Wełna mineralna: skalna czy szklana? [porównanie parametrów]

Jednym z najbardziej znanych i najpopularniejszych materiałów izolacyjnych jest wełna mineralna. Czym dokładnie się ona charakteryzuje, gdzie można ją zastosować i jak wygląda montaż wełny mineralnej krok po kroku? Odpowiedzi na te pytania znaleźć można poniżej.

Co to jest i jak powstaje wełna mineralna?

Wełna mineralna jest materiałem izolacyjnym, który produkuje się z surowców naturalnych. Co ciekawe, w trakcie jej wytwarzania, w procesie technologicznym, prawie 100% odpadów tych surowców powraca do cyklu produkcyjnego. Wełnę mineralną dzieli się na skalną oraz szklaną, a powstają one (jak sama nazwa wskazuje) z surowców mineralnych, w następujący sposób:

1. Skalna – produkowana jest z bazaltu, przez wytapianie w temperaturze ponad 1 400°C.
2. Szklana – produkowana jest z piasku kwarcowego oraz stłuczki szklanej, przez wytapiane w temperaturze około 1 000°C.

W procesie produkcji wełny, do tych surowców dodawane są także:

• dolomit,
• gabro,
• wapień.

Następnie, stopiony bazalt albo szkło (już razem z dodatkami), poddawane są procesowi rozwłókniania. Powstają wtedy włókna: kamienne albo szklane, do których dodaje się tzw. lepiszcze. To właśnie dzięki strukturze włóknistej, produkty z wełny mineralnej mają wiele unikalnych właściwości, które umożliwiają wszechstronne zastosowanie tego materiału.

Warto wiedzieć, że pomysł na technologiczny proces produkcji wełny mineralnej zaczerpnięty został ze zjawiska przyrody, jakim jest wybuch wulkanu. W ubiegłym wieku odkryto bowiem, że w czasie erupcji tworzą się specyficzne włókna mineralne, które podobne są do strzępków wełny. Dzieje się tak, ponieważ roztopiona lawa (o temp. ponad 1500ºC) z niezwykłą siłą, w postaci ognistych fontann, jest wyrzucana z wnętrza wulkanu do atmosfery. Nim opadnie na ziemię, jest schładzana przez wiatr i wtedy zamienia się właśnie w charakterystyczne włókna. Właśnie taki wytwór sił natury — czyli włókno, w połączeniu z nowoczesnymi technologiami i w odpowiedzi na potrzeby ludzi, doprowadził do opracowania przemysłowego procesu produkcji wełny. Teraz wykorzystuje się ją w budownictwie jako materiał na ocieplenie domu, ale też w wielu innych branżach. Z jednego metra sześciennego kamienia albo szkła otrzymuje się około 60 m3 gotowych wyrobów z wełny mineralnej. Wełna mineralna występuje zazwyczaj w postaci płyt oraz mat. Te pierwsze mogą różnić się między sobą twardością oraz gęstością, o czym trzeba pamiętać podczas planowania ociepleń konkretnych elementów budynku. Wełna mineralna wyróżnia się spośród innych materiałów izolacyjnych, ponieważ łączy w sobie wiele zalet, o czym dalej.

Wełna mineralna

Dokładne techniczne oraz użytkowe parametry wełny mineralnej zależne są od jej:

• struktury (która może być zaburzona, prostopadła albo równoległa do płaszczyzny płyty),
• dodatków,
• objętości.

Jednak oczywiście da się wymienić parametry ogólne, wspólne dla tego materiału izolacyjnego.

Są to:

• bardzo dobra izolacyjność termiczna (wełna mineralna posiada niski współczynnik przewodzenia ciepła),
• gwarantuje stabilność cieplną (niski współczynnik przewodzenia ciepła lambda mieści się tutaj w przedziale od 0,031 W/mK do 0,045; dlatego też zimą wełna nie dopuszcza do ulatniania ciepła na zewnątrz, a latem nie pozwala na nadmierne nagrzanie się budynku),
• niepalność oraz ognioodporność (wełna należy do najwyższej klasy A1, a więc nie rozprzestrzenia płomienia — może pełnić funkcję zapory ogniowej przez około 2h),
• paraprzepuszczalność (zapewnia odpowiedni mikroklimat wewnątrz pomieszczeń),
• odporność na działanie wilgoci,
• bardzo dobra izolacyjność akustyczna i tym samym możliwości pochłaniania dźwięków,
• stałość wymiarów i kształtów,
• stabilność termodynamiczna włókna,
• wytrzymałość mechaniczna (połączoną z naturalną sprężystością),
• odporność biologiczna i chemiczna (nie rozwijają się na niej grzyby i pleśnie).

W tym miejscu warto też obalić trzy główne mity, jakie powielane są na temat wełny mineralnej:

Wełna mineralna jest zbyt ciężka

Ciężar wełny mineralnej wynika z gęstości: kiedy jest ona większa, wełna jest bardziej skompresowana i twarda. Produkty o większej gęstości (tzn. cięższe) stosuje się tam, gdzie wymagane są wyższe parametry mechaniczne izolacji. Jest tak między innymi przy dachach płaskich w domach jednorodzinnych. Co ważne, wraz ze wzrostem ciężaru wełny mineralnej, zwiększa się odporność ogniowa elementów, w których jest ona stosowana. Warto też wiedzieć, że przy tej samej grubości, wełny o większej gęstości pozwalają na uzyskanie lepszych klas odporności ogniowej przegród budowlanych i skutecznie spowalniają rozprzestrzenianie się pożaru. Do tego, wyższy ciężar płyt z wełny mineralnej (jakie układa się na dachach domu), zapobiega porywaniu izolacji termicznej przez wiatr: leży ona stabilnie, nie przesuwa się i nie wymaga zastosowania “dociążeń” podczas jej montażu. Natomiast produkty o mniejszej gęstości można używać w tych miejscach, gdzie materiał izolacyjny powinien dostosować się do konstrukcji (np. między krokwiami).

Wełna mineralna jest szkodliwa dla zdrowia

Wbrew opinii, że stosowanie wełny mineralnej może indukować nowotwory płuc, liczne badania oraz analizy wskazały, że wełna mineralna (i jej włókna) nie stanowią czynnika wywołującego nowotwór. W roku 2001 Międzynarodowa Agencja nad Rakiem wydała też opinię, że włókna wełny skalnej nie są rakotwórcze.

Wełna mineralna jest nasiąkliwa

Pod uwagę trzeba wziąć fakt, że niemal wszystkie materiały budowlana w mniejszym czy większym stopniu podlegają wpływowi wody. Dlatego też najważniejsze jest, by je odpowiednio opakować, przechowywać oraz stosować zgodnie z zaleceniami producenta. I tak – wyroby z wełny mineralnej, które są fabrycznie zapakowane, ale przewidziane np. do magazynowania na zewnątrz, są odpowiednio zabezpieczone przed nasiąkaniem. Co więcej, wymagania normowe (PN-EN 13162), jakie dotyczą nasiąkliwości wodą przewidują, że w trakcie montażu tego materiału izolacyjnego dojść może do zawilgocenia ciągłymi opadami deszczu. Jest więc możliwe wystawienie wełny mineralnej na krótkotrwałe, albo długotrwałe działanie wody (24 godziny lub 28 dni). Produkty, które przeszły badania nasiąkliwości krótkotrwałej i długotrwałej oznaczane są symbolami WS i WL(P).

Obecnie też, wielu producentów stara się, by ich wyroby:

• nie chłonęły wilgoci z powietrza,
• miały znikomą wilgotność sorpcyjną.

Jest to możliwe dzięki temu, że w czasie ich produkcji do wełny dodawane są środki impregnujące, nadające jej cech hydrofobowych. Dzięki temu wszystkiemu wyroby z wełny mineralnej są trudnozwilżalne, w niewielkim stopniu wchłaniają wodę, a po wyschnięciu zachowują swoje parametry cieplne.

Czym różni się wełna skalna od wełny szklanej?

Nieprecyzyjnym stwierdzeniem (używanym niekiedy przez inwestorów, projektantów i wykonawców) jest mówienie jedynie o wełnie mineralnej. Sprowadza się tutaj bowiem razem dwa różne produkty, to znaczy wspomniane już wcześniej rodzaje tejże wełny:

• wełnę skalną,
• wełnę szklaną.

Obie wykorzystuje się w budownictwie, mają on też wiele podobnych właściwości, między innymi:

• dobrą izolację termiczną,
• dobrą izolację akustyczną,
• dobrą izolację przeciwogniową,
• identyczną paroprzepuszczalność.

Jednak można wymienić między nimi znaczące różnice. Przede wszystkim to, że do ich produkcji używa się innych surowców, mają one też nieco inne zastosowanie. Do ich cech charakterystycznych zaliczyć można to, że:

Wełna mineralna skalna

Produkuje się ją z bazaltu, gabro, dolomitu, kruszywa wapiennego, ale też z materiału pochodzącego z recyklingu, jakim są brykiety mineralne. Minerały roztapia się w “temperaturze wulkanicznej” i tym samym rozwłóknia. Powstałe włókna zlepia się specjalną żywicą i formuje konkretne produkty.

Z wełny skalnej powstać mogą:

• płyty,
• maty,
• otuliny,
• luźne strzępki wełniane, nazywane granulatem.

W takich płytach oraz matach, włókna mają najczęściej układ rozproszony. Jedynie w wełnie mineralnej lamelowej są one ukierunkowane prostopadle do powierzchni płyt. Wytwarzane z wełny skalnej płyty są niekiedy łączone fabrycznie z papą podkładową albo laminowane welonem szklanym.

Wełna mineralna szklana

Powstaje podobnie jak skalna, ale produkuje się ją z piasku kwarcowego oraz stłuczki szklanej (często pochodzącej z recyklingu). Z niej wytwarza się płyty i maty, gdzie układ włókien jest ukierunkowany równolegle do ich powierzchni. Wymaga to użycia przy ich produkcji większej ilości substancji zlepiającej, ale zarazem poprawia wiele parametrów, w tym na przykład zapewnia niski współczynnik przewodności cieplnej.

Oprócz tego, wełna skalna od wełny skalnej różni się także:

• odpornością na ściskanie – wełny szklanej raczej nie powinno się stosować w miejscach, gdzie izolacja poddawana byłaby dużym obciążeniom,
• sprężystością materiału – w czasie transportu wełna szklana może być kompresowana do mniejszej objętości, dzięki temu zajmuje mało miejsca, a po jej wypakowaniu następuje rozprężenie i powrót wełny do pierwotnej grubości; natomiast wełna skalna także może być kompresowana, jednak już w dużo mniejszym stopniu niż wełna szklana,
• elastycznością włókien – jest ona większa w wełnie szklanej, co sprawia, że lepiej dopasowuje się ona do nierówności podłoża,
• izolacyjnością ciepła – aby wełna skalna mogła dorównać szklanej (która ma doskonałe właściwości cieplne) pod tym względem, musi mieć ona nawet dwa razy większą gęstość,
• odpornością na ogień – choć obie wełny wykazują się tutaj świetnymi parametrami, to jednak w tym względzie trochę lepsza jest wełna skalna; dlatego często wykorzystuje się ją do izolowania kominków.

Jak więc widać, te dwa rodzaje wełny mineralnej, choć podobne w wielu właściwościach, posiadają także różnice.

Oba rozwiązania mają jednak swoich zwolenników, którzy twierdzą na przykład, że wełna szklana jest idealna do izolacji dachu skośnego (wełna dachowa), a wełna skalna bardzo dobrze sprawdza się w izolacji ścian zewnętrznych.

Zastosowanie wełny mineralnej szklanej i skalnej

Zarówno wełna mineralna skalna, jak i wełna mineralna szklana, pod względem swojej wszechstronności izolacyjnej są dosłownie nie do pokonania. Dlaczego? Ponieważ można z nich wykonywać różnego rodzaju izolacje cieplne, nawet te o znacznej odporności na obciążenia oraz odkształcenia. Odpowiednie dobrane powierzchni płyty oraz maty z wełny mineralnej sprawdzą się świetnie jako izolator ścian w metodzie lekko mokrej.

Można ocieplać nimi budynki dosłownie od piwnic aż po dach, czyli:

• dachy płaskie niewentylowane,
• dachy skośne i poddasza użytkowe,
• stropy,
• stropodachy niewentylowane,
• stropodachy wentylowane (poddasza nieużytkowe),
• szkieletowe ściany działowe,
• ściany dwuwarstwowe,
• ściany zewnętrzne trójwarstwowe,
• ściany zewnętrzne wykonane w technologii szkieletowej,
• fundamenty i podłogi na gruncie,
• podłogi na stropie drewnianym.

Trzeba jednak pamiętać, by wełna szklana była wykorzystywana tam, gdzie nie będą na nią działać zbyt duże obciążenia.

Będzie więc ona świetnym wypełnieniem izolacyjnym w ścianach trójwarstwowych, w konstrukcjach szkieletowych lub też belkowych. Kolejną ważną kwestią, którą trzeba wziąć pod uwagę, jeśli chodzi o zastosowania wełny mineralnej jest to, że produkowane z niej płyty i maty mogą się od siebie różnić (gęstością i twardością).

I tak na przykład:

• płyty z wełny mineralnej twarde — są zalecane do prac izolacyjnych wykonywanych na podłogach poddaszy użytkowych, stropodachów oraz ścian zewnętrznych,
• płyty z wełny mineralnej miękkie — są najlepsze do ocieplania poddaszy nieużytkowych, drewnianych stropów, a także podwieszanych sufitów.

Jeśli zaś chodzi o maty z wełny mineralnej, to są one produkowane z kamienia albo szkła i sprzedawane w postaci rulonów. Stosować je można zarówno na poddaszach użytkowych, jak i nieużytkowych, a także na podłogach (na legarach). Warto też wiedzieć, że wełna dostępna jest na rynku również “luzem” w postaci granulatu. Wykorzystuje się ją głównie do izolacji trudno dostępnych miejsc.

Obecnie znaleźć można bardzo szeroki asortyment wyrobów z wełny mineralnej (skalnej lub szklanej). Dzięki temu sprawdzi się ona do izolacji (termicznej i akustycznej) niemal wszystkich elementów budynku.

Wełna mineralna cena  i wymiary płyt

Przed zakupem materiałów izolacyjnych trzeba pamiętać, aby wszystkie elementy systemu ocieplania były ze sobą kompatybilne. Ważne jest to szczególnie dlatego, że późniejsza ewentualna naprawa (np. elewacji), ze względu na specyfikację techniczną materiałów będzie bardzo pracochłonna i kosztowna. Jeśli chodzi o wymiary produktów z wełny mineralnej skalnej i szklanej, to płyty (miękkie i twarde) mogą mieć maksymalnie 2 m długości i 120 cm szerokości. Natomiast ich maksymalna grubość to 0,20 metra.

Jeśli zaś chodzi o wymiary mat, to te:

• z wełny szklanej mają maksymalną długość – 11 metrów, szerokość – 1,20 metra, grubość – 0,25 metra;
• z wełny kamiennej mają maksymalną długość – 6,25 metra, szerokość – 1 metr, grubość – 0,20 metra.

Warto wiedzieć o tym, że kiedy szerokość produktu z wełny mineralnej nie będzie dopasowana np. do odległości pomiędzy belkami, to najlepszym rozwiązaniem będzie cięcie wełny po przekątnej. Wtedy obie części będzie można dopasować do żądanego wymiaru i nie będzie istotne to, czy wymiar ten będzie mniejszy, czy też większy od szerokości (albo długości) płyty lub odcinka maty. Co ważne te odcięte, niewielkie i trójkątne, fragmenty izolacji wcale nie muszą być odpadami. Mogą bowiem posłużyć do zaizolowania niedużych przestrzeni w połaci dachu. Jeśli chodzi zaś o ceny wełny mineralnej do ociepleń, to wahają się one w różnych przedziałach, jednak nie są aż tak wygórowane, jakby się mogło wydawać po ich fantastycznych właściwościach. Metr kwadratowy wełny mineralnej do ociepleń kosztuje średnio od 18 do 50 zł w matach i 20-34 zł w płytach. W hurtowniach oraz składach budowlanych niejednokrotnie można liczyć na kilkuprocentowy rabat jeśli zamawia się materiały budowlane na cały dom.

Montaż wełny mineralnej krok po kroku

Jeśli ociepla się ściany, stosując wełnę mineralną elewacyjną, bardzo ważne jest ich odpowiednie przygotowanie. Podłoże musi być równe, a tynk mocno związany ze ścianą. Dzień przez montażem izolacji, podłoże najlepiej oczyścić (za pomocą wody pod ciśnieniem) z kurzu i pyłu. Jednak, z racji tego, że wełna bardzo często służy do ocieplania poddaszy przy dachach skośnych, dobrze jest wiedzieć, jak po kolei powinien wyglądać taki montaż.

Montaż wełny mineralnej

1. Zmierzenie rozstawu krokwi i przycinanie wybranego produktu do pożądanego wymiaru.
2. Dopasowanie płyt z wełny mineralnej. Powinny być one o 2 cm szersze niż odległości pomiędzy krokwiami (w świetle). Dzięki temu płyty będą mogły samodzielnie się utrzymać (bez dodatkowego mocowania).
3. Ułożenie między krokwiami pierwszej warstwy ocieplenia. Wełnę mineralną wciska się, zwracając uwagę, by przylegała ona szczelnie: zarówno do siebie, jak i do krokwi. Trzeba tutaj zadbać o to, by nie wypychać na zewnątrz membrany dachowej. Na poddaszu szczelnym trzeba pozostawić szczelinę wentylacyjną (o grubości 3-6 cm).
4. Montaż rusztowania stalowego. Składa się ono z wieszaków w kształcie U i profili typu C. Wieszaki mocuje się do krokwi, a później przykręca do nich profile nośne. Resztki wełny (które pozostały po jej docinaniu) umieścić można w listwach rusztu, by stanowiły podparcie wełny pierwszej warstwy.
5. Ułożenie pod krokwiami drugiej warstwy ocieplenia. Jej celem jest likwidacja mostków termicznych. Wełnę mineralną układa się pod krokwiami, między listwami podwieszonego rusztu.
6. Ewentualny montaż paroizolacji. Folię paroizolacyjną montuje się jedynie w pomieszczeniach wilgotnych (kuchni i łazience), układając ją na zakładki i mocując taśmą dwustronnie klejącą (do spodu profili stalowych).
7. Przykręcenie warstwy wykończeniowej: płyt kartonowo-gipsowych albo paneli.

Podsumowanie

Wybór wełny mineralnej (skalnej albo szklanej) do ocieplenia budynku zapewni komfort oraz bezpieczeństwo, gdyż sprawdzi się ona jako doskonała izolacja cieplna, izolacja akustyczna (wełna akustyczna) oraz jako materiał ognioochronny.