ABC pianek izolacyjnych

Ten materiał izolacyjny sprzedawany jest w postaci płyt izolacyjnych. Oferowany jest także jako usługa natryskiwania na powierzchnie i pomiędzy okładziny. Producenci i dystrybutorzy pianki akcentują wysokie właściwości izolacyjne PU, powołując się na współczynnik lambda, który opisuje zdolność materiału do przewodzenia ciepła (oznaczanego grecką literą λ).

W reklamach pojawia się najczęściej jedna wartość, tymczasem właściwości cieplne PU zależą od: kompozycji, grubości, okładzin. We wszystkich przypadkach, choć w różnym stopniu, pogarszają się z czasem.

Jednak takie dane mogą wprowadzać w błąd, ponieważ w zapewnieniu ochrony cieplnej i ograniczeniu strat ciepła w budynku nie chodzi o chwilowy wynik opisany przez wartość lambda. Równie istotne jest zachowanie właściwości cieplnych w czasie wieloletniego użytkowania obiektu, unikanie mostków cieplnych, w tym liniowych, oraz przyleganie izolacji do ocieplanej powierzchni.

Wytrzymałość materiału izolacyjnego

Co powoduje, że materiał izolacyjny izoluje? W przypadku pianek PU stosowanych w izolacji cieplnej budynku, materiał ten zawdzięcza swoją izolacyjność głównie niskiej przewodności zawartych w nim gazów. W procesie spieniania w piance tworzą się zamknięte komory z uwięzionym gazem, najczęściej pentanem, który izoluje lepiej niż powietrze, jednak z czasem się ulatnia i wtedy właściwości cieplne pianki pogarszają się. Pentan zamknięty w strukturze piany, wg producentów i dystrybutorów PU, umożliwia uzyskanie współczynnika lambda na poziomie 23 W/mK.

Zobacz także: Czym są natryskowe pianki poliuretanowe?

Jednak ocieplony dom jest użytkowany w zmiennych warunkach nawet i przez 50 lat. Jak w kolejnych sezonach spadków i wzrostów temperatury w zakresie od +30 do -25 stopni zachowuje się warstwa izolacji? Na podstawie wieloletnich badań wiadomo, że np. wyroby izolacyjne z wełny mineralnej stosowane w budownictwie nie zmieniają swoich właściwości cieplnych w czasie. Parametr lambda wełny użytej do ocieplenia poddasza nie zmienia się w całym okresie użytkowania. Deklarowane przez producenta wartości użytkowe materiału izolacyjnego – opisane różnymi parametrami – są stałe nawet po dziesiątkach lat użytkowania ocieplonego obiektu.

W przypadku izolacji z pianki PU, z każdym rokiem użytkowania budynku ocieplonego z zastosowaniem tego materiału, początkowe właściwości izolacyjne pogarszają się. Ten efekt starzenia pianki jest skutkiem wymiany gazowej z otoczeniem i zastępowaniem uwięzione w porach gazu spieniającego przez powietrze. Efekt starzenia jest szybszy dla płyt o mniejszej grubości (np. 4 cm), bez szczelnych okładzin z pokryć o dużym oporze dyfuzyjnym po obu stronach płyty izolacyjnej. Dlatego w przypadku PU powinna być deklarowana wartość lambda odpowiadająca całemu okresowi planowanego użytkowania, czyli uwzględniająca starzenie.

Skłonność do kurczenia się

Wełna mineralna jest stabilna wymiarowo. Oznacza to, że nawet w skrajnie zróżnicowanych warunkach temperatur i wilgotności zachowuje swoje wymiary. W przypadku pianek PU obowiązkowo deklarowany poziom stabilności wymiarowej może się bardzo różnić dla różnych wyrobów. Rozszerzalność PU pod wpływem zmian temperatury jest znaczna i tym większa, im mniejsza gęstość płyt z tego materiału. Zmiana długości pojedynczej płyty dachowej, przy różnicach temperatur odpowiadających naszym warunkom klimatycznym, może wynieść np. 2 cm. Tylko stosowanie płyt PU z zamkami może ograniczyć wpływ powstającego przy takiej okazji mostka termicznego, ale i tak nie wyeliminuje go całkowicie.

Parametry fizyczne

Płyty PU są podatne na odkształcenia w zmiennych warunkach cieplnych. Już ten fakt nakłada na wykonawców izolacji cieplnych obowiązek wstępnego, ale jednocześnie pewnego mocowania. Ma to zapobiegać nie tylko mostkom termicznym, przez zmniejszenie możliwości odkształceń liniowych, ale również zapewnić przyleganie izolacji do ocieplanej przegrody. Pozostawienie szczeliny powietrznej pomiędzy izolacją i przegrodą znacząco zmniejsza jej izolacyjność.

Producenci pianki PU akcentują mniejszy ciężar warstwy ocieplenia wykonanej z tego materiału. To nie zawsze jest zaletą. Lekkie izolacje wymagają lepszego i niezwykle starannego mocowania, aby przeciwstawić się np. sile ssania wiatru, które zwłaszcza na dużych powierzchniach dachów płaskich mogą osiągać znaczne wielkości.

Łatwopalność pianki PU

Producenci i dystrybutorzy materiałów izolacyjnych z pianki PU najczęściej pomijają właściwości ogniowe i akustyczne tego materiału oraz wpływ tych własności na charakterystykę ogniową i akustyczną konstrukcji lub elementów, w które wbudowane są płyty izolacyjne.

Elementy wykonane z wyrobów niepalnych nigdy i w żadnych warunkach nie rozprzestrzeniają ognia. Zwiększają odporność ogniową elementów, w które są wbudowane. Są odporne na błędy wykonawcze i zmiany w elementach na etapie użytkowania budynku: dodatkowy otwór, dopływ powietrza, prace z użyciem otwartego ognia – nie zagrażają jego dalszym rozwojem i pożarem. Wełna mineralna w wyrobach bez pokryć klasyfikowana jest jako niepalna (klasa A1 lub A2) dla całego zakresu wyrobów oferowanych do izolacji budowlanych.

W przypadku pianki PU wyroby bez pokryć uzyskują klasy reakcji na ogień od E (PUR) do D (PIR). Warto pamiętać, że na klasyfikację reakcji na ogień wyrobów z pianki PU ma wpływ kompozycja, w tym gaz spieniający, grubość, gęstość, okładziny. Zakres obowiązywania klasyfikacji odnosi się do każdego z powyższych parametrów i wyjście poza określone ramy może ją istotnie zmienić.

W jeszcze większym stopniu odnosi się to do klasyfikacji całych rozwiązań i elementów budowlanych, zawierających palną izolację PU (PIR/PUR). Mówienie o uzyskaniu przez piankę PU „parametrów niepalności” jest nadużyciem. Te trzeba sprawdzać w temperaturach pożarowych, w których nawet najlepszy PIR pali się i tym samym żadnych parametrów niepalności nie wykazuje.

Konstrukcje zawierające wełnę mineralną, o ile inne komponenty są klas A1 – B, bez badań odpowiadają określeniom „nie rozprzestrzeniający ognia” i spełniają odpowiednie wymagania warunków technicznych (WT). Natomiast wszelkie konstrukcje zawierające piankę PU w każdym wypadku muszą zostać zbadane, by dowieść, że spełnią wymagania WT i odpowiadają określeniu nierozprzestrzeniania ognia. Jest to możliwe tylko wówczas, gdy palna pianka jest szczelnie osłonięta okładziną odporną na ogień, która utrudnia i opóźnia dostęp ognia do palnego poliuretanu. Uzyskana w takich badaniach klasyfikacja odnosi się do całych rozwiązań, a nie izolacji, i tylko tak powinna być traktowana.

Zobacz także: Jak dodatkowo ocieplić dom?

Wymagania akustyczne

Ogólny obowiązek ochrony przed hałasem sformułowany w prawie budowlanym został doprecyzowany w Rozporządzeniu ministra infrastruktury w sprawie warunków technicznych, którym powinny odpowiadać budynki ich usytuowanie oraz w rozporządzeniu ministra środowiska w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku.

Płyty z wełny mineralnej o niejednorodnej, otwartej włóknistej strukturze i relatywnie większej masie charakteryzują się dobrą chłonnością akustyczną i dużym tłumieniem wewnętrznej energii akustycznej. Płyty z PU, niezależnie od tego czy jest to PUR czy PIR, o zamkniętej strukturze, gładkich, twardych powierzchniach i małej masie (tu jest to zdecydowanie wada) – mają gorszą charakterystykę akustyczną. W konsekwencji, w rozwiązaniach typowych przekryć dachowych porównywalnych pod względem izolacyjności cieplnej, izolacyjność akustyczna jest o ca 8–10 dB lepsza dla przekryć z wykorzystaniem wełny mineralnej. Tym samym przegrody z izolacją z PU o grubości wystarczającej ze względu na ochronę cieplną budynku nie spełniają wymagań akustycznych.

Zastosowanie izolacji z PU

Co do różnorodności aplikacji, o której można przeczytać w ulotkach opisujących zalety izolacji z PU, warto zwrócić uwagę, że wszystkie izolacje wykonywane in situ wymagają szczególnej staranności, zwłaszcza w odniesieniu do izolacji natryskowych z PUR, dla których występuje szczególna kumulacja czynników zagrażających skuteczności izolacyjnej. Chodzi o jednorodność uzyskanej pianki, zapewnienie wymaganej grubości izolacji po szczególne narażenie na przyspieszone starzenie. Dlatego warto pamiętać, że w niektórych krajach wprowadzane są ograniczenia dla grubości wykonywanych w ten sposób ociepleń.

Źródło: materiały prasowe