Često se postavlja pitanje koji je materijal bolji izbor za izradu toplinske ovojnice fasade: stiropor ili kamena vuna?
Stiropor je iznimno popularan materijal zbog svojih odličnih svojstava termo izloacije, ali je relativno lako zapaljiv i ne štiti dobro od buke, što je zalogaj koji je nekad teško progutati.
Kamena vuna se smatra tehnički superiornijim materijalom zbog svojstva negorivosti i bolje paropropusnosti, što je čini zdravijom i sigurnijom za uporabu od stiropora. Međutim vuna je skuplja od stiropora i teža za ugradnju.
Iako oba materijala imaju dobre vrijednosti toplinske izolacije, vidjet ćete iz idućih paragrafa da toplinska izolacija nije jedina stavka o kojoj bi trebali voditi računa.
Stiropor (EPS, ekstrudirani polistiren)
Stiropor (EPS) je umjetni materijal koji se koristi u obliku stiropor ploča za toplinsku i zvučnu izolaciju u građevini. Stiropor dolazi najčešće u dvije varijante: obični EPS i grafitni EPS.
Stiropor je odličan toplinski izolator, a odlikuje ga mala težina (do 90% stiropora je zrak), jednostavna ugradnja, dugotrajnost, otpornost na vlagu, i ono najbitnije, povoljna cijena u odnosu na druge materijale.
Debljina stiropora i smanjenje gubitaka kroz zid
Što se tiče debljine stiropor ploča koje se preporučuju, 10 cm je nekakav minimum koji bi se trebao koristiti, a ploče od 15 cm pružaju izvanrednu toplinsku izolaciju, u velikoj većini dovoljnu za sve krajeve Republike Hrvatske.
Ova tablica prikazuje kako se smanjuju toplinski gubitci kod stiropor (EPS) fasade ovisno o debljini ploča koje se koriste za izradu fasade:
| Debljina | U-vrijednost (W/m²K) | Smanjenje gubitaka kroz zid |
|---|---|---|
| 0 cm | 1,40 | 0% |
| 5 cm | 0,50 | 64% |
| 8 cm | 0,36 | 74% |
| 10 cm | 0,31 | 78% |
| 12 cm | 0,26 | 81% |
| 15 cm | 0,22 | 84% |
| 20 cm | 0,17 | 88% |
Kao što možete i sami vidjeti, već oko 12 cm, 81% toplinskih gubitaka je spriječeno, što je zaista dovoljno za većinu objekata. U-vrijednost (toplinska propusnost) je osnovni građevinsko–fizikalni pokazatelj koji govori koliko topline prolazi kroz zid, krov, pod ili prozor. U odnosu na stiropor, kamena vuna ima jako slične vrijednosti.
Zapaljivost stiropora
Nažalost, stiropor i sve njegove varijante su zapaljive, to jest nisu negorivi kao kamena vuna:
- Temperatura zapaljenja: Oko 250°C.
- Kratkotrajno izlaganje (do 100°C): Stiropor može podnijeti do 100°C ako nije pod velikim opterećenjem, ali se može zapaliti ako je izvor topline dulje prisutan.
- Maksimalna konstantna temperatura: Iznosi 75-85°C bez ikakvih strukturnih promjena, ali dulje izlaganje toj temperaturi može dovesti do oštećenja ili požara.
Je li to važno za fasadu? Odgovor na to pitanje je zaista teško dati, dapače nemoguće, tako da ćemo odgovor na to pitanje ipak prepustiti investitorima. Za nas koji gradimo kuće u kojima planiramo život, teško je racionalizirati mogućnost požara, ali želje su jedno, a cijene i realnost nešto sasvim drugo.
Grafitni Stiropor
Grafitni stiropor (EPS) je stiropor kojem se u procesu izrade dodaje grafit, čije čestice puno bolje odbijaju toplinu od običnog stiropora. Posljedično, grafitni stiropor je nešto bolji izolator od običnog (do 20% bolji), ima bolju paropropusnost, i omogućava da sa manje debljine dobijete istu razinu izolacije u odnosu na obični stiropor.
Nekih drugih znatnih razlika između ova dva stiropora nema, osim u boji – grafitni stiropor je tamno sive boje. U odnosu na kamenu vunu, i dalje je relativno lako zapaljiv, ali zato ima bolja toplinsko izolacijskim svojstva, pogotovo primjetno na manjim debljinama ploča.
Toplinska svojstva grafitnog stirpora
Grafitni stiropor zaista ima bolja toplinska svojstva od običnog stiropora, kao što je vidljivo iz tablice u nastavku:
| Debljina izolacije | U-vrijednost (W/m²K) | Smanjenje gubitaka kroz zid |
|---|---|---|
| 0 cm | 1.40 | 0% |
| 5 cm | 0.41 | 71% |
| 8 cm | 0.30 | 79% |
| 10 cm | 0.26 | 81% |
| 12 cm | 0.22 | 84% |
| 15 cm | 0.19 | 86% |
| 20 cm | 0.15 | 89% |
U odnosu na obični stiropor, 12 cm grafitnog EPS-a radi jednako dobro kao 15 cm običnog, pa uzmite to u obzir ako ste limitirani prostorom. Što se tiče težine fasade, zaista nije važno, oba su iznimno lagana, lako se postavljaju i odlično izoliraju.
Negorivi stiropor
Često se postavlja pitanje postoji li nekakav negorivi stiropor koji bi konkurirao kamenoj vuni po tom pitanju. Odgovor je da “negorivi” stiropor ne postoji, ali postoji samogasivi/teško zapaljivi stiropor.
Samogasivi stiropor sadrži dodatke (najčešće na bazi broma) koji onemogućuju širenje plamena. Ovaj stiropor se i dalje topi i otpušta otrovne spojeve kada je izložen vatri, ali teško će dopustiti da se plamen prenese dalje.
Sve u svemu, i nije neka sreća u odnosu na kamenu vunu, pa se rijetko i ugrađuje.
Kamena vuna
Kamena vuna je potpuno drugačiji materijal od stiropora, jer se zapravo proizvodi od… kamena! Šalu na stranu, kamena vuna je negorivi materijal koji ima bolja toplinska, zvučna i protupožarna svojstva od stiropora.
Zahvaljujući svojoj vlaknastoj strukturi i visokoj gustoći, odlično apsorbira zvuk, otporna je na visoke temperature i propusna za paru, što sprječava kondenzaciju i pojavu plijesni. Za razliku od stiropora, koji “zarobi” zid, kamena vuna omogućuje da zid diše, čineći prostorije ugodnijima i zdravijima za boravak.
Naravno, to su sve priče koje vrijede kada i ostatak zida diše, dakle kad se radi o blokovima, a ne o lijevanom betonu. Ako vam je objekt građen od AB zidova, neke znatne razlike između paropropusnosti kamene vune i stiropora nećete svakako vidjeti, jer suprotno urbanim mitovima, zidovi ne “dišu”, nemojte se zavarati.
Toplinska svojstva kamene vune
Što se tiče toplinskih svojstava, kamena vuna je poprilično slična stiroporu po pitanju smanjenja gubitaka:
| Debljina izolacije | U-vrijednost (W/m²K) | Smanjenje gubitaka kroz zid |
|---|---|---|
| 0 cm | 1,40 | 0 % |
| 5 cm | 0,47 | 67 % |
| 8 cm | 0,33 | 76 % |
| 10 cm | 0,28 | 80 % |
| 12 cm | 0,24 | 83 % |
| 15 cm | 0,20 | 86 % |
| 20 cm | 0,16 | 89 % |
U praksi 12–15 cm kamene vune daje U ≈ 0.20–0.24, što je gotovo identično kao 10–12 cm grafitnog EPS-a.
(Ne)gorivost kamene vune
Kamena vuna je negoriva, što postaje jasno ako pogledate video o tome kako se proizvodi:
- Temperatura zapaljenja: Nema — kamena vuna je negoriva i ne može se zapaliti ni pri vrlo visokim temperaturama.
- Kratkotrajno izlaganje (do 1000°C): Bez promjena u strukturi; materijal zadržava oblik i funkciju.
- Maksimalna konstantna temperatura: Oko 750–850°C, bez opasnosti od gorenja, topljenja ili isparavanja štetnih tvari.
- Klasa reakcije na požar: A1 (negorivo) prema normi EN 13501-1 — ne gori, ne dimi i ne kaplje.
- Dodatno: Kamena vuna često se koristi i kao protupožarna barijera unutar fasadnih sustava sa stiroporom, jer sprječava širenje plamena između katova.
Stiropor ili kamena Vuna – pitanje je sad
U nastavku se nalazi grupna tablica koja prikazuje koeficijent prolaska topline (U) i postotak smanjenja toplinskih gubitaka (%) za sva tri materijala. Kao što možete i sami vidjeti, sa strane same toplinske izolacije, sva tri materijala su usporediva, a najvažnije je zapamtiti da je sve bolje od golog zida.
| Debljina | U – obični EPS | U – grafitni EPS | U – kamena vuna |
|---|---|---|---|
| 0 cm | 1,40 (0%) | 1,40 (0%) | 1,40 (0%) |
| 5 cm | 0,50 (64%) | 0,41 (71%) | 0,47 (67%) |
| 8 cm | 0,36 (74%) | 0,30 (79%) | 0,33 (76%) |
| 10 cm | 0,31 (78%) | 0,26 (81%) | 0,28 (80%) |
| 12 cm | 0,26 (81%) | 0,22 (84%) | 0,24 (83%) |
| 15 cm | 0,22 (84%) | 0,19 (86%) | 0,20 (86%) |
| 20 cm | 0,17 (88%) | 0,15 (89%) | 0,16 (89%) |
Po ovoj tablici, može se (krivo) zaključiti da možda kamena vuna i nije toliko bolji materijal od stiropora. Priča se kompletno mijenja poprilično kad se usporede akustična svojstva ovih materijala:
| Materijal | Gustoća (kg/m³) | Zvučna izolacija (Rᴀ, dB)* | Apsorpcija buke (αw)** | Akustična svojstva | Napomena |
|---|---|---|---|---|---|
| Bijeli EPS | 15–20 | 28–32 dB | 0.05–0.10 | Slabo upija zvuk | Lagan i elastičan, ali ne blokira ni ne upija zvuk učinkovito. |
| Grafitni EPS | 15–25 | 30–33 dB | 0.05–0.15 | Slabo do umjereno | Nešto bolja masa od bijelog, ali razlika je mala. |
| Kamena vuna | 90–150 | 40–45 dB | 0.85–1.00 | Izvrsna apsorpcija | Upija i blokira zvuk; najbolji izbor za akustiku i tišinu. |
Akustična svojstva materijala strogo ovise o njegovoj gustoći, što kamenoj vuni daje gotovo nepravednu prednost u odnosu na stiropor. U praksi, kako je skala decibela logaritamska, svako povećanje izolacije od oko 10 dB znači da se razina buke prepolovi u subjektivnom doživljaju.
Zbog veće gustoće i vlaknaste strukture, kamena vuna ne samo da blokira prijenos zvuka kroz zid, nego ga i apsorbira unutar svog volumena, dok stiropor (EPS) zvuk uglavnom odbija i rezonira, što rezultira slabijim akustičnim učinkom u stvarnim uvjetima.
Zaključak se sam nameće: ako ti je osim toplinske važna i zvučna udobnost, kamena vuna nema konkurenciju. Iako je nešto skuplja i teža za ugradnju od stiropora, njezina negorivost, paropropusnost i izvrsna akustika čine je najboljim izborom za dugoročno ugodan i siguran dom.
Legenda pojmova i kratica
| Oznaka / pojam | Značenje | Objašnjenje |
|---|---|---|
| EPS | Ekspandirani polistiren (stiropor) | Najčešći toplinsko-izolacijski materijal za fasade. Lagan, povoljan i jednostavan za ugradnju. |
| Grafitni EPS (Neopor) | Poboljšani stiropor s grafitom | Sadrži grafitne čestice koje odbijaju toplinu i daju ~20–25 % bolju izolaciju od bijelog EPS-a. |
| Kamena vuna (mineralna vuna) | Vlaknasti izolacijski materijal | Negoriv (A1), dobro upija zvuk, propustan za paru, ali toplinski nešto slabiji od grafitnog EPS-a. |
| λ (lambda) | Koeficijent toplinske vodljivosti (W/mK) | Što je manji, to materijal bolje izolira (sporije propušta toplinu). |
| R | Toplinski otpor (m²K/W) | Pokazuje koliko materijal “zadržava” toplinu. Veći broj = bolja izolacija. Računa se: R = debljina / λ. |
| U | Koeficijent prolaska topline (W/m²K) | Pokazuje koliko topline prođe kroz 1 m² zida. Manji broj = bolja izolacija. Računa se: U = 1 / R. |
| Debljina ploče | debljina sloja izolacije (u cm) | Tipične vrijednosti u praksi su 10 cm, 12 cm, 15 cm i 20 cm. |
| W/m²K | Vat po kvadratnom metru po Kelvinu | Mjera toplinskog toka – koliko vata topline prolazi kroz 1 m² zida pri razlici temperature od 1 °C. |