Współczynnik przenikania ciepła i parametry cieplne ścian

Przenikalność cieplna dotyczy głównie przepływu ciepłego powietrza od strony wnętrza budynku poza obiekt. Im niższy współczynnik przenikania ciepła, tym lepsze parametry izolacyjności termicznej przegród.

Od 2021 roku budynki muszą być energooszczędne. Aby zmniejszyć współczynnik przenikania ciepła przegród domu, należy stosować odpowiednie wyroby budowlane. Przenikalność cieplna ścian zależy przede wszystkim od budowy przegród, w tym od rodzaju użytego materiału murowego, ale także od parametrów okien.

Współczynnik przenikania ciepła U – wskaźnik ważny dla energooszczędności domu

Współczynnik przenikania ciepła U [W/(m2K)] określa wielkość przepływu ciepła przez powierzchnię przegrody budowlanej, jeśli wartość temperatury po jej dwóch stronach różni się od siebie o 1K. Wartość współczynnika U zależy od rodzaju przegrody i grubości materiału, z jakiego są wykonane ściany, a także od charakteru przegrody. Niska wartość współczynnika U oznacza, że straty ciepła są niskim poziomie.

Do wyznaczenia współczynnika U trzeba znać współczynniki przewodzenia ciepła lambda [W/(mK)] wszystkich materiałów zastosowanych do wykonania poszczególnych warstw ściany zewnętrznej, a także grubości tych warstw – murowych, izolacyjnych i wykończeniowych. Wartość współczynnika przewodzenia ciepła lambda jest stała dla danego materiału o określonej budowie i gęstości, niezależnie od grubości warstwy. Przy określaniu wartości współczynnika U trzeba wziąć pod uwagę mostki termiczne powstałe przede wszystkim w miejscu styku elementów o różnej budowie oraz przez nieszczelności izolacji wynikające ze stosowania łączników mechanicznych do mocowania izolacji.

Jak zapewnić niską przenikalność cieplną ścian?

O tym, czy ściany zewnętrzne są ciepłe, decyduje przede wszystkim ich konstrukcja. Uzyskanie niskiego współczynnika przenikania ciepła U ścian jednowarstwowych jest możliwe przy zastosowaniu odpowiednich materiałów charakteryzujących się jak najlepszą izolacyjnością termiczną, a więc i jak najniższym współczynnikiem przewodzenia ciepła lambda (λ).

W przypadku ścian dwu- i trójwarstwowych za ograniczenie ucieczki ciepła odpowiada materiał izolacyjny. Zastosowanie ocieplenia o grubości 15‒20 cm pozwala uzyskać naprawdę ciepłe ściany przy zachowaniu optymalnej grubości przegrody. 

Ściana szkieletowa jest praktycznie w całości tworzona przez termoizolację, dlatego to właśnie ta warstwa ma największy wpływ na stopień przenikania ciepła przez ścianę o konstrukcji lekkiego szkieletu. Dzięki zastosowaniu ocieplenia o bardzo niskim współczynniku przewodzenia ciepła tego rodzaju ściany wydajnie chronią przed zimnem i jednocześnie są niezbyt grube. Izolacyjność termiczna ścian z bali zależy z kolei od grubości wbudowanych elementów z drewna. Chcąc uzyskać bardzo niski parametr U ścian, trzeba je wykonać z bali o znacznym wymiarze przekroju poprzecznego, dodatkowo zaizolowanych termicznie.

Pustaki ceramiczne na ciepłe ściany jednowarstwowe

Obecne przepisy stanowią, że współczynnik przenikania ciepła U ścian nie może być większy niż 0,20 W/(m2K). Aby spełnić ten warunek, ściana jednowarstwowa musi być wykonana z materiału o wysokiej izolacyjności cieplnej i mieć grubość około 44 cm. Takie warunki spełniają pustaki ścienne z ceramiki poryzowanej.

Do budowy domu ze ścianami jednowarstwowymi można zastosować pustaki, w których szczeliny są wypełnione wełną mineralną. Dzięki takiemu rozwiązaniu bez zmiany typowej grubości elementu uzyskano bardzo niski współczynnik przewodzenia ciepła. Mur jednowarstwowy nieotynkowany z pustaków grubości 44 cm (szlifowany pustak Porotherm 44 T Dryfix), ma współczynnik przenikania ciepła U = 0,17 W/(m2K), a gdy wykończymy go tynkiem termoizolacyjnym – nawet 0,16 W/(m2K).

Innym produktem, który można użyć do wznoszenia ścian jednowarstwowych, są pustaki Porotherm 38 T Dryfix. Materiały te mają szlifowaną powierzchnię i również są wypełnione wełną mineralną. Przegroda jednowarstwowa z tych elementów ma stosunkowo niewielką grubość wynoszącą 38 cm, a jednocześnie osiąga współczynnik U = 0,20 W/(m2K) (ściana nieotynkowana) i 0,18 W/(m2K) (ściana otynkowana tynkiem termoizolacyjnym).

Pustaki ceramiczne na ciepłe ściany warstwowe

Pustaki ceramiczne są także dobrym materiałem na ciepłą ścianę dwuwarstwową. Do budowy takich przegród można zastosować pustaki ścienne o grubości 18,8, 25 lub 30 cm. Opór cieplny (R) zbudowanych z nich murów wynosi mniej niż 0,9 (m2K)/W, dlatego wymagają ocieplenia o grubości około 20 cm, aby osiągnąć U = 0,20 W/(m2K). Wymaganą grubość ocieplenia można zmniejszyć poprzez zastosowanie materiałów izolacyjnych o najniższym możliwym współczynniku przewodzenia ciepła lambda (λ).

Z pustaków ceramicznych można też wybudować ciepłą ścianę trójwarstwową z warstwą elewacyjną wykonaną np. z cegły klinkierowej. Gdy mają one warstwę nośną z ceramicznych pustaków poryzowanych o grubości 25 cm oraz ocieplenie o grubości 15 lub 20 cm (w zależności od parametrów materiału ociepleniowego), z elewacją klinkierową osiągają współczynnik przenikania ciepła U = 0,20 W/(m²K).