Współcześnie projektowane domy jednorodzinne, a szczególnie domy pasywne, powinny przypominać termos, zarówno pod względem budowy jak i właściwości. Oznacza to, że muszą mieć bardzo wytrzymałą konstrukcję, doskonałą szczelność oraz izolacyjność cieplną. Poza tym, wszystkie elementy budynku muszą być zaprojektowane i wybudowane zgodnie z obowiązującymi normami.
Porównanie izolacyjności termicznej przegród zewnętrznych we współcześnie budowanych domach jednorodzinnych.
| Rodzaj przegrody | Maks. wartość współczynnika przenikania ciepła Uk [W/m²K]* | |
| Dom zgodny z przepisami | Dom pasywny | |
| Ściany zewnętrzne | 0,30 (0,25) | 0,15 (0,10) |
| Okna | 2,90 (1,30) | 1,00 (0,80) |
| Dach lub stropodach | 0,|0 (0,20) | 0,15 (0,10) |
| Strop nad piwnicą | 0,00 (0,33) | 0,15 |
| * W nawiasach podano wartości uznawane za porządane | ||
W domu pasywnym spełnienie kryterium izolacyjności termicznej jest dość trudne przy zachowaniu rozsądnej grubości przegrody. Dla przykładu ściana z betonu komórkowego bez ocieplenia, odmiany 400 musiałaby mieć grubość przynajmniej 72 cm a z cegły pełnej, aż 5 m! Z tego względu bardziej opłaca się budować przegrody z uwzględnieniem ocieplenia. Wtedy stosunkowo cienka, ale wytrzymała ściana nośna lub płyta budynku i odpowiedniej grubości ocieplenie zajmie 40-55 cm, co oczywiście jest do zaakceptowania.
Obliczenie izolacyjności termicznej przegrody, czyli współczynnika przenikania ciepła U [W/m²K] jest dość łatwe. Polega na obliczeniu oporu cieplnego R [m²K/W] oddzielnie dla każdej warstwy. W tym celu należy podzielić grubość materiału d [m], przez odpowiadający mu współczynnik przewodzenia ciepła X [W/mK] czyli:
R=d/λ
Otrzymane wyniki sumuje się i jeszcze dodaje wartości tzw. oporów przejmowania ciepła na powierzchni wewnętrznej Rsi [m2 K/W] i zewnętrznej Rse [m2K/W], które zależą od kierunku przepływu ciepła:
• w górę, czyli przez strop lub dach Rsi+Rse = 0,10+0,04 = 0,14,
• poziomo, czyli przez ściany zewnętrzne Rsi+Rse = 0,13+0,04 = 0,17,
• w dół, czyli przez podłogę lub strop nad piwnicą Rsi+Rse = 0,17+0,04 = 0,21
W ten sposób uzyskuje się całkowity opór cieplny przegrody Rt [m2K/W], czyli:
Rt= Rsi+R,+R2+…+Rn+Rse
Odwrotność całkowitego oporu cieplnego jest obliczanym właśnie współczynnikiem przenikania ciepła przegrody U0 [W/m²K], czyli U0=l/Rt Oczywiście otrzymany wynik nie uwzględnia ewentualnych mostków termicznych. Ich obliczenie jest dość skomplikowane, a stosowanie dozwolonych uproszczeń w odniesieniu do Domu Pasywnego nie ma sensu, ponieważ spowodowałoby zwiększenie wyników o 30 – 150%. Należy zatem przyjąć, że wynik jest poprawny dla części pełnej przegrody.
Trzeba jednak wiedzieć, że inwestor nie musi nic liczyć. Należy to bowiem do zadań projektanta. Natomiast do sprawdzenia poprawności wyników lub tylko zorientowania się w wymaganej grubości termoizolacji wystarczy skorzystać z tabeli .
Przy obliczaniu grubości termoizolacji nie uwzględniono innych warstw (nośnych, osłonowych, wykończeniowych), które zwykle w niewielkim stopniu wpływają na polepszenie właściwości cieplnych przegrody.
Porównanie wybranych materiałów termoizolacyjnych
| Materiał | Gęstość[kg/m3] | Współczynnik przewodzenia ciepła X [W/mK]* | Grubość dla U=0,15W/mzK [cm] | Grubość dla U=0,10W/m l< [cm] |
| Słoma | 300 | 0,08 | 52 | 79 |
| Trzcina | 2R250KSS | 0,07 | 45 | 69 |
| Szkłopiankowe | 180 | 0,07 | 45 | 69 |
| Płytykorkowe | 150 | 0,045 | 2944 | |
| Filcizolacyjny | 300 | 0,06 | 39 | 59 |
| Pianka | 30-50 | 0,035 | 23 | 34 |
| poliuretanowa | 50-150 | 0,045 | 29 | 44 |
| Włóknacelulozy | 30-65 | 0,042 | 27 | 41 |
| Styropian | 10 | 0,045 | 29 | 44 |
| 12 | 0,043 | 28 | 42 | |
| 15-40 | 0,040 | 26 | 39 | |
| Wełna | 40-80 | 0,045 | 29 | 44 |
| mineralna | 100-160 | 0,040 | 27 | 41 |
| Wataszklana | 60-100 | 0,045 | 29 | 44 |
| Wiórydrzewne | 150 | 0,07 | 45 | 69 |
| * W tabeli padano wartości współczynnika przewodzenia ciepła zgodne z normą PN | ||||
Na przykład ściana dwuwarstwowa z bloczków wapienno-piaskowych grubości 18 cm, ocieplona wełną mineralną grubości 27 cm charakteryzuje się współczynnikiem przenikania ciepła Uο=0,146 W/(m2 K). Zastosowanie w obliczeniach niższych wartości współczynników (deklarowanych przez niektórych producentów materiałów) może spowodować zmniejszenie grubości izolacji do około 20 cm. Jednak w Domu Pasywnym nawet wtedy warto zaprojektować ocieplenie grubości 25 – 35 cm, aby osiągnąć jak najlepszą izolacyjność przegrody.