Jak grube powinny być ściany naturalnego domu?

Wraz z 2021 rokiem weszły w życie nowe normy dla nowo budowanych domów.  Co zmieniają w przypadku naturalnych materiałów? Jak grube powinny być teraz ściany?

Każdy nowo budowany dom w Polsce musi spełniać określone warunki techniczne. Wymagania dotyczą tego, jak dużo ciepła może uciekać przez ściany, okna czy dach oraz określają maksymalny roczne zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną budynku.

Wraz z początkiem 2021 roku normy się zaostrzają. I tak energii na ogrzewanie, wentylację, chłodzenie, przygotowanie ciepłej wody użytkowej oraz oświetlenie budynek nie może już zużywać więcej niż 70 kWh na m2 powierzchni rocznie (wcześniej było to 95 kWh/m2/rok). Dach ma przepuszczać nie więcej niż 0,15, okna – 0,9, a ściany – 0,2 W/m2K. Co to oznacza dla domów wybudowanych w naturalnych technologiach?

grube ściany naturalnego domu

Grube ściany naturalnego (i nie tylko) domu

W największym uproszczeniu nowe wymagania co do materiałów wykorzystywanych do budowy domu oznaczają dwie rzeczy. Albo materiały izolacyjne muszą mieć coraz lepsze właściwości, albo z tych dostępnych dotychczas trzeba wznosić jeszcze grubsze ściany, które zimą jeszcze lepiej zatrzymywać będą ciepło wewnątrz budynku.

W przypadku naturalnych materiałów trudno mówić o produkcji coraz lepiej izolujących warstw, więc w grę wchodzi właśnie potężniejsza ściana. Postanowiliśmy zabawić się trochę i policzyliśmy, o ile centymetrów musi być od teraz grubsza.

Wpływ nowych wymagań na grubość przegrody

Pozornie wraz z początkiem 2021 roku niewiele się zmienia. Od czterech lat współczynnik przenikania ciepła przez ścianę zewnętrzną miał być nie większy niż 0,23 W/m2K. Teraz ma być to 0,2 W/m2K. Niby to tylko trzy setne… A jednak.

Przykładowo ściana z litego drewna sosnowego bądź świerkowego, jeśli w drewnianym domu nie chcemy stosować żadnego ocieplenia ścian, zamiast 69,5 cm musi mieć już 80 cm. Wynika to z prostego wzoru:

współczynnik przewodzenia ciepła λ (lambda) / grubość przegrody = współczynnik przenikania ciepła U

Lambda dla drewna sosnowego i świerkowego w poprzek włókien wynosi 0,16 W/mK, a wymagane U = 0,2 W/m2K i stąd:

0,16 / x = 0,2
0,2x = 0,16
x = 0,16 / 0,2 = 0,8 m

Współczynniki przewodzenia ciepła różnych materiałów budowlanych i izolacyjnych znajdziecie w naszym obszernym tekście o ciepłych domach. Tam też dowiecie się, jak obliczać na ich podstawie opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła przegrody zbudowanej z kilku różnych warstw.

Zainteresowanych odsyłamy właśnie tam, a tu już prezentujemy tabelę z grubością ścian z konkretnych materiałów – naturalnych i bardziej konwencjonalnych. Żeby nie zaciemniać obrazu (i mniej liczyć), nie uwzględnialiśmy w niej tynków, które i tak zwykle niewiele zmieniają izolacyjność ściany. (Pewnym wyjątkiem może być tynk gliniany z dużą domieszką słomy, ale nie będziemy tym tu mieszać i zostawimy to do policzenia chętnym).

Grube ściany różnych domów

Budulec ścianyMinimalna grubość
od 2021 roku
słoma o gęstości 90–110 kg/m335 cm
beton komórkowy 24 cm o gęstości 500 kg/m3 + ocieplenie o λ = 0,04 W/mK39 cm
pustak ceramiczny (25 cm) + ocieplenie o λ = 0,04 W/mK42 cm
słoma o gęstości 150 kg/m342,5 cm
beton konopny o gęstości 250 kg/m342,5 cm
beton konopny o gęstości 300 kg/m345 cm
beton konopny o gęstości 400 kg/m3 (zawartość paździerza 40%)47,5 cm
słoma o gęstości 200 kg/m350 cm
glina lekka o gęstości 330 kg/m355 cm
beton komórkowy o gęstości 400 kg/m3 z zaprawą o tej samej λ70 cm
beton konopny o gęstości 600 kg/m3 (zawartość paździerza ok. 20%)70 cm
beton konopny o zawartości paździerza 20%70 cm
drewno – sosna, świerk; włókna wzdłuż ściany80 cm
glina lekka o gęstości 700 kg/m3105 cm
drewno – dąb; wzdłuż ściany110 cm
beton komórkowy o gęstości 500 kg/m3125 cm
beton komórkowy o gęstości 800 kg/m3 z zaprawą o tej samej λ145 cm
glina lekka o gęstości 900 kg/m3150 cm
drewno – sosna, świerk; włókna w poprzek ściany150 cm
beton komórkowy o gęstości 800 kg/m3190 cm
drewno – dąb; włókna w poprzek ściany200 cm
pustak ceramiczny225 cm
glina piaszczysta350 cm
cegła ceramiczna pełna385 cm
cegła silikatowa drążona400 cm
glina o gęstości 1800 kg/m3425 cm

Zestawienie w większości ma charakter poglądowy, bo kto chciałby mieszkać w domu o ścianach liczących blisko metr lub więcej? Porównanie wskazuje też właściwości izolacyjne poszczególnych materiałów. Z niektórych – bez dodatkowej warstwy ocieplenia – nie powinno się w ogóle budować.

Nowe wymagania także dla dachów, okien i całych domów

Ciepłe, grube ściany oczywiście nie wystarczą, by do był energooszczędny. Trzeba również zadbać o dobrą termoizolacją dachu – od teraz o współczynniku przenikania ciepłą U wynoszący maksymalnie 0,15 W/mK, a także podłogi. Okna również powinny być jak najcieplejsze (Umax = 0,9 W/mK). Dlatego, jak wspomniano wcześniej, nowa warunki techniczne obejmują także inne części domu i określono też całkowite zużycie energii nieodnawialnej (70 kWh rocznie na każdy metr kwadratowy powierzchni).

Nowe normy mają nas przybliżyć do budownictwa bardzo energooszczędnego, a tym samym przyjaznego klimatowi, środowisku i ludziom – dzięki mniejszej potrzebie ich ogrzewania, mniejszym emisjom i zanieczyszczeniom.

Źródła danych

Do obliczeń wykorzystałam współczynniki przewodzenia ciepła podawane  przez:

– J.-P. Costes i inni, Thermal Conductivity of Straw Bales: Full Size Measurements Considering the Direction of the Heat Flow, „Buildings” 2017, t. 7, nr 1, https://www.mdpi.com/2075-5309/7/1/11 (słoma)

– J. Komsi, Thermal Properties of Hempcrete, a Case Study, Helsinki Metropolia University of Applied Sciences, Helsinki 2018, https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/149515/Komsi_Jere.pdf oraz P. Brzyski, S. Fic, Charakterystyka kompozytu wapienno-konopnego i jego zastosowanie w budownictwie, „Budownictwo i Architektura” 2015, nr 14(2), s. 11–19, http://yadda.icm.edu.pl/yadda/element/bwmeta1.element.baztech-eb1810ef-2176-4fc9-b309-142ac7e5bdbc/c/fic_brzyski.pdf (beton konopny)

– F. Volhard, Bauen mit Leichtlehm: Hanbuch fur das Bauen mit Holz und Lehm, 2016, za: http://www.designcoalition.org/StrawClay/research/rvalue.htm (glina lekka)

Wartości obliczeniowe właściwości fizycznych materiałów, wyrobów i komponentów, na podstawie materiałów opracowanych przez mgr inż. Marię Krogulecką z Wydziału Inżynierii Lądowej i Środowiska Politechniki Gdańskiej, http://www.pg.gda.pl/~krogu/Wspolczynniki_przewodzenia_ciepla.pdf (pozostałe).

Wszystkie linki aktywne były 2 stycznia 2021 roku.

Ciekawy artykuł? Czytaj więcej w comiesięcznym newsletterze.

Oznacz Trwały odnośnik.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.