Wełna mineralna a styropian. Porównanie popularnych materiałów izolacyjnych

Wełna mineralna i styropian należą do najchętniej kupowanych materiałów termoizolacyjnych, z których korzysta się zarówno przy budowie domów jedno- i wielorodzinnych, jak i budynków komercyjnych oraz przemysłowych. Właściwości wełny i styropianu pozwalają na bardzo efektywne ograniczenie ucieczki ciepła, a ich stosowanie jest stosunkowo proste. Oba materiały odznaczają się również bardzo dobrą trwałością, jest jednak między nimi wiele różnic.

Najpopularniejsze materiały termoizolacyjne i ich zastosowania

Wszystkie budynki powstające w naszej strefie klimatycznej muszą być wyposażone w odpowiedni system ogrzewania oraz zabezpieczone przed utratą ciepła. Wybór sposobu, w jaki będzie ocieplony budowany dom lub obiekt użytkowy oraz znalezienie odpowiedniego materiału termoizolacyjnego, który najlepiej spełni swoje zadanie, bywa trudny. Od podjętych decyzji będą zależały zarówno możliwości wykończenia elewacji, jak i koszty związane z ogrzewaniem i komfortem użytkowania, ponieważ każdy z rodzajów izolacji ma nieco inną specyfikę. Najpopularniejszą metodą ocieplania domów jest metoda mokra, wielu inwestorów decyduje się jednak także na metody suche. Jeśli chodzi o materiały ociepleniowe, to od lat na rynku królują styropian oraz wełna mineralna – wyjaśnia przedstawiciel firmy INBUD, która zajmuje się dystrybucją i sprzedażą materiałów izolacyjnych.

Warstwa termoizolacyjna powinna być wykonana zarówno na ścianach zewnętrznych, jak i na dachu, chroniąc wnętrze budynku przed utratą ciepła. W przypadku izolacji pokrycia dachowego na dachu stromym zwykle wykorzystywane są ocieplenia wewnętrzne układane między krokwiami. W tym celu umieszcza się tam elastyczne maty z wełny mineralnej instalowane w dwóch, prostopadle do siebie ułożonych warstwach, do ich podtrzymywania używając konstrukcji z profili aluminiowych. Wełna jest następnie pokrywana folią paroizolacyjną, a całość wykańcza się płytami kartonowo-gipsowymi, rozmaitymi panelami lub okładzinami. Dość rzadko do ocieplania dachu stromego stosuje się styropian, ponieważ płyty muszą być wówczas bardzo starannie przycinane, co jest niezwykle pracochłonne.

Możliwe jest także wykonanie izolacji nakrokwiowej. W takim przypadku zwykle korzysta się ze sztywnego styropianu, który bardzo dobrze znosi większe obciążenia albo ze sztywnych płyt z wełny skalnej lub mineralnej. Zarówno wełna, jak i styropian są używane do ocieplania dachów płaskich o budowie klasycznej. Do dachów płaskich o budowie odwróconej najczęściej korzysta się ze styropianu XPS o zmniejszonej nasiąkliwości.

Ocieplenia ścian w technice lekkiej mokrej są zwykle wykonywane za pomocą styropianu lub sztywnych płyt z wełny mineralnej. Są one mocowane do murów za pomocą zaprawy, kleju lub pianki, a niekiedy także dodatkowo kotwione mechanicznie. Całość jest następnie pokrywana specjalną siatką i tynkowana albo np. wykańczana płytkami. W technologii lekkiej suchej używa się na ogół mat z wełny mineralnej, która jest instalowana w specjalnym ruszcie aluminiowym albo stalowym, mocowanym łącznikami mechanicznymi do murów, a następnie pokrywana materiałem elewacyjnym – deskami, blachą czy panelami z tworzywa sztucznego.

Czym wyróżnia się styropian jako materiał izolacyjny?

Styropian jest najbardziej rozpowszechnionym materiałem dociepleniowym, który zabezpiecza budynek przed utratą ciepła dzięki swej specyficznej budowie. Podstawowy gatunek styropianu, czyli polistyren ekspandowany wytwarza się, używając mieszanki styrenu i pentanu, który jest środkiem porotwórczym, powodującym powstawanie pęcherzyków, w których jest zamknięte powietrze. Powstające w tym procesie kulki są podgrzewane do temperatury, która uplastycznia ich powierzchnię, a następnie formowane w bloki, cięte po wystudzeniu na płyty o odpowiednich rozmiary. Uwięzione w pęcherzykach powietrze jest znakomitym izolatorem. Styropian EPS osiąga współczynnik przewodzenia ciepła λ na poziomie 0,034–0,045 W/(m·K).

Lepsze parametry termoizolacyjne ma styropian grafitowy, który łatwo rozpoznać po charakterystycznej szarej barwie. W tym przypadku do masy wprowadzany jest grafit, który znacząco poprawia parametry styropianu, ponieważ może pochłaniać lub odbijać promieniowanie podczerwone, które nie jest zatrzymywane przez zwykły styropian EPS. Oznacza to osiąganie współczynnika przewodzenia ciepła λ od 0,031 do 0,033 W/(m·K). Taki wynik daje możliwość zastosowania znacznie cieńszej warstwy ocieplenia. Do styropianów tego rodzaju często zamiast grafitu jest wprowadzana sadza albo związki glinu, które mają podobne właściwości.

Odmianą styropianu jest także polistyren ekstrudowany XPS, nazywany też styrodurem. Powstaje on w nieco innej technologii – granulki, w których jest zamknięty gaz, są tworzone dzięki środkom pianotwórczym – dodatkowi butylu i butanu. Gazem wypełniającym tworzące się komórki jest natomiast dwutlenek węgla, mający lepsze właściwości izolacyjne niż powietrze. Za sprawą CO2 polistyren XPS uzyskuje współczynnik przewodzenia ciepła λ na wynoszący 0,029–0,035 W/(m·K). Styrodur jest też bardziej wytrzymały na obciążenia mechaniczne.

Zaletami styropianu jest jego niewielka masa, zwłaszcza w przypadku styropianu XPS. Cechą wyróżniającą styropian jest także bardzo niska nasiąkliwość – również pod tym względem najlepsze rezultaty osiąga styrodur, który może się poszczycić nasiąkliwością rzędu 0,5–1,5%. Plusem jest łatwy i szybki montaż oraz wszechstronność możliwych zastosowań. Wadą styropianu jest jednak niewielka odporność na promieniowanie UV, termoizolacja musi więc być w krótkim czasie pokryta materiałem elewacyjnym, zwłaszcza w przypadku styropianu grafitowego, który wystawiony na działanie słońca bardzo szybko może ulec zniszczeniu. Do minusów styropianu należy też zaliczyć to, że jest materiałem nieprzepuszczającym pary wodnej.

Charakterystyka właściwości wełny mineralnej

Wełna mineralna ma znakomite właściwości termoizolacyjne, a przy tym jest materiałem wytwarzanym z surowców naturalnych. Na uwagę zasługuje jej niewielki ciężar, ale także znakomite tłumienie wibracji i dźwięków. Wełna znakomicie chroni wnętrze budynku przed hałasem, pełniąc jednocześnie funkcję izolacji akustycznej. Jej parametry w tym zakresie sprawiają, że często jest używana do budowy ścianek działowych czy ekranów osłaniających rozmaite instalacje.

Ważną cechą wełny mineralnej jest również jej wysoka paroprzepuszczalność, co ułatwia odprowadzanie na zewnątrz budynku pary wodnej i zapobiega jej kondensacji, co mogłoby sprzyjać rozwojowi grzybów i pleśni. Ważną cechą wełny mineralnej jest znikoma odporność na zmoczenie. W kontakcie z wodą wełna nie ulega wprawdzie zniszczeniu, jednak w znacznej mierze traci swoje właściwości izolacyjne, a proces wysychania trwa zwykle bardzo długo. Wełna nie powinna więc być stosowana w miejscach narażonych na wilgoć. W przypadku, gdy stosuje się ją na poddaszu, trzeba zawsze pamiętać o użyciu odpowiedniej folii paroszczelnej.

Wełna mineralna jest produkowana w dwóch odmianach – jako wełna skalna wytwarzana z bazaltu albo wełna szklana powstająca dzięki zastosowaniu krzemu. W obu przypadkach minerały są rozgrzewane do bardzo wysokiej temperatury, a następnie rozdmuchiwane tak, by powstały z nich niewielkie włókna, które po schłodzeniu są łączone przy użyciu żywicy. W zależności od jej udziału powstały materiał może przybrać formę sztywnych płyt albo bardziej elastycznych mat.

Wełna szklana ma mniejszą gęstość niż wełna skalna, okazuje się zatem lżejsza, nadaje się więc znakomicie do izolowania dachów. Wełna skalna jest natomiast wybierana do miejsc o większym obciążeniu, np. posadzek, a także do termoizolowania ścian. Cechą charakterystyczną wełny mineralnej niezależnie od rodzaju jest natomiast bardzo dobra odporność na ogień i wysoką temperaturę. Dość często używa się jej do zabezpieczania obudowy kominka czy samego komina.