Akumulacyjność i stateczność cieplna ścian

Dlatego budynki murowane, a więc o ciężkiej konstrukcji, mają zdecydowanie większą akumulacyjność niż budynki drewniane oraz lekkie budynki szkieletowe (o szkielecie drewnianym lub stalowym).

Zależnie od masy i materiału, nieróżniące się izolacyjnością termiczną przegrody zewnętrzne mogą mieć bardzo różną akumulacyjność cieplną. Zdolność do akumulacji pozwala także wykorzystać tzw. zyski ciepła pochodzące np. od słońca.

Od akumulacyjności przegród, ich izolacyjności oraz konstrukcji (np. układu warstw) zależy stateczność cieplna budynku, czyli czas, w jakim utrzymuje się w nim stała temperatura wewnętrzna, mimo zmian warunków zewnętrznych (np. wystąpienia silnego mrozu albo porywistego wiatru) lub wyłączenia ogrzewania. Aby przegrody mogły akumulować ciepło i oddawać je do wnętrza, muszą być ocieplone od strony zewnętrznej.

Wyroby wapienno-piaskowe (silikaty), tradycyjną ceramikę oraz beton charakteryzuje najwyższa zdolność do akumulacji ciepła (fot. Xella (Silka))

Ściana z pełnej cegły silikatowej grubości 25 cm, ocieplona 12-centymetrową warstwą styropianu. Ściana ta spełnia minimalne wymagania określone przez przepisy budowlane (U < 0,3 W/(m²·K)) niezależnie od tego, czy ocieplenie znajdzie się po stronie zewnętrznej, czy od strony pomieszczenia.

Jednakże właściwe jest oczywiście tylko pierwsze rozwiązanie, bo wtedy ciężka warstwa nośna (ponad 350 kg/m²) nie jest narażona na przemarzanie, może akumulować bardzo dużo ciepła i na długo je zatrzymać.

Jego ucieczkę do otoczenia skutecznie hamuje warstwa ocieplenia (a tylko ona styka się z zimnym powietrzem zewnętrznym). Ściana ta ma dużą stateczność cieplną, a więc w budynku o takich ścianach długo utrzymuje się stabilna temperatura w pomieszczeniach, nawet jeśli ogrzewanie nie działa stale.

Ściana jednowarstwowa z ceramiki poryzowanej grubości około 50 cm. Ma ona podobny do poprzedniej współczynnik U i niewiele mniejszą masę (przekraczającą 300 kg na 1 m²), a zatem zbliżoną akumulacyjność termiczną.

Ściana jednowarstwowa z pustaków z ceramiki poryzowanej murowanych na zaprawie ciepłochronnej (fot. Wienerberger)

Jednak zmagazynowane w jej masie ciepło nie utrzyma się tak długo jak w ścianie z poprzedniego przykładu wobec braku bariery, jaką jest tam warstwa izolacji. Akumulujący ciepło materiał ma tu bezpośredni kontakt z zimnym powietrzem zewnętrznym, zatem temperatura wnętrza ściany znacznie szybciej maleje w kierunku zewnętrznym.

Duża stateczność cieplna jest pożądana w budynkach stale zamieszkanych, bo pozwala ustabilizować temperaturę w pomieszczeniach.

Jest jednak niekorzystna w domach użytkowanych i ogrzewanych okresowo, np. tylko w weekendy, bo po wychłodzeniu takiego domu potrzeba dużo czasu na jego ponowne ogrzanie. W tej sytuacji zdecydowanie lepszym wyborem będzie dom szkieletowy.

Uwaga! Akumulacyjność cieplna elementów budynku ma znaczenie tylko wtedy, gdy są one osłonięte izolacją termiczną, wówczas bowiem mogą oddawać do wnętrza nagromadzone przedtem ciepło.

Z tego względu dla komfortu cieplnego w budynku nie ma znaczenia akumulacyjność murowanej warstwy elewacyjnej, która wprawdzie może gromadzić znaczne ilości ciepła (np. po słonecznym dniu), ale oddaje je tylko do otoczenia.

Jarosław Antkiewicz
konsultacja Cezary Jankowski