Czy któryś z dostępnych na rynku materiałów do murowania ścian jest wyraźnie lepszy od pozostałych? Jakie są mocne strony każdego z materiałów? Jaki materiał jest najwłaściwszy w przypadku wznoszenia naszego domu? W tym artykule zostaną przeanalizowane różne rodzaje elementów murowych oraz wyjaśnione pojęcia charakterystycznych parametrów wraz z podaniem ich wartości.

Materiały do budowy ścian murowanych i ich parametry

Z czego budować ściany zewnętrzne?

W artykule przedstawiono następujące materiały:

• Porotherm 25 (przykład elementu ceramicznego),
• Solbet 600 (przykład elementu z betonu komórkowego/ gazobetonu),
• Silka Ytong (przykład elementu silikatowego),
• bloczek ceramiczny,
• bloczek gazobetonowy,
• bloczek silikatowy.

Kompendium informacji: Domy murowane

Parametry elementów murowych

Parametry, które będą brane pod uwagę:

Wymiary – im mniej elementów potrzeba na 1 m2 muru, tym szybciej wznoszona jest ściana, jest mniej spoin, a to sprawia, że mur jest bardziej jednorodny i mniej ciepła może uciekać przez niedokładne spoiny.

Ciężar / gęstość objętościowa – gęstość objętościowa to ciężar w przeliczeniu na 1 m3. Lżejsze elementy łatwiej jest podnosić. Ciężar ma wpływ na izolacyjność akustyczną.

Wytrzymałość na ściskanie – wytrzymałość to wielkość opisująca, ile obciążenia może przyjąć element, zanim ulegnie zniszczeniu. Wytrzymałość wyrażona jest przez stosunek obciążenia do powierzchni, na którą działa obciążenie. Jednostką wytrzymałości dla elementów budowlanych jest najczęściej MPa. 1 MPa to 1N/mm2.

1 N (Newton) to w praktyce siła odpowiadająca masie 10kg*. Czyli 1 MPa – to tak, jak gdyby na powierzchni o bokach 1 x 1 mm postawić obciążenie o masie 10 kg. Na przykład: na średnio zaostrzonym ołówku postawić wiadro pełne wody. Czubek ołówka będzie wbijał się w podłoże. Jeśli ołówek nie zagłębi się w podłoże ani trochę, oznacza to, że materiał, z którego wykonane jest podłoże, posiada wytrzymałość na ściskanie większą niż 1 MPa.

Izolacyjność termiczna – opisuje, ile ciepła ucieknie z domu przez mur*. W kartach katalogowych producentów materiałów parametr ten jest opisany za pomocą wielkości:

• współczynnik przewodzenia ciepła l [W/(mK)],
• współczynnik oporu cieplnego R [m2K/W],
• współczynnik przenikania ciepła U [W/(m2K)].

Izolacyjność termiczna z punktu widzenia osoby, która buduje dom, jest istotna. Każdy chce, aby w jego domu zimą było ciepło oraz latem nie za gorąco. Zasady fizyczne są takie, że powietrze płynie w kierunku od cieplejszej strefy do miejsca, gdzie jest zimniej. Zimą wnętrze domu jest cieplejsze od powietrza na zewnątrz domu. Wtedy też ciepłe powietrze z wnętrza domu będzie uciekać każdą możliwą drogą na zewnątrz domu – z tego powodu jeśli przestaniemy ogrzewać wnętrze domu, po pewnym czasie jego temperatura zrówna się z temperaturą na zewnątrz domu.

Zakładamy, że w ścianach oraz oknach naszego przyszłego domu nie będzie dziur, przez które powietrze mogłoby swobodnie przepływać. Zatem jedyną drogą ucieczki ciepłego powietrza z wnętrza jest ściana. W tym miejscu istotne są parametry materiałów, z których wykonana jest ściana.

Izolacyjność termiczna

Współczynnik przewodzenia ciepła jest to wielkość fizyczna, która opisuje, w jaki sposób materiał przekazuje energię wewnątrz siebie. Kiedy wartość współczynnika przewodzenia ciepła jest duża, oznacza to, że dużo ciepła przepłynie przez przedmiot. Jeśli wartość współczynnika przewodzenia ciepłą jest mała, mało ciepła przepłynie przez przedmiot. Kiedy zimą nagrzejemy powietrze wewnątrz domu, nie chcemy, żeby uciekało szybko przez ściany na zewnątrz. Zatem szukamy materiału, który jak najmniej będzie przewodził ciepło.

Wniosek: wnętrze domu będzie cieplejsze zimą, kiedy materiały, z których wykonano ścianę, będą charakteryzować się jak najmniejszym współczynnikiem przewodzenia ciepła. Podobnie latem, cieplejsze powietrze jest na zewnątrz i płynie w kierunku chłodniejszego wnętrza domu. Aby ten przepływ był jak najmniejszy, materiał, z którego wykonano ścianę, powinien charakteryzować się jak najmniejszym współczynnikiem przewodzenia ciepła.

Podobna sytuacja jest ze współczynnikiem przenikania ciepła. Im mniejsza jego wartość, tym korzystniej. Współczynnik przenikania ciepła bierze pod uwagę wszystkie warstwy, z jakich zbudowana jest przegroda (dla ściany to będzie tynk wewnętrzny, mur, izolacja cieplna, tynk zewnętrzny) i podaje jedną wartości dla całej przegrody.

Współczynnik oporu cieplnego R jest odwrotnością przewodzenia ciepła. Opór opisuje, jaką wielką przeszkodą jest materiał do tego, żeby płynęło przez niego ciepło. Dla oporu ważna jest grubość przegrody. Im warstwa grubsza, tym opór będzie większy. Im opór będzie większy, tym bardziej będzie cieplej wewnątrz domu zimą.

Izolacyjność akustyczna

Izolacyjność akustyczna opisuje, jak bardzo mur wytłumi dźwięki.*

Dźwięki mogą przedostawać się do wnętrza domu na dwa sposoby:

• przekazywanie powietrzne,
• przekazywanie uderzeniowe.

Przekazywanie powietrzne to takie, kiedy dźwięk przenosi się tylko w powietrzu, na przykład muzyka z głośnika. Aby izolować przekazywanie powietrzne, można posłużyć się w przybliżeniu taką zasadą, że im ciężar materiału, z którego wykonana jest przegroda, będzie większy, tym izolacyjność akustyczna będzie lepsza.

Przekazywanie uderzeniowe to takie, kiedy dźwięk przenosi się dlatego, że coś dotyka materiału przegrody. Na przykład ptak na dachu rozłupuje orzech, uderzając dziobem o dachówki. Tutaj zasada „im cięższy materiał” nie działa. W takim przypadku należy odpowiednio ułożyć warstwy przegrody, czasami potrzebne są skomplikowane i kosztowne detale wykonawcze.

Obróbka materiału

Łatwość obróbki – jakich narzędzi potrzebujemy, żeby przeciąć element, wywiercić w nim otwór itp. Te kwestie są istotne dla ekip wykonawczych. Praca z elementami łatwiejszymi w obróbce może być wyceniana przez wykonawcę taniej. W gotowym domu może mieć znaczenie, jak wygląda wiercenie lub mocowanie kołków w materiale, z którego wykonano ścianę.

Wymiary i ciężar

Elementy występują w rozmiarach:

• ceramika 250 x 373 x 238 mm,
• gazobeton 250 x 590 x 240 mm oraz 120, 180, 300, 360,
• silka 200 x 333 x 240 mm oraz 80, 120, 150, 180.

Zużycie na 1 m2 ściany:

• ceramika 10,7 szt./m2,
• gazobeton 7 szt./m2,
• silka 15szt./m2.

Ciężar objętościowy:

• ceramika 810kg/m3,
• gazobeton 600kg/m3,
• silka 1600 kg/m3.

Widać, że największym elementem są bloczki z betonu komórkowego. Dodatkowo bloczki te są najlżejsze i posiadają wyprofilowane uchwyty do podnoszenia rękami. Liczba bloczków z betonu komórkowego na 1 m2 ściany to 7 sztuk. Wznoszenie ściany z bloczków betonowych będzie szybsze niż z pozostałych elementów.

Wytrzymałość na ściskanie:

• ceramika 10 do 20 MPa,
• gazobeton 1,7 do 4,0 MPa,
• silka 15 do 25 MPa.

Ceramika i silka zdecydowanie wyprzedzają gazobeton. Tam, gdzie występują duże obciążenia, należy stosować materiały inne niż gazobeton.

Pytanie, jak duże wytrzymałości są potrzebne przy budowie domu jednorodzinnego? W przypadku domów składających się z parteru i piętra wytrzymałość betonu komórkowego jest w zupełności wystarczająca. W razie konieczności projektanci stosują trzony żelbetowe w miejscach dużych okien lub narożach ścian, co wzmacnia ścianę. Kiedy budujemy dom jednorodzinny, mniejsza wytrzymałość gazobetonu nie stanowi problemu.

Izolacyjność termiczna l [W/(mK)]:

• ceramika 0,313,
• gazobeton 600 0,170,
• silka 0,550.

Bloczki gazobetonowe produkowane są w różnych odmianach. Charakteryzują się różną gęstością objętościową. Im odmiana gazobetonu jest gęstsza, tym ma większą wytrzymałość na ściskanie, jednocześnie bardziej przewodzi ciepło. Nawet najgęstsze odmiany gazobetonu bardziej izolują termicznie niż pozostałe materiały. Czy ma to jednak znaczenie w praktyce?

Od 19 września 2021 roku przepisy wymagają, że ściana musi mieć współczynnik przenikania ciepła U nie większy niż 0,20 [W/(m2K)]. Oznacza to, że w praktyce nie można wybudować ściany jednowarstwowej (to znaczy sam mur bez ocieplenia), żeby spełnić wymogi (taki dom nie dostałby pozwolenia na budowę). Każdy mur należy docieplić.

W sytuacji kiedy docieplimy mur warstwą 20 cm styropianu zwykłego i wykonamy tynk wewnątrz oraz na zewnątrz o łącznej grubości 4 cm, parametr U [W/(m2K)] będzie wyglądał następująco:

• ceramika 0,18,
• gazobeton 600 0,16,
• silka 0,19.

Różnice w docieplonym murze nie są już takie duże, każdy materiał spełnia wymagania zgodne z przepisami.

Izolacyjność akustyczna RA1 [dB] (rozpatrywany jest mur o grubości 24 cm):

• ceramika 52,
• gazobeton 600 46,
• silka 54.

Akustyka jest zależna od ciężaru materiału, z jakiego wykonana jest przegroda. Najlepiej izoluje akustycznie ściana z silki, najsłabiej ściana z gazobetonu.

Łatwość obróbki

Bloczki z ceramiki są twarde i kruche. Do ich przecięcia potrzebna jest szlifierka kątowa lub piła do cięcia ceramiki. Wiercenie kołków w gotowej ścianie bywa kłopotliwe – kiedy trafimy na pustkę, to wiertło wpada do środka bloczka, a kiedy trafimy na żeberko, nie można w nim wiercić z powodu twardości.

Bloczki z gazobetonu można ciąć piłą ręczną, podobnie jak deski drewniane. Bloczki są pełne, nie posiadają otworów, mocowane kołki są pewnie osadzone. W lekkich bloczkach nie należy wieszać ciężkich szafek.

Silka cięta jest piłą mechaniczną z dużą tarczą. Duża gęstość silki pozwala na mocowanie dużych kołków i na przykład wieszanie ciężkich szafek.

Podsumowanie

Dla budownictwa jednorodzinnego wszystkie elementy spełnią stawiane im wymagania. Bloczki gazobetonowe są najwygodniejsze w montażu, z uwagi na niską wagę (tylko 7 szt./m2 ściany) oraz łatwe cięcie. Gazobeton posiada najlepsze parametry izolacji termicznej. Lekki mur jednak nie izoluje akustycznie tak bardzo, jak pozostałe elementy.

Ceramika jest nieco bardziej wymagająca w czasie murowania od gazobetonu. Gotowy mur charakteryzuje się zbliżonymi parametrami termicznymi jak gazobeton, jednak posiada od niego lepszą izolacyjność akustyczną.

Silka posiada wyraźnie największą wytrzymałość oraz izolacyjność akustyczną ze wszystkich materiałów murowych. Mur wykonany z silki nie będzie tak dobrze izolował termicznie, jak z pozostałych materiałów.

Ponieważ wszystkie materiały sprawdzą się przy murowaniu ścian w domu jednorodzinnym, decydującym kryterium może okazać się cena. Uwzględniając kwestię kosztów, należy kompleksowo podejść do zagadnienia i rozpatrzyć koszt na każdym z etapów, nie tylko fakturę za materiały.

* W artykule zastosowano liczne uproszczenia, aby w możliwie nieskomplikowany sposób przedstawić poruszane tematy czytelnikom, którzy nie posiadają technicznego wykształcenia.

Zobacz też poradnik: Od czego zacząć budowę domu?