Wełna mineralna – wady i zalety jednego z najpopularniejszych materiałów izolacyjnych

Izolacje mineralne zapewniają wzrost efektywności energetycznej budynku i redukcję emisji CO2 instalacji. Mają wiele zalet – tłumią dźwięki, powietrze, stanowią ochronę przeciwwilgociową. W zależności od typu materiału mogą służyć do ocieplenia ścian, stropów czy połaci dachowych. Wełna mineralna jest jednym z najpopularniejszych materiałów izolacyjnych w Polsce. Jakie zalety i wady ma ten typ osłony termicznej?

Wełna mineralna – właściwości

Wełna mineralna posiada szereg właściwości, a do najważniejszych zaliczają się:

Izolacyjność cieplna – współczynnik ciepła λ mieści się w przedziale od 0,031 W/mK do 0,045, co zapewnia stabilność cieplną budynkom. Lambda ( λ) to stosunek ustalonego strumienia ciepła, które jest przewodzone przez warstwę materiału do spadku wartości temperatury na grubości tej warstwy. Natomiast wartość lambda jest stała i podawana w W/mK – nie wpływa na nią grubość izolacji. 

Izolacyjność akustyczna – to kolejna zaleta wełny mineralnej, która poza zmniejszeniem strat energii cieplnej jest świetnym izolatorem akustycznym. Dzięki temu wycisza hałas, co wpływa na komfort użytkowania budynku. Z tego względu materiał ten jest często stosowany do wykończenia mieszkań na poddaszach. 

Wysoka ognioodporność – wełna mineralna zaliczana jest do materiałów niepalnych o najwyższej klasie ognioodporności A1 – w 7-stopniowej klasyfikacji europejskiej A1-F. Dużą zaletą tego materiału jest fakt, że stanowi zaporę ogniową przez 2 godziny, ponieważ w tym czasie nie wypala się, lecz tylko topi w temperaturze 1000ºC. Wskutek oddziaływania wysokiej temperatury na włókna wełny, dym nie zostaje wydzielany. Jest to możliwe, dzięki uzyskaniu włóknistej struktury. 

Paroprzepuszczalność – kolejną zaletą jest wysoka paroprzepuszczalność, ponieważ w przestrzeniach między włóknami para wodna może swobodnie przenikać, ale materiał ten nie posiada właściwości higroskopijnych. Oznacza to, że jego struktura nie wiąże się z cząsteczkami wody, co zapobiega gromadzeniu się nadmiaru wilgoci. Kluczową rolę odgrywa współczynnik oporu dyfuzyjnego pary wodnej µ, który określa,  ile razy opór dyfuzji warstwy materiału jest większy od oporu warstwy powietrza o tej samej grubości i w takich samych warunkach. W przypadku wełny mineralnej jest od 40 do 60 razy niższy niż w innego typu materiałach izolacyjnych. 

Wełna mineralna – rodzaje 

Wełna mineralna dzieli się na szklaną i skalną. Wełna mineralna szklana produkowana jest z piasku kwarcowego oraz szklanej stłuczki, a jej włókna są sklejone za pomocą żywic fenolowo-formaldehydowych. Ten rodzaj wełny jest bardziej plastyczny niż skalny, dlatego doskonale sprawdza się na powierzchniach o dużych nierównościach. Natomiast wełna skalna jest twardsza, ale cechuje się wyższą trwałością. Można ją aplikować w miejsca szczególnie narażonych na obciążenia, ponieważ posiada dużą odporność na ściskanie. Do jej produkcji używa się bazaltu poddawanego wytapianiu, który w temperaturze 1000°C przechodzi w fazę rozwłókniania. W wyniku tego powstają wełniane włókna. 

Wełna mineralna – wyroby

Wełna mineralna służy do produkcji elementów ocieplenia o różnych: kształtach, właściwościach mechanicznych, wykończeniach i parametrach. Zaliczamy do nich:

• kształtki i otuliny, które służą do szczelnego ocieplania rur w instalacjach grzewczych
• płyty podtynkowe – do izolacji cieplnej fundamentów oraz akustycznej budynków
• płyty do izolowania dachów –  najczęściej z pokryciem wykonanym z papy lub innego miękkiego materiału
• materiały do ociepleń nierównych powierzchni i zakamarków – należą do nich maty, filce oraz różnego rodzaju materiały do wdmuchiwania w trudno dostępne przestrzenie, dzięki czemu umożliwiają szczelne wykonanie izolacji cieplnej

W celu zwiększenia jakości przegrody izolacyjnej, wyroby z wełny mogą posiadać specjalne powłoki, które w budownictwie są gotowym wykończeniem ocieplenia. To zwiększa wydajność prac budowlanych i jednocześnie może zmniejszać koszty budowy obiektu. 

Wełna mineralna – zastosowanie

Wełna mineralne ze względu na swe właściwości głównie stosowana jest w budownictwie jako jeden z najskuteczniejszych materiałów do termoizolacji. Dotychczas nie wynaleziono materiału, który zapobiegałby w 100% utracie ciepła, ale wełna posiada niską przewodność cieplną powietrza znajdującego się w przestrzeniach między włóknami. Dlatego materiał ten minimalizuje wymianę cieplną między budynkiem a zewnętrznym otoczeniem.

O wysokim stopniu termoizolacyjnym świadczy współczynnik przewodzenia ciepła lambda, który kwalifikuje ten materiał do grupy termoizolacyjnych. Dla wełny mineralnej osiąga wartość 0,031 W/mK, porównując dla cegły pełnej, wynosi 0,77 W/mK. Odpowiednio wykonana izolacja z wełny mineralnej obniża koszty ogrzewania zimą oraz schładzania pomieszczeń w porze letniej. Wełna mineralna zarówno szklana, jak i skalna jest ekologiczna oraz ekonomiczna przy jednoczesnym zachowaniu właściwości ognioodpornych. Inwestycja w tego typu ocieplenie zwraca się  już po 2,2 sezonach grzewczych  w budynku o pow. 150 m² oraz izolacji wykonanej z wełny mineralnej o grubości 150 mm.

Włókna wełny mineralnej skalnej wykonanej z bazaltu topią się dopiero w temperaturze 1000ºC, która wzrasta w pomieszczeniu dopiero po ok. dwóch godzinach pożaru. Wełna mineralna doskonale sprawdza się jako izolacja: poddasza, ścian murowanych, stropów, fundamentów, elementów grzewczych, ścian wykonanych z konstrukcji drewnianych oraz stalowych. Stosowana jest również w pomieszczeniach technicznych i korytarzach. To doskonały izolator, który można zastosować w miejscach, w których wymagane jest zabezpieczenie elementów przed nadmierną utratą ciepła oraz nagrzewaniem w wyniku działania słońca. 

Wady i zalety wełny mineralnej

Wełna szklana jest wysoce elastyczna, łatwo wypełniać nią przestrzenie np pomiędzy krokwiami. Jej skalna odmiana jest twardsza, ale za to bardziej wytrzymała, idealnie nadaje się do ocieplania ścian zewnętrznych. Oba rodzaje w przypadku ocieplenia połaci dachowych, wypełniania stropów czy też wykonywania ścian można stosować wymiennie. Najważniejsze atuty wełny mineralnej to:

• wysoka izolacyjność termiczna
• doskonała elastyczność – w przeciwieństwie do styropianu nie ulega pękaniu podczas dociskania do nierównych powierzchni, przylega nawet do nierównych powierzchni, jest łatwa w transporcie i składowaniu
• wysoka ognioodporność
• paroprzepuszczalność, a przy tym wodoodporność
• duża odporność na degradacyjne działanie środków chemicznych oraz biologicznych
• wysoka izolacja akustyczna
• występuje w kilku formach (w zależności od zastosowania) – między innymi mata, płyta, granulat, welon szklany czy folia paroizolacyjna.

Największą wadą jest podatność wełny na zawilgocenie. Wilgotna wełna nie ma właściwości termoizolacyjnych, a więc nie ociepla przegród zewnętrznych. Do wad możemy zaliczyć także:

• dużą wagę, przez co bardziej obciąża konstrukcję niż np. styropian lub pianka poliuretanowa
• nasiąkliwość,
• podczas pracy z użyciem tego produktu konieczne jest stosowanie maseczek ochronnych, rękawic i okularów, ponieważ łatwo ulega wykruszaniu, a jej cząsteczki podrażniają skórę, drogi oddechowe i oczy

Zarówno wełna skalna, jak i szklana dostępna jest na rynku o różnej gęstości i twardości, którą należy dobrać odpowiednio do wymagań termoizolacyjnych. W ociepleniach ścian i tynków zewnętrznych należy stosować wełny o większej twardości i gęstości. Natomiast ściany wewnątrz budynków można ocieplić wełną o mniejszej gęstości. Do ocieplania ścian stosowane są najczęściej wełny w postaci płyt. Natomiast na poddaszach wykorzystuje się sprężyste maty, które doskonale wypełniają przestrzenie między krokwiami. Niektóre płyty i maty posiadają zewnętrzną warstwę np. w postaci folii aluminiowej lub welon z siatki szklanej, zwiększające ich wytrzymałość.

Na co zwrócić uwagę wybierając wełnę mineralną?

Najważniejszym parametrem są poza grubością materiału, parametry cieplne. Opór cieplny materiału (oznaczenie R) określa w jakim stopniu materiał o konkretnej grubości utrudnia ucieczkę ciepła. Im wyższy współczynnik R tym lepiej. Ważną kwestią jest także współczynnik przewodzenia ciepła λ (tzw. λ deklarowana – λD), jest to wartość stała niezależna od grubości maty, zawiera się w przedziale zawiera się w granicach 0,030–0,045 W/(m·K).