Rola termoizolacji w systemach ETICS wobec rosnących wymagań ochrony cieplnej budynków

Dziś świadomość potrzeby wznoszenia budynków o wyższym standardzie energooszczędności jest o wiele lepsza. Już nie tylko coraz wyższe wymagania prawne, ale również realny problem z jakością powietrza w naszym bezpośrednim otoczeniu oraz uciążliwości z tego wynikające każą zdecydowanie poważniej podchodzić do zagadnień racjonalnego wykorzystania energii do ogrzewania budynków nowych (RYS. 1). Co jednak z budynkami starymi, funkcjonującymi od lat, w których zagadnienia dotyczące energooszczędności są na miarę wcześniej obowiązujących uregulowań, a w których jest potencjał, by zapotrzebowanie na energię było zdecydowanie mniejsze?

Kompleksowa termomodernizacja tego typu obiektów jest właściwym rozwiązaniem do osiągnięcia celu, jakim jest wykorzystanie energii do ogrzewania i chłodzenia budynków na racjonalnie niskim poziomie.  "Kompleksowa" jest tu jednak słowem kluczowym, ponieważ nierzadko można się spotkać wśród inwestorów z takim przekonaniem, że wymiana stolarki okiennej lub kotła i instalacji grzewczej jest wystarczającym działaniem (FOT. 1).

Kompleksowa termomodernizacja związana jest z optymalnym sposobem dostarczenia energii do pomieszczeń budynku, ale również z najlepszym jej wykorzystaniem na potrzeby zapewnienia tzw. komfortu użytkowania tych pomieszczeń. Szybka utrata energii z budynku wiąże się z potrzebą ciągłego jej dostarczania na nieuzasadnionym wysokim poziomie, dlatego tak ważne w działaniach termomodernizacyjnych jest stworzenie właściwej bariery ograniczającej przepływ strumienia cieplnego poprzez optymalne ocieplenie przegród zewnętrznych budynku.

Nie bez znaczenia jest też kolejność podejmowanych działań termomodernizacyjnych, ponieważ rozpoczęcie termomodernizacji od wymiany źródła energii i instalacji grzewczej, wiąże się z ryzykiem przewymiarowania wybranych rozwiązań, w stosunku do potrzeb, jakie miałby ten budynek, gdyby najpierw został ocieplony.

Zapotrzebowanie na większą moc grzewczą urządzeń oznacza wybór droższych rozwiązań już na samym początku, które w późniejszym czasie, po prawidłowym ociepleniu budynku, nie będą wykorzystane.

Jednym z mechanizmów prawnych pozwalającym myśleć o racjonalnym wykorzystaniu energii do ogrzewania i chłodzenia budynków, jest rozporządzenie dotyczące warunków technicznych, a konkretnie załącznik nr 2 tego rozporządzenia, w którym określono wymagania dotyczące izolacyjności termicznej przegród budynku. Wymagania tego załącznika w punkcie 1.1 dotyczą współczynnika przenikania ciepła UC. Jego wartość dla danej przegrody wszystkich rodzajów budynku, nie może być większa niż wartość U_Cmax wskazana w TABELI.

Od daty wprowadzenia nowych wymagań, dziś jesteśmy już coraz bliżej wartości współczynników przenikania ciepła, jakie uznano jako optymalne. W ostatni etap związany z realizacją planu podnoszenia izolacyjności termicznej i oszczędnością energii, czyli wznoszenia budynków o niskim zużyciu energii, wejdziemy od 1 stycznia 2021 r.

Z początkiem stycznia 2019 roku, wymagania te stały się jednak już obowiązujące dla budynków zajmowanych przez organy administracji publicznej i będące jego własnością, dlatego można powiedzieć, że jesteśmy już na ostatniej prostej wdrażania postanowień dotyczących oszczędzania energii dostarczonej do ogrzewania i chłodzenia pomieszczeń budynków.

Uważa się, że ściany zewnętrzne to ten element budynku, przez który dochodzi do największych strat ciepła. Najbardziej popularnym sposobem właściwego zaizolowania tego typu przegrody jest metoda nazywana dziś ETICS (zewnętrzny zespolony system ocieplenia ścian zewnętrznych), wcześniej określana też jako Bezspoinowy System Ocieplenia lub metoda lekka mokra. Metoda ta polega na zamocowaniu do ścian (od strony zewnętrznej) warstwowego układu ociepleniowego składającego się z materiału do izolacji cieplnej, warstwy zbrojonej siatką oraz tynku cienkowarstwowego. Rodzaj materiałów stosowanych do wykonania poszczególnych warstwy musi być zgodny z dokumentem odniesienia dla danego systemu ociepleń, tj. Krajową lub Europejską Oceną Techniczną lub (wcześniej) Aprobatą Techniczną (RYS. 2).

Rdzeniem i najważniejszym elementem każdego systemu ETICS, mając na uwadze jego izolacyjność termiczną, jest właściwie dobrana, dedykowana do tego zastosowania termoizolacja. Najbardziej popularnymi materiałami termoizolacyjnymi wykorzystywanymi w ETICS są styropian (np. styropian XPS) i wełna mineralna, jednak spotkać można również systemy ETICS na przeznaczonym do tego typu zastosowań polistyrenie ekstrudowanym, piance rezolowej, poliuretanowej i innych materiałach termoizolacyjnych. To właśnie termoizolacja jest tą barierą, której zadaniem jest ograniczyć straty ciepła przez ścianę (FOT. 2).

Każda z wymienionych wcześniej termoizolacji ma różne właściwości, które mniej lub bardziej predysponują ją do zastosowania przy konkretnej inwestycji, na konkretnej budowie, niemniej jednak wszystkie charakteryzują się bardzo dobrą wartością współczynnika przewodzenia ciepła λ [W/(m·K)]. To właśnie ten parametr w połączeniu z grubością warstwy termoizolacji, zapewnia oczekiwany opór cieplny R [m2·K/W] systemu ETICS.

Dobrze zaprojektowana i wykonana bariera w postaci systemu ETICS przekłada się z kolei na izolacyjność termiczną ściany wyrażoną poprzez wartość współczynnika przenikania ciepła U [W/(m2·K)], którego zalecane wartości zostały przedstawione w TABELI. Obowiązująca aktualnie wartość U_Cmax dla ścian zewnętrznych budynku na poziomie 0,23 W/(m2·K) to etap przejściowy, ponieważ ocieplenia nie projektuje się na kilka lat. To jest inwestycja na dekady, dlatego już dziś projektuje się w taki sposób, że przyjmuje się rozwiązania pozwalające osiągnąć wartość U_Cmax na poziomie nie większym niż 0,2 W/(m2·K).

W przypadku termomodernizacji zazwyczaj dzieje się tak, że działania te są prowadzone w warunkach, gdzie napotykamy wiele różnych ograniczeń. Wynikają one z konstrukcji budynku, zabudowy lub też z wcześniej wykonanych prac, których modyfikacja jest ekonomicznie nieuzasadniona. Takim przykładem jest sytuacja, gdy w budynku kilka lat temu wymieniono stolarkę okienną i została ona osadzona w miejscu tej starej, tj. nie zlicowano jej z krawędzią ściany. Chcąc teraz ocieplić ścianę, w której okna są już cofnięte o kilkanaście centymetrów, liczyć się trzeba z tym, że ościeża po ociepleniu mogą mieć prawie 40 cm. Taka sytuacja wiąże się z tym, że ilość wpadającego do mieszkania światła, a tym samym i ilość zysków ciepła, będzie mocno ograniczona. Rozwiązaniem takiej sytuacji jest zastosowanie termoizolacji o jak najlepszej wartości λ [W/(m·K)] tak, by pocienić jej grubość, nie tracąc przy tym na oporze cieplnym R [m2·K/W].

Przykład

Przy założeniu, że przy konkretnej ścianie budynku podlegającemu termomodernizacji, opór cieplny systemu ETICS powinien być na poziomie R = 4,50 m2·K/W, to grubość termoizolacji o wartości λ = 0,045 W/(m·K), jaka powinna być zastosowana, to około 20 cm. W przypadku zastosowania termoizolacji o λ = 0,031 W/(m·K) ten sam opór, tj. R = 4,50 m2·K/W, uzyskuje się już przy grubości 14 cm (RYS. 3). Tym samym, przy zachowaniu dobrej izolacyjności termicznej ETICS możliwe jest zredukowanie jego grubości o 30%. Jeszcze lepiej wygląda to w sytuacji, gdy zastosowana zostanie termoizolacja o λ = 0,022 W/(m·K), ponieważ wystarczająca wtedy grubość to 10 cm, czyli redukcja o 50%.

Termomodernizacja to również wszystkie te przypadki, w ­których należy podjąć decyzję, czy działania powinny pójść w kierunku zerwania funkcjonującego do tej pory, ale już niewystarczającego systemu ocieplenia ścian danego budynku, czy może poprzez zastosowanie rozwiązania "ocieplenia na ocieplenie" odświeżyć i poprawić termicznie funkcjonujący tam system ETICS. Zagadnienia te zostały szeroko omówione w specjalistycznej publikacji wydanej przez Stowarzyszenie na Rzecz Systemów Ociepleń pt. "Ocieplenia na ocieplenia".

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!