Dlaczego płyta piankowa z PVC zapewnia lepszą izolację termiczną niż sklejka?

Sklejkę stosuje się jako okładzinę, tylną ściankę szafek oraz podłoże do tablic informacyjnych, ponieważ jest tania, dobrze znana i wystarczająco sztywna, by utrzymać śrubę. Co rzadko pojawia się w arkuszu specyfikacji technicznej, to zachowanie jej właściwości termicznych po wchłonięciu wilgoci. Sucha płytka sklejki wydaje się na papierze rozsądnym materiałem izolacyjnym. Wilgotna – nie. Porównanie płyty piankowej PVC ze sklejką dotyczy mniej tego, który materiał ma wyższą wartość R w warunkach laboratoryjnych, a bardziej tego, który materiał nadal zachowuje jakąkolwiek wartość R po sezonie spędzonym w wilgotnej jamie ściennej lub pomieszczeniu o wysokiej wilgotności.

Wartość podana w arkuszu danych technicznych sklejki odnosi się do suchej płytki

Opublikowane wartości oporu cieplnego (R) dla sklejki oscylują wokół 1,25 na cal grubości dla typowych gatunków drewna miękkiego, zgodnie z podstawowymi danymi ASHRAE. Arkusz o grubości trzech czwartych cala osiąga wartość R bliską 3 – brzmi to imponująco w porównaniu z brakiem izolacji. Problem polega na tym, że drewno jest higroskopijne: osiąga stan równowagi z otaczającym powietrzem, a w wilgotnym klimacie lub w ścianie zawierającej instalacje sanitarne zawartość wilgoci w stanie równowagi wzrasta. Wraz ze wzrostem zawartości wilgoci przewodność cieplna drewna rośnie, co oznacza spadek rzeczywistej wartości R. Badania dotyczące zawartości wilgoci i przewodności cieplnej sklejki potwierdziły ten efekt doświadczalnie, a zmiana ta nie wynika z zaokrągleń.

Ten mechanizm ma znaczenie, ponieważ sklejka rzadko jest montowana w suchym, klimatyzowanym pomieszczeniu przez cały okres jej użytkowania. Znajduje się za obлицówką elewacyjną, pod membranami dachowymi, wewnątrz mebli łazienkowych oraz na tylnych stronach zewnętrznych tablic informacyjnych. Każde z tych miejsc zapewnia wilgoci drogę dostępu do warstw listewek.

Komórki zamknięte kontra otwarte włókna drewna

Płyty piankowe z PVC różnią się sposobem przetwarzania wilgoci na poziomie strukturalnym. Materiał ten wytwarzany jest z zamkniętą strukturą piankową, w której każda bańka gazu jest otoczona stałymi ściankami z PVC. Nie ma połączeń między kanałami, przez które woda ciekła by przez całą grubość płyty. Płyty o standardowej gęstości wykazują pochłanianie wody poniżej 0,5 % masy po 24-godzinnym zanurzeniu, a płyty wytwarzane metodą Celuka z gęstą warstwą powierzchniową mogą osiągać jeszcze niższe wartości. Jest to zupełnie inny rząd wielkości niż w przypadku sklejki, która w tym samym teście może przyjąć od 15 do 30 % własnej masy wody i zwiększyć swoją grubość o 10–15 %.

Praktyczna konsekwencja dla izolacji jest prosta. Materiał, który nie pochłania wody, zachowuje swoją suchą przewodność cieplną. Materiał, który pochłania wodę, tej przewodności nie zachowuje. Płyta z PVC nie wymaga bariery parowej ani uszczelnienia krawędzi w celu ochrony rdzenia, ponieważ jej rdzeń jest od początku hydrofobowy i ma strukturę zamkniętej komórki. Przecięcie krawędzi nie zmienia charakteru odsłoniętych komórek – pozostają one takimi samymi zamkniętymi komórkami jak powierzchnia płyty.

Jak rzeczywiście wyglądają porównawcze wartości R

Porównania wartości R pomiędzy dwoma materiałami są trudne do przeprowadzenia, ponieważ różne źródła przeprowadzają testy przy różnych gęstościach i grubościach. Pianka z PVC komórkowego ma wartość R w zakresie od około 0,58 do 0,79 na cal w niektórych bazach danych inżynierskich, podczas gdy inne podsumowania określają ją bliżej 1 R na cal. Sklejka osiąga podobny nominalny zakres w stanie suchym, w zależności od gatunku drewna i gęstości. Różnica staje się widoczna w warunkach eksploatacyjnych, a nie w katalogu.

Przeczytaj tabelę uczciwie – i ujawni się wzór. Płyta piankowa z PVC nie jest izolacją wysokiej wydajności w takim sensie, jak poliizocyjanurat lub ekstrudowana piana polistyrenowa. Jej sucha wartość R na cal jest umiarkowana. To, co robi lepiej niż sklejka, to utrzymywanie początkowej odporności cieplnej. W suchym, chronionym układzie różnica może być niewielka. W wilgotnym układzie strona porównania ze sklejką traci na znaczeniu.

Układ ściany pokazujący różnicę w użytkowaniu

W ramach projektu remontu budynku mieszkalnego położonego nad morzem wymieniono uszkodzoną sklejkę pełniącą funkcję osłony pod tynkiem cementowo-cementowym. Pierwotny układ składał się ze sklejki z folią budowlaną; przez kilka sezonów osłona ta wchłonęła wystarczającą ilość wilgoci przy dolnej płycie, co spowodowało jej rozdęcie i odwarstwienie. Skarga właściciela dotycząca izolacji termicznej nie była nagła, ale skany termowizyjne wykazały pasy chłodu wzdłuż wilgotnych fragmentów ściany, gdzie sklejka nasiąkła wodą. Osłona działała jako mostek cieplny dokładnie tam, gdzie była najbardziej nasiąknięta.

Zamiennym elementem była płyta piankowa z PVC, użyta jako warstwa okładzinowa za tą samą elewacją. Płyta nie została wybrana jako główny materiał izolacyjny. Wybrano ją dlatego, że jej właściwości termiczne nie ulegają zmianie, gdy przestrzeń w ścianie nasiąka wilgocią. Rok później obraz podczerwieni był jednolity. To właśnie ten argument przedstawiono na jednym zdjęciu: płyta z PVC nie musiała być lepszym izolatorem już pierwszego dnia. Musiała zachować te same właściwości izolacyjne w czterysta dzień.

Gdzie zastosowanie płyty piankowej z PVC jest błędne

Czciwa praca z specyfikacjami oznacza podawanie ograniczeń. Płyty piankowe z PVC nie mogą zastąpić pokryć konstrukcyjnych we wszystkich jurysdykcjach, a ich dopuszczalne rozpiętości oraz wartości wytrzymałości na wyciąganie kołków należy sprawdzić w odniesieniu do obciążeń, jakie będzie przenosić cała konstrukcja. Ponadto zakres temperatur topnienia i mięknięcia tych płyt jest niższy niż drewna, dlatego przy projektowaniu elementów w pobliżu źródeł ciepła lub w konstrukcjach odpornych na ogień należy kierować się wynikami badań całej zmontowanej konstrukcji, a nie tylko danymi technicznymi samej płyty. Co więcej, jeśli chodzi o czystą odporność termiczną na cal grubości, specjalistyczne sztywne izolacje piankowe osiągają lepsze wyniki. Zastosowanie płyt piankowych z PVC uzasadnia ich odporność na wilgoć i trwałość, a nie maksymalna wartość współczynnika R.

Istnieje również wymiar kosztowy. Sklejka pozostaje tańsza za arkusz na wielu rynkach. Porównanie zmienia się, gdy uwzględnia się koszty cyklu życia związane z uszkodzeniami spowodowanymi wilgocią, koniecznością powtórnego wykonania prac oraz wymianą podłoża – jednak ta zmiana zależy od rzeczywistego stopnia narażenia danej konstrukcji. Sucha, klimatyzowana przegroda wewnętrzna nie wymaga podłoża odpornego na wilgoć. Pomieszczenie mokre, fasada przybrzeżna lub wykładzina pomieszczenia chłodniczego już tak.

Hangzhou Oufei New Material Co., Ltd. produkuje płyty piankowe z PVC w ramach szerszej oferty profili WPC i PVC, przy użyciu linii wytłaczania oraz systemów kontroli jakości zaprojektowanych tak, aby zapewnić stałą gęstość i jednolitą warstwę powierzchniową. Dla zakupujących porównujących różne podłoża pytanie, które ma realne znaczenie, nie brzmi: „Która płyta ma wyższą, pojedynczą wartość współczynnika R podaną w suchym arkuszu danych technicznych?”. Pytanie brzmi raczej: „Która płyta zachowa swoje właściwości termiczne i wymiarowe w warunkach cyklicznej ekspozycji na wilgoć, jaką rzeczywiście stworzy dana budowla?”