Jednym z najbardziej powszechnych materiałów służących do wykonania ocieplenia poddasza jest wełna mineralna. Niekwestionowany lider rynku izolacyjnego od kilku lat zmaga się z rosnącym w siłę konkurentem w postaci piany poliuretanowej. Różnice w postaci samego wykonania izolacji są znaczące, jednak parametry fizykochemiczne obu materiałów dość zbliżone, co nie znaczy, że takie same. Montaż wełny mineralnej wymaga zwiększonych nakładów pracy, przy izolacji natryskowej czas realizacji należy do najszybszych ze wszystkich stosowanych rozwiązań. Wełna mineralna jest znana od końca XIX wieku, na masową skalę produkcyjną oraz początek swojej popularności pracowała od lat. 50. ubiegłego wieku. Piana poliuretanowa natryskiwana in-situ w budownictwie przemysłowym swoje początki datuje na lata 90., a jedna z interesujących nas odmian – pianka poliuretanowa otwartokomórkowa – rozprzestrzenia się na skalę globalną od ponad 15 lat. Inwestorzy, projektanci, architekci i inżynierowie budownictwa coraz bardziej zainteresowani nowoczesnymi technologiami poszukują informacji na temat pianek poliuretanowych natryskiwanych przez wysokociśnieniowe agregaty.
Poniżej przedstawiamy najważniejsze podobieństwa i różnice w strukturze, parametrach i właściwościach, które decydują przy wyborze materiału izolacyjnego do ocieplenia poddasza, gwarantującego doskonałe właściwości izolacyjne, akustyczne i zapewniające trwałość  oraz bezpieczeństwo w użytkowaniu. Odpowiednich danych należy szukać w deklaracjach właściwości użytkowej produktu, nadanych atestach oraz certyfikatach. Jak wybrać najlepszy materiał do ocieplenia swojego poddasza? Oto mała podpowiedź.

Współczynnik przewodzenia ciepła λ

Wełna mineralna.  Najlepsze wełny na rynku, a tym samym najdroższe w ofercie producentów, posiadają współczynnik λ = 0,030 W/(mK). Gorszej jakości wełny posiadają współczynnik nawet do poziomu λ = 0,046 W/(mk). Optymalna grubość wystarczająca do spełnienia norm budowlanych wynosi nie mniej niż 20 cm, gdzie 15 cm układa się w warstwie międzykrokwiowej, a 5 cm w warstwie nakrokwiowej, aby uniknąć powstawania mostków termicznych.

Pianka poliuretanowa. Pianka poliuretanowa najczęściej używana do wykonywania izolacji poddasza w naszym kraju to pianka poliuretanowa otwartokomórkowa. Jej współczynnik przewodzenia ciepła λ waha się zależnie od wyrobu producenta λ = 0,034 W/(mk) – λ = 0,038 W/(mk). Zalecana grubość izolacji poddasza powinna wynosić nie mniej niż 20 cm.

Wełna mineralna: λ = 0,030-0,046 W/(mk)

Pianka poliuretanowa: λ = 0,034-0,040 W/(mk)

Ciężar materiału izolacyjnego

Wełna mineralna a pianka poliuretanowa znacząco się różni pod względem swojego ciężaru właściwego. Tradycyjne materiały izolacyjne jak wełna mineralna obciąża konstrukcję dachu kilkukrotnie bardziej niż bezspoinowa powłoka z pianki poliuretanowej, która dodatkowo usztywnia konstrukcję dachu.

Wełna mineralna. Rozpiętość parametru ciężaru materiału jest ogromna. Maty lub płyty z wełny mineralnej mieszczą się w zakresie od 12 kg/m3 do nawet 65 kg/m3.

Pianka poliuretanowa. Najlżejsza pianka poliuretanowa w wyrobie gotowym wykazuje 7 kg/m3, najcięższa 14 kg/m3.

Wełna mineralna: od 12 do 65 kg /m3

Pianka poliuretanowa: od 7 do 14 kg/m3

Nasiąkliwość wełny i pianki PUR (norma EN 1609)

Bez dwóch zdań to jeden z ważniejszych parametrów, który w dłuższej perspektywie użytkowania izolacji będzie miały wpływ na strukturę warstwy ocieplenia.

Wełna mineralna. W izolacji wykonanej z wełny występuje kapilarne podsiąkanie wilgoci z przegród, która następnie gromadzi się w wełnie powodując jej degradację. Poważnym mankamentem wełny mineralnej jest występowanie nasiąkliwości. Wilgotna wełna nie ma właściwości termoizolacyjnych, tym samym nie spełnia swojej podstawowej roli. Wilgotna wełna może zawilgocić pozostałe elementy konstrukcyjne, zarówno murowane jak i drewniane, co prowadzi do zagrzybienia, a nawet do zamarznięcia pod wpływem niskich temperatur. Podstawą ochrony wełny mineralnej od nasiąkania wilgocią z otoczenia jest zastosowanie folii paroizolacyjnej.

Pianka poliuretanowa. W piankach poliuretanowych otwartokomórkowych także występuje parametr nasiąkliwości. Producenci podają najczęściej wartość na podstawie normy EN 1609, którą wykonuje się na próbkach materiału zanurzonych na 24 godziny. W przypadku występowania niskiej temperatury po wewnętrznej stronie przegrody oraz zbyt wysokiej wilgotności powietrzna wewnątrz pomieszczenia, dojdzie do powierzchniowej kondensacji pary wodnej, co zostanie podciągnięte przez izolację z pianki poliuretanowej. Dlatego obligatoryjnie zalecamy stosowanie folii paroizolacyjnej, tak jak w przypadku wełny mineralnej. Pomimo wielokrotnie większego parametru nasiąkliwości względem wełny mineralnej, wilgoć nie zagraża izolacji z pianki poliuretanowej ze względu na jej całkowicie odmienną strukturę. Woda (para wodna) znajdująca się w piance jest oddawana do membrany paroprzepuszczalnej, wędrując przez piankę nie uszkadza jej, nie zmienia jej budowy, nie obniża właściwości termoizolacyjnych, nie zmienia pozostałych parametrów fizykochemicznych wyrobu gotowego, nie powoduje osiadania izolacji z piany, ani jej kruszenia.

Źródło wiedzy: Kondensacja pary wodnej

Źródło wiedzy: Podciąganie kapilarne

Źródło wiedzy: Nasiąkliwość

Wełna mineralna: nasiąkliwość (Wp) 0,65 – 3 kg/m2 (norma EN 1609)

Pianka poliuretanowa: nasiąkliwość (Wp) 0,35 – 22 kg/m2 (norma En 1609)

Reakcja na ogień według normy EN 13501-1 (Euroklasa)

Wełna mineralna. To jeden z najważniejszych argumentów przemawiających za wyborem wełny mineralnej. Według klasyfikacji ogniowej wełna, w zależności od rodzaju, posiada oznaczenie A1 lub A2, czyli jest materiałem niepalnym – nie przyczynia się do rozwoju pożaru. Cienkie włókna wprawdzie mogą się stopić przy bardzo wysokich temperaturach (w warunkach rozwiniętego pożaru występuje temperatura od 800°C do nawet 1600ºC!), tym samym odsłaniają drewnianą więźbę i udostępniają płomieniom możliwość rozprzestrzenienia się na całą konstrukcję dachu. Plusem na korzyść wełny będzie też fakt, że nie wydziela ona podczas pożaru toksycznych substancji chemicznych.

Pianka poliuretanowa. Obecnie na krajowym rynku izolacyjnym mamy szeroki dostęp do co najmniej 40 rodzajów pianek poliuretanowych otwartokomórkowych polskich i zagranicznych producentów. Cieszy nas postęp związany z badaniami nad reakcją na ogień i zwiększoną ilością pian, które uzyskują klasę E. Czyli są przebadane, jednak nie jest to zadowalający parametr. Zwiększenie substancji opóźniających moment zapalenia zwiększa ilość emisji toksycznych gazów podczas samego pożaru. Klasa E oznacza również, że materiał izolacyjny jest samogasnący, jednak musi nastąpić moment odsunięcia żywego ognia od pianki poliuretanowej.

Źródło wiedzy: Klasyfikacja ogniowa

Wełna mineralna: A1 i A2

Pianka poliuretanowa: E

Zachowanie właściwości fizykochemicznych po dłuższym okresie użytkowania

Wełna mineralna. Zaletą wełny mineralnej jest to, że parametr λ nie zmienia się w całym okresie użytkowania. Deklarowane przez producenta wartości cieplne są prawdziwe również po 20 latach użytkowania ocieplonego obiektu. Największą wadą wełny mineralnej jest możliwość nasiąkania wilgocią, która to wytraca właściwości termoizolacyjne, czyli nie ociepla przegród zewnętrznych. Naturalnym procesem jest osiadanie wełny oraz pękanie połączeń.

Pianka poliuretanowa. Pianka poliuretanowa otwartokomórkowa wykonana natryskowo na poddaszu, nie jest narażona na promieniowanie UV, które to wpływa na korozję wierzchniej warstwy izolacji (pianka może się kruszyć). Należy ją pokryć folią paroizolacyjną oraz wykonać zabudowę poddasza. Nieznacznym defektem jest występowanie procesu starzenia się pianki i wytracaniu współczynnika przewodzenia ciepła λ, spowodowanym wymianą gazową z otoczeniem i zastępowaniem gazu spieniającego przez powietrze. W przypadku pianek poliuretanowych stabilność wymiarowa może się różnić w odniesieniu do wyrobów poszczególnych producentów. Rozszerzalność cieplna (czyli pod wpływem zmian temperatury) jest tym większa im mniejsza gęstość materiału poliuretanowego. Odporność pianek PUR waha się od – 30ºC do 120ºC. Prawidłowo wykonana izolacja po latach nie odrywa się od podłoża i krokwi, nie kruszy się, nie osiada czy też nie wydziela gazów.

Wełna mineralna: stabilna wymiarowo w dobrej jakości wełnach i dostatecznie chroniona przed wilgocią

Pianka poliuretanowa: stabilna wymiarowo w dobrej jakości piankach poliuretanowych i profesjonalnie wykonanej aplikacji

Szczelność materiałów izolacyjnych

Wełna mineralna. Poddasze ocieplamy dwuwarstwowo – pierwszą warstwę wełny mineralnej układamy prostopadle do drugiej. Dzięki takiemu układowi unikamy liniowych mostków termicznych. Jednak podczas błędnego montażu izolacji, osiadania i osuwania wełny, ciągłej „pracy” konstrukcji domu i więźby dachowej mogą powstawać mostki termiczne już po kilku tygodniach od zakończenia realizacji ocieplenia. Powierzchnie newralgiczne takie jak łączenie więźby z murłatą od wewnętrznej strony, ze ścianą szczytową i inne trudnodostępne ze względu na swoją szerokość lub wysokość elementy konstrukcyjne są kłopotliwe w pracach izolacyjnych wełną mineralną. Najczęściej to one są odpowiedzialne za występowanie mostków termicznych.

Pianka poliuretanowa. Najistotniejszym i kluczowym argumentem za ociepleniem pianką poliuretanową jest bezspoinowość, jednolitość i szczelność warstwy izolacyjnej. Izolacja z pianki poliuretanowej jako jedyne rozwiązanie izolacyjne praktycznie wyeliminowuje powstawanie mostków termicznych. Dobrze wykonana izolacja zapewni wysokojakościową ochronę przed stratami ciepła oraz stabilizację warunków temperaturowych wewnątrz budynku.

Wełna mineralna: ryzyko wystąpienia mostków termicznych- wysokie

Pianka poliuretanowa: ryzyko wystąpienia mostków termicznych – niskie

Izolacja akustyczna (dźwiękoszczelna)

Wełna mineralna. Wyroby z wełny mineralnej dobrze wygłuszają izolowaną powierzchnię. Im grubsza warstwa wełny, tym lepiej zapobiega przedostawaniu się dźwięków z zewnątrz, oraz w środku budynku.

Pianka poliuretanowa. Pianki poliuretanowe posiadają także posiadają właściwości izolacji akustycznej, z uwagi na wyeliminowanie łączeń i spoin technologicznych. Jednolita warstwa odpowiedniej grubości jest doskonałą zaporą dźwiękoszczelną.

Wełna mineralna: dobra jakość izolacji akustycznej

Pianka poliuretanowa: bardzo dobra jakość izolacji akustycznej

Przygotowanie do izolacji i czas realizacji

Wełna mineralna. Wykonanie całości izolacji poddasza jest procesem czasochłonnym. Układanie dwuwarstwowej wełny na poddaszu nie przekraczającym 300 m2 powierzchni, łącznie z wieszaniem zawiesi, wykonaniem stelażu, profili oraz nałożeniu folii paroizolacyjnej nie powinno trwać dłużej niż dwa tygodnie.

Pianka poliuretanowa. Pianka poliuretanowa na poddaszach o powierzchni do 300 m2 i średniej grubości 20 cm powinna zostać wykonana w jeden dzień roboczy. Reasumując: czas realizacji izolacji poddasza jest niebywale krótki. Zalecamy przed wykonaniem izolacji sprawdzić stan folii paroprzepuszczalnej, czy nie obwisa, nie jest uszkodzona, porozrywana albo podziurawiona. Należy także uzupełnić dziury między łączeniem dachu a murłatą, chyba, że zostało już wykonane docieplenie budynku.

Wełna mineralna: czas realizacji izolacji poddasza zależny od powierzchni poddasza i ilości osób wykonujących zlecenie

Pianka poliuretanowa: 1 dzień roboczy przy poddaszach w budynkach mieszkalnych jednorodzinnych

Bezpieczeństwo i zdrowie w użytkowaniu wełny mineralnej i pianki poliuretanowej

Wełna mineralna. Wełna mineralna jest produktem niebezpiecznym i szkodliwym dla zdrowia. Osoby wykonujące izolacje z wełny muszą przestrzegać przepisów bhp, w szczególności w zakresie używania odzieży ochronnej i osobistych środków ochrony jak okulary, maski przeciwpyłowe i rękawice. Wełna ma także działanie alergiczne. Oczywiście obostrzenia w zakresie szkodliwości wełny dotyczą procesu produkcji, przetwarzania i wykonywania izolacji. Po domknięciu poddasza płytą kartonowo-gipsową, nie ma fizycznej możliwości pylenie wełny. Jednak wełna mineralna jest narażona na rozwinięcie się w niej pleśni i grzybów. Jest także atrakcyjnym materiałem dla gryzoni i owadów. Należy solidnie zabezpieczyć dach przed dostaniem się nieproszonych gości.

Pianka poliuretanowa. Piany poliuretanowe podczas wykonywania natrysku są silnie agresywne chemicznie, bez specjalnego zabezpieczenia w postaci kombinezonu ochronnego i pełnotwarzowej maski z dopływem czystego powietrza, nie można przebywać w pomieszczeniach, a najlepiej w budynku, gdzie jest wykonywana izolacja. Zakończenie reakcji chemicznej następuje po kilku sekundach, pył poliuretanowy opada w ciągu 24 godzin. Zaleca się silne wietrzenie pomieszczenia przez co najmniej dobę od wykonania izolacji. Po tym czasie wyrób gotowy prawidłowo przetworzony w postaci izolacji  cieplnej jest obojętny dla organizmu ludzkiego. Pianki poliuretanowe nie uczulają, są bezpieczne w użytkowaniu.

Wełna mineralna: należy zachować środki ostrożności przy wykonywaniu izolacji

Pianka poliuretanowa: należy zachować środki ostrożności przy wykonywaniu izolacji

Koszty, ceny, nakłady, inwestycje

Standardowa grubość materiału izolacyjnego jaka powinna znajdować się na poddaszu to nie mniej niż 20 cm. W przypadku wełny to ułożenie dwóch warstw (15 cm + 5 cm), w przypadku pianki poliuretanowej to 20 cm w jednej warstwie. Kwoty podane poniżej są kwotami netto.

Wełna mineralna. Dobrej jakości wełna w płytach to koszt od 30 do 50 zł za 1 m2. Robocizna związana z ułożeniem wełny waha się w graniach od 20 do nawet 60 zł za 1 m2.

Pianka poliuretanowa. Wykonawcy izolacji natryskowej prezentują dość dużą rozpiętość cenową za 1 m2 izolacji na grubość 20 cm. Zależy to od wyboru materiału izolacyjnego. Na piankach poliuretanowych polskich producentów można liczyć na ceny zaczynające się od 50 zł za 1 m2, na piankach zagranicznych dostawców ceny dochodzą nawet do 75-80 zł za 1 m2.

Wełna mineralna: materiał + robocizna = ceny od 50 zł

Pianka poliuretanowa: wykonanie usługi izolacji = od 50 zł