Przeskocz do treści

2

Dziś kolejny wpis dotyczący budowy ścian. Użyję w nich odrobiny terminów związanych z budownictwem. Wyjaśnienie używanych poniżej pojęć znajdziesz w zakładce Słowniczek terminów budowlanych.

Według obowiązujących od tego roku norm, przenikalność cieplna ścian U nie może przekraczać 0,23 W/m²K, od 2021 roku nie będzie mógł przekraczać 0,20 W/m²K. Przyjmuje się, że ściana o przenikalności mniejszej niż 0,20 W/m²K jest typowa dla domów energooszczędnych, o przenikalności 0,15 W/m²K niskoenergetycznych a 0,12 W/m²K dla domów pasywnych. To pozwala nam uznać, że ściana o przenikalności 0,20 W/m²K to wynik dopuszczalny, 0,15 przyzwoity a 0,12 jest wynikiem bardzo dobrym. Dla porównania, przeciętny dom stawiany jeszcze kilkanaście lat temu miał U ściany powyżej 0,50 W/m²K.

W żaden zdroworozsądkowy sposób nie jestem w stanie wytłumaczyć, czemu norma 0,20 W/m²K nie obowiązuje w Polsce przynajmniej od dekady, tylko jest wprowadzana stopniowo. Jedynym wytłumaczeniem jest dla mnie wyjątkowo skuteczny lobbing producentów materiałów na ściany jednowarstwowe...

W poprzednim wpisie pisałem o różnych przeznaczeniach ścian. W budownictwie jednorodzinnym zwykle ściana zewnętrzna pełni zarówno funkcję konstrukcyjną jak i osłonową. Co oznacza, że ściana zewnętrzna musi być zarówno wytrzymała konstrukcyjnie, jak i zapewniać odpowiedni poziom termoizolacje. Dodatkowo musi jeszcze chronić przed czynnikami atmosferycznymi, hałasem itp.

Zwykle materiały o większej gęstości mają wyższą odporność na ściskanie, wyższą izolacyjność akustyczną i większą zdolność do akumulacji cieplnej. Materiały o małej gęstości mają lepszą izolacyjność termiczną, są łatwiejsze w obróbce i w mniejszym stopniu obciążają konstrukcję budynku. Czyli materiał o korzystnym współczynniku izolacyjności cieplnej jest co do zasady kiepskim materiałem konstrukcyjnym. Oczywiście, nawet korzystając z materiału o kiepskim λ (przewodnictwie cieplnym), ale odpowiednio grubym, uda się uzyskać wymagany poziom U przegrody.

Technicznie da się wybudować ścianę zewnętrzną jednowarstwową o wymaganym obecnie parametrze U, o grubości w okolicy 40cm. Pozwalają na to pustaki z cegły poryzowanej wypełnione wełną mineralną, bloczki z gazobetonu o gęstości nie większej niż 400 kg/m3 czy bloczki keramzybetonowe wypełnione styropianem. Grubość ściany jednowarstwowej o U=0,12 wykonanej z takich materiałów miała by grubość od 70 do 95 cm.

Klasa wytrzymałości takiego gazobetonu czy keramzybetonu nie przekracza 2 MPa. Znaczy samego bloczka, bo po uwzględnieniu spoin, sposobu murowania itp. klasa wytrzymałości całej ściany spada o jakieś 20%. Przy tej grubości ściany taka wytrzymałość w zasadzie wystarcza, ale już trzeba uważać na łączny ciężar całej konstrukcji. Ogólna wytrzymałość całego budynku jest porównywalna z wytrzymałością domów drewnianych i domów szkieletowych. W gazobetonie 350 dziury można robić palcem. Ceramika poryzowana z wkładką z wełny mineralnej ma wytrzymałość od 3,5 do 7MPa, co jest wartością dla budownictwa jednorodzinnego więcej niż wystarczającą.

Ściany jednowarstwowe dotyka też problem mostków termicznych, przede wszystkim w miejscach w których znajdują się nadproża, wieńce i stropy, ale także w miejscu łączenia pustaków. Da się go rozwiązać, ale to już jest trudniejsze i droższe niż w ścianach warstwowych.

Teoretycznie ściany jednowarstwowe są odporniejsze od wielowarstwowych na problem kondensacji pary wodnej w przegrodzie, czyli problemu tzw. „przemarzania ścian”. W teorii, w praktyce jest nieco gorzej, bo wymaga zastosowania wszystkich warstw ściany (tynków wewnętrznych i zewnętrznych, farb, itp.) o paroprzepuszczalności nie gorszej niż materiał konstrukcyjny. W przypadku keramzybetonu z wkładką styropianową mamy w praktyce do czynienia z materiałem składającym się z kilku warstw o różnej dyfuzyjności. Czyli materiał który aż prosi się o kondensację pary wodnej wewnątrz bloczków. To jeden z bardziej skomplikowanych problemów w budownictwie jednorodzinnym, poświęcę mu osobny wpis w przyszłości.

Zwolennicy ścian jednowarstwowych podkreślają, że koszt ich budowy jest mniejszy niż ścian dwuwarstwowych. W przypadku gazobetonu łączny koszt zbudowania ściany jednowarstwowej będzie porównywalny do odpowiadającej ściany dwuwarstwowej. Przy zastosowaniu ceramiki poryzowanej z wełną mineralną, lub keramzybetonu ze styropianem, za same bloczki na m2 ściany będą kosztować od 270 do 310 zł. Bez robocizny, tynkowania, zaprawy itp. W tej cenie buduje się pasywną ścianę dwuwarstwową metodą lekką-suchą z okładzinami z ceramiki lub drewna... O kosztach budowy i grubości ściany jednowarstwowej o U nie większym niż 0,12 W/m²K nie warto wspominać.

Reasumując, nie widzę żadnych, ale to kompletnie żadnych zalet ścian jednowarstwowych przy budowie budynków mieszkalnych. Ściany takie są grube, podatne na mostki termiczne i albo bardzo drogie, albo mają kiepskie właściwości mechaniczne. W przypadku pustaków keramzybetonowych mamy kumulację – grubą, drogą ścianę o kiepskich właściwościach mechanicznych. Ściany jednowarstwowe mają natomiast dużo zalet przy stawianiu budynków w których nie zależy nam na termoizolacji. Czyli budynków gospodarczych czy domków letniskowych. W tych zastosowaniach są bezkonkurencyjne cenowo.

Ściany warstwowe są rozsądnym sposobem obejścia wyżej wymienionych problemów. To co opiszę poniżej dotyczy też ścian dwuwarstwowych wykonanych metodą lekką-suchą i ścian trójwarstwowych, ale pomijam je dalszych rozważaniach ze względu na koszt wykonania warstwy elewacyjnej.

Jak przedstawiłem w opisie ściany jednowarstwowej trudno znaleźć materiał, który będzie spełniał wszystkie funkcje ściany zewnętrznej jednocześnie. Rozwiązaniem jest zbudowanie ściany składającej się z kilku warstw.

Przekrój ściany dwuwarstwowej
Żródło Wikipedia

Na powyższym rysunku widzimy ścianę wykonaną w technologii lekkiej-mokrej, ETICS. Patrząc od wnętrza budynku mamy kolejne warstwy:

  1. tynk wewnętrzny;
  2. warstwę konstrukcyjną;
  3. warstwę termoizolacyjną;
  4. zbrojenie;
  5. warstwę elewacyjną.

Warstwa tynku wewnętrznego nie jest konieczna. Rezygnuje się z niego często w pomieszczeniach gospodarczych. Czasami rezygnuje się z tynku aby wyeksponować się warstwę konstrukcyjną w celach dekoracyjnych. Sprawdza się tutaj mur wykonany z cegły pełnej, zwłaszcza klinkierowej, beton, zwykle szlifowany, oraz mury konstrukcyjne wykonane z materiałów naturalnych. Tynk może też zostać zastąpiony różnego rodzaju okładzinami, choć dla wygody ściany pod okładziny i tak się zwykle tynkuje.

Zadaniem warstwy konstrukcyjnej jest przenoszenie obciążeń własnych jak i przejętych z innych elementów budynku. W tym celu najlepiej sprawdzają się materiały o możliwie dużej klasie wytrzymałości, zasadniczo o dość dużej gęstości. Duża gęstość przekłada się na inne, korzystne w budownictwie jednorodzinnym cechy – izolacyjność akustyczną, odporność na ogień i zdolność do akumulacji ciepła. Wadą materiałów gęstych jest ciężar. Ponieważ warstwa konstrukcyjna nie musi spełniać funkcji termoizolacji, może być stosunkowo cienka, jej minimalna grubość jest określona przez potrzeby konstrukcyjne.

Ponieważ warstwa termoizolacyjna nie musi przenosić obciążeń konstrukcyjnych, a przed uszkodzeniem chroni ją zbrojenie, można wykonać ją z materiałów lekkich o możliwie najniższym współczynniku λ. Najczęściej stosuje się w tym celu styropian i płyty z wełny mineralnej. Λ tych materiałów waha się w przedziale 0,03 – 0,04. „Najcieplejsze” materiały budowlane mają współczynnik λ na poziomie 0,09-0,11 ceramika tradycyjna i bloczki silikatowe mają λ w okolicach 0,5. Styropian (wełna mineralna) jest lżejszy, tańszy i łatwiejszy w obróbce niż dowolny materiał wykorzystywany do murowania. 1 cm styropianu zastępuje kilka – kilkanaście centymetrów muru.

Zbrojenie to najczęściej siatka zatopiona w warstwie zaprawy. Chroni izolację przed działaniem czynników atmosferycznych i uszkodzeniami mechanicznymi. Stanowi tez podkład pod warstwę elewacyjną. Zbrojenie występuje tylko w systemach mokrych. Stosując płyty z polistyrenu ekstrudowanego (Styrodur, XPS) można czasami zrezygnować ze zbrojenia. Styrodur bez zbrojenia stosuje się często przy ocieplaniu fundamentów, bezpośrednio na takich płytach można przykleić płytki klinkierowe lub panele drewnopodobne.

Warstwę elewacyjną stanowią różnego rodzaju tynki, najczęściej barwione choć możliwe jest ich malowanie. Jako elewacji w systemach ETICS można też używać wspomnianych już płytek klinkierowych, lub innych lekkich okładzin przyklejanych do zbrojenia. Ze względu na ograniczoną nośność zbrojenia, ciężkie elewacje wymagają zastosowania metody lekkiej-suchej.

Podsumowując, głównymi zaletami ścian wykonanych w technologii lekkiej-mokrej jest korzystny stosunek ceny do uzyskanej izolacyjności termicznej. Ściany dwuwarstwowe, w porównaniu z innymi ścianami o takim samym współczynniku przenikalności cieplnej, mają najmniejsza grubość. Ich wadą jest ograniczona odporność na uszkodzenia mechaniczne i mniejsze możliwości kształtowania wyglądu elewacji.