Tak też można, czyli docieplanie od wewnątrz

Przeprowadzając remonty w starym budownictwie nigdy nie wiadomo, na jaką "minę" budowlaną możemy się natknąć. Tym razem, przygotowując mieszkanie w kamienicy do wymagań nowego najemcy, moja ekipa budowlana odkryła, że pod płytami gipsowo-kartonowymi przytwierdzonymi do drewnianych listew znajduje się 3 cm warstwa luźno ułożonego styropianu. Okładzinę tę umocowano tylko przy ścianach zewnętrznych budynku, co wskazywało na jej termiczny charakter. Znających się na rzeczy nie zdziwi fakt, że po usunięciu całej tej konstrukcji w wielu miejscach zauważyliśmy rozległą i pięknie rozwijającą się grzybnię pleśniową. Nie należy się też dziwić jednemu z pracowników, który na widok takiej konstrukcji siarczyście zaklął i rzucił: "Kto to widział ocieplać pomieszczenia od środka?". O ile poprzedni najemca mógł nie znać się na sposobach izolacji termicznej budynków/ pomieszczeń, a chciał zapewne zaoszczędzić na rachunkach za energię, to mój pracownik powinien wiedzieć (teraz już wie), że takie izolacje można stosować i stosuje się je przecież z powodzeniem. Zasadniczy problem tego tematu – trzeba "tylko" wiedzieć jak z tych technologii korzystać. W opisywanym przypadku mieliśmy do czynienia z budynkiem z lat sześćdziesiątych, na którym właściciel chciał przyoszczędzić i mimo, że mógł, nie zainwestował w zewnętrzną izolację termiczną całego budynku. Są jednak budynki, w których głównie ze względu na zabytkową elewację, niemożliwa jest termoizolacja zewnętrzna. Dotyczy to przede wszystkim obiektów sakralnych, historycznych, przemysłowych o wartości zabytkowej. W związku z tym jakiekolwiek prace zmieniające wygląd elewacji są zabronione. Zdarza się przecież, że i w przypadku nowszego budownictwa takie zmiany są niedopuszczalne z uwagi na specyficzne warunki zabudowy - zwiększamy grubość ściany zewnętrznej o 15-20 cm. Dlatego w takich przypadkach jedynym rozwiązaniem jest zastosowanie izolacji wewnętrznej. Choć, co należy podkreślić, nie jest to takie łatwe, proste i oczywiste, gdyż na końcowy efekt prac dociepleniowych od wewnątrz będą też miały wpływ chociażby wentylacja pomieszczenia (grawitacyjna, mechaniczna), a także izolacyjność cieplna okien. Nie zapominajmy też o wspólnych ścianach z sąsiadującymi pomieszczeniami, stropem, podłogą, które mogą być ogrzewane lub nie. Ponieważ każdy przypadek izolacji od wewnątrz jest inny i wymaga innego podejścia, to przed przystąpieniem do prac powinniśmy skorzystać z usług doświadczonego rzeczoznawcy. Wykona on podstawowe obliczenia oraz wskaże zalecaną technologię, odpowiednią dla danego przypadku - możemy mieć przecież do czynienia z różnymi rodzajami ścian zewnętrznych: ceglanymi, silikatowymi, żelbetowymi etc.

W praktyce stosowane są dwa rozwiązania technologiczne oparte na całkowicie przeciwstawnych ideach. Pierwsze, to ocieplenie gwarantujące swobodny przepływ strumienia dyfuzji pary wodnej poprzez przegrodę; drugie to ocieplenie ze szczelną barierą paroizolacyjną od strony wnętrza.

Przyjrzyjmy się temu pierwszemu rozwiązaniu; w nim stosowane są przede wszystkim materiały naturalne: wapno, piasek, perlit. Wykonywane z nich płyty stanowią system samonośny, nie wymagający dodatkowych usztywnień montażowych, a jedynie całopowierzchniowego przyklejenia za pomocą systemowej zaprawy i wypełnienia fug pionowych. Co też ważne: łatwo podlegają obróbce.

Mineralne płyty izolacyjne - wykonane są z bardzo lekkiej odmiany betonu komórkowego. Przy ich produkcji do masy wapienno-piaskowej dodawany jest środek porotwórczy, powodujący podczas autoklawizowania pęcznienie wsadu, który kilkakrotnie zwiększa swoją objętość. Beton komórkowy chłonie wilgoć z powietrza i bardzo szybko wysycha. Płyty mineralne mają niski współczynnik oporu dyfuzyjnego μ = 3, są niepalne - klasa A1, a niska gęstość materiału około 115 kg/m³ pozwala osiągnąć niski współczynnik przewodzenia ciepła λ = 0,045 W/(mK). Dzięki temu ściana ocieplona od wewnątrz płytami mineralnymi dobrze izoluje przegrodę i zapobiega gromadzeniu się wilgoci w długotrwałym okresie stosowania. Płyty dostępne są w grubościach od 5 do 30 cm.

Izolacyjne płyty perlitowe należą do płyt bezwłóknowych, wyprodukowanych z naturalnego perlitu i dodatków. Podobnie jak beton komórkowy charakteryzują się bardzo dobrymi właściwościami termoizolacyjnymi, wysoką paroprzepuszczalnością oraz kapilaryzacją. Są również niepalne - klasa A1. Dostępne są w grubościach od 5 do 20 cm. Współczynnik przewodzenia ciepła λ dla płyt perlitowych wynosi 0,042 - 0,045 W/(mK), przy gęstości od 90 do 105 kg/m³. Opór dyfuzyjny (µ) waha się od 5 do 6.

Z kolei płyty wapienno-piaskowe, zwane też klimatycznymi, powstają w procesie formowania masy piaskowo-wapiennej na prasach. Następnie poddawane są autoklawizacji w atmosferze pary wodnej, wysokiego ciśnienia i dojrzewania. Podczas tego procesu drobne kryształki silikatu wapiennego rosną, tworząc otwartą strukturę o bardzo drobnych i delikatnych porach. I podobnie, jak przy wyżej wymienionych płytach, powstaje materiał o doskonałych właściwościach termoizolacyjnych i bardzo wysokiej kapilaryzacyjnej właściwości chłonnej, a także ogromnej zdolności przyjmowania wody. Płyty klimatyczne mają współczynnik oporu dyfuzyjnego μ od 3 do 6, mają gęstość od 200 do 360 kg/m³, przez co mają wyższy współczynnik przewodzenia ciepła λ = 0,06 W/(mK). Są też niepalne - klasa A1. Płyty dostępne są w grubościach od 2,5 do 5 cm. Wszystkie ww. płyty mają wysoki współczynnik pH równy 10, uniemożliwiający porost pleśni i grzybów. Ponieważ zaleca się również docieplanie przyległych powierzchni, z uwagi na możliwe mostki termiczne, producenci mają w swojej ofercie płyty do wnęk okiennych (o mniejszej grubości) oraz płyty w kształcie klina stanowiące łączniki ściana-sufit (nie powodują optycznego zmniejszenia pomieszczenia). Całego systemu nie wolno stosować w połączeniu z gipsem. Dlatego, jeżeli występują tynki gipsowe, należy koniecznie je wcześniej skuć. Aby cały system funkcjonował prawidłowo, zaleca się stosowanie tynków mineralnych i paroprzepuszczalnych powłok malarskich. Wówczas dzięki swojej aktywności kapilarnej "system" natychmiast pochłania wilgoć i rozmieszcza ją na całej swojej powierzchni, skąd zostaje ona w bardzo krótkim czasie odparowana.

Jeżeli uważamy, że ww. systemy powodują zbyt duży ubytek powierzchni użytkowej, możemy zdecydować się na najnowszy system ocieplania wewnętrznego bazujący na płycie termoizolacyjnej wytwarzanej z aerozolu. Aerozolu, czyli tworzywa z grupy żeli, którego fazą formującą jest krzemionka, a fazę rozproszoną stanowi powietrze. Dzięki temu, że porowatość płyty sięga 95% objętości, materiał ten osiąga rewelacyjny współczynnik przewodzenia ciepła λ = 0,016 W/(mK). Płyta jest dostępna w grubościach od 1 do 4 cm i jest przy tym trwale hydrofobowa i chemoodporna. Doskonała paroprzepuszczalność tych płyt osiąga wartość μ = 10. Wykończenie powierzchni ocieplenia stanowią wyłącznie mineralne lub silikatowe tynki cienkowarstwowe i powłoki malarskie.

Dostępne są też rozwiązania łączące w jednym systemie przewodność kapilarną z termoizolacyjnością i regulacją wilgotności powietrza. Uzyskano to w płytach ze sztywnej pianki poliuretanowej, w której zostały wykonane regularnie rozmieszczone otwory, przebiegające prostopadle do powierzchni płyty wypełnione fabrycznie specjalnym materiałem mineralnym o dużej aktywności kapilarnej. Produkuje się je w grubościach od 3 do 8 cm. Charakteryzują się współczynnikiem przewodzenia ciepła λ = 0,031 W/(mK), przy dyfuzji pary wodnej μ około 27. Klasyfikacja reakcji na ogień - B1 - materiał trudnopalny. Płyty pokrywa się tynkiem systemowym o grubości 1 cm, który stanowi warstwę sorpcyjną.

Jako materiału termoizolacyjnego, zapewniającego przepływ dyfuzyjny wilgoci poprzez wszystkie warstwy przegrody, możemy również użyć zaprawy tynkarskiej. Zaprawa tynkarska izolująca cieplnie zawiera granulat styropianowy. Dzięki niemu uzyskuje ona współczynnik przenikania ciepła λ na poziomie ≤ 0,1 W/(mK). Dla uzyskania poprawy izolacyjności muru należy nałożyć od 2 do 6 cm grubości zaprawy tynkarskiej. Współczynnik przepuszczalności pary wodnej μ wynosi ≤ 10. Jest to tynk grubowarstwowy, otwarty na dyfuzję pary wodnej, który należy wykończyć materiałami również możliwie najbardziej otwartymi dyfuzyjnie, np. zaprawą cementowo-wapienną i paroprzepuszczalnymi farbami.

Kilka słów o systemach dociepleń z barierą paroizolacyjną. Istotnym atutem tej technologii jest oszczędność kubatury ocieplanego obiektu związana z bardzo wysoką izolacyjnością stosowanych płyt izolacyjnych. Możemy zastosować twarde płyty poliuretanowe jednostronnie pokryte płytą kartonowo-gipsową. Między warstwą poliuretanu i gipsu znajduje się warstwa paroizolacji. Otrzymujemy w ten sposób materiał trójwarstwowy z ociepleniem, paroizolacją i poszyciem z płyty gipsowej. Płyty te dostępne są w grubościach od 2 do 6 cm. Ich współczynnik przewodzenia ciepła λ wynosi 0,023 W/(mK). Sposób montażu płyt uzależniony jest w dużej mierze od rodzaju podłoża, jak również wymogów budowlanych. Możemy je przykręcać przy pomocy wkrętów do konstrukcji drewnianej lub bezpośrednio zamontować na podłożu poprzez zastosowanie metody klejenia klejem gipsowym. Nakładanie warstwy kleju odbywa się przy użyciu pacy; masa klejowa powinna zostać rozmieszczona równomiernie na całej powierzchni płyty. Płyty mocuje się na wysokości przynajmniej 1 cm nad gotową podłogą w celu zapobieżenia nasiąkaniu płyty g-k wilgocią. W przypadku braku możliwości zastosowania się do niniejszego wymogu, spód płyty g-k stanowiącej element panelu powinien zostać zabezpieczony folią budowlaną lub specjalnym kitem uszczelniającym. Cienkie płyty mogą zostać rozcięte przy użyciu ostrego noża. W tym celu naciąć należy zarówno płytę g-k, jak również tylną warstwę poliuretanu. Następnie płyta zostaje złamana. Podczas wykonywania tej czynności należy uważać, aby nie uszkodzić bocznych krawędzi płyty g-k. Grubsze płyty rozcięte zostają w całości przy użyciu piły pionowej lub piły ręcznej. Do wykończenia zewnętrznego płyt mogą zostać użyte właściwie wszystkie materiały wykończeniowe, oprócz materiałów zawierających w swoim składzie wapno. Po wyschnięciu masy fugującej płyta powinna zostać odkurzona oraz pokryta warstwą gruntującą (nie gruntujemy tylko w przypadku, kiedy na płytę nałożone zostaną płytki). Jeżeli zdecydujemy się na tapetę nieprzepuszczającą pary wodnej, powinna być ona przyklejona na płytę klejem odpornym na wilgoć. Przed nałożeniem tapety zaleca się wstępne pomalowanie płyty, co znacznie ułatwi zdjęcie tapety w przypadku jej wymiany. W przypadku malowania zaleca się zagruntowanie podłoża. Powierzchnię płyty należy malować dwukrotnie. Przyklejanie płytek ceramicznych do powierzchni płyt wykonujemy za pomocą kleju na bazie żywic syntetycznych. Na rynku dostępne są również płyty poliuretanowe połączone z płytą gipsowo-włóknową lub płytą silikatową. Te ostatnie są dostępne w grubościach 2 do 6 cm z płytą silikatową o grubości 6 mm. Rdzeń płyty jest obustronnie pokryty folią aluminiową. Przy grubościach płyty 36-66 mm na całym obwodzie wykonany jest frez dla drewnianej listwy montażowej (dostarczanej z płytami), a płyta silikatowa jest sfazowana. Całość uzupełniają kliny do ościeży i kliny do izolacji bocznej. Niepalną warstwą silikatową, odporną na wilgoć oraz uderzenia można tynkować, malować i tapetować. Ich współczynnik przewodzenia ciepła λ wynosi 0,023 W/(mK).

Do nowoczesnych rozwiązań izolacji wewnętrznej ścian należą płyty XPS. Płyty wykonane z twardego i lekkiego ekstrudowanego polistyrenu o grubości 4 lub 7 mm posiadają doskonałe właściwości izolacji termicznej i akustycznej oraz paroizolacyjne. Mimo swojej niewielkiej grubości posiadają właściwości izolacji termicznej, takie same jak dwukrotnie grubszy styropian. Łączenia płyty można zakleić specjalną taśmą lub zaszpachlować, a całość od razu pomalować lub pokryć tapetą. Można także bezpośrednio do ocieplenia przykleić płytki ceramiczne lub położyć tynk. Do montażu używany jest specjalny bezrozpuszczalnikowy klej do styropianu nakładany na ścianę przy użyciu zębatej szpachelki. Następnie przykładamy do ściany na styk płyty izolacyjne i wyrównujemy całość przy użyciu gumowego wałka. Po 48 godzinach styki płyt możemy uszczelnić szpachlą lub taśmą. Ze względu na swoją grubość płyty te są niezastąpione zwłaszcza w miejscach trudnodostępnych. Dodatkowo płyta o grubości 7 mm redukuje poziom hałasu o 16 dB.

Pozostał jeszcze tradycyjny sposób ocieplania od wewnątrz przy użyciu wełny mineralnej. Montaż polega na ułożeniu wełny mineralnej w szkielecie z profili drewnianych/ aluminiowych, a całość zakrywa się folią paroszczelną o wysokim oporze dyfuzyjnym łączoną na taśmę dwustronną oraz płytą gipsową. Powinniśmy poszukać wełny mineralnej, o jak najmniejszym współczynniku λ. Stelaż powinien być umocowany ok. 2 cm od ściany, dzięki temu materiał izolacyjny nie zostanie zawilgocony nawet gdy dojdzie do wykraplania się pary wodnej ze ściany. Aby uniknąć wychładzania pomieszczenia przez przyległą, słabiej ogrzewaną część domu, również na ścianie prostopadłej montuje się ocieplenie. Izolacja z wełny na ścianie prostopadłej musi mieć od 60 do 100 cm długości. Podobnie powinny zostać ocieplone podłoga i strop.

Inne materiały izolacyjne - farby

Farby termoizolacyjne charakteryzują się właściwościami izolacji cieplnej redukującymi przenikanie ciepła i chłodu. Odbijają około 80% wprowadzonego do pomieszczenia ciepła i powodują szybki wzrost temperatury. Mogą być nakładane na inne materiały termoizolacyjne bez utraty swoich właściwości, a także na tynki wapienno-cementowe, beton, gips, płyty gipsowo-kartonowe, płyty prefabrykowane, drewno i jego materiały pochodne, powierzchnie metalowe, szklane i wiele innych, oraz wszędzie tam, gdzie trzeba docieplić pomieszczenia, a nie można lub nie jest niemożliwe zastosowanie innych materiałów i technik termoizolacyjnych. Zapewniają równomierne rozmieszczanie ciepła i przepuszczalność pary wodnej. W bardzo krótkim czasie od rozpoczęcia ogrzewania uzyskuje się w pomieszczeniach wyraźny komfort termiczny w wyniku zwiększenia powierzchniowej temperatury ścian, a tym samym unika się odczucia zimnych ścian. Stosowane są warstwy o grubości 0,5-1 mm, nakładane wałkiem, przez natrysk lub szpachlowanie. Farba termoizolacyjna przyczynia się do wzrostu temperatury o około 3-5°C przy pozostawionych bez zmian parametrach grzewczych. Powierzchnia pokryta farbą działa jak izolacja poprzez efekt odbicia promieniowania, stabilizację wilgotności i dystrybucję ciepła. Dzięki swojej elastyczności powłoka koryguje wszelkie mikropęknięcia na powierzchni, pozostawiając ściany "oddychające" dla pary wodnej, eliminuje mostki termiczne, co utrudnia powstawanie zarodków pleśniowych. Jeden litr farby pozwala na dwukrotne pomalowanie ścian o powierzchni od 2 do 4 m². Farba złożona jest z żywic akrylowych w emulsji wodnej i specjalnych mikrokuleczek mających zadanie termoizolacyjne (mikrokulki wklęsłe o gęstości 750-800 g/dm³).

Mikrokulki ceramiczne stosuje się również jako domieszkę do farb, gruntów i lakierów mającym zastosowanie do prac malarskich wewnętrznych i zewnętrznych na każdym rodzaju materiału. Produkt ten to suchy, bezwonny biały proszek ceramiczny w postaci białych ceramicznych kulek - mikrosfer (o przewodnictwie cieplnym na poziomie ok. k= 0,1 W/m/°C) o grubości ścianki 1-2 mikrometrów i średnicy od 4 mikrometrów do 10 mikrometrów posiadających we wnętrzu prawie próżnię (ciśnienie wewnątrz to około 300 hPa) przez co działa izolacyjnie podobnie do działania termosu. Powierzchnia pomalowana farbą z dodatkiem ceramicznym utrudnia przenikanie energii cieplnej i odbija ciepło, zapobiegając jego przenikaniu przez mury, stal, inne materiały stałe. Malowaną powierzchnię należy pokryć dwa razy farbą.

Znajdziemy też powłoki ceramiczne w postaci farby, które - jak zapewnia producent - charakteryzują się wskaźnikiem oporu cieplnego równym r-19 odpowiednio do 15-20 cm wełny mineralnej. Do tego powłoka odbija 68% fal dźwiękowych przez co obniża hałas wewnątrz budynków. Kompozycja czterech różnych materiałów ceramicznych zapewnia doskonałe parametry w zakresie izolacji cieplnej - większość powłok ceramicznych dostępnych na rynku zawiera zaledwie jeden rodzaj refleksyjnego materiału ceramicznego.


Jak widzimy, wybór materiałów/ technologii powinien sprostać wymaganiom każdego potencjalnego inwestora. Pamiętając o zachowaniu zaleceń producenckich (co oczywiście dotyczy nie tylko dociepleń wewnętrznych), powinniśmy osiągnąć zadawalające efekty i cel jakiemu służy docieplenie - dobre parametry cieplno-wilgotnościowe wewnątrz pomieszczenia i obniżenie kosztów ogrzewania.
A koszty? Cóż, skoro wybór materiałów spory, to i rozrzut cenowy również - najtańsze izolacje uszczuplą nasz portfel o około 50 zł/m², na najdroższe trzeba będzie przeznaczyć nawet 150 zł/m². Najważniejsze jednak, żeby zabrać się do docieplania z głową, profesjonalnie się przygotowując i analizując wszystkie za i przeciw, tak aby zastosowana technologia oprócz oczekiwanego efektu ciepłego pomieszczenia, nie sprawiła niemiłych niespodzianek, jak choćby zagrzybione ściany w opisywanym przeze mnie na początku budynku.


Zachęcam również wszystkich do zaznajomienia się z artykułami dostępnymi na stronie www.bzg.pl (Baza artykułów) autorstwa pana Maciej Rokiela. A zwłaszcza z artykułami: "Najczęstsze błędy przy docieplaniu budynków" (BzG 1/2004 - Budujemy, budujemy...), "Docieplenie ścian drewnianych" (BzG 4/2006 - Budujemy, budujemy...) oraz najnowszym "Docieplanie od wewnątrz" (BzG 4/2013 - Inwestycyjny proces budowlany), które przybliżą problematykę związaną z wykonawstwem i projektowaniem systemu dociepleń.

Musimy mieć też na uwadze, że z dniem 1 stycznia 2014 weszły w życie zmiany w Rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. poz. 926 z dnia 13.08.2013 r. - 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). Jest to konsekwencja wdrażania w Polsce dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/UE z dnia 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków. Celem tych działań jest obniżenie ilości energii niezbędnej do pokrycia zapotrzebowania na ciepło budynków we wszystkich krajach członkowskich Unii Europejskiej. Rozporządzenie przewiduje, że wymagania dotyczące wskaźników zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną (EP) oraz współczynnika przenikania ciepła będą się konsekwentnie zwiększać wraz z początkiem lat 2017 oraz 2021. Zabieg ten ma na celu przygotowanie rynku budowlanego na spełnienie wymogu zapisanego w artykule 9 dyrektywy 2010/31/UE. Docelowo, od 1 stycznia 2021 roku wszystkie nowoprojektowane budynki powinny być budynkami o niemal zerowym zużyciu energii.
Najważniejsze zmiany w warunkach technicznych dla budynków dotyczą wentylacji nawiewno-wywiewnej oraz parametrów, jakie powinien osiągać wskaźnik EP dla budynków, określający roczne zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną przeznaczoną do ogrzewania, wentylacji i przygotowania ciepłej wody w budynku.
Ponadto, nowoprojektowane budynki muszą spełniać jednocześnie wymagania, co do maksymalnego zapotrzebowania na energię pierwotną (wskaźnik EP) oraz co do minimalnej izolacyjności termicznej przegród (współczynnik U). Do tej pory nowe budynki musiały spełniać tylko jedno z powyższych wymagań.
Poniżej tabela z wartościami współczynnika przenikania ciepła U_C(max) ścian, podłóg na gruncie, stropów, dachów i stropodachów według WT 2013.
Po zmianach, załącznik nr 2 do rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. 2002 nr 75 poz. 690) zawiera:

t_i – temperatura obliczeniowa ogrzewanego pomieszczenia

* od 1.01.2019 r. w przypadku budynków zajmowanych przez władze publiczne oraz będących ich własnością

2. Inne wymagania związane z oszczędnością energii

2.1. Okna
...

2.2. Warunki spełnienia wymagań dotyczących powierzchniowej kondensacji pary wodnej

...
2.3. Szczelność na przenikanie powietrza
...


Jak widzimy, od 1 stycznia 2014 r. obowiązuje już m.in. nowa wartość graniczna współczynnika przenikania ciepła przez ściany zewnętrzne U ≤ 0,25 W/(m²K), w zamian współczynnika 0,30.

W końcu dążymy to tego, aby już teraz, a nie dopiero za 6 lat, nasze budynki były budynkami o niemal zerowym zużyciu energii.