Co oznacza λ (lambda), U, R i jak ważna jest dyfuzja pary wodnej.

W poprzednim artykule o domach murowanych, drewnianych, szkieletowych i innych opisałem jakie mamy możliwości wybudowania domu oraz opisałem zalety i wady różnych technologii. Przede wszystkim zwróciłem uwagę na to, że najważniejsze są nasze oczekiwania i potrzeby i dopiero po ich poznaniu powinniśmy wybrać technologię, w jakiej wybudujemy dom. Pokazałem także jak ważny jest przemyślany projekt budowlany uwzględniający naszą lokalizację, źródło i koszty ogrzewania oraz nasz budżet.

Wspomniałem także, że zmienianie materiałów na własną rękę, już po uzyskaniu pozwolenia na budowę, może okazać się zgubne. Nie jest to jednak dla wszystkich jasne i dlatego opiszę na co trzeba zwracać uwagę przy wybieraniu materiałów budowlanych biorąc pod uwagę ich właściwości. Będzie nieco technicznie, ale postaram się wszystko opisać jak zwykle w najbardziej przyjazny sposób jaki potrafię 🙂

Z tego artykułu dowiesz się:

– Czy warto kupować styropian grafitowy?

– Jak dobrać odpowiednią grubość termoizolacji?

– Jak policzyć, ile ciepła ucieka z domu?

– Jak ważna jest dyfuzja pary wodnej?

– Oraz znajdziesz kalkulator do wyliczenia przenikalności cieplnej danej przegrody!

Zaczynamy:

Współczynnik przewodzenia ciepła λ (lambda), współczynnik przenikania ciepła (U), opór cieplny (R)

Jak wiadomo różne temperatury występujące po dwóch stronach danego materiału powodują przepływ ciepła.

Współczynnik przewodzenia ciepła λ (lambda) określa, jak dobrze przewodzi ciepło dany materiał. λ (lambda) ma jednostkę W/m∙K (wat na metr i kelwin) i im mniejsza wartość tym lepiej. Jeżeli nasz dom zostałby wybudowany z materiałów o lambdzie 0 W/m∙K, to nigdy nie musielibyśmy już płacić za ogrzewanie. Niestety taki materiał nie istnieje w rzeczywistości 🙂

Dla porównania: wełna lub styropian czyli materiały, które dobrze izolują ciepło, mają współczynniki od ok. 0,03 do 0,05 W/m∙K. To, jaki współczynnik ma dany materiał, podaje producent, a informację o współczynnikach dla typowych materiałów zawierają różne normy (PN-EN 12524, PN-EN 6946 i PN-91/B-02020).

Niski parametr współczynnika lambda jest pierwszą rzeczą na którą zwracamy uwagę przy wyborze materiału budowlanego. Kłopot w tym, że podawane wartości są uzyskiwane tylko w warunkach laboratoryjnych. Na przewodność cieplną materiału ma wpływ m.in. jego wilgotność (im więcej wilgoci tym szybsze przewodzenie ciepła) i w praktyce (w warunkach rzeczywistych) lambda jest zawsze wyższa. Ku mojemu wielkiemu zaskoczeniu okazuje się, że nie ma znaczenia czy kupimy biały, grafitowy czy styropian w kropki bo w praktyce uzyskają one taki sam parametr λ (lambda)! (Źródło: „Sekrety tworzenia murowanych domów bez błędów” – Jerzy Zembrowski). Po prostu producenci podają wartości deklarowane, a że inwestorzy chętniej wykładają więcej pieniędzy na produkt, który ma niższy współczynnik i nie wchodzą w szczegóły, to cóż… życie. O marketingu na budowie zresztą będę pisał więcej za kilka tygodni.

A jeżeli ktoś w to nie wierzy to niech sobie przypomni, jak niskim spalaniem chwalą się producenci samochodów. To, że na papierze jakieś auto pali 4,5 litra benzyny na 100 kilometrów oznacza tylko tyle, że tak niskie spalanie jest możliwe w konkretnych warunkach, w praktyce: tylko w warunkach laboratoryjnych. Oznacza to brak uwzględnienia warunków atmosferycznych, konkretną temperatura (między 20 a 30 stopni), konkretną (stałą i niską) prędkość, wyłączoną klimatyzację i radio, niskie opory powietrza. Problem zauważono i w 2018 roku zmieniły się przepisy i w tej chwili wartości deklarowane są zbliżone do wartości rzeczywistych (aczkolwiek dalej trzeba na nie patrzeć z dużym dystansem). W przypadku materiałów budowlanych wartości deklarowane mają się dobrze i pewnie będą się miały dobrze przez wiele lat. Cóż, łatwiej zauważyć, że samochód spala więcej paliwa niż obiecał to producent niż to, że dom traci więcej ciepła niż to by wynikałoby z obliczeń…

I tu się czai pierwsza pułapka: łatwo kupić droższy produkt sugerując się tylko danymi podawanymi przez producenta i sugerując się zdaniem znajomych. Tymczasem, jeżeli chcemy mądrze wybrać tylko styropian to musimy sięgnąć do książek technicznych, norm, tabel, skonsultować się z ekspertem, a przede wszystkim nie wierzyć reklamom.

Co dalej?

Współczynnik lambda nie uwzględnia grubości ścian – innymi słowy materiał (np. pełna cegła) użyty w murze o grubości 12 cm będzie miał tę samą lambdę jak w murze o grubości 24 cm. Z uwagi na to, że różne materiały budowlane mają różne grubości, sugerowanie się tylko lambdą jest grubym (nomen omen) błędem.

Współczynnik przenikania ciepła (U) uwzględnia dodatkowo grubość danej przegrody. Wylicza się go ze wzoru U = λ / d [W/m²∙K], gdzie d to grubość ściany (w metrach).

Dokładnie rzecz biorąc U to ilość ciepła (Dżul – jednostka pracy, energii oraz ciepła, oznaczana jako J), która przenika przez 1 m² przegrody w ciągu 1 sekundy przy różnicy temperatur z obu stron przegrody równej 1 kelwin (lub 1 stopień Celsjusza). Daje to jednostkę J/s∙m²∙K. Jeden Wat (W) to J/s więc po skróceniu mamy U = W/m²∙K.

Polskie przepisy nakładają minimalne wartości parametru U dla wszystkich przegród.

Małe wtrącenie. Z jednej strony to dobrze, że istnieją takie przepisy. Dzięki temu będziemy budowali domy tańsze w eksploatacji. Z drugiej strony przepisy stają się coraz bardziej restrykcyjne i z każdym rokiem musimy wydawać o wiele więcej podczas budowy domu. Co prawda, już w artykule o tym, czym ogrzać dom https://blog.poradnik-budowlany.com/koszty-ogrzewania-domu/ stwierdzałem, że priorytetem powinno być dla nas ograniczenie strat ciepła, ale jeżeli ktoś chce wydać mniej podczas budowy i płacić więcej za ogrzewanie domu, to dlaczego mu tego zabraniać? To zdanie podzielają prawie wszystkie osoby, z którymi rozmawiałem na ten temat i podejrzewam, że po 2021 roku, kiedy wejdą w życie nowe przepisy, tak naprawdę niewiele się zmieni. W praktyce nikt się nie zainteresuje, jaki właściwie wybudowaliśmy dom i nikt tego nie będzie sprawdzał. Ważne będzie tylko to, co będzie zawarte w projekcie… A jak wiemy, papier jest cierpliwy. Zresztą już w wymienionym artykule napisałem, jak łatwo jest „oszukać” parametr EP, aby dom spełniał najnowsze wymagania.

Parametr U całkiem nieźle sobie „radzi” oprócz… domów z bali. Otóż według przepisów, aby dom z bali miał spełnić minimalne wymagania dla domów jednorodzinnych to użyte w nim bale musiałyby mieć około… 60 cm średnicy! (Dla porównania: w krajach skandynawskich buduje się domy z bali o ok. 2 razy mniejszym przekroju). Cóż, polskie przepisy nie uwzględniają wszystkich właściwości drewna. Z tego powodu, aby cała przegroda spełniała minimalne parametry albo daje się wewnątrz domu z bali dodatkowe ocieplenie albo… przepycha się projekt w urzędzie.

No właśnie, dodatkowe ocieplenie. To jak dobrze będzie izolowała cała przegroda zależy od każdego materiału, z którego jest wybudowana. Na przykład przy domu murowanym mamy:

– Ścianę
– Izolację
– Tynk

Aby to wszystko policzyć stosuje się opór cieplny R. Jest to odwrotność współczynnika izolacyjności ściany (U) czyli R = 1/U = d/ λ

Aby liczyć U całej przegrody musisz wziąć pod uwagę R ściany, R izolacji i R tynku. Tak więc:
Opór cieplny R = d/ λ (ściany) + d/ λ (izolacji) + d/ λ (tynku). Całkowite U przegrody wyliczysz ze wzoru R = 1/U

Przykład. Według obowiązującej teraz normy (WT 2017) U ściany zewnętrznej nie może przekraczać 0,23 W/m²∙K. Chcę wybudować ścianę z muru z pełnej cegły i dać na to styropian, aby cała przegroda spełniała normy. Tynk pominę w obliczeniach dla jasności obliczeń (poza tym grubość tynku nie wpłynie w dużym stopniu na wynik obliczeń):

Mur z cegły ceramicznej pełnej ma lambdę 0,77 (PN-EN ISO 6946), a nasz styropian ma lambdę 0,04. Oznacza to, że:

– Jeżeli chciałbym wybudować dom z samej cegły to mur musiałby mieć… ponad 3 metry grubości! (0,77 (W/m∙K) : 0,23 (W/m²∙K) = 3,34 m).

– Jeżeli chciałbym użyć dodatkowo tylko 10 cm styropianu, to w takim przypadku mur z cegły byłby o prawie 2 metry węższy i miałby tylko 1,42 metra grubości.

– Jeżeli chciałbym użyć 15 cm styropianu to sam mur z cegły miałby tyko 46 cm. Przy 18 centymetrach… muru mogłoby nie być. 🙂 Jego grubość przestaje mieć jakiekolwiek znaczenie dla spełnienia normy bo już sam styropian zapewni odpowiednią przenikalności cieplnej całej przegrody (0,04 (W/m∙K) : 0,18 m = 0,22(2) W/m²∙K)

Czy możemy przystąpić do liczenia, który materiał budowlany będzie dla nas korzystny? Jeszcze nie. Na tym etapie MUSIMY wiedzieć czym będzie ogrzewany nasz dom, a dokładniej: ile będzie nas kosztowało 1 kWh energii przeznaczonej na ogrzewanie domu. Jeżeli koszt będzie wysoki (np. będziemy ogrzewać dom energią elektryczną o koszcie 50 groszy za 1 kWh) to bardziej opłaci się dać więcej ocieplenia niż przy ogrzewaniu innym źródłem ciepła za 20 groszy za 1 kWh.

Dodatkowo musimy uwzględnić różnicę między temperaturą wewnątrz domu, a na zewnątrz. Im wyższa różnica temperatur tym wyższe straty ciepła. Temperatura wewnątrz domu to temperatura, w której czujesz się komfortowo – każdy z nas ma inne pojęcie komfortu i dlatego należy to uwzględnić w obliczeniach. Temperatura na zewnątrz to trudniejsza sprawa: trzeba wziąć pod uwagę średnią temperaturę z sezonu grzewczego w TWOJEJ lokalizacji. Do obliczeń można skorzystać z różnych stron przedstawiających średnie temperatury miesięczne dla różnych miejscowości oraz wyciągnąć średnią, np:

http://old.imgw.pl/klimat/

http://www.pogodynka.pl/polska/daneklimatyczne

Najlepiej wziąć pod uwagę miesiące od października do kwietnia, a jeżeli w danym roku było wyjątkowo ciepło to albo policzyć temperaturę w oparciu o inny rok albo odrzucić wartości skrajne.

I jeszcze jedna informacja: wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia przegrody także stawia opór migrującemu ciepłu. Najpierw ciepło napotyka opór na wewnętrznej powierzchni przegrody – to tak zwany opór wejścia Rsi – a przy opuszczaniu przegrody napotyka opór na zewnętrznej powierzchni (jest to opór Rse). Opór Rsi wynosi: 0,13 (jeżeli ciepło porusza się w kierunku poziomym, czyli tak, jak w naszym przypadku) lub 0,10 (jeżeli ciepło porusza się w górę) lub 0,17 (jeżeli w dó.) Opór Rse zawsze wynosi 0,04.

I dopiero teraz możemy przystąpić do liczenia 🙂

Przykład: mamy budynek, którego ściany zewnętrzne mają 200 m2. Nie biorę pod uwagę okien, drzwi – sam materiał konstrukcyjny i ocieplenie.

Zastanawiam się czy dać 12 cm 15 cm styropianu – jak to obliczyć?

Dane:
Metraż przegród: 200 m²
Koszt 1 kWh energii – 0,3 zł
Oczekiwana temperatura w domu: 23 stopnie
Średnia temperatura w sezonie grzewczym: 2 stopnie (październik: 8 stopni, listopad: 2 stopnie, grudzień: -2 stopnie, styczeń: -5 stopni, luty: -3 stopnie, marzec: +3 stopnie, kwiecień: +11 stopni), a sezon grzewczy trwa 180 dni.
Średnia różnica temperatur w sezonie grzewczym wynosi więc 21 stopni
U materiału konstrukcyjnego: 0,9 W/m²∙K
Lambda styropianu: 0,04 W/m∙K

Rsi = 0,13, Rse = 0,04 (ciepło przepływa w poziomie)

Obliczenia:
U styropianu o grubości 12 cm = 0,33 W/m²∙K (0,04 / 0,12). Opór cieplny R = 0,12 / 0,04 (styropian) + 1/0,9 (materiał) + 0,17 (Rsi+Rse)= 4,28. U całej przegrody = 1/R = 0,234 W/m²∙K.
U styropianu o grubości 15 cm = 0,27 W/m²∙K (0,04 / 0,15). Opór cieplny R = 0,15 / 0,04 + 1/0,9 + 0,17= 5,03. U całej przegrody = 1/R = 0,199 W/m²∙K.

Mnożymy średnią różnicę temperatur, U przegrody oraz metraż ściany:

Dla 12 cm styropianu = 21 C * 0,233 W/m²∙K * 200 m2 = 978,6 W = 0,978 kW (małe „k” oznacza „tysiąc”). Tyle ciepła traci cała ściana średnio w okresie grzewczym w ciągu sekundy. Sekunda to ciut mało, więc w praktyce stosuje się jednostkę kWh (h = hour = godzina). W tym przypadku 0,978 kWh oznacza ile ciepła straci cała ściana średnio w okresie grzewczym w ciągu godziny. Mnożymy teraz wynik * 24 i uzyskujemy informację o dziennej (średniej) stracie ciepła przez tę przegrodę (0,978 kWh * 24 = 23,47 kWh). Pomnóż wynik przez liczbę dni, w których będzie włączone ogrzewanie. W naszym przypadku 180 czyli: 23,47 kWh * 180 = 4224,96 kWh. Liczba ta oznacza, jakie są straty ciepła przez daną przegrodę w całym sezonie grzewczym. Koszt 1 kWh to 0,30 zł, więc 4406,40 * 0,3 = 1267,49 zł będzie „uciekało” przez ściany.

I teraz to samo, ale dla 15 cm styropianu.

21 C * 0,199 W/m²∙K * 200 m2 = 835,8 W = 0,836 kW. Mnożymy * 24 i uzyskujemy dobowe straty i * 180, aby uzyskać straty w całym sezonie grzewczym: 0,836 kWh * 24 * 180 = 3611,52 kWh. Po pomnożeniu przez 0,3 zł daje: 1083,45 zł.

Różnica to 184,03 zł. Tyle rocznej oszczędności na ogrzewaniu powinna w tym przypadku dać zmiana styropianu z 12 cm na 15 cm. A dla porównania: gdyby styropianu dać 20 cm to straty ciepła przez tę przegrodę wynosiłyby ok. 850 zł rocznie, a gdyby zupełnie zrezygnować ze styropianu to całkowite straty ciepła wynosiłyby prawie… 5000 zł rocznie.

To też pokazuje, jak ważne są twoje oczekiwania i twoja lokalizacja. Jeżeli komfortowo czujesz się już w temperaturze 20 stopni, a w twojej lokalizacji średnia roczna temperatura w sezonie grzewczym wynosi +5 stopni to przy styropianie 15 cm straty ciepła przez ścianę będą ok. 300 złotych niższe.

Sprawdzenie obliczeń pozostawiam wam 🙂

Czy zatem opłaca się dać więcej styropianu? To już zależy od kosztu materiału. Dobrze zrobić symulację dla kilku różnych materiałów i samemu ocenić, w którym momencie dawanie większego ocieplenia mija się z celem.

W przypadku liczenia różnych materiałów konstrukcyjnych sprawa jest nieco trudniejsza: trzeba zawsze brać pod uwagę całkowity koszt materiału (np. pustak + zaprawa), straty ciepła przez każdy materiał, z którego wybudowana jest przegroda oraz całkowity koszt robocizny (niektóre materiały mają gorsze parametry, ale są łatwiejsze do murowania więc cena robocizny powinna być niższa).

Pamiętaj, że rozważamy tu tylko jedną przegrodę: materiał konstrukcyjny i ocieplenie. Aby policzyć całkowite straty ciepła przez ścianę trzeba też wziąć pod uwagę okna i drzwi, ale także mostki termiczne, czyli elementy, przez które będą bardziej uciekać ciepło. A o mostki jest niezwykle łatwo: wystarczy niestaranne wykonanie ocieplenia, niestaranne murowanie, źle zamontowane okno i nagle z domu ucieka dodatkowo kilkaset złotych rocznie. Aby policzyć całkowite straty ciepła całego domu to już trzeba wziąć pod uwagę podłogi, powierzchnię dachu. Do tego należałoby uwzględnić zyski ciepła (np. przez okna od strony południowej). Wszystko jest do zrobienia, ale uwzględnienie wszystkich parametrów włącznie z cenami robocizny jest trudne i pracochłonne, a i tak będzie obarczone jakimś błędem.

A co do okien: współczynnik przenikania ciepła dla całego okna nie jest tym samym, co współczynnik przenikania ciepła dla szyby. Wielu producentów chwali się tym drugim współczynnikiem (bo jest niższa, cóż, znowu marketing…), ale on nie ma większego znaczenia – liczy się przenikalność cieplna całego okna.

Pokazuję to wszystko po to, aby pokazać, że wybór materiału naprawdę nie jest prosty. Jeżeli nie masz czasu się tym zajmować to nie rób tego, a wszystkie siły przeznacz na dobór odpowiednich wykonawców i kontrolę podczas budowy. Znam parę osób, które uwielbiały miesiącami (!) analizować różne parametry przegród, tworzyły tabelki w excelu, przeprowadzały symulacje, dobierały materiały i zazwyczaj kiepsko się to kończyło. Wiesz dlaczego? Analizowanie takich rzeczy potrafi sprawić dużo satysfakcji i można to naprawdę robić godzinami. Wiem, bo sam tak robiłem 🙂 Jeżeli jednak zaniedbasz inne elementy budowy (a ich jest od groma…), to cały twój wysiłek pójdzie na marne.

Znajomy po kilku miesiącach liczenia wybrał optymalne materiały do budowy domu, po czym zaczął się spieszyć: wybierał wykonawców, którzy mieli wolny termin (a nie takich, którzy byli dobrzy), wziął jakiegoś taniego kierownika budowy, który na budowie pokazał się 4 razy i nie kontrolował przebiegu prac. Efekt: z jednej strony niestaranne wykonanie i mostki cieplne, które spowodowały, że po prostu obliczenia wzięły w łeb, a z drugiej strony pośpiech i nieprzemyślane decyzje podczas budowy spowodowały, że stracił więcej pieniędzy niż by zaoszczędził na wyborze tego optymalnego materiału (nawet, jeżeli wykonanie byłoby bez zarzutu).

KALKULATOR

Jeżeli jednak masz czas i chcesz posprawdzać różne rozwiązania, to użyj tego kalkulatora: pobierz 🙂

Możesz w nim sprawdzić różne warianty wybudowana danej przegrody i sprawdzić, który wariant jest najbardziej opłacalny. Wyjątkowo 🙂 arkusz nie został stworzony przeze mnie, ale póki co – jest dostępny tylko u mnie na blogu.

W przypadku pytań kontakt z autorem jest możliwy przez emaila (nuctoday@gmail.com) lub przez serwis wykop: wykop.pl/ludzie/markedone/ Wielkie dzięki! Arkusz może być kopiowany, z zastrzeżeniem, że musi zawierać informację o autorze i o źródle jego pobrania.

Jeżeli jednak nie masz ochoty na zabawę takim kalkulatorem i na podstawianie do wzorów, to w sumie... słusznie.

Moim zdaniem wybór wszystkich materiałów lepiej pozostawić projektantowi. Dobry projektant uwzględni wszystkie czynniki, które wpływają na parametry budynku – zła wentylacja i niedostateczne odprowadzanie wilgoci także może zwiększyć straty ciepła… Należy dopilnować, aby to projektant wykonał wszystkie obliczenia i rzeczywiście wybrał – w porozumieniu z nami – optymalny materiał do budowy naszego domu. Jeżeli podczas realizacji projektu okaże się, że parametr U przegrody powinien wynosić 0,2 W/m²∙K, to właśnie zadaniem projektanta jest taki dobór materiałów, aby ich koszt był jak najniższy do osiągnięcia zadanej wartości.

Mając projekt w ręku powinniśmy być pewni, z czego będziemy się budować.

Czy jest proste znalezienie takiego projektanta? Niestety nie. Przeczytaj zapis mojego szkolenia o tym, jak wybrać projekt i projektanta: https://blog.poradnik-budowlany.com/wybrac-projekt-budowlany/ Informacje o tym, w jaki sposób wybrac rzetelnego projektanta, znajdziesz mniej więcej w 2/3 artykułu.

Dyfuzja pary wodnej

Drugi temat poruszę tylko pobieżnie, aby pokazać, że na wybór materiału wpływa wiele czynników, o których większość budujących nie zdaje sobie sprawy. Cena to nie wszystko…

Najważniejsze: ściany nie oddychają. Nie regulują poziomu wilgoci w domu. Mitem jest to, że materiał budowlany chłonie nadwyżki wilgoci, aby tę wilgoć oddać w razie potrzeby i mitem jest to, że ściana zbiera nadwyżkę wilgoci i oddaje ją na zewnątrz. Od utrzymania wilgoci na właściwym poziomie jest wentylacja (https://blog.poradnik-budowlany.com/wentylacja/ – przeczytaj o wentylacji hybrydowej, grawitacyjnej i mechnicznej). Zmniejszenie dyfuzji nawet do zera nie będzie więc miało istotnego wpływu na wilgotność w pomieszczeniu, oczywiście przy prawidłowo działającej wentylacji.

Ściany chłoną wilgoć, ale w stopniu nie mającym znaczenia dla poziomu wilgoci w domu. Wilgoci tej (a dokładnie: pary wodnej) jest co prawda niewiele, ale źle skonstruowana przegroda może ją „łapać”, przez co zwiększy się przewodzenie ciepła, a w niektórych sytuacjach może nawet dojść do uszkodzenia materiału. Jak temu zaradzić? Popatrzmy na zwykłą ścianę zewnętrzną:

– Najprostszą drogą do zmniejszenia tego problemu jest niedopuszczenie wilgoci do przegrody. Z tego powodu strona wewnętrzna ściany powinna mieć jak największy współczynnik tak zwanego oporu dyfuzyjnego. To pokazuje jak ważny jest wybór… farby. Czegoś, co zwykle kupuje się „byle taniej”…

– Kolejne elementy przegrody (patrząc od wewnątrz) powinny mieć coraz mniejszy opór dyfuzyjny. Dzięki temu wilgoć, która się przedostanie przez pierwszą warstwę, będzie mogła przez nią swobodnie przepływać. Jeżeli w przegrodzie znalazłby się nagle materiał o wyższym oporze dyfuzyjnym to mogła by się tam zacząć kondensować para wodna. W przypadku domów szkieletowych, jeżeli kondensacja pary wodnej nastąpi przy wełnie, może to doprowadzić do niej zniszczenia.

– Ostatni element przegrody powinien mieć jak najniższy opór dyfuzyjny. Jeżeli będzie miał wyższy, to istnieje niebezpieczeństwo kondensacji pary wodnej na ścianie, co grozi zawilgoceniem ściany, co grozi pojawieniem się grzybów, pleśni, glonów.

Co istotne, nawet jeżeli umieścimy kolejne materiały tak, jak trzeba, to dalej grozi kondensowanie pary wodnej w przegrodzie. Nawet przy poprawnie skonstruowanej przegrodzie (z punktu widzenia współczynnika U), może nastąpić kondensacja pary wodnej. I dlatego trzeba, tak jak przy liczeniu strat ciepła, wziąć pod uwagę wiele czynników: lokalizację, temperaturę, wilgoć i wszystko policzyć. Nawet nie będę udawał, że wiem, jak to zrobić 🙂 Zmiana materiału na inny bez odpowiednich obliczeń może prowadzić do problemów, które mogą się ujawnić dopiero za kilkanaście lat.

Sprawa nie jest prosta szczególnie w domach szkieletowych. Stosujemy tam folię paroizolacyjną o dużym oporze dyfuzyjnym (to nie będzie zwykłe folia PE!). Jeżeli mamy ściany z płyt kartonowo-gipsowych, to folia paroizolacyjna będzie pod płytą i w takim przypadku farba, którą pokryjemy płyty powinna mieć jak najniższy opór dyfuzyjny wobec pary wodnej. Folia paroizolacyjna powinna być szczelna i nie może być dziurawiona – z tego powodu wszystkie instalacje w domach szkieletowych powinny być prowadzone w ścianach działowych lub w podłodze.

Istnienie pojęcia dyfuzji pary wodnej tłumaczy po co stosuje się pustki powietrzne.

Przykładowo w murze warstwowym (z warstwą cegły elewacyjnej, która ma duży opór dyfuzyjny) stosuje się pustkę powietrzną, która jest wentylowana za pomocą kratek wentylacyjnych, aby pozbyć się skondensowanej wilgoci. Pustka powietrzna z tych samych powodów powinna być także stosowana przy domach szkieletowych. Stosowanie samej folii paroizolacyjnej jest błędem – ona nie jest barierą nie do pokonania. Przy braku pustki powietrznej para woda może się kondensować bezpośrednio w wełnie.

I na koniec jeszcze jedno zastrzeżenie: jeżeli planujesz docieplić już wybudowany dom (tzn. taki, który stoi bez ocieplenia kilka lub kilkanaście lat), to bądź ostrożny. Jeżeli ściany są wilgotne to jeżeli dasz styropian na zewnątrz, a w środku pomalujesz pomieszczenia farbą o wysokim oporze dyfuzyjnym to wilgoć zatrzymasz w środku. Dlatego przed rozpoczęciem jakichkolwiek prac należy zmierzyć wilgotność wybudowanej ściany. To, że nie widać mokrych plan nic nie oznacza!

Sławomir Zając

Chcesz wybudować dom i potrzebujesz pomocy?

Zostaw komentarz lub napisz: slawomir.zajac@poradnik-budowlany.com

19 Komentarze

  1. Ku mojemu wielkiemu zaskoczeniu okazuje się, że nie ma znaczenia czy kupimy biały, grafitowy czy styropian w kropki bo w praktyce uzyskają one taki sam parametr λ (lambda)! (Źródło: „Sekrety tworzenia murowanych domów bez błędów” – Jerzy Zembrowski).

    Z całym szacunkiem ale dla mnie to nie jest całkiem wiarygodne źródło, mimo iż uważam że książka przydatna, trzeba na nią patrzeć na zawartosć z dystansem.
    Pan Jerzy traktuje siebie jako wyrocznię i nie dopuszcza do odmiennego zdania

    1. „Z całym szacunkiem ale dla mnie to nie jest całkiem wiarygodne źródło” – w książce powyższe twierdzenie zostało uzasadnione i poparte innymi źródłami oraz badaniami. Proszę mi wierzyć, że podchodzę bardzo krytycznie do wszystkich nowych informacji (a tym bardziej tych, którymi się dzielę na blogu) i ta informacja – chociaż dla mnie zaskakująca – po sprawdzeniu źródeł okazała się prawdziwa. Oczywiście zachęcam do dyskusji, jeżeli ktoś ma inne zdanie, ale proszę o konkretne argumenty.

      A co do „Pan Jerzy traktuje siebie jako wyrocznię i nie dopuszcza do odmiennego zdania” to odniosłem się do tego w mojej recenzji książki. Cytat:

      „Zgadzam się, że niektóre opinie Pana Jerzego Zembrowskiego wyrażane na np. facebooku są kontrowersyjne. Rozmawiałem z wykonawcami i architektami na temat kilku jego wypowiedzi (np. dotyczących przepisów budowlanych, konstrukcji i roli architekta) i niektóre sprawy nie są tak jednoznaczne, jakby chciał to widzieć autor. Sama książka jest jednak napisana przyjaznym i wyważonym językiem, a autor stara się unikać narzucania swoich opinii i jest po prostu profesjonalną publikacją.”

      Cała recenzja tutaj: https://blog.poradnik-budowlany.com/recenzja-ksiazki-sekrety-tworzenia-murowanych-domow-bez-bledow/

    2. Panie Mirku, nie odbieram nikomu prawa do odmiennego zdania na jakikolwiek temat ani poglądów na cokolwiek, więc pisze Pan nieprawdę. Nie ujawnia Pan swojego nazwiska i zapewne z tego powodu rzuca takimi zwrotami.

      Całkiem możliwe, że nie wyraził się Pan ściśle i nie chodziło o głoszenie poglądów, lecz zagadnienia zakresu fizyki budowli. Jeśli tak, to potwierdzam – w zakresie fizyki budowli nie ma kompromisów i ich nie stosuję. Powód jest prosty: w naukach ścisłych nie ma miejsca na poglądy, ponieważ nie są możliwe. Jak dyskutować nad równaniami i wnioskami z nich płynącymi? Jak dyskutować z wykresem funkcji czy z wynikami badań? Nawet nie da się z nimi zgadzać lub nie. One są i są podstawą do wyciągania wniosków i stosowania zaleceń. Gdyby kiedyś zapoznał się Pan z moją książką wcześniej cytowaną, to w niej nie znajdzie Pan moich sugestii ani poglądów. Dlatego, podejścia luźne do fizyki budowli obalam i neguję. To się wielu może nie podobać, ale nie interesuje mnie to. Jeśli na przykład ktoś neguje prawa fizyki budowli, które przytaczam i dowodzi, że jest inaczej stawiając argument typu „od lat robi się inaczej” albo „a w Anglii całkiem inaczej do tego podchodzą”, to w tym momencie kończymy wymianę zdań, bo nie ma płaszczyzny do dyskusji. Można dyskutować, a nawet trzeba, ale w obszarze merytorycznym. Sądzę, że Pan o tym nie wiedział i dlatego moje stanowisko odbiera jakobym pozował na „guru” czy „wyrocznię”. Otóż, fizyka budowli i jej prawa są wyrocznią, nie moje zdanie. Mam nadzieję, że teraz spojrzy Pan na moje wypowiedzi zupełnie inaczej.

  2. Zastanawiam się, czy skoro współczynnik lambda jest wyznaczany w warunkach laboratoryjnych tożsamych dla szarego i białego styropianu, ze wskazaniem że dany szary styropian ma lepszą lambdę, to pomimo błędów wykonawczych przy ociepleniu ściany szarym lub białym styropianem o tej samej grubości, ściana ocieplona szarym styropianem powinna mieć lepsze właściwości izolacyjne?

    1. Niestety nie. W warunkach rzeczywistych styropian zwiększa wilgotność, a co za tym idzie zwiększa się jego przewodnictwo cieplne. Do obliczeń dla styropianu EPS należy przyjąć lambdę (przeliczeniową) równą 0,04 W/mK niezależnie od tego czy jest biały czy szary. Potwierdziły to m.in. badania na obiektach – w razie potrzeby służę źródłami.

      A jeżeli chodzi o błędy wykonawcze to trzeba ich unikać – już kilka błędów może zniweczyć staranie o właściwe ocieplenie domu. Uważam wręcz, że znacznie ważniejszy jest dobór dobrej ekipy i rzetelnego kierownika budowy niż wybór rodzaju styropianu… (który zresztą powinien wybrać projektant).

  3. Chyba się jednak Panu nie udało przekonać mnie do kupna białego styropianu. Dlaczego nie grafiowy?

    1. Policzyłem ile kosztuje uzyskanie podobnego współczynnika U przy pomocy deklarowanej lambdy producenta. Wziąłem pod uwagę ceny ze sklepu internetowego i porównywałem ze sobą styropian TermoOrganika 8 cm lambda=0.031 (U=0.39) oraz TermoOrganika 10 cm lambda 0.4 (U=0.4). Wyszło mi, że przy pomocy białego styropianu uzyskam podobny wynik co przy użyciu szarego, a będzie 14% taniej.
      Obliczenia wykonane przy pomocy lambdy deklarowanej wskazują, że w tym konkretnym przypadku nie opłaca się zastosować styropianu grafitowego. Jeśli założyć, że oba styropiany mają taką samą lambdę to kupując grafitowy dostajemy gorszą izolacyjność za wyższą cenę!
      Oczywiście jest to tylko propozycja podejścia do tematu, ale mnie to przekonuje 🙂

    2. > Dlaczego nie grafitowy?

      Propozycja Piotra (dziękuję!) mnie także przekonuje. Oprócz tego nie należy sugerować się lambdą deklarowaną, a do obliczeń przyjmować tak zwaną lamdbą obliczeniową. Ta – w przypadku styropianu grafitowego – wynosi 0,04 W/mk.

      Trochę informacji na temat konwersji można znaleźć tutaj: https://www.locja.pl/szkolenia/wartosci-deklarowane-i-obliczeniowe-wspolczynnika-przewodzenia-ciepla–lambda,39

      Sprawa nie jest prosta i dlatego tym powinni zajmować się eksperci 🙂 Może kiedyś pokuszę się o zgłębienie tematu i zapoznanie się z normami, ale na razie mam wrażenie, że to trochę wykracza poza tematykę tego bloga.

  4. Zastanawia mnie to co Pan napisał w części o dyfuzji pary wodnej. Chodzi mi o stwierdzenie, że kolejne warstwy powinny mieć coraz mniejszy opór dyfuzyjny, idąc od wewnątrz.
    Tak na chłopski rozum to bardziej by mi się wydawało, że trzeba się chronić przed wilgocią z zewnątrz (szczególnie w trakcie deszczu), a wilgoć z wnętrza jest odprowadzana przez wentylację. Tutaj podejście jest odwrotne, mógłby Pan spróbować to wytłumaczyć?
    Dodatkowo… sprawdziłem sobie wartości wsp. dyfuzji pary wodnej dla niektórych materiałów i wygląda na to, że ściana murowana (u=5 – 10) i ocieplona styropianem (u= 30 -250) zawsze będzie skonstruowana w sposób nieprawidłowy – będzie narażona na kondensacje pary wodnej. Dobrze to rozumiem?

    1. „Tak na chłopski rozum to bardziej by mi się wydawało, że trzeba się chronić przed wilgocią z zewnątrz (szczególnie w trakcie deszczu), a wilgoć z wnętrza jest odprowadzana przez wentylację. Tutaj podejście jest odwrotne, mógłby Pan spróbować to wytłumaczyć?”

      Postaram się to wyjaśnić za kilka dni. Na początku chciałem odpowiedzieć tylko skrótowo, ale okazało się, że temat wymaga dłuższego opracowania.

    2. Niestety, zagadnienia fizyki budowli w żaden sposób nie dadzą się rozpatrywać „na chłopski rozum”. To bardzo trudna dziedzina nauki, w której zagadnieniach od wieków łamały najtęższe głowy jak np. Newton, Fourier, Bernouli, Kirhoff, Boltzmann i setki im równych. To tak jakby na chłopski rozum zrozumieć jak działa łańcuch DNA.
      Zjawisko dyfuzji pary wodnej jest niezwykle złożone, bo dotyczy jej przemieszczania się w obie strony przez przegrody (ściany, stropy, dachy, tarasy czy fundamenty). Dopóki w nich nie dochodzi do kondensacji pary wodnej, nic złego w procesach wymiany ciepła i wilgoci się nie dziej. Dużo gorzej jest, gdy tu i ówdzie dochodzi do kondensacji pary.

      Powszechnie – właśnie na chłopski rozum – sądzi się, że do kondensacji pary wodnej dochodzi zimą. Nic bardziej mylnego, ponieważ nie temperatura otoczenia decyduje, lecz cząstkowe ciśnienie pary wodnej w powietrzu. Otóż, w materiałach budowlanych porowatych występuje powietrze, a w nim para wodna. Normalnie, w powietrzu para wodna występuje jako przegrzana. Jeśli ciśnienie pary wzrośnie do ciśnienia stanu pary nasyconej, pojawia się jej kondensacja. Mało kto wie, że początek kondensacji w naszym klimacie często zaczyna się już w sierpniu czy wrześniu a kończy w grudniu lub styczniu. Mao kto też wie, że w tym samym domu w Szczecinie w ciągu roku do kondensacji może nie dojść, natomiast w Białymstoku czy Krakowie dojdzie. Dlatego nie jest możliwe podanie jednej cudownej recepty, a każdy przypadek wymaga oddzielnego obliczania i analizowania. Przed 30 laty, w Niemczech był ten sam problem, co w Polsce, że wielu domorosłych „fachowców” rozgłaszało bardziej lub mniej idiotyczne zalecenia by uniknąć skraplania pary wodnej w przegrodach – chcąc zabłysnąć „wiedzą” i mieć uznanie u gawiedzi. Wtedy właśnie, by choć trochę zawrócić z błędnej drogi, Kunzel na pewnej konferencji ogłosił wnioski ze swoich ponad siedmioletnich badań. Wtedy właśnie udowodnił, że nie wolno rezygnować z analiz cieplno-wilgotnościowych podczas projektowania nowych budynków czy remontowania istniejących, ale jeśli już szukać na siłę jakiejś reguły, by iść „na skróty” bez analiz, to zalecił, by każda kolejna warstwa na drodze przepływu ciepła stawiała opór dyfuzyjny wobec pary wodnej mniejszy niż warstwa ją poprzedzająca. Nie jest to pewnik, ale w 80% przypadków się sprawdza w klimacie środkowoeuropejskim. Dla fizyka budowli takie zalecenie jest nic nie warte i bez znaczenia, bo wyniki analiz są podstawą, a nie gadanie. Jednakże, od tego dnia w wielu krajach marketing tylko na to czekał i zaraz podchwycił to zalecenie, bo proste i wpakowano do niemal wszystkich ulotek i folderów. Potem zawtórowali „specjaliści” z różnych pism i portali szastających poradami. W efekcie, mało kto decyduje się na profesjonalne analizy c-w, a szuka rozwiązań „na chłopski rozum” i nurkuje po internecie byleby uniknąć wydatku kilkuset zł na analizy c-w. Oczywiście, liczą że znajdą się w owych 80% poprawnych rozwiązań.

  5. nie wszystko jest prawdą!
    1) owszem, λ jest deklarowana przez producenta a weryfikuje to GUNB ( https://www.gunb.gov.pl/probki ) o czym przekonało się kilku producentów styropianu w tym roku. Jest też tam kilka wyników weryfikujących podaną przez producenta nasiąkliwość
    2) kolejny błąd wynika z błędnego założenia (1), że finalnie ściana ma takie same parametry i to wpływa na kalkulację opłacalności inwestycji w styropian grafitowy
    3) co do Pana Zembrowskiego, to z całym szacunkiem jest człowiekiem mądrym, ale nie jest żadnym autorytetem. Nie ma rozwiązań doskonałych bo byśmy je wszyscy wspólnie wykorzystywali, a jeszcze są inne równie ważne rzeczy oprócz fizyki budowli. Jego ogromnym minusem jest niedopuszczanie krytyki. Opuściłem grupę na FB ze względu na kasowanie niewygodnych administratorowi postów i brak jakiejkolwiek odpowiedzi na moje pytania wraz z argumentacją. Karygodne jest dyktowanie rozwiązań idących po myśli z fizyką budowli, ale niezgodnych z rozwiązaniami technicznymi wskazywanymi przez producenta danego materiału budowlanego.

    1. >>> 1) owszem, λ jest deklarowana przez producenta

      Tak, ale to nie zmienia faktu, że nie należy brać tej λ do obliczeń (napisałem na ten temat kilka komentarzy wyżej).

      >> 2) kolejny błąd wynika z błędnego założenia (1),

      Które założenie jest błędne? Producent deklaruje λ i ten parametr jest weryfikowalny. Tym niemniej do obliczeń stosuje się λ obliczeniową, którą można obliczyć dzięki normie PN-EN ISO 10456:2008

      Jeżeli chodzi o Pana Zembrowskiego: zanim umieściłem wpis na blogu przejrzałem źródła tej informacji i dopiero po jej potwierdzeniu zdecydowałem się o tym napisać. Cóż, jestem sceptykiem od urodzenia 🙂 O ile więc zgadzam się w dużej części z Pańskim komentarzem (ba, zostałem nawet swego czasu zbanowany na grupie „Domy bez błędów” – administratorzy są mocno nadgorliwi…) to mimo wszystko nie wpłynęło to na mój obiektywizm.

      >> Karygodne jest dyktowanie rozwiązań idących po myśli z fizyką budowli, ale niezgodnych z rozwiązaniami technicznymi wskazywanymi przez producenta danego materiału budowlanego.

      Mogę prosić o więcej szczegółów? Chodzi o analizy ciepło-wilgotnościowe czy o coś innego?

    2. Panie Rafale, w grupie na FB oprócz mnie jest jeszcze 4 moderatorów i możliwe, że nie ja usuwałem Pana wypowiedzi, choć możliwe. Jak pisałem wyżej Panu Mirkowi, usuwam wypowiedzi wprowadzające w błąd innych. Nie zalecenia producentów są podstawą do rozwiązań, lecz prawa fizyki budowli – czyli dokładnie odwrotnie niż Pan sądzi.

      Dlaczego? Powód jest prosty, a właściwie są dwa:
      1. Każdy producent w swoich Kartach Technicznych produktów na końcu drobnym druczkiem, ale czytelnie, zastrzega że nie ponosi żadnej odpowiedzialności za treść tej karty i za wdrożenia ich produktów. To taka przestroga prawna, by nie brać za święte informacji tam zawartych – oprócz danych technicznych.
      2. Prawa fizyki budowli są zawsze nadrzędne, bo są sprawdzone i udowodnione jak twierdzenie Pitagorasa – nie do podważenia.

      Zatem, w każdym przypadku, najpierw rozpoznajemy zjawiska fizyczne zachodzące w budynku istniejącym lub symulujemy jakie mają zajść w budynku projektowanym, a potem na bazie wyników rozwiązujemy problemy – je rysując i opisując. Wówczas szukamy konkretnych produktów mających wymagane dane techniczne.

  6. W kalkulatorze strumień przenikania ciepła to jest to samo co współczynnik przenikania ciepła U ?

  7. Ponieważ czytających ten blog na pewno nurtuje mnóstwo pytań, na które nie znajdują odpowiedzi, albo nie mają odwagi ich zadać – tą drogą zawiadamiam i jednocześnie zapraszam na cykl moich wykładów przez internet. Udział nieodpłatny – wystarczy się zarejestrować (bez podawania swoich danych) na stronie http://www.bdb.com.pl Prowadzącego bloga także serdecznie zapraszam. Po każdym wykładzie można będzie zadawać pytania bez ograniczeń – chętnie odpowiem – także tutaj, zaś nabywcom mojej książki nieodpłatnie rozwiązuję ich problemy projektowe i wykonawcze. Warto skorzystać. Zapraszam.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *