości użytkowe. Jako wskazówkę do wykorzystania można wymienić mało znaną normę PN-EN 16783, która podaje zasady kategoryzacji wyrobów do izolacji cieplnej, a nadto określa obszary ich zastosowań, przeznaczenie oraz opisy zastosowania. Na szczególną uwagę zasługują zawarte tam piktogramy wskazujące przykładowe zastosowania izolacji cieplnej w wyposażeniu budynku i przemyśle, które można z korzyścią przywołać w każdym katalogu.

Literatura

 1. Rozporządzenie UE 3015/2011 ustanawiające zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych.
 2. PN-EN 13165+A2:2016-08, „Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie. Wyroby ze sztywnej pianki poliuretanowej (PU) produkowane fabrycznie. Specyfikacja”.
 3. NSAI Irish Agrement Board Certificate no. 05/0223 Rigid PIR insulation products.
 4. PN-EN ISO 11925-2:2020-09, „Badania reakcji na ogień. Zapalność wyrobów poddawanych bezpośredniemu działaniu płomienia. Część 2: Badania przy działaniu pojedynczego płomienia”.
 5. PN-EN 10169+A1:2012, „Wyroby płaskie stalowe z powłoką organiczną naniesioną w sposób ciągły. Warunki techniczne dostawy”.
 6. PN-EN 13823:2020-11, „Badania reakcji na ogień wyrobów budowlanych. Wyroby budowlane, z wyłączeniem posadzek, poddane oddziaływaniu termicznemu pojedynczego płonącego przedmiotu”.
 7. PKN-CEN/TS 1187:2014-03, „Metody badań oddziaływania ognia zewnętrznego na dachy”.
 8. Katalog Płyty izolacyjne TermPIR „Nowoczesny materiał termoizolacyjny”, 2021.
 9. PN-EN ISO 6946:2017-10, „Komponenty budowlane i elementy budynku – Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metody obliczania”.
10. PN-EN ISO 16535:2019-08, „Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie – Określanie nasiąkliwości wodą przy długotrwałym zanurzeniu”.
11. ASTM D3985-17, „Standardowa metoda badania szybkości transmisji tlenu przez folię z tworzywa sztucznego i taśmy za pomocą czujnika kulometrycznego”.
12. PN-EN 13859-1:2014-06, „Elastyczne wyroby wodochronne. Definicje i właściwości wyrobów podkładowych. Część 1: Wyroby podkładowe pod nieciągłe pokrycia dachowe”.
13. PN-EN 16012+A1:2015-04, „Izolacja cieplna budynków. Wyroby izolacji refleksyjnej. Określanie deklarowanych cieplnych właściwości użytkowych”.
14. ASTM-C921, „Standardowa praktyka określania właściwości materiałów pokryciowych do izolacji cieplnej”.
15. PN-EN 16783:2017-06, „Wyroby do izolacji cieplnej. Zasady kategoryzacji wyrobu (PCR)”.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!