Najpowszechniej używane materiały izolacyjne do ocieplania poddasza to: wełny mineralne, czyli wełna skalna i szklana. Zdarza się, że poddasza są izolowane styropianem, czyli polistyrenem ekspandowanym EPS, polistyrenem ekstrudowanym XPS, zwanym styrodurem oraz poprzez natrysk piany PUR i PIR. Mają one różne parametry i właściwości użytkowe, które warto poznać przed podjęciem decyzji, co wybrać.

Jak i z czego są produkowane poszczególne materiały izolacyjne?

  • Wełna mineralna - skalna i szklana

Wełna skalna to materiał naturalny powstający w procesie wytapiania skały, np.  (m.in. bazaltu i gabro), w bardzo wysokiej temperaturze. Powstałe w ten sposób włókna zlepia się żywicą. Są formowane do postaci płyt, mat lub otulin.

Wełna szklana z kolei powstaje z wytopionego w temperaturze 1000°C- 1200°C piasku kwarcowego oraz tzw. stłuczki szklanej. Następnie są one rozwłóknianie tworząc włókno szklane uformowane w maty lub płyty.

  • Styropian EPS

Polistyren ekspandowany, czyli EPS jest potocznie nazywany styropianem. Produkuje się go ze spienionego polistyrenu, który kilkadziesiąt razy zwiększa swoją objętość. Kilkumilimetrowe kuleczki tworzą spójną , wytrzymałą całość. 98% zawartości styropianu stanowi powietrze zamknięte w porowatych komórkach struktury, stąd jego dobre parametry izolacyjne.

  • Polistyren ekstrudowany

Zwany jest styrodurem i produkuje się go z tego samego tworzywa, co styropian EPS. Polistyren ekstrudowany XPS różni się jednak wyglądem i właściwościami. Podczas produkcji do polistyrenu dodaje się materiał pianotwórczy z dodatkami zmieniającymi i sprasowuje się go do odpowiedniej grubości. Przekrój płyty z polistyrenu ekstrudowanego jest jednorodny, bez widocznych podziałów strukturalnych.

  • Piany PUR i PIR

Piany PUR i PIR są produkowane z izocyjanianu i poliolu z dodatkiem m.in. stabilizatorów i aktywatorów. W pianach PIR znajduje się dużo więcej izocyjanianu niż w pianach PUR.

Parametry materiałów izolacyjnych

Izolacja cieplna

Określa ją współczynnik przewodzenia ciepła λ wyrażany w [W/(mK)]. To podstawowy parametr charakteryzujący właściwości cieplne materiału budowlanego. Wartości deklarowanych współczynników są podawane na etykiecie opakowania produktu.

- Wełna mineralna skalna i szklana

Wyroby z wełny mineralnej skalnej i szklanej mają współczynnik przewodzenia ciepła λ od 0,030 do 0,045 [W/(mK)].

- Styropian EPS

Współczynnik przewodzenia ciepła λ styropianu wynosi od 0,031do 0,044 [W/(mK)]. Jest oferowany w kilku kolorach: białym, białym z szarymi wtrąceniami i szary z dodatkiem grafitu – ten posiada najlepsze właściwości izolacyjne λ=0,031 [W/(mK)].

- Polistyren ekstrudowany

Izolacyjność cieplna polistyrenu wynosi od 0, 027do 0, 040 [W/(mK)].

- Pianki PUR i PIR

Pianki wytwarzane in-situ (na miejscu budowy) mają λ od 0,035 do 0,042 [W/(mK)]. W wyrobach PIR i PUR wartości lambdy pogarszają się z biegiem czasu i mogą wzrosnąć nawet o 20%. Im mniejsza grubość i brak szczelnych okładzin pianki, tym szybszy proces starzenia.

Czym ocieplić poddasze - wełną skalną, styropianem, polistyrenem czy pianami?

Odporność ogniowa i klasa reakcji na ogień

- Wełna mineralna skalna i szklana

  • Wełna skalna ma najwyższą z możliwych klasę reakcji na ogień, czyli A1, co oznacza, że kwalifikuje się ją jako materiał niepalny. Wytrzymuje temperaturę do 1000°C.
  • Wełna szklana jest także ognioodporna i wytrzymuje temperaturę ok. 600-700°C.

- Styropian EPS

Wyroby ze styropianu EPS bez dodatku środków opóźniających palność mają najniższą klasę reakcji na ogień F, czyli w ogóle nie są badane. Natomiast z dodatkiem środków opóźniających palność uzyskują klasę E, czyli palne.

- Polistyren ekstrudowany

Wyroby z polistyrenu ekstrudowanego bez dodatku środków opóźniających palność mają klasę reakcji na ogień F, z dodatkiem środków opóźniających palność mogą uzyskać klasę E, czyli palne.

- Pianki PUR i PIR  

Wszystkie wyroby z PU są palne i klasyfikowane od C do E.

Właściwości akustyczne

Pochłanianie dźwięków dotyczy samego materiału izolacyjnego. Im wyższy ma współczynnik αw, tym lepiej pochłania dźwięki. Najwyższa klasa A to współczynnik αw od 0,90 do 1,00, klasa B 0,80-0,85, klasa C 0,60 do 0,75, D 0,30 do 0,55 oraz najniższa E od 0,15 do 0,25.  

- Wełna mineralna skalna

Współczynnik pochłaniania dźwięku αw jest najlepszej klasy A i wynosi (w zależności od grubości materiału izolacyjnego) od 0,9-1,0.

- Styropian EPS

Współczynnik pochłaniania dźwięku αw dla styropianu EPS nie jest deklarowany.

- Polistyren ekstrudowany

Dla styropianu XPS współczynnik pochłaniania dźwięku αw nie jest deklarowany.

- Pianki PUR i PIR

Współczynnik pochłaniania dźwięku αw dla PUR nie jest deklarowany.

Trwałość i stabilność wymiarowa

Trwałość to niezmienność i stałość parametrów fizycznych materiału izolacyjnego.

- Wełna mineralna

Główne składniki wyrobów z wełny mineralnej, czyli szkło, stłuczka szklana oraz skała są materiałami naturalnymi, w których, przy obecnej długości życia obiektów budowlanych, zmiany praktycznie nie zachodzą.

Jednak płyty z wełny skalnej mają najwyższą gęstość (nawet do 200 kg/m3), dzięki czemu są bardzo wytrzymałe na ściskanie i mogą być poddawane naprawdę dużym obciążeniom. Dlatego trwałość izolacji z wełny skalnej ROCKWOOL określa się na około 55 lat.

Natomiast szklana wełna ma mniejszą gęstość (do 150 kg/m3).

- Styropian EPS

W wyrobach z EPS w wyniku odziaływania energii słonecznej np. na dach, może dochodzić do kumulacji energii cieplej i zmian polegających na mięknięciu i topnieniu. Dlatego w miejscach, gdzie narażone są na podwyższone temperatury, może dochodzić do zmiany ich własności i degradacji własności przegród budowalnych.

- Polistyren ekstrudowany

Wyroby XPS są mało odporne na wysoką temperaturę i powyżej 75 stopni C mogą się odkształca. Stabilność wymiarowa DS, czyli względne zmiany długości i szerokości dla uformowanych wyrobów z XPS, w warunkach temperatury do 70°C wynosi 5%.

- Pianki PUR i PIR

Izolacje wykonane z PUR i PIR starzeją się najintensywniej w pierwszych kilku latach. Może pogarszać się współczynnik przewodzenia ciepła lambda. W ciągu kilku lat może on urosnąć nawet o 30%.

Stabilność wymiarowa DS, czyli względne zmiany długości i szerokości dla uformowanych wyrobów z pianek, w warunkach temperatury do 70°C i przy wilgotności względnej 90% DS, mogą wynosić od 1 do 5%.

Zdrowie i środowisko

Producenci materiałów izolacyjnych mają obowiązek zapewnienia, że produkt wprowadzony na rynek jest bezpieczny dla zdrowia i środowiska. Dotyczy to zarówno użytkowania, jak i etapu prac montażowych.

Jednak pamiętajmy, że tylko wełna mineralna, czyli skalna i szklana, jest materiałem naturalnym, powstającym ze skał lub szkła, niepalnym, i co bardzo istotne, nadaje się do recyklingu, czego nie można powiedzieć o styropianie czy pianach (powstaje w wyniku reakcji chemicznych, nie mają deklaracji środowiskowych).