Izolacja ścian zewnętrznych

Ściany zewnętrzne budynku muszą nie tylko zapewniać jego nośność i stateczność konstrukcyjną, ale również spełniać wymogi związane z bezpieczeństwem pożarowym i użytkowania, ochroną przed hałasem, warunkami higieny, zdrowia i ochrony środowiska oraz oszczędnością energii i ochroną cieplną.

Ściana zewnętrzna jest elementem konstrukcyjnym służącym do przenoszenia obciążeń (głównie pionowych) oraz stanowiącym przegrodę oddzielającą wnętrze budynku od środowiska zewnętrznego. Wybór konstrukcji oraz jej grubości zależą od warunków statycznych, termicznych i ekonomicznych. Ściany zewnętrzne w zależności od ich funkcji konstrukcyjnych – oprócz ciężaru własnego – przenoszą obciążenia od stropów, konstrukcji dachowych, parcia wiatru i innych konstrukcji obciążających. Mogą być wykonywane jako monolityczne – przez układanie w deskowaniu plastycznej mieszanki wypełniacza ze spoiwem lub lepiszczem (betonu zwykłego – cementowego, bądź lekkiego betonu kruszywowego), lub jako murowane z cegieł, pustaków i kształtek ceramicznych, kamieni naturalnych, bloczków i dyli, wytwarzanych z betonów zwykłych i lekkich oraz tworzyw gipsowych. Wykonywane są na podstawie dokumentacji technicznej, zawierającej m.in. dokładną charakterystykę konstrukcji budynku oraz wymagania dotyczące klasy cegły, pustaka lub bloku oraz rodzaju, marki i składu zaprawy. 

Nasz klimat nakłada wymóg izolacyjności termicznej dla ścian zewnętrznych o maksymalnej wartości współczynnika przenikania ciepła U ≤ 0,3 W/(m²·K) (dla ścian o budowie warstwowej z izolacją cieplną z materiałów o współczynniku przewodzenia ciepła poniżej 0,05 W/(m²·K) – wełna kamienna, szklana, styropian, włókna celulozowe), a dla ścian jednorodnych U ≤ 0,5 W/(m²·K).

Ściany monolityczne charakteryzują się dużą nośnością i odpornością na warunki atmosferyczne, ale mają słabą izolacyjność cieplną i akustyczną oraz wymagają docieplania. W przypadku ścian jednowarstwowych tylko niektóre z nich zachowują podwyższone wymagania termoizolacyjne, stąd też większość z nich należy docieplać. Do niedawna powszechnie praktykowano system dobudowania ściany szczelinowej (ze szczeliną powietrzną jako dodatkową warstwą izolacyjną). Obecnie wraz ze szczeliną powietrzną stosuje się znane materiały docieplające, takie jak wełna mineralna, szklana, styropian. Takie konstrukcje określane są mianem ścian wielowarstwowych (dwu- i trójwarstwowych) i składają się z następujących warstw (rys. 1 i 2):


Rys. 1 Ściana zewnętrzna dwuwarstwowa - mur wewnętrzny grubości zależnej od konstrukcji budynku i warstwy ociepleniowej; powierzchnię zewnętrzną zabezpiecza się przed czynnikami zewnętrznymi, stosując specjalne okładziny: a) przykład z siatką na kleju i tynkiem cienkopowłokowym, b) licowanie okładziną z płytek elewacyjnych


Rys. 2 Ściana zewnętrzna trójwarstwowa - mur wewnętrzny, warstwy izolacji termicznej, mur elewacyjny wykonany z cegieł lub bloczków z tynkiem zewnętrznym lub bez; może być wykonana w dwojaki sposób: a) z pustką powietrzną, b) bez szczeliny wentylacyjnej

• konstrukcyjnej - która przenosi obciążenia; może być monolityczna, wykonana z różnego rodzaju betonów, murowana z bloczków betonowych, cegły ceramicznej, porobetonów lub ceramiki, albo mieć konstrukcję mieszaną;
• termoizolacyjnej - z zasady zewnętrznej, zapewniającej wraz z warstwą konstrukcyjną odpowiednią izolacyjność cieplną; wykonana najczęściej z tworzyw o wysokich właściwościach ciepłochronnych (na przykład wełna kamienna, szklana, styropian);
• osłaniającej - chroniącej warstwę termoizolacyjną przed wilgocią, wiatrem i uszkodzeniami mechanicznymi; mogą to być różne konstrukcje i materiały, na przykład cegła klinkierowa, siding, okładziny i tynki.

Sekret "ciepłej" ściany tkwi w szczegółach konstrukcyjnych elementów muru oraz w zastosowanych materiałach. Dobrze zaprojektowane i wykonane ściany wielowarstwowe z łatwością spełniają wymagania ochrony cieplnej i mają znacznie mniejszą masę od monolitycznych ścian jednorodnych i murowanych o takich samych właściwościach termoizolacyjnych.

O dobrej izolacyjności danego materiału świadczy jego struktura. Dowiedziono, że najlepszym izolatorem jest powietrze zamknięte w mikroprzestrzeniach. Materiały o takiej strukturze charakteryzują się dużym oporem cieplnym, a dodatkowe uprofilowanie w nich powierzchni wewnętrznych znacznie redukuje tendencję do powstawania tzw. „mostków” cieplnych. W praktyce sprawdziły się więc materiały porowate o małej gęstości objętościowej oraz mające rozbudowane systemy szczelin wewnątrz bryły i ukształtowanie powierzchni bocznych, które umożliwiają łączenie na „pióro” i na „wpust” celem zminimalizowania ryzyka powstawania „mostków” termicznych na spoinach. Na liście nowoczesnych produktów o cechach energooszczędnych można więc znaleźć cegły ceramiczne (tzw. „dziurawki”), szczelinowe pustaki ceramiczne („kratówki”), ceramikę porowatą, bloczki z betonu komórkowego, wyroby wapienno-piaskowe, zwane też silikatowymi, bloczki gipsowe, keramzytowe, styrobetony, keramzytobetony, wiórobetony, tzw. szalunki tracone i inne.

Wartości współczynnika przenikania ciepła U dla niektórych przegród ściennych