Wełna mineralna, skalna i szklana, jako materiał termoizolacyjny

Wełna mineralna to obecnie jeden z najpopularniejszych materiałów stosowanych w budownictwie. Wykorzystywana głównie do ocieplania ścian, dachów i stropów, ze względu na doskonałe własności termoizolacyjne. Ponadto dobrze tłumi dźwięki oraz wykazuje niepalność. Jednak wełna mineralna produkowana jest w dwóch rodzajach: jako skalna oraz szklana. W artykule opiszemy ich właściwości, podobieństwa oraz różnice.

Wełna skalna – produkcja, właściwości i zastosowanie

Skalna wełna mineralna powstaje w procesie przetwarzania takich materiałów, jak bazalt, dolomit czy gabro, a także odpadów recyklingowych w formie brykietów i kruszywa wapiennego. Surowce te ulegają stopieniu w temperaturze dochodzącej do 1500°C, zaś następnie zostają rozwłókniane i połączone z lepiszczem organicznym. Aby materiał uzyskał formę wełny i dało się go ciąć, zostaje jeszcze utwardzony w komorze polimeryzacyjnej. Często do rozdrobnionej skały dodaje się także środki hydrofobowe, zwiększające odporność gotowego produktu na działanie wilgoci. Proces produkcji wełny mineralnej, zarówno skalnej jak i szklanej, jest bardzo wydajny: z 1 m³ surowca uzyskuje się około 60 m³ wełny. Wełna skalna wytwarzana jest w formie płyt, mat, otuliny lub granulatu (strzępki wełny), w kolorze żółtawym. Niektóre z jej podstawowych parametrów to:

Współczynnik przewodzenia ciepła lambda (ʎ). Pod tym względem wełna skalna oferowana jest w kilku klasach; w przypadku najtańszych ʎ = 0,045-0,044 W/(m*K), najlepszych (najdroższych): 0,032...0,036. Im wyższa lambda, tym niestety większa wymagana grubość izolacji z wełny.
Współczynnik pochłaniania dźwięku (αw; AW): od 0,8 do nawet 1,0 (czyli pochłanianie w 100%), zależnie od grubości. Dobre wełny, tzw. akustyczne, uzyskują tą najlepszą wartość nawet przy grubości warstwy 75 mm.
Gęstość: około 20...180 kg/m3

Grubość mat, płyt lub rolek z wełny skalnej waha się w dość szerokich granicach: od 50 do 200 mm. Do zalet tego materiału należą: dobra izolacyjność cieplna i akustyczna (doskonale wygłusza ściany czy podłogi), odporność na ogień (wytrzymałość temperaturowa: do 1000 C), paroprzepuszczalność (nie powoduje gromadzenia się wody, co sprzyjałoby rozwojowi pleśni i grzybów), niska nasiąkliwość i odporność na wodę, wysoka odporność na substancje chemiczne (dzięki czemu wełnę skalną można wykorzystywać wraz z z wieloma innymi materiałami budowlanymi) oraz trwałość. Na jej minus można zapisać to, że nie jest zbyt elastyczna, za to podatna na kruszenie się i stosunkowo mocno pyli. Zastosowanie wełny skalnej to głównie termoizolacja elementów budynków (stąd nazwy: wełna elewacyjna czy fasadowa). Za jej pomocą można ocieplić ściany dwuwarstwowe, szkieletowe, połacie dachowe czy stropy drewniane oraz kominy.

Wełna szklana – jak powstaje, jakie ma właściwości oraz do czego jest wykorzystywana

Wełna szklana wytwarzana jest ze stłuczki szklanej i piasku kwarcowego oraz w takim samym procesie technologicznym, co wełna skalna, jednak surowce są topione w znacznie niższej temperaturze: około 1000°C - 1200°C. Również do wełny szklanej dodawane jest lepiszcze i środki hydrofobowe.

Wełna szklana jest sprzedawana w postaci rolek i płyt, również w kolorze żółtawym, zaś główne parametry to:

Współczynnik przewodzenia ciepła (ʎ): 0,030...0,040 W/(m*K) – nieco mniejszy, niż dla wełny skalnej. Oznacza to, że termoizolacja może być cieńsza.
Gęstość: około 10-150 kg/m3, co oznacza, że wełna szklana jest znacznie lżejsza

Dostępne w sprzedaży rolki czy maty z wełny szklanej, podobnie jak skalnej, mają grubość w granicach 50...200 mm. Wełna szklana posiada podobne zalety, co skalna. Jednak, w odróżnieniu od niej, wersja szklana, dzięki elastycznej strukturze włókna, jest bardzo sprężysta. Dzięki temu materiał ten może być ściśnięty tak, że jego objętość zmniejszy się kilkukrotnie i nie ulegnie zniszczeniu. Doskonale wypełnia on przestrzeń pomiędzy elementami konstrukcyjnym budynku (np. w dachach skośnych czy ścianach działowych). Ponadto wełna szklana mniej pyli, niż wełna skalna. Wykazuje natomiast mniejszą odporności na ogień (włókna wytrzymują temperatury do 700 ºC) oraz gorzej tłumi dźwięki. Wełna szklana wykorzystywana jest przede wszystkim, jako izolacja termiczna dachów skośnych (łatwo dopasowuje się do nierówności i szczelin pomiędzy krokwiami) sufitów podwieszanych (ze względu na lekkość) oraz elementów systemów wentylacji oraz klimatyzacji (rur i przewodów).

Wełna mineralna a bezpieczeństwo dla zdrowia

Na temat rzekomej szkodliwości wełny mineralnej dla zdrowia istnieje wiele obaw i krążących mitów. Jednak według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) jest to bezpieczny materiał izolacyjny, pod warunkiem, że prace z nią są wykonywane zgodnie z zaleceniami producenta oraz przy użyciu odpowiednich środków BHP. Pewne obawy dotyczące zdrowia mogą budzić składniki używane do produkcji wełny mineralnej, takie jak żywica fenolowo-formaldehydowa, stanowiąca lepiszcze. Jednak związki chemiczne w niej zawarte, występują w niewielkich ilościach i są związane w strukturze tego materiału. Dlatego możliwość ich emisji jest niewielka, ponadto powstają nowoczesne technologie proodukcji, w których ilość formaldehydu użytego do wytwarzania wełny zostaje ograniczana. Produkty posiadające oznakowanie EUCEB, od Stowarzyszenia Producentów Wełny Mineralnej: Szklanej i Skalnej MIWO, nie są klasyfikowane, jako rakotwórcze. Dlatego nic nie stoi na przeszkodzie, aby oba rodzaje wełny wykorzystać do ocieplenia np. budowanego domu jednorodzinnego.

Podsumowanie

Obydwa rodzaje wełny mineralnej posiadają doskonałe właściwości termoizolacyjne i akustyczne, wykazują dużą paroprzepuszczalność, trwałość i odporność na ogień. Ta ostatnia cecha to znacząca różnica w porównaniu do popularnego styropianu, który ponadto cechuje się mniejsza nasiąkliwością i dłuższym czasem schnięcia po zawilgoceniu. Hydrofobizowane włókna obydwu rodzajów wełny wykazują odporne na niewielkie zawilgocenia wchłonięta woda. Trwałe uszkodzenie tego materiału nastąpi dopiero po zalaniu go woda na dłuższy czas. Dlatego wełna mineralna posiada szerokie zastosowanie w budownictwie. Wełna mineralna wykorzystywana jest nie tylko jako izolacja termiczna, ale i (w połączeniu z filiami paroizolacyjnymi) do wykonania izolacji przeciwwilgociowej w zewnętrznych ścianach budynków, dachu i poddasza. Wykazuje odporność na osadzanie się wilgoci i chroni przed rozwojem pleśni. Może być też zastosowana tylko, jako wygłuszenie ścian w takich obiektach, jak mieszkania i budynki wielorodzinne oraz biura, hotele czy sale konferencyjne. Do ocieplenia stropów i ścian wewnętrznych doskonale nadają się oba rodzaje wełny, także w sytuacji, gdy będą oddzielać pomieszczenia ogrzewane od nieogrzewanych. W przypadku ścianh działowych wykonanych z płyt gipsowo-kartonowych warto wybrać na wełnę szklaną.

Jednak jeśli chodzi o ocieplenie ścian zewnętrznych, zdecydowanie lepszym wyborem jest ta skalna. Jest znacznie sztywniejsza. Jej wymiary nie podlegają wahaniom. Dla wielu inwestorów liczy się głównie niska cena materiałów budowlanych – tu wełna szklana wypada lepiej, jednak skalna oferuje większą wytrzymałość mechaniczną i termiczną oraz lepszą izolację akustyczną. W przypadku wykonywania izolacji cieplnej kominów w grę wchodzi tylko materiał pochodzenia skalnego. W miejscach narażonych na duże obciążenia lepiej zastosować wełnę skalną o dużej gęstości, oznaczającej większą wytrzymałości na ściskanie. Jeśli nasza przestrzeń do składowania materiałów budowlanych jest ograniczona, przewaga jest po stronie wełny szklanej, która po skompresowaniu zajmuje znacznie mniejszą objętość. Warto wiedzieć, że włókna wełny szklanej, mogą powodować podrażnienia, dlatego podczas prac związanych z wykonywaniem termoizolacji trzeba zakładać rękawice, maseczki i okulary ochronne. Wełna skalna mniej podrażnia drogi oddechowe i skórę, niemniej jednak także trzeba stosować wspomniane środki BHP. Na koniec zaznaczmy, że wełna mineralna jest bardzo ekologiczna. Jako produkt naturalny nie wchodzi w interakcje ze środowiskiem naturalnym, ponadto podlega całkowitemu recyklingowi – w odróżnieniu od np. styropianu.

Pogłębiaj swoją wiedzę, czytaj poradniki

Opracowanie redakcja : (T.H.)

Materiał objęty prawem autorskim. Publikacja w części lub w całości wyłącznie za zgodą redakcji portalu www.ogrzewnictwo.p