Izolacja termiczna to ogół zabiegów wykonywanych na elementach budynku w celu ograniczenia strat ciepła między wnętrzem a otoczeniem zewnętrznym. Materiały izolacji termicznej tworzą barierę, dzięki której ogrzewanie pomieszczeń zimą i ich chłodzenie latem wymaga jak najmniej energii. Izolację wykonuje się w ścianach, dachach, podłogach, oknach i drzwiach, a także na instalacjach rurowych. O jej skuteczności decydują właściwy dobór materiału i prawidłowy montaż.
Kryzys energetyczny jest obecnie postrzegany jako jeden z najważniejszych problemów, z jakimi boryka się nasz świat. Zużycie energii w sektorze mieszkaniowym stanowi znaczną część całkowitego zużycia energii na świecie. Dzięki izolacji termicznej budynków możliwe jest efektywne wykorzystanie energii, tworzenie zrównoważonych i zdrowych konstrukcji oraz zapewnienie ochrony i efektywności energetycznej.
Historia zastosowań izolacji termicznej sięga czasów, gdy pierwsi ludzie starali się chronić przed zimnem, okrywając się skórami upolowanych zwierząt. Jednak profesjonalne zastosowania izolacji termicznej pojawiły się wraz z rewolucją przemysłową. W 1882 roku Carl von Linde potrzebował izolacji termicznej w zbudowanej przez siebie chłodni, aby utrzymać niską temperaturę przez dłuższy czas. Produkcja materiałów izolacji termicznej rozpoczęła się na początku XX wieku w Niemczech.
Izolacja termiczna a zrównoważony rozwój
Izolację termiczną można zapewnić poprzez zastosowania w budownictwie i sektorze mieszkaniowym. Sektor mieszkaniowy jest jednym z obszarów o najwyższym zużyciu energii na całym świecie. Zwłaszcza w regionach o surowych warunkach klimatycznych znaczna część zasobów energetycznych jest przeznaczana na ogrzewanie i chłodzenie przestrzeni mieszkalnych. Z tego powodu izolacja termiczna wysuwa się na pierwszy plan jako ważne źródło zapewnienia efektywności energetycznej. Wraz z korzyściami, jakie izolacja termiczna wnosi do zrównoważonego rozwoju, wzrosło zapotrzebowanie na zwiększanie efektywności energetycznej budynków.
Gdzie stosuje się izolację termiczną?
Sektorem, w którym izolacja termiczna jest najczęściej stosowana, jest budownictwo mieszkaniowe. Oprócz budynków mieszkalnych izolację termiczną stosuje się również w szpitalach, szkołach, instytucjach państwowych, biurach, fabrykach i innych miejscach o różnym przeznaczeniu, aby stworzyć komfortowe przestrzenie.
Wymiana ciepła zachodzi we wszystkich częściach budynku oddzielających środowisko wewnętrzne od zewnętrznego, dlatego dla wszystkich tych obszarów dostępne są różne opcje izolacji termicznej. Izolację termiczną można wykonać w ścianach, oknach, drzwiach, sufitach, dachach, instalacjach rurowych i podłogach oddzielających wnętrze od zewnętrza budynku.
Izolacja elewacji zewnętrznej jest najbardziej znanym i najczęściej stosowanym rodzajem izolacji termicznej. Oprócz niej izolacja termiczna wykonywana w innych częściach budynku jest również ważna pod względem efektywności energetycznej i komfortu.
Około 25% strat ciepła w budynku pochodzi z dachu. Dlatego izolacja termiczna wykonana na dachu zapewni znaczne oszczędności energii w perspektywie długoterminowej oraz bardziej komfortową przestrzeń życiową dla mieszkańców.
W celu ochrony trwałości rur narażonych na bardzo wysokie i niskie temperatury wewnątrz budynku oraz zapobiegania zamarzaniu i pękaniu wykonuje się izolację rur zmniejszającą przewodność cieplną.
Korzyści z izolacji termicznej (Dlaczego warto ją wykonać?)
- Ochrona zasobów naturalnych jest uniwersalną wartością i jedną z największych korzyści, jakie możemy zapewnić naszej przyszłości. Izolacja termiczna pomaga chronić zasoby naturalne, zmniejszając zależność od źródeł energii.
- Dzięki oszczędności energii mniejsze zużycie paliwa prowadzi do zmniejszenia emisji gazów takich jak CO2 i SO2 do atmosfery.
- Zmniejszenie kosztów energii dzięki izolacji termicznej przyczynia się jednocześnie do obniżenia kosztów eksploatacji.
- Zastosowanie izolacji termicznej pomaga tworzyć komfortowe przestrzenie życiowe poprzez zmniejszenie przepływu zimnego i ciepłego powietrza do wnętrza budynku.
- Zmniejsza ryzyko wystąpienia pleśni, wilgoci i kondensacji w budynkach, tworząc konstrukcje, w których ludzie mogą żyć zdrowo i komfortowo.
Etapy izolacji termicznej elewacji zewnętrznej
Ściany to obszary, w których wymiana ciepła w budynku jest najintensywniejsza. Na ścianach dostępnych jest kilka opcji izolacji termicznej. Wykonywane w różnych częściach ściany, pomagają zmniejszyć przewodzenie ciepła. Izolacja ściany szczelinowej, wykonywana przez wypełnienie przestrzeni między ścianami wewnętrznymi a zewnętrznymi, oraz izolacja ściany zewnętrznej, wykonywana przez pokrycie ścian zewnętrznych, to najczęściej wybierane opcje izolacji termicznej budynków.
We wszystkich systemach izolacji termicznej prawidłowy montaż jest najważniejszym czynnikiem umożliwiającym osiągnięcie pożądanej wydajności cieplnej. Jeśli izolacja termiczna nie zostanie prawidłowo wykonana przez profesjonalistów, mogą pojawić się problemy takie jak szczeliny powietrzne powodujące przecieki, zanieczyszczenie i uszkodzenia.
- Izolacja ściany szczelinowej
- Materiał izolacji termicznej typu sandwich jest przyklejany do wewnętrznej strony ściany zewnętrznej.
- Buduje się ścianę wewnętrzną.
- Między materiałem izolacji termicznej a murowanymi ścianami nie powinno być żadnych szczelin.
- Wszystkie obszary w strefie ściany wewnętrznej (słupy, belki itp.) powinny być pokryte materiałem izolacyjnym od zewnątrz.
- Ściana zewnętrzna powinna być pomalowana farbą o niskiej odporności na parę wodną.
- Izolacja termiczna od zewnątrz
- Powierzchnie, na których ma być wykonana izolacja termiczna, powinny być odpowiednio przygotowane.
- Płyty izolacji termicznej umieszczone na ścianie zewnętrznej powinny być ułożone bez szczelin.
- Aplikacja nie powinna być wykonywana w warunkach ekstremalnego gorąca, zimna, deszczu lub śniegu.
Materiały izolacji termicznej
Materiały absorbujące ciepło w przestrzeniach wewnętrznych nazywane są materiałami izolacji termicznej. Zgodnie z normami europejskimi materiały o współczynniku przewodzenia cieplnego mniejszym niż 0,065 W/mK są definiowane jako materiały izolacji termicznej.
Współczynnik przewodzenia cieplnego jest jedną z najważniejszych właściwości materiałów izolacji termicznej. Gdy różnica temperatur między dwiema powierzchniami wynosi 1 °C, ilość ciepła przepływająca przez jednostkę powierzchni w jednostce czasu jest definiowana jako współczynnik przewodzenia cieplnego (λ). Symbol współczynnika przewodzenia cieplnego to λ, a jego jednostką jest W/mK.
Ciężar, jaki materiał izolacyjny wywiera na konstrukcję, jest ważny ze względu na ryzyko w przypadku trzęsienia ziemi. Dlatego materiał izolacyjny powinien być lekki. Przy wyborze materiału izolacji termicznej, w celu uzyskania jak najwyższej odporności cieplnej, preferowane są materiały nowej generacji opracowane w ostatnich latach o niskiej przewodności cieplnej, zamiast tradycyjnych materiałów izolacyjnych obciążających budynek. Jednocześnie materiał izolacyjny powinien być odporny na odkształcenia, pękanie, ściskanie i powinien być trwały. Ważna jest również wodoodporność materiału i jego odporność na wilgoć.
Oczekiwane właściwości materiałów izolacji termicznej można wymienić następująco:
- Wymagane jest niskie przewodzenie cieplne, niska gęstość i niska zawartość wilgoci oraz wysoka porowatość.
- Dzięki właściwości lekkości nie powinien powodować dodatkowego obciążenia konstrukcji.
- Należy preferować materiały zmniejszające wilgoć i kondensację.
- Powinien wykazywać wysoką odporność na straty ciepła.
- Powinien mieć wystarczającą wytrzymałość na ściskanie, aby zapobiec osiadaniu w czasie.
- Powinien pozostać solidny, wytrzymały i nie ulegać rozkładowi w czasie.
- Powinien posiadać właściwości niepalności.
- Powinien być odporny na wodę i wilgoć.
- Powinien zapewniać łatwość aplikacji.
- Powinien składać się ze składników nieszkodliwych dla zdrowia ludzkiego.
- Powinien zapewniać korzyści ekonomiczne.
Materiały stosowane w izolacji termicznej to: włókno szklane, wełna szklana, wełna skalna, polistyren, poliuretan, celuloza, płyty z wełny drzewnej, pianka fenolowa i pianka szklana. Poliuretan stał się najczęściej preferowanym materiałem w zastosowaniach izolacyjnych ze względu na posiadanie wszystkich wymaganych właściwości.
Zastosowanie poliuretanu w izolacji termicznej
Systemy poliuretanowe należą do najskuteczniejszych materiałów stosowanych do izolacji termicznej budynków: dzięki niskiemu współczynnikowi przewodzenia ciepła zapewniają bardzo dobrą izolacyjność, a dzięki lekkości praktycznie nie obciążają konstrukcji. Zapewniają one o 700% lepszą izolację niż cegła i o 50% lepszą niż wełna szklana. Rodzaje izolacji poliuretanowej, jej zalety na tle innych materiałów, koszty i zasady bezpiecznego montażu omawiamy w artykule Co to jest izolacja poliuretanowa?
Zalety pianki poliuretanowej w izolacji termicznej
Niskie koszty ogrzewania
Pianka poliuretanowa zatrzymuje ciepło wewnątrz budynku, dzięki czemu koszty ogrzewania pozostają niskie, a temperatura w pomieszczeniach utrzymuje się na umiarkowanym, stałym poziomie. Pozwala to znacząco obniżyć koszty energii elektrycznej i paliwa.
Szybka i łatwa aplikacja
Nanoszona metodą natryskową pianka szybko pokrywa powierzchnię i dociera do trudno dostępnych miejsc, wypełniając nawet najmniejsze szczeliny. Zapewnia w ten sposób doskonałą izolację, a także komfort i wydajność.
Wydajność
Izolacja z pianki poliuretanowej jest trwała i odporna na uszkodzenia, a przy tym na tyle lekka, że nie obciąża nadmiernie konstrukcji budynku. Systemy z pianki poliuretanowej, znane z tego, że są w 100% bezpieczne dla alergików i zwierząt, nie pylą oraz nie zawierają alergenów ani szkodliwych gazów.
Systemy sztywnej pianki poliuretanowej KIMrigid stosowane w izolacji termicznej
Systemy KIMspray®
Natryskowa pianka poliuretanowa (SPF) jest nanoszona specjalnym sprzętem i w ciągu kilku sekund przyjmuje postać pianki, dzięki czemu pozwala szybko zaizolować duże powierzchnie, także nierówne, pochyłe i żebrowane. Więcej o tej technologii przeczytasz w artykule Czym jest pianka poliuretanowa w sprayu?
Kimpur opracował dwuskładnikowe systemy KIMspray® do izolacji natryskowej, które zapewniają doskonałą izolację także w trudno dostępnych miejscach, takich jak szczeliny i narożniki, oraz większy komfort mieszkańców budynku i wyższą efektywność, a w efekcie zdrowsze i bezpieczniejsze budynki. Systemy są dostępne w wersjach otwarto- i zamkniętokomórkowych oraz w różnych gęstościach, dobieranych do obszaru zastosowania.
Aby uzyskać szczegółowe informacje o systemach KIMspray®, kliknij tutaj.
Systemy płyt warstwowych KIMrigid®
Płyty warstwowe to kompozytowe elementy budowlane o wysokiej wytrzymałości i solidnej konstrukcji, w których rdzeń z pianki o niskiej gęstości znajduje się między wewnętrzną a zewnętrzną blachą metalową: blachy chronią przed czynnikami zewnętrznymi i korozją, a pianka zapewnia izolację termiczną. Pianka poliuretanowa dzięki niskiej przewodności cieplnej pozwala produkować cieńsze płyty o wysokiej izolacyjności, co daje więcej przestrzeni użytkowej w budynkach. Dlatego stała się idealnym i niezastąpionym materiałem wypełniającym do ich produkcji.
Kimpur opracował systemy KIMrigid® do produkcji płyt warstwowych na linie ciągłe (PIR i PUR) i nieciągłe, które pozwalają tworzyć bezpieczne i zrównoważone budynki.
Aby uzyskać szczegółowe informacje o systemach płyt warstwowych KIMrigid®, kliknij tutaj.
Systemy izolacji rur KIMrigid®
Pianki poliuretanowe stosowane w izolacji rur zapobiegają stratom ciepła, zamarzaniu i pękaniu rur, przedłużając ich trwałość. Wykorzystuje się je w rurociągach naftowych i gazowych, lokalnych sieciach wodociągowych oraz zbiornikach przemysłowych.
Kimpur opracował systemy izolacji rur KIMrigid® zgodne z normą TS EN 253 i dostępne w różnych gęstościach, które zapewniają wysoką izolacyjność termiczną.
Aby uzyskać szczegółowe informacje o systemach izolacji rur KIMrigid®, kliknij tutaj.
