Współczynniki termoizolacyjne w teorii i w praktyce

λ – Współczynnik przewodności cieplnej   [W/mK]

Współczynnik przewodzenia ciepła λ (lambda) jest właściwością fizyczną każdego materiału i nie zależy od jego grubości. Im mniejsza wartość współczynnika λ tym materiał jest lepszym izolatorem.

U – Współczynnik przenikania ciepła   [W/m2K]

Współczynnik U jest podstawowym parametrem służącym do oceny izolacyjności termicznej i określa ilość ciepła, jaka jest w stanie przedostać się przez przegrodę.
Tym współczynnikiem posługują się przeważnie Techniczne Warunki Budowlane. Im niższa wartość współczynnika U tym lepsza ocena izolacyjności termicznej.

U = λ / d
gdzie:
U- współczynnik przenikania ciepła  [W/m2K]
λ – współczynnik przewodności cieplnej  [W/mK]
d – grubość  warstwy materiału [m]

współczynnik przenikania ciepła U jest zarazem odwrotnością współczynnika oporu cieplnego R

U = 1 / R

UWAGA – wartość współczynnika U przewidzianego w projekcie odnosi się często do całej przegrody budowlanej (np. ścian: cegła+styropian+tynk lub dachu: papa+drewno+piana+płyta G-K) a nie do samej tylko warstwy materiału izolacyjnego.

R – Opór  cieplny  [m2K/W]

Opór cieplny jest to stosunek grubości warstwy materiału (d) do współczynnika przewodzenia ciepła (λ) rozpatrywanej warstwy materiału. Tak więc Opór cieplny R zależy od rodzaju materiału i jego grubości.
Im większa wartość oporu cieplnego R tym większa izolacyjność.

R = d / λ
gdzie:
R – opór cieplny warstwy materiału [m2K/W]
d – grubość warstwy materiału [m]
λ – współczynnik przewodności cieplnej  [W/mK]

Wszystkie opisane wyżej współczynniki określają izolacyjność cieplną poszczególnych materiałów, ale tylko w ściśle określonych warunkach i danym momencie – podstawową wartość własną jak i obliczeniową stanowi tu mianowicie parametr lambda-λ, wyznaczany w ustalonym sztucznie, laboratoryjnym otoczeniu, dla jednolitej bryły materiału (1m 3). Nie uwzględnia się zmian izolacyjnych danego materiału w docelowych, naturalnych warunkach i miejscach jego przeznaczenia (ruchy powietrza, promieniowanie cieplne, ciągłe wahania temperatur czy względnej wilgotności itp.) ani poziomu jego dysfunkcyjności izolacyjnej pod wpływem czasu. Poza tym należy przecież zdawać sobie sprawę, że nawet najlepsze współczynniki cieplne określają jedynie pewne cechy struktury materiału, ale same w sobie nie stanowią jeszcze praktycznej wartości, nie idąc w parze z technologią precyzyjnego montażu, szczelnością instalacji bez przerw łączeniowych (patrz wyżej: jednolita bryła materiału) i funkcjonalną trwałością w czasie.

Pytanie: Kiedy więc podawane współczynniki termoizolacyjne są w stanie odzwierciedlić się w praktyce?

Odpowiedź: Standardowo wyznaczane i podawane własności izolacyjne są w stanie odzwierciedlić w praktyce tylko i wyłącznie systemy materiałowe montowane bez łączeniowo, odporne na wilgoć, ruchy powietrza, ciągłe wahania temperatur, promieniowanie cieplne i upływający czas.
W każdym innym przypadku projektant projektuje a inwestor kupuje raczej pobożne życzenia, wyrażone na papierowej etykiecie, niż faktyczne parametry izolacyjne, przekładające się na praktykę.

Normatywnie, ani Projektant nie projektuje – ani inwestor nie buduje wnętrza laboratorium badawczego.
Jednak dla obu głównym i często jedynym priorytetem wyboru izolacji są niestety suche liczby współczynników wyznaczane dla jednolitego kawałka materiału w takich właśnie laboratoryjnych warunkach.

Właściwy wybór izolacji polega na ocenie całej technologii i jej zdolności do realnego przeniesienia deklarowanych wartości współczynników cieplnych swoich materiałów z powierzchni laboratoryjnie tworzonej etykiety na powierzchnię izolacyjną budynku.