Jak dobrać właściwą grubość izolacji termicznej?

W większości przypadków granicę opłacalności stosowania izolacji wyznacza współczynnik przenikania ciepła U na poziomie 0,20 W/(m²K), ale najczęściej przyjmuje się wymaganą obecnie obowiązującymi przepisami wartość 0,23 W/(m²K).

W ścianach szkieletowych oraz przy izolacji poddaszy możemy obliczyć przybliżoną wartość współczynnika U, biorąc pod uwagę ciepłochronność samego ocieplenia. Dzielimy wtedy przewodność cieplną materiału λ (lambda) przez wymagany współczynnik U i otrzymujemy potrzebną grubość ocieplenia w metrach.

Przykładowo, przy założeniu, że chcemy uzyskać ciepłochronność izolacji poddasza taką jak wymagają obecne przepisy, czyli równą 0,18 W/(m²K) i użyjemy do tego celu wełny mineralnej o współczynniku λ 0,04 W/(m•K) grubość materiału (d) wyniesie:

d = λ : U = 0,04 : 0,18 = 0, 22 m, czyli 22 cm.

To, oczywiście, tylko wstępny, przybliżony rachunek. Nie uwzględnia on wpływu pokrycia dachu, mostków cieplnych, czy oporów przejmowania ciepła pomiędzy warstwami różnych materiałów.

W ścianach warstwowych wyznaczenie grubości izolacji będzie trudniejsze. Musimy bowiem znać przewodność cieplną warstwy konstrukcyjnej oraz jej grubość. Informację o ciepłochronności bloczków czy pustaków możemy uzyskać od ich producenta. Tu podajemy orientacyjne współczynniki λ najczęściej używanych materiałów:

• bloczki z betonu komórkowego odmiany 600 - 0,13 W/(m•K);
• poryzowane - 0,16 W/(m•K);
• pustaki szczelinowe typu Max - 0,45 W/(m•K);
• bloczki silikatowe - 0,80 W/(m•K).

Wyliczenie ciepłochronności samego muru polega na podzieleniu współczynnika λ danego materiału przez jego grubość wyrażoną w metrach. Przykładowo, przenikalność cieplna ściany ze zwykłych pustaków d = 25 cm (0,25 m) wyniesie:

U = λ : d = 0,45 : 0,25 = 1,80 W/(m²K).

Dodanie izolacji jest więc niezbędne. W przypadku przegród wielowarstwowych najwygodniej posługiwać się wartością oporu cieplnego R. Jest on odwrotnością współczynnika przenikania ciepła U:

R = 1/U

Można ją też obliczyć dzieląc grubość materiału w metrach (d) przez współczynnik lambda (λ). Jego jednostką jest [m2•K/W]

Im wyższa wartość R, tym przegroda lepiej chroni przed ucieczka ciepła. Wygoda wynika z faktu, że aby obliczyć R całej przegrody wystarczy zsumować wartości R jej poszczególnych warstw.

W takim razie obliczmy R naszej ściany nośnej. Oznaczymy go R1:

R1 = d/λ = 0,25 : 0,45 = 0,55 m2•K/W

Skoro pożądana wartość U docieplonej już ściany ma wynieść 0,20 W/(m2•K), łatwo obliczymy jakiej wartości R to odpowiada:

R = 1/U = 1 : 0,20 = 5 m2•K/W

Teraz odejmujemy od pożądanego R całej przegrody wartość R1 samego muru:

R - R1 = 5 - 0,55 = 4,45 m2•K/W

W takim razie wartość R = 4,45 musi mieć izolacja cieplna. Żeby obliczyć jej grubość w metrach wystarczy pomnożyć R przez wartość współczynnika lambda wybranego materiału izolacyjnego. Przyjmując λ = 0,04 otrzymujemy:

d = 4,45•× 0,04 = 0,18 m, czyli 18 cm

W powyższych obliczeniach nie uwzględniono warstw tynku, ani współczynników oporu przejmowania ciepła oraz mostków cieplnych. Obliczenia są więc tylko przybliżeniem.

Jarosław Antkiewicz
fot. climowool