Większe oszczędności na ogrzewaniu nowego domu, gdy ocieplamy go ETICS z wełną a nie ze styropianem

Jak to możliwe? To dlatego, że nowe materiały warstwy murowej (bloczki, pustaki, cegły) ścian zewnętrznych zawierają znaczną ilość wilgoci technologicznej i zanim jej poziom się obniży i ustabilizuje, musi upłynąć trochę czasu, podczas którego trzeba dostarczać więcej ciepła. Jak długo trwa ten proces – kilka miesięcy czy kilka lat – zależy głównie od paroprzepuszczalności materiału izolacyjnego, zastosowanego w ETICS.

Takie są m. in. wnioski zawarte w pracy „Zapotrzebowanie na ciepło w pierwszych latach eksploatacji budynku” dr inż. Marii Wesołowskiej i dr inż. Anny Kaczmarek z Uniwersytetu Technologiczno – Przyrodniczego w Bydgoszczy. Autorki przeanalizowały, jak przebiega ten proces dla izolacji cieplnej ze styropianu – materiału o niskiej paroprzepuszczalności, czyli wysokim współczynniku oporu dyfuzyjnego pary wodnej (μ = 60,0) i dla paroprzepuszczalnego materiału, jakim jest wełna mineralna (μ = 1,0). Obliczenia wykonano programem WUFI Pro [1] dla następujących układów materiałowych ścian zewnętrznych.

m3

 

Rys. 1 Układy warstw i materiałów przyjęte do analizy cieplno – wilgotnościowej [1].

Przebieg procesu wysychania ścian symulowano dla dwóch różnych warunków wilgotności w pomieszczeniach:
– klasa „3”- odpowiada świadomemu użytkowaniu pomieszczeń i uwzględnianiu konieczności intensywnej wentylacji i dogrzania,
– klasa „4” – odpowiada użytkowaniu pomieszczeń niedostatecznie wentylowanych, co bywa niestety, dość częstą sytuacją.
Analiza wykazała, że znacznie większy wpływ na okres wysychania ściany z wilgoci początkowej niż klasy warunków wilgotnościowych w budynku miały właściwości zastosowanych materiałów izolacyjnych.

We wnioskach stwierdzono [1]:

  • „W przypadku ocieplenia styropianem wbudowane materiały osiągnęły wilgotność ustabilizowaną: po 3,5 roku dla 3 klasy wilgotności, po 5 latach dla 4 klasy wilgotności”.
  • „Wilgotność ściany z ociepleniem wełną mineralną niezależnie od wewnętrznych warunków wilgotnościowych stabilizuje się po 1,5 roku.”

Uwzględniając tę zmieniającą się z czasem zawartość wilgoci w ścianie obliczono dla każdego kolejnego roku z pierwszych 5 lat eksploatacji (wysychania) budynku współczynniki przewodzenia ciepła (λ, [W/(mK)]) dla poszczególnych warstw.

Tablica 1 Zmiany wilgotności ściany (%)

t1

Tablica 2 Zmiany współczynnika przewodzenia ciepła λ, [W/(mK)]

t2

Te dane pozwoliły Autorom na wyliczenie skorygowanych o wpływ warunków wilgotnościowych współczynników przenikania ciepła U [W/(m2K)]) dla ścian, a następnie zapotrzebowania na ciepło w kolejnych 5 sezonach grzewczych dla konkretnego domu jednorodzinnego i okazało się, że w domu ocieplonym styropianem w ciągu pierwszych lat eksploatacji sumaryczne zapotrzebowanie na ciepło w tym okresie było od 8,0 do 8,9 tys. kWh większe niż w domu, którego ściany ocieplono wełną mineralną.

Poniżej podobne wyliczenia dla pojedynczego lokalu w wielorodzinnym bloku mieszkalnym (wykonane zgodnie z obowiązującym obecnie Rozporządzeniem dotyczącym metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynków).
Podstawowe dane o lokalu mieszkalnym w bloku wielorodzinnym:
– powierzchnia użytkowa lokalu Au = 50m2,
– ekspozycja ścian zewnętrznych: południe – S, wschód – E, mieszkanie narożne,
– powierzchnia izolowana ścian zewnętrznych: S = 21,60 m2, E = 14,4 m2, razem powierzchnia izolowana ścian zewnętrznych = 36 m2,
– stolarka okienna: powierzchnia S = 5,4 m2; E = 4,6 m2, U = 1,1 W/(m2K), g = 0,5.
Całkowitą sprawność instalacji c.o. przyjęto równą 0,75.

Tabela 3. Wyniki zapotrzebowania na energię grzewczą – 3 klasa wilgotności pomieszczeń.

t3

Jak widać, po pierwszych 5 latach eksploatacji zapotrzebowanie na ogrzewanie w lokalu mieszkalnym w budynku ocieplonym styropianem jest większe o 1561 kWh w porównaniu do takiego samego lokalu, ale w budynku ocieplonym wełną mineralną.

Przyjmując cenę 65 zł za 1GJ energii grzewczej (0,234 zł/kWh), oszczędności w kosztach ogrzewania po pierwszych 5 latach eksploatacji w mieszkaniu ocieplonym wełną wyniosą 365 zł w porównaniu do kosztów ponoszonych przez użytkowników mieszkania ocieplonego styropianem.

Te oszczędności pokrywają aż 70% kosztów wynikających z różnicy cen wełny i styropianu, zastosowanych w ociepleniach. Tym samym okazuje się, że łączne koszty (ocieplenie i użytkowanie) są dla mieszkańców bardzo zbliżone, mimo początkowej różnicy cen samych izolacji. Jeśli dodać do tego możliwe zniżki w stawkach ubezpieczeniowych dzięki niepalnej elewacji, te koszty mogą być porównywalne, a z czasem bilans może być korzystniejszy dla wełny.

Zalety niższych oporów dyfuzji pary wodnej dostrzegają także dostawcy tradycyjnych materiałów izolacyjnych o wysokich oporach dyfuzyjnych. Są już dostawcy styropianu, którzy w celu zwiększenia dyfuzji pary wodnej, tworzą rozwiązania polegające np. na perforacji materiałów i wskazujący wynikające z tego korzyści, m.in: „poprawę mikroklimatu wnętrz, szybsze oddanie budynku do użytkowania” [2,3].

Literatura:
[1] http://www.inzynierbudownictwa.pl/drukuj,8218;
[2] https://farbykabe.pl/systemy/kabe-therm-reno-ze-styropianem-perforowanym-klima-
[3] http://zpb-maciejewski.pl/files/perforacja.pdf