Wissenswertes

Od dziesięcioleci ta klasyczna konstrukcja i funkcja izolacji wewnętrznej oferowana jest w dwóch podstawowych wariantach.

• Systemy, w których warstwa wierzchnia jest montowana przed warstwą izolacyjną na odpowiedniej konstrukcji nośnej. Ten typ konstrukcji jest również często oferowany jako rozwiązanie "zrób to sam". Jednakże brak uszkodzeń jest gwarantowany tylko wtedy, gdy paroizolacja jest prawidłowo wykonana i działa przez całe życie. Za wszelką cenę należy unikać przedostawania się wilgoci do konstrukcji poprzez konwekcję (przepływ zwrotny), ponieważ mogą być wytwarzane duże ilości kondensatu. Należy upewnić się, że pomiędzy izolacją a istniejącą ścianą nie występuje cyrkulacja powietrza. Szczelność powietrzną uzyskuje się zazwyczaj poprzez zastosowanie oddzielnej warstwy, np. folii PE, papieru paroizolacyjnego itp. W tym przypadku wymagana jest starannie wykonana i trwale szczelna konstrukcja, szczególnie w strefie połączeń.
• Systemy, w których warstwa wierzchnia jest montowana przed warstwą izolacyjną na odpowiedniej konstrukcji nośnej. Ten typ konstrukcji jest również często oferowany jako rozwiązanie "zrób to sam". Jednakże brak uszkodzeń jest gwarantowany tylko wtedy, gdy paroizolacja jest prawidłowo wykonana i działa przez całe życie. Za wszelką cenę należy unikać przedostawania się wilgoci do konstrukcji poprzez konwekcję (przepływ zwrotny), ponieważ mogą być wytwarzane duże ilości kondensatu. Należy upewnić się, że pomiędzy izolacją a istniejącą ścianą nie występuje cyrkulacja powietrza. Szczelność powietrzną uzyskuje się zazwyczaj poprzez zastosowanie oddzielnej warstwy, np. folii PE, papieru paroizolacyjnego itp. W tym przypadku wymagana jest starannie wykonana i trwale szczelna konstrukcja, szczególnie w strefie połączeń. Systemy paneli przyklejane bezpośrednio do istniejącej ściany. Panele takie oferowane są jako panele kompozytowe, zwykle składające się z materiału izolacyjnego, ewentualnie paroizolacji i warstwy instalacyjnej lub jako panele jednowarstwowe, w których sam materiał izolacyjny przejmuje funkcję paroizolacji, np. szkło piankowe. Również w tym przypadku należy zapobiegać przedostawaniu się wilgoci do konstrukcji poprzez konwekcję. Z jednej strony można to uwzględnić, ostrożnie nakładając panele metodą punktową lub przyklejając je całą powierzchnią. Szczelność powietrzną można osiągnąć poprzez wypełnienie złączy płyt lub tynkowanie całej powierzchni.

Preferencje dotyczące danego systemu mogą się opierać na zależności od charakteru istniejącej ściany. Jeśli jest ona płaska i nośna, zaleca się stosowanie bezpośrednio klejonych płyt zespolonych, w innym razie tańszą alternatywą jest zazwyczaj tzw. przedścianka.

Uwaga: Zasadniczo dla zapewnienia sprawności paroizolacji wilgoć przedostająca się do konstrukcji z zewnątrz musi być zminimalizowana poprzez zastosowanie sprawnej osłony przed deszczem ulewnym. Znaczna część zaabsorbowanej wilgoci jest transportowana w kierunku powierzchni ścian wewnętrznych, szczególnie w chłodnych miesiącach zimowych, ponieważ z powodu niskiej temperatury zewnętrznej i zmniejszonego zaopatrzenia w energię z powodu izolacji wewnętrznej brakuje koniecznego potencjału suszenia na zewnątrz. Istnieje ryzyko uszkodzenia przez mróz i ataku pleśni.

Tak zwane "systemy izolacji wewnętrznej aktywne kapilarnie" zostały opracowane w latach 90-tych w celu uniknięcia pewnych problemów systemowych związanych z barierami paroizolacyjnymi. Pionierami były materiały budowlane z krzemianu wapnia, które do dziś są stosowane jako izolacja wewnętrzna w klasycznym obszarze zastosowań w wysokich zakresach temperatur. Obecnie oferta jest bardzo zróżnicowana i zawiera najróżniejsze materiały lub ich kombinacje.

Kapilarnie aktywna izolacja wewnętrzna działa bez wewnętrznej paroizolacji. W zimnej połowie roku para wodna przedostaje się do konstrukcji. W momencie osiągnięcia punktu rosy - zwykle na "zewnętrznej" izolacji wewnętrznej - części pary wodnej skraplają się i tworzy się kondensacyjna woda wodna. W porównaniu z wodą przedostającą się do wnętrza elewacji, istnieje większa tolerancja, ponieważ w przeciwieństwie do paroizolacyjnych systemów hamulcowych, istnieje większy wewnętrzny potencjał osuszania. Należy jednak zapewnić sprawne zabezpieczenie przed deszczem, aby zminimalizować ryzyko uszkodzenia przez mróz, szczególnie na zewnątrz muru.

Kapilarnie aktywna izolacja wewnętrzna rozwiązuje zarówno opisane problemy z wilgotnością - powstawaniem kondensatu - jak i z dopływem wilgoci z zewnątrz, poprzez wzmocniony transport ciekłej wody w kierunku pomieszczenia i przyspieszone odparowanie. Pomaga to uniknąć wysokich lokalnych wilgotności i ogranicza całkowitą wilgotność konstrukcji.

Kapilarnie aktywna izolacja wewnętrzna jest wielofunkcyjnym systemem materiałowym, który łączy w sobie różne właściwości higrotermiczne materiałów. Wzajemne oddziaływanie pomiędzy buforowaniem wilgoci, transportem pary wodnej i płynnej wody wewnątrz materiałów i pomiędzy komponentami systemu ma decydujące znaczenie dla funkcjonalności i "wydajności" izolacji wewnętrznej. Z tego powodu wymiana poszczególnych elementów systemu bez konsultacji z producentem jest niemożliwa.

• Właściwości podłoża
  Ponieważ systemy aktywne kapilarnie są przyklejone na całej powierzchni, podłoże musi być równe, aby zagwarantować pełne zespolenie systemu. W przypadku płyt warstwowych z klejem krawędziowym dopuszczalne są pewne nierówności, należy jednak zapewnić bezpieczeństwo konwekcyjne. W przypadku okładzin nie ma szczególnych wymagań co do równości podłoża.
• Materiał podłoża
  Przed nałożeniem systemów aktywnych kapilarnie i płyt warstwowych należy usunąć tynki gipsowe. Jedną z przyczyn jest brak odporności materiałów budowlanych z gipsu na wilgoć oraz niekompatybilność materiałów zawierających cement i gips, co może prowadzić do tworzenia się minerałów "płynących" pod wpływem wilgoci. Niektórzy producenci dopuszczają stosowanie systemów otwartych dyfuzyjnie i kapilarnie na podłożach zawierających gips, pod warunkiem, że elewacja jest nieprzepuszczalna dla deszczu. Należy zauważyć, że planista musi to zapewnić w danym okresie gwarancyjnym.
• Zmurszałe i zasolone tynki należy również usunąć, zwłaszcza tynki wapienne.
• Przedścianki raczej nie stanowią tutaj zagrożenia, ponieważ są samonośne. Tynki gipsowe poniżej systemu niosą ze sobą ryzyko kolonizacji pleśnią, jeśli nie jest zapewniona wystarczająca ochrona przed opadami atmosferycznymi.
• Wewnętrzna izolacja termiczna hamując a bądź odcinająca parę wodną paroizolacyjna może być stosowana tylko wtedy, gdy wnikanie wilgoci do konstrukcji od zewnątrz jest wystarczająco zminimalizowane przez funkcjonalną ochronę przeciwdeszczową. Systemy aktywne kapilarnie są tu bardziej tolerancyjne, ale wymagają odpowiedniej ochrony przed deszczem ulewnym. W każdym przypadku zalecana jest symulacja higrotermiczna.
• Zastosowanie w pomieszczeniach wilgotnych
  Zasadniczo wszystkie systemy sprawdzają się również w pomieszczeniach wilgotnych. Systemy kapilarnie aktywne wymagają faz relaksacji, czyli okresów, w których wchłonięta wilgoć może być odprowadzona z powrotem do powietrza w pomieszczeniu. W przypadku pomieszczeń, które nie zapewniają takich czasów schnięcia, np. w basenach lub podobnych, należy stosować systemy paroizolacyjne. Należy również podkreślić, że okładzina z płytek ceramicznych jest barierą dla pary wodnej i w ten sposób stanowi przeszkodę w prawidłowym "działaniu" systemu aktywnego kapilarnie.
• Wewnętrzna izolacja termiczna licowych elewacji szachulcowych
  Elewacje z muru pruskiego wymagają specjalnego podejścia ze względu na nieuniknione pęknięcia pomiędzy wypełnieniem a drewnianą konstrukcją. Pęknięcia te mogą prowadzić do wysokiego pochłaniania wody podczas obciążenia elewacji deszczem ulewnym. Ilość wody pochłoniętej w tych miejscach może wielokrotnie przekraczać ilość wody kondensacyjnej wytwarzanej przez aktywną kapilarnie izolację wewnętrzną. Aby woda mogła ponownie wyschnąć, konieczny jest odpowiedni dopływ energii do konstrukcji. Dlatego zaleca się ograniczenie izolacyjności dodatkowo zamontowanej izolacji wewnętrznej. Odpowiednie zalecenia można znaleźć w ulotce WTA 8-5-00/D Naprawa domów z muru pruskiego zgodnie z WTA V: Systemy wewnętrznej izolacji termicznej. "Dodatkowa wewnętrzna izolacja termiczna nie powinna przekraczać DRi = 0,8 m²K/W.". Zalecenie to nie dotyczy szachulców przykrytych, np. deskowaniami, gontami lub tynkami, ponieważ przy po przykryciu szachulca do konstrukcji nie może przedostać się żadne, lub może przedostać się tylko bardzo mała ilość wilgoci.

Ze względu na dużą różnorodność systemów, tutaj mogą być podane tylko wskazówki, które dopuszczają pewne uogólnienia. W każdym przypadku zaleca się stosowanie się do instrukcji dostawcy systemu (informacja producenta).

• Zabezpieczenie przed podwiewaniem (konwekcją)
  Przy układaniu izolacji wewnętrznej należy unikać konwekcji. W systemach kapilarno-aktywnych zaleca się na ogół łączenie na całej powierzchni - mniejsze, konstrukcyjnie uwarunkowane puste przestrzenie bez połączenia ze sobą lub z powietrzem w pomieszczeniu można uznać za niekrytyczne - dzięki czemu nie ma ryzyka konwekcji. W przypadku systemów z "przedścianką", a także płyt zespolonych należy zapobiegać przedostawaniu się powietrza z pomieszczenia do wnętrza konstrukcji. W tym celu płyty te należy przykleić metodą punktowo-krawędziową lub ostrożnie nałożyć i przykleić paroizolację, w szczególności do przylegających elementów i przepustów. Należy zadbać o to, aby podczas fazy użytkowania nie doszło do naruszenia lub zmęczenia warstwy hermetycznej.
• Wbudowywanie gniazd elektrycznych, włączników itp.
  Puszki do montrażu włączników lub gniazd nie mogą być pod względem izolacji lub szczelności słabymi punktami. Dlatego z reguły muszą być one wyposażone w tylną izolację. W przypadku systemów nieaktywnych kapilarnie należy również wybrać wersję hamującą lub odcinającą przepływ pary wodnej. Należy bezwzględnie unikać podwiewania przedścianki. Jeżeli stare rury zostaną zachowane, zaleca się zdemontowanie starej puszki, poszerzenie otworu i umieszczenie w nim paska izolacji.
• Ukłądanie przewodów grzewczych i rur na ciepłą wodę
  W celu uniknięcia strat energii lub - w najgorszym przypadku - zamarznięcia, zawsze zaleca się układanie rur grzewczych i wodnych po "ciepłej stronie" izolacji, tzn. po stronie pomieszczenia.
• Kształtowanie powierzchni
  Ze względu na różnorodność funkcjonalną dostępnych systemów nie można wydać jednolitych zaleceń w tym zakresie. Konstrukcja powierzchni systemów aktywnych kapilarnie zwykle stawia wyższe wymagania w stosunku do właściwości konstrukcyjnych dekoracyjnego zamknięcia systemu niż w przypadku systemów szczelniejszych. Wymagania dla odpowiednich systemowych wymagań fizyki budynku są formułowane przez dostawców systemu. Podczas gdy obciążalne wartości charakterystyczne są zwykle dostępne dla tynków, szpachlówek i powłok, dostępność tych danych dla pokryć ściennych i ich klejów jest zazwyczaj ograniczona.
• Mechaniczne mocowanie wewnętrznej izolacji termicznej
  W przeciwieństwie do systemów zespolonej izolacji cieplnej, nie ma ogólnych wymagań dotyczących mechanicznego mocowania wewnętrznej izolacji termicznej. W odniesieniu do wymagań specyficznych dla danego systemu, w szczególności w przypadku konstrukcji poddawanych obciążeniom dynamicznym (np. mnur pruski - szachulec), odpowiednie zalecenia można znaleźć w informacjach dostarczonych przez danego producenta.
• Izolacja pomocnicza likwidacja mostków cieplnych
  W celu określenia wymaganej głębokości i grubości izolacji, w indywidualnych przypadkach należy obliczyć minimalną higieniczną izolację cieplną. Izolacja pomocnicza może być z reguły wykonywana na elementach łączących, takich jak sufity lub ściany działowe, za pomocą rozwiązań systemowych, takich jak kliny izolacyjne.
• Integracja płaszczyzn czołowych belek w stropach drewnianych
  Integracja płaszczyzn czołowych belek w stropach drewnianychPłyty stropowe powinny być w miarę możliwości izolowane w sposób ciągły. W tym celu podczas prac izolacyjnych odsłania się belki. Aby zapobiec konwekcji w obrębie czoła danej belki, należy w miejscach, w których ma być połączona izolacja wewnętrzna, za pomocą odpowiednich zabiegów ciesielskich odprężyć występujące rysy. W systemach aktywnych kapilarnie belka w tym miejscu musi być przykryta tuleją z odpowiedniej taśmy zaciskającej; w systemach hamujących i odcinających przepływ pary wodnej odpowiednia warstwa musi być połączona z belką nadającą się do tego celu taśmą klejącą. Wybrany system zostanie następnie przetworzony. Jeśli to możliwe, wokół samego czoła belki powinna istnieć wolna przestrzeń.Jako dodatkową ochronę profilaktyczną elementów konstrukcyjnych szczególnie narażonych na wilgoć - zazwyczaj w związku z wnikaniem wilgoci przez elewację - zaleca się stosowanie wkładów z borem w głowicy belki. Działające na zasadzie złoża nieorganiczngo kwasu borowego wkłady z prasowaną solą zapobiegają niszczeniu drewna przez grzyby i owady. Obróbki dokonuje się metodą otworów wierconych. Na jedną głowicę belki stosuje się od jednego do dwóch wkładów z borem (por. broszura DGfH "Procedury specjalne dotyczące postępowania z miejscami zagrożonymi"). W rzadkich, szczególnie krytycznych przypadkach, przydatna może być termoregulacja głowic belek.

Zawilgocone ściany stykające się z ziemią mogą być z powodzeniem odnawiane poprzez późniejszą wewnętrzną izolację przeciwwodną, w połączeniu z wewnętrznym systemem izolacji cieplnej. Nawet jeśli aktualnie obowiązujące przepisy nie określają wyraźnie żadnych wymagań dotyczących wartości współczynnika U, których należy przestrzegać przy uszczelnianiu wnętrz, należy uwzględnić wymagania dotyczące minimalnej higienicznej izolacji termicznej, przynajmniej w ogrzewanych pomieszczeniach piwnic. Z reguły oznacza to, że należy zainstalować warstwę termoizolacyjną, co sprawia, że zagadnienie umiejscowienia instalacji staje się nieaktualne i bezwzględnie konieczne jest spełnienie wszystkich aktualnie obowiązujących wymagań prawnych.

Oszczędzanie energii w Niemczech rozpoczęło się w 1977 roku od rozporządzenia o izolacji cieplnej (WSchV) w celu oszczędzania energii w budynkach.
Biorąc pod uwagę wykonalność ekonomiczną, ustawa wyznacza główny cel, jakim jest stworzenie do 2050 r. zasobów budowlanych niemal neutralnych dla klimatu.

Rozporządzenie w sprawie oszczędności energii (EnEV)

EnEV jest streszczeniem rozporządzenia w sprawie izolacji cieplnej i rozporządzenia w sprawie systemów grzewczych. Jest to inteligentne rozwiązanie służące zmniejszeniu zapotrzebowania na energię (zapotrzebowanie na ciepło i wytwarzanie ciepła) w budynkach. EnEV odnosi się do zasad technologii i wdraża europejskie wymogi prawne.

Zakres obowiązywania EnEV

• Budynki o normalnych temperaturach wewnętrznych. (Budynki ogrzewane do temperatury wewnętrznej 19 °C lub wyższej i dłużej niż cztery miesiące w roku).
• Budynki o niskich temperaturach wewnętrznych. (Budynki ogrzewane do temperatury wnętrza powyżej 12°C i poniżej 19°C oraz corocznie przez ponad cztery miesiące).

• budynki przeznaczone do hodowli zwierząt
• budownictwo firmowe, wielkopowierzchniowe i długotrwale otwarte
• budynki podziemne
• Instalacje szklarniowe służące uprawie, rozmnażaniu i sprzedaży roślin
• hale balonowe, namioty i inne budynki przeznaczone do wielokrotnego wznoszenia i demontażu

Budynki o normalnych temperaturach wewnętrznych są definiowane na podstawie rocznego zapotrzebowania na energię pierwotną oraz strat przesyłowych.

Transmisyjna utrata ciepła HT opisuje te straty ciepła, które są tracone przez przegrody zewnętrzne budynku (ściany, okna, dach, dolne zamknięcie budynku itp.).

Fxi = współczynniki korekcji temperatury zgodnie z tabelą.

Ui = współczynnik przenikania ciepła w [W/(m²K)]].

Ai = powierzchnie poszczególnych elementów składowych w[m²], dla których współczynnik przenikania ciepła U i współczynnik korekcji temperatury są stałe

UWB = dodatek do mostka termicznego w [W/(m²*K)].

Uwzględnia straty ciepła spowodowane mostkami termicznymi. W przypadku metody uproszczonej należy przyjąć 0,05 W/(m²*K).

A = Przenosząca ciepło powierzchnia obwodu w [m²].Strata ciepła przenikania HT elementu przegród zewnętrznych budynku zależy od współczynnika przenikania ciepła (współczynnika U) powiązanego elementu i jego powierzchni.

W przypadku działań budowlanych na rzecz renowacji energetycznej zewnętrznych elementów budynków, takich jak okna lub elewacje czy ściany zewnętrzne, EnEV 2009 stanowi, że przedsiębiorstwa muszą udokumentować swoją pracę i wydać prywatny certyfikat, tzw. deklarację przedsiębiorstwa. Ma to na celu zapewnienie spełnienia wymagań § 26a EnEV 2009 oraz minimalnych wymagań technicznych. Odpowiednie formularze można znaleźć w Internecie.

W ciągu ostatnich 100 lat emisja gazów cieplarnianych zarówno z gospodarstw domowych, jak i z przemysłu mocno wzrosła, co doprowadziło do znaczącego wzrostu temperatury na powierzchni Ziemi, wynoszącego około 0,6 °C. Jednym z jego skutków są bezprecedensowej skali klęski żywiołowe. Nauka, biznes i polityka na całym świecie pracują obecnie nad zabezpieczeniem przestrzeni życiowej na Ziemi. Protokół z Kioto jest pierwszym krokiem w polityce redukcji emisji gazów cieplarnianych.

Do najważniejszych naturalnych gazów cieplarnianych należą:

• para wodna (H₂O)
• dwutlenek węgla (CO₂)
• metan (CH₄) oraz
• dwutlenek azotu (N₂O)

Ponadto uważa się, że wpływ na klimat mają gazy wytworzone sztucznie, takie jak chlorofluorowęglowodory (CFC) oraz całkowicie fluorowane i częściowo fluorowane węglowodory (HFC, HFC).

Emisja CO₂

Emisja CO₂ na całym świecie wynosi obecnie ok. 25 mld ton rocznie. Emisje na mieszkańca CO₂ w USA wynoszą około 20 ton rocznie, w Niemczech około 14 ton rocznie, a w większości krajów rozwijających się około 0,5-3 ton rocznie.

Działania na rzecz ograniczenia emisji

Od stycznia 1995 r. w odniesieniu do nowych budynków i większych przebudów obowiązuje (w Niemczech) nowe rozporządzenie w sprawie izolacji cieplnej. Celem tego rozporządzenia jest zmniejszenie zużycia energii i związanych z tym emisji CO₂ o 30%.

współczynnik przenikania ciepła

Współczynnik przenikania ciepła wskazuje strumień ciepła w watach, który przepływa przez element budowlany, w przeliczeniu na m² i 1 stopień Kelvina różnicy temperatur

U = współczynnik przenikania ciepła w [W/(m²K)].

RT = opór cieplny w [(m²K)/W].

Rsi = opór przenikania ciepła wewnątrz w [(m²K)/W].

Rse = opór przenikania ciepła na zewnątrz w [(m²K)/W].

Ri = opory cieplne poszczególnych warstw składowych w [(m²K)/W].

R = d/λ o d = grubość warstwy składowej w [m] i λ = obliczeniowa wartość przewodności cieplnej w [W/(m²*K)].

Opór przenikania ciepła

Przenoszenie ciepła z powierzchni elementu do powietrza i odwrotnie nazywane jest przenikaniem ciepła.

• Rsi (wewnątrz) w [(m²*K)/W]]
• Rse (na zewnątrz) w [(m²*K)/W]]

Opór przenikania ciepła zależy od kierunku przepływu ciepła (w górę, poziomo, w dół), prędkości przepływu strumienia oraz położenia elementu (wewnątrz, na zewnątrz).

Do obliczania i wyznaczania oporów przenikania ciepła stosuje się normę DIN V 4108-4.

Dla powierzchni płaskich, jeśli nie są dostępne specjalne informacje o warunkach brzegowych, obowiązują poniższe wartości podane w tabeli:

(dla powierzchni niepłaskich i specjalnych warunków brzegowych stosuje się normę DIN EN ISO 6946)

Opór cieplny

Opór cieplny RT elementu płaskiego, wykonanego z jednorodnych termicznie warstw, składa się z oporu cieplnego R oraz oporów przepływu ciepła Rsi i Rse.RT= Rsi + d/Lambda + Rse w [m²K/W]

W przypadku wieluwarstw obowiązuje:

RT= Rsi + suma Ri + Rse w [m²K/W]

Suma Ri = suma oporów przenoszenia ciepła warstw składowych [m²*K/W].

Za pomocą programu iQ-Lator można obliczyć nie tylko wartości współczynnika U dla jednowymiarowych konstrukcji obwodowych (ścian zewnętrznych, również przylegających do gruntu i dachów), ale również ocenę higrotermiczną. Za pomocą programu można tworzyć i oceniać różne konstrukcje pod kątem transportu ciepła i wilgoci. Po zdefiniowaniu lub zmianie konstrukcji lub warunków klimatycznych algorytm szybkiego obliczania dostarcza wyników, które pozwalają na realistyczną ocenę konstrukcji.