JAKĄ GRUBOŚĆ STYROPIANU WYBRAĆ ?

Temat grubości ocieplenia i współczynnika przenikania ciepła U pojawia się często, na mojej ulubionej facebook’owiej grupie „Budowa domu”. Zwykle inwestorzy zwiększają grubość izolacji zgodnie z aktualną modą. Jeszcze 10 lat temu, polecanym optimum było 10 cm, 5 lat temu 15 cm a teraz bez minimum 20 cm izolacji, najlepiej styropianu grafitowego o niskiej lambdzie, to ani rusz. Będzie zimno i będzie grzyb, a rachunki za ogrzewanie zjedzą 2/3 domowego budżetu. No, tak wynika z tego co można wyczytać w internecie. A jaka jest prawda? 

Pierwsza rzecz, o której w pogoni za centymetrami inwestorzy zapominają to jakość prac. Najlepszy materiał izolacyjny, o najniższej lambdzie straci wszystkie swoje zalety jeśli będzie źle zabudowany w konstrukcji – mostki termiczne skutecznie wychłodzą dom, a w najgorszym wypadku przemarzanie i w konsekwencji zawilgocenie może doprowadzić do powstania „grzyba” i degradacji przegrody. Dokładność i eliminacja potencjalnych mostków termicznych jest kluczem do skutecznej izolacji. Dopiero gdy tego dopilnujemy, możemy zacząć walczyć o jak najniższy współczynnik przenikania ciepła.

Druga to rzecz, o której trzeba pomyśleć to to, czy chcemy mieć jak najniższe „U” przegrody (no, na pewno niższe niż szwagier!) bez względu na koszty czy chcemy dobrać racjonalną grubość izolacji wynikającą z rachunku ekonomicznego. Jeśli należysz do pierwszej grupy, to od razu Ci powiem – minimum socjalne na 2017 rok to 20 cm styropianu o lambdzie minimum 0,035 lub analogiczna wełna. Jeśli tak zrobisz to fachowcy z Facebooka przyklasną i nie będą się z Ciebie śmiać. A czy to się opłaca? To w końcu sprawa drugorzędna. Jeśli jednak chcesz się dowiedzieć jaka grubość jest ekonomicznie uzasadniona, zapraszam dalej.

Plik w oryginalnej rozdzielczości zapisze się na dysku Twojego komputera po kliknięciu na grafikę 

Na powyższym wykresie przedstawiono zmianę wartości współczynnika U w zależności od grubości izolacji oraz lambdy użytego materiału (może być to wełna, styropian, pianka itd). Jak widać sens zwiększania grubości ocieplenia kończy się w granicach 25-30 cm. Poprawa izolacyjności cieplnej przegrody powyżej tej grubości jest symboliczna. Pamiętajcie również, że wykres przedstawia wyłącznie sam materiał izolacyjny bez warstwy konstrukcyjnej (np. pustak ceramiczny, beton komórkowy) która również poprawia współczynnik przenikania ciepła.

Rachunek opłacalności inwestycji przeprowadza się w oparciu o wskaźnik NPV (Net Present Value, wartość zaktualizowana netto) czyli dyskontową metodę oceny przedsięwzięć inwestycyjnych. Brzmi strasznie? No, to w końcu ekonomia. Wartość tego wskaźnika pokazuje sumaryczne korzyści finansowe po odjęciu jednorazowych nakładów (takich jak: robocizna, koszt materiałów itp.) w odniesieniu do roku w którym rozpoczęto użytkowanie domu. Jeśli w zakładanym okresie użytkowania domu n (zwykle n=30 lat) wskaźnik NPV jest dodatni to inwestycja jest opłacalna. Można wykonać też analizę wariantową, uwzględniając różne grubości i rodzaje izolacji czy też różne technologie wykonania i porównać wartość wskaźnika NPV – najkorzystniejszy będzie wariant o największej wartości.

Wartość wskaźnika NPV w przypadku wykonania przegrody wyznaczamy z zależności:

Po kilku przekształceniach, które pominę dochodzimy do interesującej nas zależności opisującej optymalną grubość izolacji termicznej:

gdzie:

n – liczba lat eksploatacja budynku związana z ekonomicznie uzasadnionym okresem użytkowania

s – stopa wzrostu kosztu ogrzewania ponad stopę spadku wartości pieniądza w czasie [%],

r – stopa dyskontowa uwzględniająca spadek wartości pieniądza, [%],

i – rok użytkowania budynku,

K₀ – nakłady finansowe poniesione w roku początkowym na wykonanie izolacji termicznej, zł,

delta_K_t – uzyskanie w roku t zmniejszenie kosztu ogrzewania, zł,

K – koszt 1m3 zużytego materiału termoizolacyjnego, zł/m3,

λ – współczynnik przewodzenia ciepła materiału podstawowej izolacji cieplnej,

R₀ – opór cieplny przenikania przez przegrodę bez termoizolacji, m2*K/W,

S_d – liczba stopniodni ogrzewania,

G – koszt energii, zł/GJ

Do szacunkowej analizy można przyjmować: n = 30 lat, r = 2,83%, s = 2,5%, S_d = 3876, G – energia elektryczna G-11 – 120,94zł/GJ, G-12 – 52,53zł/GJ, gaz ziemny 41,68 zł/GJ, olej opałowy 66,41 zł/GJ.

Krótko podsumowując powyższy temat – optymalna grubość izolacji jest silnie uzależniona od cen nośnika energii jakiego używamy w domu oraz współczynnika przewodzenia ciepła przegrody. Po szacunkowej analizie, uwzględniając powyższe założenia można stwierdzić, że: dla energii elektrycznej (taryfa G-11) optymalna grubość ocieplenia to 25-30 cm, dla energii elektrycznej (taryfa G-12) 15-20 cm, dla oleju opałowego 16-22 cm, dla gazu ziemnego 14-18 cm. 
Czyli założenie, że 20 cm ocieplenia to minimum socjalne w dzisiejszych czasach jest całkiem prawdziwe. 

- Piotr