Wełna mineralna ciężar objętościowy kN/m3: wartości, wzór

Ciężar objętościowy wełny mineralnej skalnej wynosi od 0,65 do 1,70 kN/m³ w zależności od wyrobu. Najlżejsze z płyt Rockwool z podanym ciężarem to płyty ścienne (0,65 kN/m³), a najcięższe to twarde płyty na dachy płaskie (do 1,70 kN/m³). Gdy karta podaje tylko gęstość, przelicz ją wzorem kg/m³ × 9,81 / 1000, więc 150 kg/m³ daje 1,47 kN/m³. W zestawieniach obciążeń stropu dla warstwy wełny spotyka się też zaokrągloną wartość 1,2 kN/m³.

• Ile wynosi ciężar objętościowy wełny mineralnej w kN/m3?
• Jak przeliczyć gęstość wełny mineralnej z kg/m3 na kN/m3?
• Jak obliczyć obciążenie stropu i dachu od warstwy wełny mineralnej w kN/m2?
• Którą wartość ciężaru wełny mineralnej wpisać do zestawienia obciążeń?
• Najczęstsze błędy przy liczeniu ciężaru objętościowego wełny mineralnej
• Czy wilgoć zmienia ciężar objętościowy wełny mineralnej?
• Jak ciężar objętościowy wełny mineralnej wiąże się z jej zastosowaniem?
• Najważniejsze liczby i wzory do zestawienia obciążeń od wełny mineralnej

Poniżej znajdziesz wartości dla konkretnych grup płyt, przelicznik z kg/m³ na kN/m³, sposób liczenia obciążenia w kN/m², przykład dla dachu płaskiego i regułę wyboru wartości do zestawienia obciążeń.

Ile wynosi ciężar objętościowy wełny mineralnej w kN/m3?

Ciężar objętościowy wełny mineralnej zależy od wyrobu: płyty ścienne PANELROCK mają 0,65 kN/m³, a dwugęstościowe płyty na dachy płaskie od 1,18 do 1,70 kN/m³. Producent podaje ten parametr jako obciążenie charakterystyczne ciężarem własnym, czyli wartość, którą wpisuje się wprost do zestawienia obciążeń.

Źródła: katalog wełen skalnych Rockwool, zestawienie wełen dachowych Rockwool. Kolumna z gęstością to przeliczenie odwrotne przy g = 9,81 m/s², zaokrąglone do 1 kg/m³.

Dla wełny szklanej oraz mat i płyt innych producentów ciężar objętościowy odczytaj z karty technicznej konkretnego wyrobu albo przelicz z deklarowanej gęstości według wzoru opisanego niżej.

Dlaczego płyty dachowe z wełny mineralnej mają zakres, a nie jedną wartość?

Płyty dachowe Rockwool o grubości 8 cm i więcej składają się z dwóch warstw: spodniej o zmiennej grubości i wierzchniej, która ma stałe 2 cm i dużo wyższą gęstość. Średni ciężar 1 m³ takiej płyty zależy więc od proporcji obu warstw, a ta zmienia się razem z grubością.

Z budowy płyty wynika, że w cieńszym wyrobie twarda warstwa zajmuje większą część objętości, więc górna granica zakresu dotyczy najpewniej płyt cieńszych. To wniosek z konstrukcji płyty, nie dana producenta. Dla konkretnej grubości sprawdź kartę wyrobu, a gdy grubość nie jest jeszcze ustalona, przyjmij górną granicę.

Jak przeliczyć gęstość wełny mineralnej z kg/m3 na kN/m3?

Ciężar objętościowy wełny mineralnej w kN/m³ to jej gęstość w kg/m³ pomnożona przez przyspieszenie ziemskie 9,81 m/s² i podzielona przez 1000. Mnożenie daje wynik w N/m³, a dzielenie przez 1000 zamienia niutony na kiloniutony.

Do liczenia w pamięci wystarczy podzielić gęstość przez 100 i pomnożyć przez 0,981. Dla 150 kg/m³ wychodzi 1,5 × 0,981 = 1,47 kN/m³, dla 200 kg/m³ 1,96 kN/m³, a dla 30 kg/m³ tylko 0,29 kN/m³. Jeśli projekt przyjmuje g = 10 m/s², samo dzielenie przez 100 daje wynik wyższy o niecałe 2%. W drugą stronę: 1 kN/m³ odpowiada ok. 101,94 kg/m³.

W arkuszu kalkulacyjnym wpisz gęstość w komórce A1, a w B1 formułę =A1*9,81/1000, która zwraca kN/m³. Obciążenie warstwy w kN/m² otrzymasz w C1 formułą =B1*D1, gdzie D1 to grubość warstwy w metrach.

Gęstości w tabeli to przykładowe wartości wejściowe do przeliczenia, a nie parametry konkretnych wyrobów. Rzeczywistą gęstość płyty lub maty odczytaj z jej karty technicznej.

Ile waży m3 wełny mineralnej?

Metr sześcienny wełny mineralnej waży tyle kilogramów, ile wynosi jej gęstość w kg/m³. Gdy karta podaje ciężar w kN/m³, pomnóż go przez ok. 102: płyta PANELROCK (0,65 kN/m³) to ok. 66 kg na m³, a HARDROCK MAX (1,55-1,70 kN/m³) ok. 158-173 kg na m³.

Ile waży m2 wełny mineralnej?

Masa 1 m² wełny mineralnej to gęstość w kg/m³ pomnożona przez grubość w metrach. Płyta o gęstości 120 kg/m³ i grubości 25 cm waży 120 × 0,25 = 30 kg/m², co odpowiada ok. 0,29 kN/m². Jeśli interesuje Cię głównie waga płyt na metr kwadratowy, zajrzyj do tekstu ciężar wełny mineralnej w kg/m².

Jak policzyć wagę rolki wełny mineralnej?

Wagę rolki policzysz z etykiety: pomnóż długość, szerokość i nominalną grubość maty w metrach, a otrzymaną objętość w m³ pomnóż przez gęstość w kg/m³. Sprasowanie w rolce zmniejsza objętość opakowania, ale nie masę, więc liczysz na nominalnych wymiarach maty. Gdy etykieta nie podaje gęstości, sprawdź ją w karcie technicznej, bo z samej grubości nie da się jej wiarygodnie ustalić.

Jak obliczyć obciążenie stropu i dachu od warstwy wełny mineralnej w kN/m2?

Obciążenie od warstwy wełny mineralnej w kN/m² to ciężar objętościowy w kN/m³ pomnożony przez grubość warstwy w metrach. Warstwa 18 cm przy 1,2 kN/m³ daje 1,2 × 0,18 = 0,216 kN/m².

Dokładnie ten rachunek zawiera zestawienie oddziaływań dla budynku wielorodzinnego: na stropie nad ostatnim piętrem wełna daje 0,216 kN/m², a płyta g-k na ruszcie drewnianym (12 kN/m³ × 0,0125 m) dokłada 0,150 kN/m², razem 0,366 kN/m². Ciężary warstw przyjęto tam z katalogów producentów, pokrycie dachowe z normy PN-82/B-02001, a obciążenia użytkowe według PN-EN 1991-1-1. Obciążenie użytkowe stropu mieszkalnego wynosi w tym zestawieniu 2,0 kN/m², więc 18 cm wełny to ok. 11% tej wartości.

Przed liczeniem ustal, co oznacza skrót „wełna 150” w zamówieniu lub rozmowie z wykonawcą: 150 mm grubości, 150 kg/m³ gęstości, czy płytę 150 mm o gęstości 150 kg/m³. Każda z tych wersji daje inne obciążenie, a pomyłka przenosi się na całe zestawienie. Pozostałe warstwy przegrody liczysz tą samą metodą, np. okładzinę podłogi, dla której przyda się ciężar objętościowy płytek ceramicznych.

Własne dane sprawdzisz w kalkulatorze obciążenia od warstwy wełny: podajesz gęstość z karty, grubość i współczynnik, a otrzymujesz wynik w kN/m².

Przykład: dach płaski 100 m² z płytą z wełny mineralnej 20 cm

Przykład: dach płaski ma 100 m², a izolację stanowi jedna warstwa płyt o grubości 20 cm. Porównujemy płytę do dachów obciążonych typowo (MONROCK MAX E) z płytą do dachów z urządzeniami i ruchem serwisowym (HARDROCK MAX). Kroki: ciężar objętościowy × 0,20 m, następnie × 100 m², na końcu kN ÷ 9,81, aby uzyskać masę w tonach.

Porównując górne granice, twardsza płyta dokłada 0,340 - 0,294 = 0,046 kN/m², czyli 4,6 kN na całym dachu (ok. 0,47 t). Przy lekkiej konstrukcji dachu taka różnica może mieć znaczenie przy sprawdzaniu nośności, dlatego zamianę wyrobu na cięższy zgłoś konstruktorowi. Grubość 20 cm to dana przykładowa; dostępne grubości i ciężar dla nich sprawdź w karcie wyrobu.

Wartość charakterystyczna a obliczeniowa ciężaru wełny

Liczby z kart i z przeliczenia gęstości to wartości charakterystyczne. Do sprawdzania nośności projektant mnoży je przez współczynnik częściowy dla obciążeń stałych, którego wielkość wynika z normy i kombinacji obciążeń przyjętej w projekcie. Przy często stosowanym współczynniku 1,35 płyta 1,47 kN/m³ daje 1,47 × 1,35 ≈ 1,98 kN/m³, a obciążenie 0,294 kN/m² z przykładu wyżej rośnie do ok. 0,40 kN/m².

Którą wartość ciężaru wełny mineralnej wpisać do zestawienia obciążeń?

Najpierw wartość z karty konkretnego wyrobu, potem przeliczenie jego gęstości, a wartość zaokrągloną tylko wtedy, gdy wyrób nie jest jeszcze wybrany. Kolejność wynika z rozrzutu danych: płyty z tabeli wyżej różnią się ciężarem ponad 2,5-krotnie (0,65 wobec 1,70 kN/m³).

• Jeśli karta podaje obciążenie charakterystyczne w kN/m³, wpisz tę wartość; przy płytach dwugęstościowych bez ustalonej grubości bierz górną granicę zakresu.
• Jeśli karta podaje tylko gęstość w kg/m³, przelicz ją (× 9,81 / 1000) i zaokrąglij w górę do 0,01 kN/m³.
• Jeśli wyrób nie jest wybrany, a chodzi o wełnę w stropie lub ściance, możesz przyjąć 1,2 kN/m³ jak w przykładowym zestawieniu; odpowiada to ok. 122 kg/m³, więc pokrywa wyroby lżejsze od tej gęstości.
• Jeśli w grę wchodzi twarda płyta dachowa, 1,2 kN/m³ jest za mało: płyty spadkowe ROCKFALL mają 1,52 kN/m³, HARDROCK MAX do 1,70 kN/m³, a MONROCK MAX E do 1,47 kN/m³.

Zaokrąglone 1,2 kN/m³ traktuj jako założenie z zapasem dla lekkich wyrobów, a wartość z karty jako opis konkretnej płyty. Gdy wykonawca w trakcie budowy proponuje wyrób cięższy od założonego, porównaj jego ciężar z zestawieniem obciążeń jeszcze przed zamówieniem materiału.

Najczęstsze błędy przy liczeniu ciężaru objętościowego wełny mineralnej

Sam wzór jest prosty, więc błędy biorą się głównie z jednostek i z założeń o wyrobie:

• Gęstość wpisana jako kN/m³. Liczba 30 z rubryki kg/m³ wpisana w kolumnę kN/m³ zawyża wynik ok. 100 razy: warstwa 20 cm daje wtedy 6 kN/m² zamiast ok. 0,06 kN/m², czyli trzy razy więcej niż obciążenie użytkowe stropu mieszkalnego. Pomaga układ trzech kolumn: kg/m³, kN/m³ i kN/m².
• Gęstość surowca zamiast gęstości wyrobu. Skała i szkło, z których powstają włókna, są wielokrotnie cięższe od gotowej płyty, bo większość objętości wełny to powietrze między włóknami. Do obliczeń bierz gęstość płyty lub maty z karty, nigdy materiału włókien.
• Wartość nominalna bez zapasu. Deklarowana gęstość ma tolerancję produkcyjną, a płyty dwugęstościowe mają ciężar podany jako zakres. W obliczeniach sprawdzających przyjmuj górną granicę z karty, aby nie zaniżyć obciążenia.
• Jednostki imperialne. Gęstość w lb/ft³ zamień na kg/m³, mnożąc przez 16,018. Przykład: 9 lb/ft³ to ok. 144 kg/m³, czyli 1,41 kN/m³; potraktowanie 9 lb/ft³ jak 9 kg/m³ zaniża ciężar ok. 16 razy.
• Kilogram-siła w starej dokumentacji. Archiwalne projekty podają ciężar w kG/m³. 1 kG to 9,81 N, a uproszczenie do 10 N zawyża wynik o ok. 2%, więc przy remoncie ustal, który przelicznik przyjęto w oryginale.
• Pomylenie grubości z gęstością. Skrót „wełna 150” bez jednostki prowadzi do błędnego zestawienia, dlatego w specyfikacji zapisuj oba parametry z jednostkami.

Czy wilgoć zmienia ciężar objętościowy wełny mineralnej?

Tak: woda w porach dodaje masę, więc zawilgocona warstwa wełny mineralnej waży więcej, niż podaje karta. Przykład rachunkowy: jeśli woda wypełni 5% objętości wełny, na każdy m³ przybywa 0,05 m³ × 1000 kg/m³ = 50 kg, czyli ok. 0,49 kN/m³. Dla płyty PANELROCK (0,65 kN/m³) oznaczałoby to wzrost ciężaru o ok. trzy czwarte.

Wełnę chroni się więc przed zawilgoceniem na każdym etapie: od strony ciepłej ciągła paroizolacja bez nieszczelności na łączeniach, na budowie płyty składowane pod przykryciem, a na dachu płaskim szczelna hydroizolacja z papy lub folii PCV ułożona na warstwie ocieplenia.

Jak ciężar objętościowy wełny mineralnej wiąże się z jej zastosowaniem?

Im większe obciążenia mechaniczne przenosi izolacja, tym cięższą wełnę mineralną się stosuje. Wśród płyt Rockwool z podanym ciężarem najlżejsza jest płyta ścienna, a najcięższe są płyty na dachy płaskie, więc ciężar objętościowy jest skutkiem wymaganej sztywności, a nie parametrem dobieranym osobno.

• Poddasza, stropodachy wentylowane, stropy drewniane, sufity podwieszane, ścianki działowe: maty MEGAROCK PLUS o λD 0,039 W/(m·K). Wełna leży tu między elementami konstrukcji i obciąża ją głównie ciężarem własnym; jego wartość sprawdź w karcie maty.
• Ściany z okładziną z paneli, kamienia lub szkła, ściany szkieletowe i trójwarstwowe: płyty PANELROCK, 0,65 kN/m³, λD 0,036 W/(m·K).
• Ocieplenie ścian w systemie ETICS: dwugęstościowe płyty FRONTROCK MAX E o λD 0,036 W/(m·K), naprężeniu ściskającym CS(10) co najmniej 20 kPa i wytrzymałości na rozciąganie TR co najmniej 10 kPa, klasa reakcji na ogień A1.
• Podłogi na gruncie i na stropie: wełna Steprock z λD od 0,035 W/(m·K), stosowana także jako izolacja akustyczna.
• Dachy płaskie: płyty muszą przenieść wodę zbierającą się podczas ulew i zalegający śnieg, dlatego są najcięższe; twarda wierzchnia warstwa rozkłada naciski punktowe na większą powierzchnię.

W przytoczonym zestawieniu oddziaływań styropian ma 0,45 kN/m³, a wełna 1,2 kN/m³, więc przy tej samej grubości warstwa wełny jest tam ok. 2,7 raza cięższa. Ciężar to jednak tylko jedno z kryteriów, pozostałe opisuje tekst co lepiej izoluje: wełna czy styropian.

Najważniejsze liczby i wzory do zestawienia obciążeń od wełny mineralnej

• kN/m³ = kg/m³ × 9,81 / 1000; 1 kN/m³ ≈ 101,94 kg/m³
• kN/m² = kN/m³ × grubość warstwy w metrach
• Płyty ścienne PANELROCK: 0,65 kN/m³
• Płyta spodnia ROOFROCK 30 E: 1,00 kN/m³
• Płyty dachowe dwugęstościowe: MONROCK MAX E 1,18-1,47 kN/m³, HARDROCK MAX 1,55-1,70 kN/m³, płyty spadkowe ROCKFALL 1,52 kN/m³
• Zaokrąglona wartość dla wełny w stropie w przykładowym zestawieniu: 1,2 kN/m³
• Wartość obliczeniowa = wartość charakterystyczna × współczynnik częściowy przyjęty w projekcie (często 1,35)