Pianka vs wełna

Pianka czy wełna? Czym różnią się te dwa popularne materiały ociepleniowe? Który lepiej sprawdzi się jako termoizolacja Twojego poddasza? Porównujemy parametry techniczne i użytkowe.

O tym, że skosy dachu należy grubo i szczelnie ocieplić, nikogo już przekonywać nie trzeba. Pojawił się za to nowy problem - czym! Popularne za oceanem rozwiązanie w postaci natryskowej pianki poliuretanowej w ostatnich latach szturmuje rynek polski, podważając nienaruszalną dotąd pozycję wełny mineralnej. Konkurencja w branży przybiera na sile, a pytania o to, co jest lepsze - wełna czy pianka - zapychają fora internetowe i spędzają sen z powiek niezdecydowanym inwestorom.

O jakiej wełnie i piance mowa

Nie możemy wrzucić do tego worka wszystkich wyrobów z wełny mineralnej i każdej pianki poliuretanowej. Do ocieplenia poddasza używa się przede wszystkim mat i płyt z wełny szklanej, rzadziej skalnej, przeznaczonych na dachy skośne. To ważne, bo produkty różnią się strukturą, gęstością i parametrami fizykochemicznymi, nie wszystkie są uniwersalne. W przypadku pianek natryskowych w większości zestawień tabelarycznych znaleźć można piany zamkniętokomórkowe, tymczasem na poddaszach stosuje się wyłącznie otwartokomórkowe pianki PUR.

Skład - i wpływ na nasze zdrowie

"Pianka wydziela trujące opary" a "wełna pyli rakotwórczymi włóknami". Strach się bać. Ministerstwo Zdrowia wielokrotnie już ustosunkowywało się do zarzutów stawianych termoizolacjom, badając ich skład. Skoro są dopuszczone do obrotu, to znaczy, że nie stwierdzono ich bezpośredniej szkodliwości. Nie da się jednak ukryć, że wełna rzeczywiście pyli, a pianka ma toksyczny odkurz. Warunkiem bezpiecznego użytkowania jest więc przestrzeganie procedur wykonawczych. I tak:

wełna:

Każda wełna składa się ze sztucznych, modyfikowanych chemicznie włókien mineralnych. Surowcem do produkcji wełny szklanej jest stłuczka szklana i piasek kwarcowy, a skalnej najczęściej bazalt i gabro. Po wypale w piecu w temperaturze 1200-1500⁰C płynna masa trafia na dyski rozwłókniające. Cieniutkie włókna są spryskiwane lepiszczem, czyli najczęściej żywicą wodną lub wodną emulsją żywicy fenolowo-formaldehydowej (stężenie poniżej 5%). W kolejnym procesie obróbki używa się jeszcze polimerów, również najczęściej obojętnych chemicznie albo zawierających jedynie śladowe ilości formaldehydu. Żaden ze składników nie jest groźny dla zdrowia i potwierdzają to badania przeprowadzone w Instytucie Techniki Budowlanej. Tym, co może budzić zastrzeżenia, jest potencjalne działanie rakotwórcze włókien. Według Dyrektywy 97/69/EWG (Uwaga Q) oraz rozporządzenia 1272/2008 za nie rakotwórcze i nie wymagające poddawania klasyfikacji uważa się te włókna, które po wprowadzeniu do organizmu człowieka w określonym czasie ulegają rozpuszczeniu. Producenci takich wyrobów mogą zaliczać je do kategorii 4 i oznaczać jako "nieklasyfikowane", czego potwierdzeniem (po przeprowadzeniu w fabryce badań przez niezależnych ekspertów) jest etykieta EUCEB zamieszczona na opakowaniu. Jak zapewnia Stowarzyszenie Producentów Wełny Mineralnej: Szklanej i Skalnej MIWO, wszyscy stowarzyszeni producenci wdrożyli wewnętrzne procedury kontroli i włókna zarówno wełny szklanej, jak i szklanej, nie są klasyfikowane jako rakotwórcze. W kontakcie ze skórą mogą jednak wywoływać alergie, poza tym wnikający do ust, nosa i oczu pył powoduje znaczny dyskomfort (a czasami wręcz wymaga interwencji lekarskiej). Dlatego powinno się pracować w odpowiednim stroju, w rękawicach ochronnych, nierzadko w maseczce.

Wełna, zwłaszcza szklana, wymaga stosowania rękawic ochronnych - chociaż są takie wełny, które można układać nawet gołymi rękami (fot. ISOVER, fot. URSA)

Producenci cały czas próbują ulepszać swoje wyroby właśnie pod kątem użytkowym, co ma korzystnie wpływać na komfort pracy, maty są miękkie, ich struktura coraz mniej pyląca, ale w trosce o własne zdrowie lepiej nie rezygnować z wymaganych środków ostrożności. Warto pamiętać, że ułożona w skosach wełna nie wydziela z siebie żadnych oparów ani nie pyli - dzieje się to tylko podczas pracy.

pianka:

Piana powstaje w wyniku zmieszania dwóch składników - poliolu (żywicy) i izocyjanianu (utwardzacza), ktore podgrzewa się w reaktorze do temperatury 30-40⁰C. Cały ten proces przebiega w separacji, obie ciecze są od siebie odizolowane i łączą się dopiero po opuszczeniu dyszy pistoletu natryskowego. Wówczas łączące się kropelki wchodzą w reakcję i pęcznieją. Zarówno obie chemiczne substancje, jak i niesamowicie szybko pęczniejąca struktura pianki, w bezpośrednim kontakcie stanowią czynniki zagrażające zdrowiu, a nawet życiu ludzkiemu - oczywiście tylko podczas samego procesu natrysku.

Prace z pianką mogą prowadzić tylko przeszkoleni fachowcy w kompletnym stroju ochronnym (fot. PIANA-PUR, fot. PUR DOM)

Gdyby odkurz powstający podczas aplikacji, czyli unoszące się w powietrzu drobinki piany, dostały się do oka czy gardła, pęczniejąc spowodowałyby okaleczenie lub wręcz uduszenie. Szkodliwy w trakcie prac jest też zapach (chociaż są piany o bardzo zredukowanej odczuwalności . To dlatego w żadnym wypadku nie wolno pracować z pianką samodzielnie, bez przeszkolenia - mogą to robić tylko fachowcy - i niezbędne jest używanie specjalistycznego stroju. Opary utrzymują się do 48 godzin po aplikacji. Po tym czasie neutralizuje się i jest obojętny dla ludzi i zwierząt, co potwierdzają testy przeprowadzane na pszczołach. Dla inwestorów pianka jest zatem zupełnie niegroźna.

Parametry termoizolacyjne materiału

Wbrew temu, z czym najczęściej stykamy się w uproszczonych zestawieniach porównawczych, pianka stosowana do ocieplania poddasza nie ma przewodności cieplnej na poziomie 0,025 W/(m^.K) - to cecha pianki zamkniętokomórkowej. Oba materiały, o których tu mówimy, czyli wełna mineralna i pianka natryskowa otwartokomórkowa, mają parametry termoizolacyjne dość zbliżone. Wełna mineralna ma nieco szerszy zakres wartości λ, co oznacza, że możemy kupić zarówno materiał bardzo ciepły - znacznie cieplejszy niż pianka - jak i sporo od niej "zimniejszy". Pianka natomiast ma wartość λ dość płynną, uzależnioną od aury i sposobu aplikacji.

wełna:

Wełna szklana używana do izolacji międzykrokwiowej ma współczynnik przewodzenia ciepła λ = 0,031-0,042 W/(m^.K), wełna skalna nieco gorszy: 0,034-0,044 W/(m^.K). Do izolacji podkrokwiowej nadają się nawet płyty z wełny szklanej o rekordowo niskim λ = 0,030 W/(m^.K). Nie ma przy tym znaczenia, czy wełna jest układana podczas upału, czy mrozu (oczywiście przy założeniu środowiska suchego) - jej parametry są jednakowe niezależnie od warunków.

pianka:

Nie ma tu rozróżnienia na izolację między- i podkrokwiową, natrysk wykonuje się w całości z jednego materiału. Współczynnik przewodzenia ciepła pianki oscyluje w granicach λ = 0,035-0,038 W/(m^.K), przy czym raczej ta wartość korzystniejsza - 0,035 W/(m^.K). Sporo zależy jednak od sposobu aplikacji. Aby rzeczywiście osiągnąć te deklarowane parametry cieplne, izolacja musi być natryskiwana w kilku warstwach (w praktyce zaleca się trzy).

Parametry cieplne połaci

Mówiąc o termoizolacyjności nie możemy zapominać, że na współczynnik przenikania ciepła U połaci dachowej - który nie może być wyższy niż 0,18 W/(m^2.K), a od 2021 roku 0,15 W/(m^2.K) - ma wpływ nie tylko termoizolacyjność samego materiału, ale też jego grubość i szczelność.

wełna:

Układa się ją zawsze w dwóch warstwach. Pierwsza montowana jest między krokwiami i jej grubość uzależniona jest od ich wysokości (oraz od tego, czy mamy sztywne poszycie) - najczęściej wynosi 14-16 cm. Im niższą wartość λ będzie miała wełna, tym dach będzie cieplejszy. Druga warstwa układana jest pod krokwiami, co chroni przed powstawaniem wzdłuż nich liniowych mostków termicznych. W zależności od wymaganego współczynnika przenikania ciepła dachu U, grubość tej dolnej warstwy można zwiększać od 5 do nawet 20 cm, choć ze względu na obniżaną wysokość pomieszczeń i trudności podczas wykańczania skosów rzadko przekracza się 15 cm.

Wełnę układa się zawsze w dwóch warstwach, między i pod krokwiami (fot. URSA, fot. ROCKWOOL)

Jak przekłada się to na parametry cieplne dachu? Weźmy na przykład więźbę złożoną z krokwi o wymiarach 8 x 16 cm, rozstawionych co 80 cm. Przy optymistycznym założeniu, że dach nie ma sztywnego poszycia (wełna może wtedy przylegać do membrany) i wybieramy wełnę z górnej półki: między krokwiami mamy wełnę grubości 16 cm o λ = 0,032 W/(m^.K), a pod krokwiami 15 cm najcieplejszej wełny o λ = 0,030 W/(m^.K). Taki dach będzie miał bardzo niski współczynnik U = 0,11 W/(m²^.K). Jeśli pocienimy warstwe podkrokwiową do 5 cm - U połaci osiągnie 0,17 W/(m²^.K). Wełna o dość typowych parametrach, czyli na przykład między krokwie λ = 0,039 W/(m^.K), a pod nie λ = 0,035 W/(m^.K), przy założeniu 10 cm warstwy podkrokwiowej - zapewni nam U dachu na poziomie 0,15 W/(m²^.K). Nawet w bardziej pesymistycznym wariancie, czyli w dachu ze sztywnym poszyciem (między nim a wełną musi pozostać 2-3 cm szczelina, więc warstwa wełny jest wtedy cieńsza - 14 cm) i przy założeniu, że zarówno między krokwie, jak i pod nie wybierzemy wełnę o nie najlepszej wartości λ = 0,039 W/(m^.K) - przy grubości warstwy podkrokwiowej 10 cm dach nadal będzie miał U = 0,17 W/(m^2.K).

A co ze szczelnością? Kwestię paroprzepuszczalności i przewiewania poruszymy w dalszej części tekstu, tutaj skupmy się na nieplanowanych nieszczelnościach przy elementach więźby. Dzięki swojej sprężystości, wełna mineralna dość szczelnie dolega do boków krokwi, zresztą warstwa podkrokwiowa skutecznie chroni przed powstawaniem tu mostków termicznych. Problem pojawia się przy dachach o skomplikowanej budowie, wielopołaciowych, z licznymi skosami, lukarnami itp. Wełnę trzeba tu skośnie ciąć i upychać, często w przestrzeniach bardzo ciasnych i z niewygodnym dostępem - nie jest to łatwe i satysfakcjonujący efekt końcowy wymaga dużego samozaparcia i precyzji ekipy wykonawczej. Strefą newralgiczną jest też murłata, wokół której wełna powinna być owinięta aż do styku z ociepleniem elewacji. W wymienionych miejscach, przy nienależytej uwadze, mogą pozostawać szczeliny, które będą stanowić mostki termiczne.

pianka:

Piankę natryskuje się w przestrzeni międzykrokwiowej i warstwą wyrównującą na wierzchu krokwi. Ze względu na to, że znamy tylko deklarowany parametr cieplny, ale nie wiemy, jak zostanie przygotowana pianka, możemy teoretycznie określić współczynnik przenikania ciepła połaci - jaka będzie jego rzeczywista wartość, stwierdzimy jednak dopiero po badaniu wykonanym kamerą termowizyjną na gotowym budynku.

Dopiero badanie wykonane kamerą termowizyjną pokazuje rzeczywisty rezultat termoizolacji - tym, co warto przy tej okazji podkreślić, jest praktycznie brak jakichkolwiek widocznych mostków termicznych (fot. TOPCOAT)

W kwestii szczelności natomiast pianka jest niedoścignionym wzorem. Izolacja jest bezmostkowa. Dokładnie oblepia powierzchnię krokwi, wypełniając wszystkie nierówności oraz zagłębienia. Nawet w ciasnych i trudno dostępnych miejscach, pod skomplikowanymi załamaniami skosów połaci czy wokół murłaty, aplikowana przez natrysk pianka z pewnością dotrze tam, gdzie powinna.

Piana szczelnie wypełnia wszystkie, nawet nierówne, ciasne i trudno dostępne przestrzenie (fot. TOPCOAT)

Paroprzeprzepuszczalność

Obie izolacje są materiałami otwartymi dyfuzyjnie, czyli przepuszczają parę wodną. Stopień paroprzepuszczalności określa współczynnik oporu dyfuzyjnego pary wodnej µ. Im jest niższy, tym paroprzepuszczalność większa: µ = 1 oznacza, że materiał nie tworzy prawie żadnej bariery dla przepływu pary wodnej, a µ określane w tysiącach - że materiał jest cakowicie szczelny.

wełna:

Wełna jest uznawana za materiał nie stawiający praktycznie żadnego oporu powietrznego. Jej współczynnik µ = 1,17-1,27. W uproszczonych obliczeniach przyjmuje się po prostu wartość µ = 1, czyli taką, jaką ma powietrze.

pianka:

W informacjach producentów znaleźć można różne wartości współczynnika oporu dyfuzyjnego dla pianki - najczęściej wskazuje się µ = 1,7-2,0, pojawiają się też wartości 3-4.

Warto podkreślić, że te drobne różnice w paroprzepuszczalności obu materiałów nie mają znaczenia użytkowego. W obu przypadkach, i przy wełnie, i przy piance, od strony poddasza zaleca się montaż paroizolacji. Przy wełnie, zgodnie z dotychczasowymi zaleceniami, pozostawia się też szczelinę pod sztywnym poszyciem. Pianki z pozostawieniem szczeliny ułożyć się nie da, ale ze względu na to, że szczelnie oblepia ona strukturę drewna, wręcz powierzchniowo w nią wnikając, dopuszcza się aplikację bezpośrednio na deskowanie, o ile nie leży na nim papa, ale paroprzepuszczalna membrana (w branży trwają prace nad zaaprobowaniem tego rozwiązania w oficjalnych wytycznych). Ta możliwość ułatwia wykonawstwo - i pozwala zwiększyć grubość izolacji o odpowiadające szczelinie 2-3 cm. Oczywiście warunkiem koniecznym jest zachowanie wilgotności więźby na poziomie poniżej 18%.

Palność

Topór wojenny odkopywany przy okazji każdej debaty. Nie będziemy przytaczać tu teorii klasyfikacji ogniowej materiałów budowlanych - dla zainteresowanych jest do wglądu TUTAJ.

wełna:

Wszystkie wyroby używane do ocieplania poddasza mają najwyższą klasę reakcji na ogień A1.

pianka:

Sama pianka ma najniższą dopuszczalną klasę reakcji na ogień E. Ze względu na to, że w dachu nie pozostaje odsłonięta, tylko znajduje się pod okładziną z płyt gipsowo-kartonowych, producenci traktują ją w badaniach jak element kompletnego systemu i na tej podstawie określa jej klasę na poziomie B-s1, d0. Nie do końca jest to oficjalne, bo póki co nie ma zarejestrowanych tego typu systemów, nie istnieją żadne stosowne karty techniczne, certyfikaty ani gwarancje na system wykończenia poddasza płytami g-k z ociepleniem z pianki. Faktem jest natomiast, że rzeczywiście pianka nie dymi ani nie topi się w postaci kropli, a zapalona bezpośrednio szybko gaśnie, nie zagrażając rozprzestrzenianiem ognia.

Trwałość

W skosach dachowych izolacja nie jest narażona na obciążenia ani poważniejsze uszkodzenia mechaniczne. Zakładamy też, że jest właściwia chroniona zarówno przed wodą pochodzącą z zewnątrz, jak i przed parą wodną migrującą ze środka. Jedynym czynnikiem, który mógłby wpływać na pogorszenie parametrów ociepleniowych, jest więc czas.

wełna:

Nie zmienia swoich właściwości, choć wskutek niepoprawnego montażu może z czasem opadać, zwłaszcza, jeśli dach jest stromy i ma sztywne poszycie (nad wełną jest wtedy pustka). Izolacja może pod wpływem grawitacji obsuwać się i zagęszczać w dolnych partiach dachu, odsłaniając górne, co nie jest korzystne dla bilansu energetycznego budynku. Takie sytuacje nie są jednak regułą. Poprawnie ułożona nie wykazuje pogorszenia właściwości termoizolacyjnych nawet po wielu latach.

pianka:

Jak wykazują badania, dobrze zaaplikowana pianka nie zmienia swojej struktury ani właściwości, nie kurczy się, nie odkleja od drewna ani nie porowacieje. Ponieważ jej komórki sa otwarte, nic się z nich nie ulatnia, co sugerują przeciwnicy na podstawie cech pianek zamkniętokomórkowych. Tym, co może niepokoić, jest jedynie brak możliwości weryfikacji rzeczywistych parametrów cieplnych i brak gwarancji, że ocieplenie zostało wykonane poprawnie (oczywiście może to miec miejsce niezależnie od wybranego materiału, ale w przypadku pianki jest nienaprawialne).

Cechy użytkowe

Czyli to, co odczuwamy jako inwestorzy osobiście już podczas prac: zakup, przygotowanie i składowanie materiałów, możliwość samodzielnego montażu czy naprawy ewentualnych błędów.

wełna:

Wełnę dostarcza się na budowę w postaci paczek z płytami lub dużych skompresowanych rulonów, w jakie zwinięte są maty. Z powodu dużego zapotrzebowania na wełnę, może się okazać, ze z dnia na dzień kupić się jej nie da - lepiej zapas zgromadzić. W zależności od wielkości i kształtu dachu potrzebować będziemy od kilkunastu do nawet kilkudziesięciu takich opakowań. Trzeba znaleźć dla nich suche i przewiewne miejsce, najlepiej od razu na poddaszu.

Nie ma przeciwwskazań, aby samodzielnie układać wełnę w skosach dachowych. Trzeba tylko postępować ściśle według instrukcji odpowiedniej dla danego produktu (instrukcje i filmy są dostępne na stronach każdego producenta), należy też zaopatrzyć się w rękawice, ewentualnie okulary i maseczki ochronne oraz w narzędzia potrzebne do obróbki.

Po wyjęciu z opakowania mata wełniana musi ulec chwilowej dekompresji, potem dość łatwo można ją obrabiać (fot. KNAUF INSULATION)

Jeśli chodzi o naprawę ewentualnych błędów, to wełna jest materiałem dość wdzięcznym. Jeśli coś źle dotniemy, można daną płytę czy matę wyjąć i dociąć albo zastapić większym fragmentem, nie tracąc nic z jej właściwości ani nie uszkadzając dachu. Zbyt luźną izolację można poprawić lub wymienić nawet podczas prac wykończeniowych albo wręcz po latach, podczas remontu, bez ingerencji w konstrukcję dachu. Co ważne - jeśli wełna zostanie na przykład zalana, to należy ją oczywiście wymienić, ale nadal wymianiamy samą wełnę, a konstrukcja dachu pozostaje nienaruszona (wymaga tylko wysuszenia).

pianka:

W przeciwieństwie do wełny, raz zaaplikowanej pianki zdjąć się już nie da. Jeśli zostały popełnione błędy - podczas samej aplikacji albo na przykład zapomniano o przygotowaniu wieszaków do rusztu okładziny skosów - to w zasadzie nie są one możliwe do naprawienia. To spora wada.

Wszystkie elementy mocowane do krokwi muszą być zainstalowane przed wykonaniem termoizolacji - robi sie tak również w przypadku wełny, tyle że tutaj w razie wpadki nie ma jak z powrotem odsłonić krokwi (fot. PIANSYSTEM)

Inna sprawa, że przy stosowaniu pianki błędy są raczej rzadkie, bo jest to materiał przeznaczony wyłącznie dla wyspecjalizowanych fachowców. To z kolei zaleta. Nie docenią jej tylko inwestorzy budujący metoda gospodarczą - nie możemy ocieplać dachu pianką samodzielnie. Jeśli chodzi o zakup, przechowywanie i prace przygotowawcze - nie musimy się tym martwić. Ekipa przyjeżdża na budowę ze swoim sprzętem i samodzielnie zabezpiecza okna i wszelkie powierzchnie mogące ulec zachlapaniu. W 1-2 dni izolacja jest gotowa.

Podsumowując...

Faktycznie, decyzja nie jest łatwa. Ale też nie ma takiej rangi, jaką przypisuje jej środowisko internetowych ekspertów. Wojna na froncie "piankowcy kontra wełniarze" niepotrzebnie bije pianę. Oba materiały są dobre i dla obu w budownictwie znajdzie się miejsce. Jak zwykle kluczem do wszystkiego jest analiza warunków, możliwości i oczekiwań. W tym artykule nie przeważamy szali na żadną stronę. Przedstawiamy tylko konkrety. Ostateczna decyzja, co w danym przypadku jest lepsze, zależeć powinna wyłącznie od indywidualnych potrzeb i priorytetów.

Zobacz też porównanie tabelaryczne w artykule "Wełna czy pianka"