chemia budowlana

Styropian jest materiałem izolacyjnym, który charakteryzuje się wysoką odpornością na wilgoć. Odporność ta obejmuje nie tylko niewielką, w stosunku do innych materiałów izolacyjnych, nasiąkliwość wodą, lecz również brak negatywnego wpływu na właściwości wytrzymałościowe. Doświadczenia laboratoryjne wskazują również na odporność wytrzymałościową styropianu na wielokrotne zamrażanie i odmrażanie.

Do ocieplania fundamentów można stosować styropian tradycyjny, przeznaczony do izolacji cieplnej podłóg i parkingów (zwany popularnie twardym), lub styropian hydrofobowy, charakteryzujący się obniżoną nasiąkliwością wody (potocznie zwany wodoodpornym). Wybór styropianu determinuje wybór metody ocieplenia. Przy użyciu styropianu zwykłego, należy płyty styropianowe zabezpieczyć przeciwwodnie od strony gruntu. Najczęściej jednak stosowany jest styropian hydrofobowy, dzięki czemu możliwe jest zasypywanie płyt gruntem, bez dodatkowego ich zabezpieczenia.

Parametr hydrofobowości określany jest w kodzie oznaczenia styropianu symbolem WL(T)ii najczęściej przyjmuje wartości od 1 do 5 %. Im niższa jest wartość liczbowa„i”, podana za symbolem WL(T), tym wyższa jest odporność styropianu na długotrwałą nasiąkliwość wodą.

Deklarowana nasiąkliwość jest niezbędna do wyznaczenia tzw. lambdy obliczeniowej, która uwzględnia możliwość zawilgocenia izolacji i okresowego pogorszenia jej izolacyjności cieplnej.Lambdę obliczeniową wyznacza się poprzez tzw. konwersję z uwagi na wilgotność, zgodnie z normą PN-EN ISO 10456 „Materiały i wyroby budowlane. Właściwości cieplno-wilgotnościowe. Tabelaryczne wartości obliczeniowe i procedury określania deklarowanych i obliczeniowych wartości cieplnych”. Metoda obliczeniowa polega na pomnożeniu deklarowanego współczynnika przewodzenia ciepła przez tzw. czynnik Fm, wyznaczony według wzoru:

F_m=e^(f_ψ (ψ_2-ψ_1))

w którym:f_ψ – współczynnik konwersji z uwagi na wilgotność, jako stosunek objętości do
objętości; 4,0 dla styropianu (wg tablicy 4. PN-EN ISO 10456)
ψ_1 – zawartość wilgoci jako stosunek objętości do objętości dla pierwszego zestawu
warunków; 0 %, w przypadku warunków suchych
ψ_2 – zawartość wilgoci jako stosunek objętości do objętości dla drugiego zestawu
warunków; najczęściej od 1 do 5 %, zgodnie z deklarowanym poziomem WL(T)i
Na przykład, dla deklarowanej lambdy na poziomie 0,036 W/mK i deklarowanej nasiąkliwości WL(T)3, czynnik Fm wynosi:
F_m=e^(4,0(0,03-0))= e^0,12=1,1275.

Obliczeniowy współczynnik przewodzenia ciepła wyniesie zatem:

λ_u= λ_D∙F_m= 0,036∙1,1275=0,041 W/mKPorównanie obliczeniowych wartości współczynnika przewodzenia ciepła, wyznaczonych w oparciu o powyższy wzór normowy podano w poniższej tablicy.

Obliczeniowy współczynnik przewodzenia ciepła dla ścian fundamentowych bez drenażu:


Przy użyciu powyższej tablicy można wyznaczyć obliczeniową, czyli rzeczywistą izolacyjność cieplną płyt styropianowych w warunkach wilgotnych. Wystarczy odczytać z paczki wyrobu, lub z deklaracji właściwości użytkowych zadeklarowaną przez producenta nasiąkliwość wodą przy długotrwałym zanurzeniu, czyli WL(T), oraz deklarowany współczynnik przewodzenia ciepła, D.
Na przykład, dla styropianu hydrofobowego, o lambdzie deklarowanej 0,035 W/mK oraz kodzie oznaczenia:EPS EN-13163-T2-L3-W3-Sb5-P10-BS200-CS(10)150-DS(N)5-DS(70,-)2-DLT(1)5-WL(T)3,

obliczeniowy współczynnik przewodzenia ciepła wynosi 0,039 W/mK(podkreślona wartość w powyższej tabeli), zatem lambda rzeczywista będzie wyższa, czyli gorsza o 0,004 W/mK.

W ścianach fundamentowych, wokół których wykonana jest opaska z drenażem można przyjąć, że długotrwała zawartość wody wynosi około ½ deklarowanej nasiąkliwości długotrwałej. Wówczas obliczeniowe wartości współczynnika przewodzenia ciepła są niższe, czyli lepsze i wynoszą:
Obliczeniowy współczynnik przewodzenia ciepła dla ścian fundamentowych z drenażem:



Z porównania wartości obliczeniowych współczynnika przewodzenia ciepła dla ścian fundamentowych bez drenażu i z drenażem wynika, że zastosowanie wokół budynku opaski z drenażem, może w istotny sposób poprawić izolacyjność cieplną ścian fundamentowych ocieplonych hydrofobowymi płytami styropianowymi EPS, przy ich bezpośrednim kontakcie z gruntem, czyli bez dodatkowej izolacji przeciwwodnej, wykonanej na płytach izolacyjnych od strony gruntu. Na przykład dla płyt hydrofobowych o deklarowanej lambdzie 0,034 i nasiąkliwości WL(T)2, obliczeniowa lambda w ścianach fundamentowych bez drenażu wynosi 0,037 W/mK, a w przypadku zastosowania opaski z drenażem będzie niższa o 0,002 W/mK, czyli 0,035 W/mK (wartości w tabelkach podkreślone linią przerywaną).

Podsumowując, aby uzyskać jak najlepszą izolacyjność cieplną ścian fundamentowych należy:

- stosować stosunkowo dużą grubość hydrofobowych płyt styropianowych,
- i/lub stosować płyty styropianowe o jak najniższym deklarowanym współczynniku przewodzenia ciepła,
- i/lub stosować płyty styropianowe o jak najniższej deklarowanej nasiąkliwości wodą przy długotrwałym zanurzeniu, przy czym spełnienie wszystkich powyższych warunków zapewni najlepszy efekt izolacyjny.

Należy również pamiętać, że tak samo, jak w przypadku tradycyjnych płyt styropianowych, tu również istotna jest gęstość styropianu. Im wyższa jest gęstość płyt wykonanych z polistyrenu z dodatkami hydrofobowymi, tym lepszą izolacyjność oraz nasiąkliwość wodą można uzyskać