Czy ściana oddycha? Wełna czy styropian? Mity i fakty

[Sp5es]

W związku z licznymi wątpliwościami forumowiczów odnośnie "oddychania ścian", które pojawiają się na wielu wątkach, znalazłem ciekawy artykuł napisany przez panów:

 

Andrzej BOBOCIŃSKI

Mgr inż., Instytut Techniki Budowlanej

Jerzy A. POGORZELSKI

Prof. dr hab. inż., Instytut Techniki Budowlanej

 

Profesor Pogorzelski jest Kierownikiem Zakładu Fizyki Budowli. Jesteśmy więc napewno w dobrych rękach.

Artykuł nosi tytuł: Ściany nie oddychają !

 

Całość artykułu dostępna pod adresem

http://www.styropian-sps.com.pl/oddychaj.html

 

 

Poniżej dla leniwszych poniżej zostały żywcem przekopiowane istotne cytaty bezpośrednio z tej pracy, które chyba w prosty sposób wyjaśniają i skrócą wiele dyskusji. Poniższe wycinki pozbawione są rysunków i wzorów i tabel - do obejrzenia w tekście źródłowym.

 

Myślę, że opracowanie to znakomicie ułatwi wybór wełna, czy styropian, czy rodzaj tynku.

 

 

 

===================

 

1. Wprowadzenie

 

Termin "oddychanie ścian" nie jest terminem technicznym. Występuje on natomiast w licznych wypowiedziach specjalistów od budownictwa, których liczba u nas jest prawie tak duża, jak liczba lekarzy. Mówią oni, że jakaś ściana "oddycha" lub "nie oddycha", przy czym termin ten jest zwykle traktowany przez nich jako termin pierwotny i nie wymagający definiowania.

Autorzy przeprowadzili kilka rozmów wyjaśniających z "użytkownikami" tego terminu. Okazało się, że przez "oddychanie ścian" rozumieją oni zjawisko dyfuzyjnego odpływu pary wodnej z pomieszczenia poprzez samą ścianę zewnętrzną. Zjawisko to uważa się za korzystne, gdyż ma chronić pomieszczenia przed nadmiernym zawilgoceniem eksploatacyjnym powietrza i jego konsekwencjami (kondensacja wewnętrzna, rozwój pleśni i grzybów, itp). Należy przy tym podkreślić, że kontekst wypowiedzi o "oddychaniu ścian" jest zawsze taki, że zjawisko to, lub jego brak, ma istotny wpływ na "mechanizm" usuwania nadmiaru pary wodnej z pomieszczenia.

Nieuniknioną konsekwencją ocieplenia ścian zewnętrznych budynku jest nie tylko znaczne zwiększenie oporu cieplnego przegród; może mieć miejsce także zwiększenie ich oporu dyfuzyjnego, niekiedy nawet kilkukrotne.

 

W konsekwencji nierzadko można spotkać się z poglądem, że w wyniku ocieplenia ścian nastąpiło pogorszenie komfortu pomieszczeń, gdyż wyeliminowane lub znacznie ograniczone zostało "oddychanie" ścian zewnętrznych, które uważane jest za ich korzystną cechę.

Samo zjawisko przepływu dyfuzyjnego przepływu pary wodnej przez przegrody zewnętrzne - w przypadku występowania różnicy ciśnień cząstkowych pary wodnej po obydwu jej stronach - jest niepodważalnym faktem fizycznym. Faktem jest też, że wielkością tego przepływu można w pewnym zakresie "sterować" na etapie projektowania i/lub termomodernizacji. Zasadne jest natomiast pytanie, czy wielkość tego przepływu może mieć jakieś znaczenie praktyczne i być porównywalna z usuwaniem pary wodnej poprzez wentylację. Ustalenie tego jest właśnie celem niniejszego artykułu.

Warto przy tym zwrócić uwagę, że zagadnienie to nie jest czysto teoretyczne, lecz ma również aspekt praktyczny, a nawet handlowy. Uznanie bowiem, że zapewnienie "oddychania" ścian jest istotnym elementem wysokiego standardu technicznego pomieszczeń - prowadzić będzie w szczególności do preferowania tych materiałów termoizolacyjnych, które charakteryzują się możliwie małym oporem dyfuzyjnym; w praktyce płyt z wełny mineralnej zamiast styropianu.

 

2. Założenia do analizy

 

Analizę postanowiono przeprowadzić przez porównanie strumieni pary wodnej, wymienianych między pomieszczeniem i powietrzem zewnętrznym, na drodze dyfuzji przez ścianę zewnętrzną i na drodze wentylacji, przy różnych wartościach temperatury powietrza zewnętrznego.

Do obliczeń przyjęto mieszkanie dla czterech osób o powierzchni użytkowej 65 m2 i powierzchni ścian zewnętrznych pełnych (z pominięciem okien) wynoszącej 30 m2. Z uwzględnieniem danych zawartych w [1] przyjęto łączną emisję wilgoci eksploatacyjnej (od ludzi oraz wydzielaną przy użytkowaniu) wynosi 300 g/h.

 

Założono, że ściany są z cegły pełnej, o grubości 25 cm i rozpatrzono 3 warianty:

ściany nieocieplone,

ściany ocieplone styropianem grubości 12 cm,

ściany ocieplone płytami z wełny mineralnej o grubości 12 cm.

Warstwy izolacji cieplnej pokryte są cienkowarstwową wyprawą tynkarską mineralną, o małym oporze dyfuzyjnym.

Należy zaznaczyć, że wykonywanie analogicznych obliczeń dla innych materiałów ścian zewnętrznych (pustaki, beton komórkowy) nie znajduje uzasadnienia, gdyż ściany z tych materiałów charakteryzują się zbliżonym oporem dyfuzyjnym.

Do obliczeń wymiany pary wodnej przez wentylację przyjęto jej dwie krotności: przeciętną (n = 0,8 h-1), na podstawie badań Zakładu Fizyki Cieplnej ITB, przeprowadzonych w sezonie 1999/2000 w kilkudziesięciu mieszkaniach w Warszawie [2] i słabą (n = 0,3 h-1), jak w mieszkaniach ze szczelnymi oknami.

Obliczenia wykonano przy założeniu temperatury powietrza wewnętrznego 20°C i dwóch wartości temperatury powietrza zewnętrznego: 0°C i -20°C; przy tych wartościach temperatury zawartość pary wodnej w powietrzu zewnętrznym wynosiła odpowiednio: 3,0 i 0,6 g/kg.

Wykonano również obliczenia, w których znacznie zróżnicowano wielkość emisji wilgoci w pomieszczeniu (od 75 do 600 g/h) i krotność wymiany powietrza (od 0,05 do 1,0 h-1) w celu pokazania, jak zmiany te wpływają na przepływ wilgoci przez ściany zewnętrzne.

3. Udział "oddychania" ścian w usuwaniu pary wodnej z pomieszczeń

 

Poniżej, w tablicy 1 oraz na rysunkach 1-3, przedstawiono wyniki obliczeń obrazujące zależność między przepływem dyfuzyjnym pary wodnej przez ściany zewnętrzne, a:

rodzajem izolacji cieplnej ścian,

emisją wilgoci w pomieszczeniu,

krotnością wymiany powietrza oraz

wilgotnością powietrza zewnętrznego.

 

Wyniki obliczeń (tablica 1) wskazują, że przy usuwaniu wilgoci eksploatacyjnej z pomieszczeń udział strumienia dyfuzji przez ściany zewnętrzne jest znikomy, a nieomal cała wilgoć eksploatacyjna (ponad 97%) jest usuwana przez wentylację nawet wtedy, gdy wentylacja jest mało wydajna.

 

 

W przypadku przynajmniej przeciętnej sprawności wentylacji, przez ściany zewnętrzne dyfunduje najwyżej do 1% całkowitego strumienia pary wodnej usuwanej z pomieszczeń mieszkalnych.

Wpływ rodzaju izolacji cieplnej na wielkość przepływu pary wodnej przez ściany jest nieznaczny w wymiarze bezwzględnym. W szczególności zróżnicowanie strumienia pary wodnej dyfundującej przez ściany nieocieplone i ocieplone styropianem wynosi do 4 g/h w odniesieniu do przeciętnego mieszkania, jest zatem znikome w stosunku do strumienia pary wodnej usuwanej przez wentylację (ok. 300g/h). Jeszcze mniejszy jest wpływ temperatury powietrza zewnętrznego. Analizując zagadnienie "oddychania" ścian można postawić pytanie, czy przepływ pary wodnej przez ściany zewnętrzne może wpłynąć na spadek wilgotności względnej powietrza w mieszkaniu. Wyniki odpowiednich obliczeń zostały przedstawione na rys. 3. Wynika z nich, że wpływ ten może być zauważalny jedynie przy niemal całkowitym braku wentylacji. Przy krotności wymiany powietrza wynoszącej co najmniej 0,3 h-1 - różnica w wilgotności względnej powietrza między ścianami "oddychającymi" (nieocieplonymi) a "nieoddychającymi" (ocieplonymi styrop.) nie przekracza 2%, a zatem jest bez znaczenia praktycznego. Przy stałej emisji wilgoci widać wyraźnie, że wilgotność względna w pomieszczeniu zależy nie od "oddychania" ścian lecz od efektywności wentylacji.

 

 

4. Wnioski

Strumień pary wodnej przepływający przez ściany zewnętrzne z cegły pełnej typowego mieszkania stanowi od 0,5 do niespełna 3% całego strumienia pary wodnej usuwanej z mieszkania - to nieznaczne zróżnicowanie zależy od sprawności wentylacji (głównie) i emisji wilgoci w pomieszczeniu, a w mniejszym stopniu od rodzaju izolacji termicznej ścian oraz zawartości pary wodnej w powietrzu zewnętrznym.

 

 

Typowe ściany zewnętrzne nie są zatem w stanie nawet częściowo zastąpić wentylacji w funkcji usuwania pary wodnej z pomieszczeń, gdyż zyski eksploatacyjne pary wodnej są wielokrotnie większe od tej jej ilości, która w warunkach rzeczywistych może przepłynąć dyfuzyjnie przez ściany zewnętrzne mieszkania, nawet gdyby zrezygnować z ocieplania ich styropianem dla nie zwiększania ich oporu dyfuzyjnego.

 

 

 

Nie znajduje zatem uzasadnienia podejmowanie specjalnych zabiegów, prowadzących do zapewnienia ścianom zewnętrznym jak największej paroprzepuszczalności, a zwłaszcza "zrzucanie winy" za nadmierną wilgotność w pomieszczeniach na ściany zewnętrzne, jako "nie oddychające", na przykład w wyniku ocieplenia ich styropianem. W szczególności wyniki obliczeń nie upoważniają do formułowania specjalnych zaleceń do projektowania lub termomodernizacji budynków mieszkalnych - ukierunkowanych na zapewnienie minimalnego oporu dyfuzyjnego warstw ściany zewnętrznej i/lub ocieplenia.

 

[/url]

[mdzalewscy]

no tak, mądrzejści od dawna to wiedzieli, dlatego nie zastanawiałem się zbytnio: wełna czy styropian, ale jak dobrą i oszczędną (strata ciepła) wentylacje zrobić.

[Sp5es]

Dla rzetelności -

 

Grzebiąc w starych forach znalazłem też następną informację.

 

http://www.muratorplus.pl/ED329ABF6A4E4E5783F17F3BAE9FA25F_48B19DA87CDA4F61B2F473D4CE2EF44F.htm

 

Wynika z niej, że jest mniej źle, niż można wnioskować z pierwszego opracowania. Ale wniosek i tak jest jeden.

 

Wietrzyć, wietrzyć, wietrzyć...

[chemik]

Witam!

 

To nie ściany oddychają! To dom oddycha wentylacją. Dlatego- wentylować, wentylować, wentylować.......................................................................

[budulec]

a może pójść jeszcze za ciosem i wykonać na forum wykresy przepływów wilgotnościowo -cieplnych typowych przegród budowlanych, oczywiście z komentarzem i zaleceniami ? później można byłoby się zająć akumulacja ciepła i statecznością cieplną ścian. problemy z wyborem materiałów pozostałyby te same, ale wybory podejmowane byłyby bardziej świadomie.

pzdr

[Sp5es]

Budulec, pomysł jest świetny. I tak to właśnie zrobię. Na razie zbieram materiały i się dokształcam...

Tę to właśnie drogą natrafiłem na te fajne artykuły.

 

Nie wszyscyy sobie zdają sprawę, że 1 cm tynku CW na ścianie z BK znakomicie zmienia układ wilgotnościowy, nie mówiąc o jakimś ociepleniu od wewnątrz.

[Sp5es]

Budulec, pomysł jest świetny. I tak to właśnie zrobię. Na razie zbieram materiały i się dokształcam...

Tę to właśnie drogą natrafiłem na te fajne artykuły.

 

Nie wszyscyy sobie zdają sprawę, że 1 cm tynku CW na ścianie z BK znakomicie zmienia układ wilgotnościowy, nie mówiąc o jakimś ociepleniu od wewnątrz.

[mdzalewscy]

a może pójść jeszcze za ciosem i wykonać na forum wykresy przepływów wilgotnościowo -cieplnych typowych przegród budowlanych, oczywiście z komentarzem i zaleceniami ? później można byłoby się zająć akumulacja ciepła i statecznością cieplną ścian. problemy z wyborem materiałów pozostałyby te same, ale wybory podejmowane byłyby bardziej świadomie.

pzdr

 

już to proponowałem i niestety nic z tego nie bedzie, bo nie jest w interesie producentów. Jedyne co podają to współczynnik cieplny, ilość sztuk na metr, ciężar, itd.... Jakiekolwiek inne porównania są oparte na opiniach użytkowników, a nawet na ich fantazji no i oczywiście reklamie producentów

 

Ja chciałbym wiedzieć, porównując BK z PH, SILKĄ

 

założenia: np. ścianie 2W (12cm wełna + warstwa nośna o grubości 25cm)

 

- co szybciej się nagrzewa (w takich samych warunkach), wynik podany w liczbach

- co dłużej akumuluje ciepło (np. po trzech dniach niedogrzewania, gdzie będzie cieplej)

- wyliczenia wilgotność i paroprzepuszczalność tych materiałów, mikroklimat, wszystko dokładnie wyliczone i podane w liczbach, itd....

- inne konkretne porównania

 

Obecne porównania mówią tylko o tym w czym łatwiej się wierci, co jest lżejsze, itd..

[budulec]

ok, więc musimy ustalić kilka faktów (danych):

Dla interesujących nas materiałów (BK, PH, Silka, wełna, styropian) musimy wyszukać w normach lub broszurach technicznych lub uzyskać od producentów następujące informacje:

lambda (współczynnik przewodności cieplnej[W/m*C]) lub R (opór cieplny dla określonej grubości lub w przypadku elementów niejednorodnych [m2*C/W]),

r (opór dyfuzyjny [m2*h*hPa/g]) lub delta(współczynnik przepuszczalności pary wodnej materiału [g/(m*h*hPa)])

gamma (gęstość objętościową [kg/m3])

C (ciepło właściwe[kJ/(kg*C])

Oraz musimy zdecydować się jaką wilgotność i temperaturę wewnętrzną przyjmujemy do obliczeń (proponuję 20stopni i 50%), dla jakiej strefy klimatycznej wykonujemy obliczenia (proponuję -20stopni

na zewnątrz, chyba III strefa)

Tynk wewnętrzny i zewnętrzny proponuję na razie pominąć.

Dla niektórych materiałów dane mogą być różne dla różnych producentów, więc musimy wybrać średnią.

pzdr

[Bogdan Chmielecki]

P. prof. jest ciekawostką, jeszcze kilka lat temu z jego popularnych publikacji wynikało coś zupełnie przeciwnego. Cóż widocznie równowaga styropianowo - wełniana w kieszeni P. Prof. osiągnęła nowy wymiar ?

 

Z tego co z różnymi ludźmi z branży rozmawiałem: chodzi o to by ze ściany mogło wyjść więcej wilgoci niż wejść, czyli że jak się daje warstwę paroszczelną to od środka (jak w dachu) a przez "oddychające" ściany n.p. z porotermu może respirować ok. 3% całej wilgoci z domu !!! (czyli pominąć i WENTYLOWAĆ !!!! - jak już dawno chemik zaważył !!)

[w40]

Kiedyś moja prababcia przechowywała jedzenie w naczyniach z wypalonej gliny, wiec według niej szkło i porcelana maja zupełnie różne własności - dlatego nigdy nie korzystała ze szklanych naczyń.

A na temat: artykuły w prasie bardzo często są w ten albo inny sposób sponsorowane, no bo z jakiego powodu sz. p. profesor będzie się udzielać na łamach stron 'styropianowych'.

[mdzalewscy]

Więc może Szanowy Murator na łamach świetnego Czasopisma, zrobił by w końcu profesjonalne porównanie.

 

Nie, że dany materiał na dobre właściwości akumulacyjne (według producenta), ale podałby konkretne zmierzone wyniki, mające na celu potwierdzenie charakterystyk danych materiałów. Bo jakie jest przybliżone "U", co jest twardsze i gdzie lepiej bruzdy się robi to już było 100 razy.

[awt]

Wg mnie akumulacyjność zależy proporcjonalnie od ciężaru. Wszystkie materiały mają podobny skład chemiczny (związki krzemu, wapnia), różny jest tylko kształt pustaków i struktura wewntrzna (pory, kanały, itp.)

Dla mnie byłoby to tak:

1. silikaty, beton

2. cegła pełna

3. ceramika poryzowana

4. beton komórkowy (im mniejsza odmina tym gorsza akumulacyjność)

5. bale

6. szkielet drewniany

 

Śmieszy mnie reklama Ytongu jakoby ich pustaki miały dużą akumalacyjność. To jest jawna nieuczciwa reklama!!

[rafałek]

Widzę, że wiosna już w pełni i rusza na całego sezon budowlany bo pewne tematy odżywają na nowo... Ciekawe jakimi wnioskami się to skończy w tym roku?

[Patos]

Świat się zmienia, ludzie, materiały i technologie, inwestorzy nie chcą czegoś przegapić, muszą sami dojrzeć do pewnych spraw, chcą potwierdzenia słuszności danego wyboru.

[budulec]

awt to co napisałeś(aś) to są właśnie mity. Jeśli dopiszesz do tego przy każdym z materiałów jego pojemność cieplną (ilość zakumulowanego ciepła w 1m2 ściany lub warstwy) najlepiej w kJ/m2 to to będą już fakty.

[cinczak]

Obliczenia wykonano przy założeniu temperatury powietrza wewnętrznego 20°C i dwóch wartości temperatury powietrza zewnętrznego: 0°C i -20°C; przy tych wartościach temperatury zawartość pary wodnej w powietrzu zewnętrznym wynosiła odpowiednio: 3,0 i 0,6 g/kg.

[/url]

Nie czytałem wszystkiego, ale zainteresowały mnie powyższe założenia do analizy. Może jednak wilgoć wychodziła z domu, a zatrzymywała się na ostatniej przegrodzie jaką był tynk. Powodem tego mogła być właśnie ujemna temperatura

[Jarzeb]

P. prof. jest ciekawostką, jeszcze kilka lat temu z jego popularnych publikacji wynikało coś zupełnie przeciwnego. Cóż widocznie równowaga styropianowo - wełniana w kieszeni P. Prof. osiągnęła nowy wymiar ?

 

Z tego co z różnymi ludźmi z branży rozmawiałem: chodzi o to by ze ściany mogło wyjść więcej wilgoci niż wejść, czyli że jak się daje warstwę paroszczelną to od środka (jak w dachu) a przez "oddychające" ściany n.p. z porotermu może respirować ok. 3% całej wilgoci z domu !!! (czyli pominąć i WENTYLOWAĆ !!!! - jak już dawno chemik zaważył !!)

 

witam

dokladnie tak samo ja ten problem widze

"wentylacja" przez sciany to jakis absurd - wiec zalozenie opracowania raczej conajmniej dziwne

problem w tym aby ta wilgoc co przechodzi przez sciany nagle nie napotkala przeszkody i zaczela sie "kisic"

sorka za nie techniczne wyrazenie

pzdr

[andrzejek]

[quote="Sp

4. Wnioski

Strumień pary wodnej przepływający przez ściany zewnętrzne z cegły pełnej typowego mieszkania stanowi od 0,5 do niespełna 3% całego strumienia pary wodnej usuwanej z mieszkania - to nieznaczne zróżnicowanie zależy od sprawności wentylacji (głównie) i emisji wilgoci w pomieszczeniu, a w mniejszym stopniu od rodzaju izolacji termicznej ścian oraz zawartości pary wodnej w powietrzu zewnętrznym.

 

 

Typowe ściany zewnętrzne nie są zatem w stanie nawet częściowo zastąpić wentylacji w funkcji usuwania pary wodnej z pomieszczeń, gdyż zyski eksploatacyjne pary wodnej są wielokrotnie większe od tej jej ilości, która w warunkach rzeczywistych może przepłynąć dyfuzyjnie przez ściany zewnętrzne mieszkania, nawet gdyby zrezygnować z ocieplania ich styropianem dla nie zwiększania ich oporu dyfuzyjnego.

 

 

 

Nie znajduje zatem uzasadnienia podejmowanie specjalnych zabiegów, prowadzących do zapewnienia ścianom zewnętrznym jak największej paroprzepuszczalności, a zwłaszcza "zrzucanie winy" za nadmierną wilgotność w pomieszczeniach na ściany zewnętrzne, jako "nie oddychające", na przykład w wyniku ocieplenia ich styropianem. W szczególności wyniki obliczeń nie upoważniają do formułowania specjalnych zaleceń do projektowania lub termomodernizacji budynków mieszkalnych - ukierunkowanych na zapewnienie minimalnego oporu dyfuzyjnego warstw ściany zewnętrznej i/lub ocieplenia.

 

Hmm, jestem zgola innego zdania.Już kiedyś zreszta wypowiadalem sie na ten temat.Artykuł jest pelen przeklaman a wnioski wlasnie po analizie podanych tabel i wykresow nasuwaja sie zgola inne.Naciagane zalozenia wg ktorych sciana z cegly pelnej jest traktowana identycznie jak lekki gazobeton o zgola innym przeciez oporze dyfuzyjnym itp., pisane tendencyjnie zgodnie z zalozoną teza, i o dziwo, wszyscy to akceptuja.Idąc tym tropem rozumowania twierdze, że niewazne w czym chodzimy ubrani, czy w ubraniu np. z bawelny, czy z membrana oddychajacą np. Windstoper czy w ubraniu z gumy czy folii.Najwazniejsza jest wentylacja..czyli chodzimy rozpieci do pępka.., ale co zrobić z fantem, gdy komuś wlasnie w zimę jest zimno i chodzi zapiety pod szyję, no , może tylko zapiety do piersi.Jeśli prawda jest jak piszą "szanowni autorzy" to po kiego grzyba stosowac tzw. paroizolacje np. w ociepleniu welną poddaszy czy kanadyjczykach?Taki drobiazg, wystarczy wentylacja i już.Przecież jesli sciana, obojetnie jaka, z zewnatrz pokryta jest warstwa o wyzszym oporze dyfuzyjnym, to ta ilosc pary wodnej, ktora do niej czy ktos chce czy nie wejdzie, bedzie miala problemy, by ujsc na zewnatrz.No i bedzie sie wykraplać pod styropianem...Wilgotna sciana natomiast nie jest dla mnie rzecza obojetną, ani tym bardziej dla jej potencjalnych ulubiencow jak plesnie czy grzyby.I o to ryzyko, że dyfuzja pary wodnej napotka bariere, ktora zahamuje jej migracje w calym tym problemie chodzi.Dla chcacych pomyslec proponuje prosty przyklad, jesli jedziemy np. autostrada trzema pasami ruchu, i nagle mamy zweżenie jezdni, z trzech pasow robi sie jeden, to czy nie powstanie w miejscu zweżenia i przed nim korek z aut?A jesli aut bedzie nadal przybywac, to cala autostraada powoli stanie sie zakorkowana.Ja tutaj nie odkrywam nic nowego, o tym sie pisze juz od niepamietam kiedy, tylko zapewne teraz dla potrzeb producentow styropianu zamowiono odpowiednią "doktryno-ekspertyzę", ktora rzeczywiscie sie sprawdza, sądząc po tylu wypowiedziach.

[budulec]

no to andrzejek pojechałeś... ale moja rada zamiast za budowanie wez się za golenie owiec. pzdr