Wybór optymalnego rozwiązania technicznego zewnętrznych ścian budynku z uwzględnieniem wymagań ochrony cieplnej odbywa się w różny sposób w zależności od tego czy mamy do czynienia z ścianą warstwową (dwu- lub trójwarstwową) czy jednowarstwową (jednomateriałową).

W ścianie warstwowej istnieje rozdzielenie funkcji dwóch lub trzech materiałów. Jeden materiał ma funkcję wyłącznie (lub głównie) konstrukcyjną, inny - funkcję wyłącznie izolacyjną, a ew. jeszcze inny funkcję osłonowo-ozdobną. W związku z tym izolacyjność termiczna zależy w dominującej mierze od grubości warstwy materiału izolacyjnego .

Mniejsza czy większa grubość tej warstwy nie zmienia pozostałej konstrukcji ściany (pozostałych warstw)i kosztu tej pozostałej konstrukcji, a więc zmiana cech izolacyjności termicznej wpływa tylko na koszt wykonania warstwy izolacji, a w niewielkim stopniu wpływa na koszt wykonania całej ściany.

Nakłady inwestycyjne, a także czas zwrotu nakładów w poszczególnych wariantach grubości izolacji różnią się między sobą bardzo niewiele. Najwyższą ekonomiczną efektywność osiąga się przy grubości 14 cm przy której U=0,25, ale biorąc pod uwagę przewidywane zmiany wymagań i ocen wartości budynku inwestor może przyjąć np. wariant o grubości izolacji 18 cm i wartości U=0,20 przy zaledwie ok. 1,5% wzroście kosztu wykonania ściany.

W ścianie jednowarstwowej (jednomateriałowej) ten sam materiał spełnia funkcję konstrukcji i izolacji termicznej. A zatem izolacyjność termiczna ścian tego rodzaju jest wprost proporcjonalna do grubości całej ściany, a więc zmiana cech izolacyjności termicznej wymaga zmiany grubości ściany co wprost proporcjonalnie wpływa na koszt wykonania ściany.

Ekonomicznie optymalna jest grubość 30 cm o współczynniku U=0,45, ale jeżeli inwestor biorąc pod uwagę przewidywane zmiany wymagań i ocen wartości budynku będzie chciał przyjąć wariant o znacznie obniżonej wartości U, to wiążę się to z kilkunasto- lub kilkudziesięcioprocentowym wzrostem nakładów w stosunku do wariantu ekonomicznie optymalnego.

Ponadto przy bardzo niskich wartościach U ściana jednowarstwowa musiałaby mieć grubość, która z punktu widzenia warunków użytkowych i estetyki byłaby niekorzystna.

Wnioski w sprawie wyboru rodzaju i grubości warstwy materiału izolującego

Wybór rozwiązań według aktualnych wymagań
Ściany zewnętrzne odpowiadające aktualnym wymaganiom ochrony cieplnej czyli z współczynnikiem przenikania ciepła na poziomie do Uk = 0,30 W/(m2*K) dla budynków mieszkalnych lub do Uk= 0,45 W/(m2*K) dla budynków użyteczności publicznej - mogą być wykonane zarówno w konstrukcji 1-warstwowej (jednomateriałowej) jak i w konstrukcji 2- lub 3- warstwowej.
Dla ścian jednomateriałowych są to grubości ściany ok. 40 cm, a dla ścian wielowarstwowych warstwy izolacji termicznej ok. 12-14 cm.
Wybór rodzaju ściany do zastosowania w konkretnym budynku zależy od porównania nakładów inwestycyjnych w warunkach konkretnej lokalizacji oraz konkretnego wykonawcy i dostawcy, a także od preferencji inwestora .

Wybór rozwiązań z uwzględnieniem zmiany wymagań i warunków przewidywanych w bliskiej przyszłości

Wyznaczona najbardziej efektywniej ekonomicznie grubości warstwy izolacji termicznej wg kryterium najkrótszego czasu zwrotu SPBT lub najniższych kosztów cyklu użytkowania LCC - stanowi punkt wyjścia do podjęcia decyzji w sprawie wyboru konstrukcji ściany i grubości warstwy materiału izolującego termicznie. Przyjęte rozwiązanie musi także spełniać wymagania wynikające z Warunków Technicznych jakim powinny odpowiadać budynki [1].

Jednak na decyzje mogą i powinny mieć wpływ jeszcze inne argumenty wynikające z przewidywania zmian w bliskiej przyszłości.

1. Wprowadzenie w życie Dyrektywy nr 2002/91/EC Unii Europejskiej w sprawie jakości energetycznej budynków , a w szczególności przygotowywane wprowadzenie certyfikacji energetycznej budynków sprawi, że ich wartość rynkowa i poziom czynszu będą zależały w znacznym stopniu od klasy jakości energetycznej, która z kolei zależna będzie od poziomu ochrony cieplnej budynku.
Prawdopodobnym skutkiem Dyrektywy będzie także dalsze obniżenie wymaganych współczynników przenikania przez przegrody oraz wymaganego poziomu sezonowego zapotrzebowania ciepła na ogrzewanie. A więc dla przystosowania się do przyszłych kryteriów oceny wartości budynków i przyszłych wymagań ochrony cieplnej należałoby już obecnie przyjmować większe grubości warstwy izolacji termicznej niż to wynika z oceny wg kryterium SPBT czy LCC.
2. Można przewidywać, że zmiany cen w przyszłości w kolejnych latach będą przebiegać w ten sposób, że szybciej będzie wzrastać cena energii niż cena robót budowlanych.
W związku z tym rosnąć będzie wpływ kosztów eksploatacyjnych , a to oznacza, że w kolejnych latach optymalne ekonomicznie będą większe grubości warstw izolacji.

3. Wartości pieniądza w przyszłych latach. W obliczeniach tych zasadnicze znaczenie ma przyjmowana stopa dyskontowa. W przedstawionych powyżej przykładach przyjęto stopę 6% odpowiadającą aktualnym warunkom gospodarki w Polsce. W miarę stabilizacji gospodarki stopy dyskontowe będą obniżane, a czym niższa stopa - tym mniejsza różnica pomiędzy kosztami ponoszonymi w różnym czasie, a wiec coraz większe znaczenie ma suma wieloletnich kosztów eksploatacyjnych. Zatem w miarę stabilizacji gospodarki opłacalne będą większe grubości warstw izolacji termicznej.

Biorąc pod uwagę wszystkie powyższe przewidywania dotyczące zmian sytuacji w bliskiej przyszłości pożądana jest już obecnie konstrukcja ścian o współczynniku U na poziomie niższym niż 0,30, a więc 0,25-0,20 W/(m2*K) lub nawet poniżej tej wartości.

Ściany odpowiadające tym wymaganiom są łatwe do zrealizowania w konstrukcji wielowarstwowej (2 lub 3 warstwowej). Osiąga się to przy zastosowaniu 14-20 cm warstwy materiału izolacyjnego o współczynniku lambda = 0,040, a przy zastosowaniu materiału np. o wartości lambda = 0,034 warstwy odpowiednio mniejszej grubości (12-16 cm). < BR >
Ściana w konstrukcji jednowarstwowej o wartości współczynnika U na poziomie 0,25 - 0,20 W/(m2*K) byłaby rozwiązaniem trudnym do zrealizowania. Ściana taka musiałaby mieć grubość trudną do zaakceptowania (np. 60 do 80 cm) i byłaby znacznie droższa niż ściana wielowarstwowa.

Jeżeli w ścianach o wysokich wymaganiach izolacyjności termicznej miały by być zastosowane konstrukcje z ceramiki poryzowanej lub z betonu komórkowego, to powinny być łączone z warstwami materiału izolacyjnego (wełna mineralna, styropian), czyli powinny być stosowane jako element ściany wielowarstwowej.

<< powrót