Ściana jednowarstwowa w domu jednorodzinnym. Współczynnik przenikania ciepła U

Ściana zewnętrzna w domu jednorodzinnym. Współczynnik przenikania ciepła U

Ściana jednowarstwowa jeszcze jakiś czas temu kojarzyła się ze słabą termoizolacyjnością. Z drugiej strony, to popularne rozwiązanie przez tysiąclecia z powodzeniem służyło człowiekowi. Przypominamy historię, zalety i wady oraz to, jak zmieniały się wymogi wobec ścian zewnętrznych, w tym dla ścian jednowarstwowych w budownictwie.

Patrząc na popularne technologie budowlane okaże się, że rozwiązanie znane jako ściana jednowarstwowa jest najstarszym sposobem wznoszenia budynków, w tym obiektów mieszkalnych.

Budownictwo zmienia się, również inne są oczekiwania stawiane wobec ścian zewnętrznych. Wysokie wymagania dotyczące izolacyjności termicznej budynku i bezustanny rozwój technologii dociepleniowych przegród niewiele jednak zmieniły. Nadal ściana jednowarstwowa jest popularną alternatywą dla ścian warstwowych, ułatwiająca postawić dom jednorodzinny taniej i szybciej, do pewnego poziomu nie ryzykując niższej zdolności energetycznej.

Historia ściany jednowarstwowej

Przez długie tysiąclecia ściany zewnętrzne w budynkach stawiano wyłącznie z jednorodnego, naturalnego materiału. Oczywiście, budulcem mógł być kamień, drewno, czy glina.

Cegła zaistniała już w VI wieku p.n.e., formowano ją ręcznie z gliny, iłu i mułu, a potem pozostawiano na pełnym słońcu, aż do całkowitego wyschnięcia. W średniowiecznej Europie była podstawowym budulcem we wszystkich trwałych budowlach

Z końcem XIX wieku rozpoczęła się produkcja nowych, coraz bardziej innowacyjnych ściennych materiałów budowlanych. Wiązało się to z coraz szybszym rozwojem nauki i techniki, wspierającym rozwój branży budowlanej. Pojawiły się bloki wapienno-piaskowe, czyli silikaty, bloczki z betonu komórkowego, czy później ceramika poryzowana oraz keramzytobeton.

Wpływ kryzysu energetycznego na rozwój budownictwa

Jednak nie tylko postęp cywilizacyjny miał wpływ na rozwój popularnych technologii budowlanych. Przełom nastąpił również w wyniku kryzysu energetycznego, kiedy ceny drewna i węgla drastycznie podrożały. Mieszkanie w nieizolowanych wnętrzach, wymagających pochłaniania sporej dawki energii cieplnej stało się nieekonomiczne.

Dlatego zaraz po II wojnie światowej, w drugiej połowie XX wieku spopularyzowały się w Europie nieco inne sposoby budowania. Zwracano coraz większą uwagę na zatrzymanie w środku pomieszczeń uciekającego z domu ciepła.

Szybko odkryto, że największym kłopotem ze ścianami jednowarstwowymi jest ich słaba izolacyjność cieplna. Tak pojawiły się przegrody dwuwarstwowe z zachowaną pustką powietrzną, których celem było poprawienie energooszczędnego parametru, później ściany trójwarstwowe.

Kolejnym termomodernizacyjnym pomysłem, który zrewolucjonizował energooszczędne budownictwo, było dodawanie izolacyjnej warstwy materiałów, którymi stały się styropian i wełna mineralna.

Współczynnik przenikania ciepła U dla ścian zewnętrznych w Polsce

W czasach PRL tworzono idylliczne wrażenie, że żadne kryzysy nie dotyczą gospodarek demoludowych. Dlatego w Polsce na problem posiadania przez ściany zewnętrzne odpowiedniej izolacyjności termicznej zwrócono uwagę dopiero w roku 1982, gdy wprowadzono normę PN-82/B-02020.

Według wytycznych określonych w PN-82/B-02020, wymagany współczynnik przenikania ciepła k (obecnie jest to współczynnik przenikania ciepła U) dla ścian zewnętrznych nie mógł przekraczać wartości 0,75 W/m2K (wat na metr kwadratowy razy Kelwin).

Była to rewolucyjna zmiana, bo wcześniej oczekiwana, że właściwa wartość maksymalna współczynnika przenikania ciepła k wahała się w granicach 1,16-1,42 W/m2K. Zmieniło to podejście do budownictwa w naszym kraju, okazało się że wiele ściennych materiałów budowlanych jeszcze nie spełniało oczekiwanych norm.

Upadek gospodarki centralnego planowania w Polsce spowodował, że zaczęto się przyglądać temu, jakie standardy obowiązują w budownictwie krajów rozwiniętych. Dlatego w 1991 roku zostały zaostrzone wymagania co do wartości dopuszczalnej współczynnika przenikania ciepła do wartości od 0,55 do 0,70 W/m2K, co zostało wtedy uzależnione od panujących na zewnątrz temperatur.

Do prawidłowego obliczenia współczynnika przenikania ciepła U wystarczy wzór: U = λ/d. Poszczególne wartości oznaczają – symbol lambda λ określa przewodność ciepła, a literka d – grubość przegrody, czyli ściany. Im ostateczny uzyskany wynik będzie mniejszy, tym niższy otrzymamy parametr współczynnika U. Oznacza to mniejsze straty energii cieplnej przenikającej przez ścianę.

Budownictwo rozwijało się coraz dynamiczniej, wzrastała też świadomość tego, czym jest komfort życia i co do udziału ilości energii, jaką zużywa się do ogrzewania i chłodzenia budynków mieszkalnych. Analiza ogólnego rozrachunku zużycia ciepła w budownictwie doprowadziłą do tego, że w 2002 roku znów wzrosły wymagania stawiane izolacyjności termicznej przegród.

W życie weszło Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich sytuowanie (dz. u. z dnia 15 czerwca 2002 r.). Poprzednią wartość dopuszczalną współczynnika przenikania ciepła z poziomu 0,55 W/m2K, przesunięto do wartości 0,30 W/m2K dla ścian warstwowych posiadających izolację z materiału ochronnego o współczynniku przewodzenia ciepła λ≤0,05 W/mK, oraz maksymalny współczynnik przenikania ciepła na 0,50 W/m2K dla wszystkich ścian pozostałych, w tym ścian jednowarstwowych.

W kolejnych latach współczynnik U był coraz niższy. Od 2021 roku dopuszczalna obecnie jednostka – współczynnik przenikania ciepła U – jest wymagana na poziomie 0,20 W/m2K dla ścian zewnętrznych budynku, bez względu na ilość zastosowanych warstw. Chcąc uzyskać tak dobry wynik energooszczędności dla ściany jednowarstwowej, należy stosować ścienne materiały budowlane o bardzo niskim współczynniku przewodzenia ciepła lambda λ. Niewiele z dostępnych na rynku spełnia takie kryteria.

Współczesna ściana jednowarstwowa i jej zalety

Rozwój energooszczędnych materiałów budowlanych spowodował, że ściana jednowarstwowa stała się przegrodą świetnie izolowaną. Obecnie jednowarstwowa ściana, to przede wszystkim krótki czas wykonania, ostatecznie uzależniony jednak od wyboru określonej technologii i materiału.

Powstające mury są gładkie i równe, jednak zastosowany materiał na ogół zostaje pokryty ochronną warstwą. Na zewnątrz ściany kładzie się tynk tradycyjny mineralny lub cienkowarstwowy dekoracyjny. Ściana jednowarstwowa wewnątrz pomieszczeń również zostaje wykończona, stosujemy do tego tynk i gładź.

Jak łatwo więc zauważyć, najważniejszym atutem współczesnej ściany jednowarstwowej w domu jednorodzinnym jest fakt, że nie ma potrzeby jej ocieplać. Nie wymagając specjalistycznej zewnętrznej warstwy izolacji, zmniejszają się koszty i czas prac wykonawczych.

Z czego budować ścianę jednowarstwową w domu jednorodzinnym?

Najpopularniejszym materiałem budowlanym dla ścian zewnętrznych jest autoklawizowany beton komórkowy, czyli bloczki komórkowe. Poza betonem komórkowym do stawiania ścian jednowarstwowych popularnie używana jest ceramika, a dokładnie wyroby poryzowane w postaci pustaków. Materiał budowlany jest odpowiednio szlifowany, uzyskując wymaganą w projekcie architektoniczno-budowlanym dokładność wymiarową.

Pamiętaj, że w praktyce do wznoszenia ścian jednowarstwowych znajdują zastosowanie rozwiązania systemowe. Technologia budowlana opracowana przez jednego producenta ma być gwarancją zachowania odpowiednio niskiego współczynnika przenikania ciepła U.

Zaistniałe w czasie prac błędy konstrukcyjne mogą jednak mieć poważne konsekwencje dla całego obiektu i jego izolacyjności cieplnej. Dlatego ściany jednowarstwowe powinny być wznoszone przez doświadczoną, najlepiej certyfikowaną w danym systemie budowlanym ekipę wykonawczą.

Bardzo ważnym elementem jest fundament, który pod jednowarstwową ścianą stosuje się na szerokość, która podpiera minimum 80% całkowitej szerokości przegrody.

Wady ściany jednowarstwowej

Ściana jednowarstwowa w domu jednorodzinnym z trudnością mieści się w coraz bardziej restrykcyjnych warunkach technicznych określających dopuszczalny w dniu dzisiejszym współczynnik przenikania ciepła U. Budując ściany dwuwarstwowe i trójwarstwowe można zmniejszyć wymagany współczynnik montując lepszą termoizolację przegrody.

Dlatego podczas murowania nie wolno doprowadzić do powstania błędów wykonawczych. Ściana jednowarstwowa musi być postawiona przez wykwalifikowanych wykonawców.

Warto też mieć świadomość, że niemożliwe jest w tej chwili osiągnięcie współczynnika przenikania ciepła U na poziomie 0,12 W/(m2.K) w przypadku budowanych ścian jednowarstwowych. A jest to wartość obecnie wymagana wobec przegrody w budownictwie pasywnym, będącym najbardziej energooszczędną koncepcją budowy domów jednorodzinnych i obiektów użyteczności publicznej. Budując dom jednorodzinny ze ścian trójwarstwowych realny jest nawet do osiągnięcia współczynnik przewodzenia ciepła U – 0,06 W/(m2.K).

Möbius House w Holandii Previous post Möbius House od UNStudio. Klasyka architektury współczesnej
Ciepłe okna, nasłonecznienie pomieszczeń Next post Ciepłe okna. Nasłonecznienie pomieszczeń w domu jednorodzinnym