Styropian grafitowy - czy takie ocieplenie domu się opłaca? Porównujemy właściwości i ceny

Styropian grafitowy pojawia się nie tylko jako ocieplenie nowoczesnych i luksusowych domów, ale jest też coraz częściej wybierany przez inwestorów budujących tańsze i mniejsze domy. Czy zatem opłaca się zmiana styropianu białego na grafitowy?

Styropian grafitowy (lub szary styropian - obie nazwy funkcjonują na rynku) powstaje w ten sam sposób, co tradycyjny styropian biały. Jedyną różnicą jest obecność grafitu, który dodaje się w trakcie produkcji do spienionego polistyrenu. W efekcie, otrzymuje się styropian o szarym zabarwieniu, ale co ważniejsze – również o podwyższonej izolacyjności termicznej. Jakie korzyści i problemy wynikają z właściwości styropianu grafitowego?

Spis treści

1. Zalety styropianu grafitowego
2. Czy szary styropian jest cieplejszy od białego?
3. Przygotowania do montażu styropianu grafitowego
4. Klej do styropianu grafitowego
5. Montaż styropianu grafitowego – jakie trudności na nas czekają?
6. O ile zmniejszymy grubość ocieplenia stosując styropian grafitowy
7. Jak samemu obliczyć, ile styropianu grafitowego potrzebujemy zamiast białego?
8. O ile zwiększymy izolacyjność termiczną ściany przy tej samej grubości ocieplenia?
9. Styropian grafitowy w domu pasywnym
10. Ile kosztuje ocieplenie styropianem grafitowym - cena

Zalety styropianu grafitowego

Zaostrzające się warunki techniczne dotyczące maksymalnego współczynnika przenikania ciepła przez ściany zewnętrzne, powodują, że inwestorzy są zmuszeni ocieplać swoje domy coraz grubszymi warstwami izolacji. Generalnie jest to opłacalne, ponieważ więcej ocieplenia oznacza niższe rachunki za ogrzewanie.

Niestety, każdy centymetr więcej izolacji powoduje konieczność zastosowania szerszych parapetów i obróbek blacharskich. Okna osadzone na granicy muru ocieplonego bardzo grubą termoizolacją wyglądają jak schowane w elewacji. W takiej sytuacji do wnętrza wpada mniej światła, a jak wiadomo, doświetlenie pomieszczeń ma wpływ na nasze samopoczucie i powoduje dodatkowe zyski cieplne. Ponadto, gdy przy grubym ociepleniu, wstawimy małe okna, to z zewnątrz będziemy mogli podziwiać komiczny efekt tzw. okna strzelniczego - niczym w starym zamku.

Jednym z rozwiązań tego problemu jest ciepły montaż okien wysuniętych w warstwę ocieplenia. Jest to jednak drogie wyjście i ciągle mało popularne w naszym kraju. Przewidziane jest głównie dla inwestorów, którzy chcą osiągnąć standard domu energooszczędnego lub pasywnego. W takiej sytuacji z pomocą przychodzi styropian grafitowy.

Czy szary styropian jest cieplejszy od białego?

Styropian grafitowy to najcieplejszy z dostępnych styropianów, jeśli nie będziemy brać pod uwagę polistyrenu ekstrudowanego, często mylonego ze styropianem, nazywanym fachowo polistyrenem ekspandowanym. O tym, jak się przedstawia izolacyjność termiczna danego materiału, informuje współczynnik przewodzenia ciepła lambda [λ]. Im jego wartość niższa, tym lepiej. O ile więc tradycyjne materiały ociepleniowe mogą się poszczycić lambdą na poziomie 0,044-0,035 W/(m.K), o tyle dla styropianu grafitowego wartość tego współczynnika wynosi 0,030-0,033 W/(m.K). Niska lambda to czysty zysk, zwłaszcza gdy zamierzamy budować dom energooszczędny lub pasywny. Wówczas trzeba tak ocieplić budynek, żeby współczynnik przenikania ciepła przez ściany zewnętrzne nie przekroczył 0,15-0,10 W/(m2.K). Gdy stosujemy materiał o wysokiej wartości λ, musimy ocieplać grubo, gdy lambda jest niska, wtedy przy cieńszej warstwie osiągniemy ten sam, a nawet lepszy rezultat. Przykładowo 20 cm warstwy styropianu o współczynniku lambda 0,044 W/(m.K) ma mniejszą izolacyjność niż 15 cm o współczynniku lambda 0,031 W/(m.K).

Przygotowania do montażu styropianu grafitowego

Styropian grafitowy ma takie same właściwości pod względem przyczepności kleju jak styropian biały i nie ma obowiązku dodatkowego szlifowania przed przyklejeniem. Jednak przetarcie powierzchni styropianu przed przyklejeniem (niezależnie od jego koloru) poprawia przyczepność kleju do mocowania. Operację szlifowania powierzchni należy obowiązkowo wykonać  na wierzchniej stronie, przed zatopieniem  siatki.

Klej do styropianu grafitowego

Niektórzy producenci zalecają klejenie płyt styropianu grafitowego przy użyciu kleju uniwersalnego przeznaczonego do zatapiania siatki i do mocowania styropianu, a nie tylko kleju do styropianu.  Zawsze należy sprawdzić, jakie zalecenia dotyczące systemu ociepleń ma jego producent. Należy stosować rozwiązanie jednego producenta, którego kompletny system został przebadany i posiada krajową lub europejską ocenę techniczną (KOT lub EOT). W innym przypadku ewentualne reklamacje gwarancyjne zostaną odrzucone. Doświadczenie mówi jednak, że jeśli kupimy naprawdę dobry klej do styropianu, to będzie się on spraw

Warto przypomnieć, że każdy styropian powinno się przyklejać metodą obwodową-punktową (nazywaną potocznie „na ramkę i placki”). Po nałożeniu kleju, powinien się on znajdować na co najmniej 40% powierzchni płyty. Metoda punktowa nie powinna być już stosowana, ale ciągle wielu wykonawców przykleja styropian wyłącznie na „placki”, upierając się, że robią tak od lat i jest dobrze. Ten błąd może powodować odpadanie płyt, a zwłaszcza tych wykonanych ze styropianu grafitowego.

Przeczytaj także:

• Ocieplanie domu. Jak je poprawnie wykonać? >>

Aby mieć pewność, czy nasz klej się sprawdzi, dobrze poświęcić trochę czasu na przeprowadzenie testu przyczepności. W tym celu należy wyciąć ze styropianu trzy próbki o wymiarach 10x10 cm, przeszlifować je i odpylić, a następnie przykleić do ściany. Po 2-3 dniach należy spróbować ręcznie oderwać styropian, w kierunku prostopadłym do ściany. Test wypadł pozytywnie, jeśli zniszczeniu ulegnie styropian. W przypadku gdy oderwiemy styropian razem z klejem, test jest niezaliczony, a my powinniśmy poszukać innego kleju.

Montaż styropianu grafitowego – jakie trudności na nas czekają?

Głównym mankamentem styropianu grafitowego jest konieczność chronienia go przed wysokim nasłonecznieniem. Grafitowe płyty bardziej się nagrzewają niż białe białe (jak każdy przedmiot ciemnego koloru), co powoduje powstawanie dużych naprężeń z powodu rozszerzalności temperaturowej. Jeśli przykleimy do nagrzanej słońcem i nieosłoniętej siatką ochronną ściany taki  styropian, to nocą, gdy temperatura spadnie, płyty mogą się skurczyć i zauważymy 2-3 mm przerwy między nimi (należy je wypełnić, np. niskorozprężną pianką PU).

Jeśli będziemy składować styropian w odpowiednich warunkach, ale po przyklejeniu elewacja będzie odsłonięta i mocno nasłoneczniona, wtedy ściśle przylegające do siebie płyty zaczną się nagrzewać, rozszerzać i rozpychać między sobą. To również może doprowadzić do ich odpadania. Dlatego stosowanie siatek ochronnych na rusztowaniach jest obecnie optymalnym rozwiązaniem zabezpieczającym prace ociepleniowe. Zalecanym rozwiązaniem jest również składowanie styropianu grafitowego w miejscu nienasłonecznionym, a także osłanianie elewacji i możliwie szybkie położenie siatki i tynku. Na pewno w grę nie wchodzi zostawienie domu na zimę, wyłącznie obłożonego styropianem.

Należy wspomnieć, że niektórzy producenci starają się już reagować na trudności z nagrzewaniem się styropianu grafitowego i na rynku można spotkać styropiany zespolone. Są one pokryte cienką białą warstwą, której celem jest odbijanie promieni słonecznych. Powinno się to przełożyć na uproszczenie składowania i montażu.

O ile zmniejszymy grubość ocieplenia stosując styropian grafitowy

Najprościej możemy to sprawdzić na konkretnym przykładzie. Jako materiał do budowy ścian przyjmijmy popularny pustak ceramiczny o grubości 25 cm i współczynniku przewodzenia ciepła λ = 0,313 W/(m·K) murowany na zaprawę zwykłą. Sprawdźmy, ile styropianu potrzeba, aby osiągnąć wymagany w latach 2017-2020 współczynnik przenikania ciepła dla ściany U = 0,23 W/(m²·K).

Do obliczeń użyto wzorów:

U = 1/R, gdzie:

R = d₁/ λ₁ + d₂/ λ₂ - dla ściany dwuwarstwowej

λ – współczynnik przewodzenia ciepła materiału 1 i 2

d - grubość materiału 1 i 2 wyrażona w metrach

Z obliczeń wynikałoby, że na zamianie styropianu białego na grafitowy, możemy zaoszczędzić od około 2 cm do 5,5 cm grubości ocieplenia. Jednak gdy sprawdzimy oferty producentów, to okaże się, że możemy mieć poważne problemy ze znalezieniem produktu o grubości np. 11 lub 14 cm. Można zatem wysnuć krótki wniosek – 15 cm styropianu białego można zamienić na 12 cm styropianu grafitowego. Zyskujemy 3 cm na grubości ocieplenia, dzięki czemu wpuścimy do wnętrza więcej światła.

Jak samemu obliczyć, ile styropianu grafitowego potrzebujemy zamiast białego?

Potrzebna będzie do tego projektowana grubość ocieplenia, λ styropianu białego i λ styropianu szarego, który planujemy kupić. Załóżmy, że w projekcie przewidziane jest 15 cm (czyli 0,15 m) styropianu białego o λ = 0,040 W/(m·K), a chcemy wymienić go na styropian grafitowy o λ = 0,031 W/(m·K). Robimy szybkie obliczenie:

λ styropianu szarego * projektowana grubość styropianu białego:

0,031 * 0,15 = 0,00465

i dzielimy to przez projektowaną λ styropianu białego:

0,00465 / 0,040 = 0,11625 m = 11,625 cm ≈ 12 cm

Pamiętajmy, że wynik należy zaokrąglić w górę, nawet jeżeli otrzymalibyśmy 11,2 cm. Gdybyśmy przyjęli 11 cm, to otrzymamy ścianę gorszą termicznie od projektowanej.

O ile zwiększymy izolacyjność termiczną ściany przy tej samej grubości ocieplenia?

Drugą korzyścią z wykorzystania styropianu grafitowego przy zachowaniu pierwotnie planowanej grubości ocieplenia jest zwiększenie izolacyjności ściany. Sprawdźmy, jakie U otrzymamy przy założeniu stałej 15 cm warstwy styropianu. Materiałem konstrukcyjnym jest pustak ceramiczny z poprzedniego przykładu.

W tym przypadku przy zamianie styropianu białego na grafitowy otrzymamy ścianę o współczynniku przenikania ciepła U od 0,187 do 0,170 W/(m²·K). Warto zauważyć, że w tym przypadku U jest znacznie mniejsze niż 0,20 W/(m²·K), czyli otrzymaliśmy ścianę spełniającą warunki techniczne na rok 2021.

Styropian grafitowy w domu pasywnym

Styropian grafitowy jest bardzo przydatny w domach, które chcą osiągnąć miano energooszczędnych i pasywnych. Unijne wymagania dla ścian w budynku w standardzie NF15, dla stref klimatycznych I, II i III, które obejmują większość naszego kraju, wynoszą 0,12 W/(m²·K). W tym przykładzie, jako materiał konstrukcyjny założymy bloczki z betonu komórkowego o grubości 24 cm i współczynniku λ = 0,105 W/(m·K). Aby otrzymać ścianę o U = 0,12 W/(m²·K), konieczne byłoby zastosowanie następujących grubości:

Co w praktyce oznacza 18-20 cm dla styropianu grafitowego i co najmniej 23 cm dla białego. Płyt białego styropianu o takiej grubości nie dostaniemy na rynku, więc trzeba przyjąć 24 cm (2 x 12 cm). W obu przypadkach są to już grube warstwy ocieplenia, więc co najmniej 4 cm zysku na grubości ocieplenia, znacząco wpłynie na estetykę budynku. Nie wspominając o tym, że wystarczy nam jedna warstwa zamiast dwóch, co skróci czas robót i zmniejszy ryzyko popełnienia błędów.

Ile kosztuje ocieplenie styropianem grafitowym - cena

Izolacyjność termiczna to nie jedyna cecha styropianu. Liczą się także wytrzymałość na zginanie, na rozciąganie, odkształcalność, dokładność wymiarowa czy stabilność wymiarowa w wysokich temperaturach. Dlatego przybliżanie cen jest bardzo utrudnione. Można znaleźć styropian grafitowy, który będzie tańszy od styropianu białego. Jego jakość może być jednak wątpliwa, co okaże się dopiero w trakcie ocieplania lub użytkowania domu. Porównaliśmy zatem ceny styropianów bardziej znanych marek z kilku sklepów. Średnie ceny kształtują się następująco:

Co może przykuć naszą uwagę, to fakt, że między styropianem białym a grafitowym nie ma przepaści cenowej. Przejście między nimi jest płynne. Duża różnica jest za to w parametrach - za niewiele większą cenę otrzymujemy produkt, którego λ jest aż o 0,005 W/(m·K) lepsza.

Policzmy, ile wyniesie koszt metra kwadratowego ocieplenia. Najpopularniejsze są styropiany grafitowe o λ = 0,031 W/(m·K) i białe o λ = 0,040 W/(m·K). Z poprzednich przykładów wiemy, że grafitowego potrzebujemy 12 cm, a białego 15 cm. Cenę metra kwadratowego otrzymamy, mnożąc cenę za m³ przez potrzebną grubość. Nie bierzemy pod uwagę pozostałych elementów systemu ocieplenia, ponieważ nie różnią się one dla obu styropianów. Zakładamy, że w obu przypadkach kupilibyśmy klej dobrej klasy, który poradzi sobie z każdym styropianem.

Styropian grafitowy - 294 zł/m³ * 0,12 m = 35,28 zł/m²

Styropian biały - 224 zł/m³ * 0,15 m = 33,6 zł/m²

Wynik może się okazać sporym zaskoczeniem, ponieważ styropian grafitowy do tej pory uchodził za produkt dla wymagających i zamożnych inwestorów, a okazuje się, że można nim ocieplić dom za cenę podobną do styropianu białego.

Wybierając styropian grafitowy zyskamy cieńsze ściany, dzięki którym wnętrza będą lepiej doświetlone. Ceną tego będzie konieczność lepszego dbania o płyty na etapie składowania i montażu. Dużo zależy też od naszej ekipy. Jeśli zauważymy, że wykonawca tylko udaje, że wie, jak się obchodzić z szarym styropianem, lepiej zmienić styropian na biały lub zmienić ekipę.