Drcené pěnosklo a pěnové sklo pro střechy: Komplexní průvodce

Pěnové sklo je tepelně izolační materiál na bázi skla, který se svými doplňkovými vlastnostmi výrazně odlišuje od ostatních tepelných izolací. Díky svým unikátním vlastnostem, především extrémně vysoké pevnosti v tlaku spojené s nestlačitelností, je tento materiál ideální tepelnou izolací pro střešní konstrukce zatížené tlakem.

Výroba pěnového skla

Pěnové sklo je tepelně-izolační materiál, jehož výroba byla patentována již v roce 1936 a do současné doby tak prošla značným vývojem. V současné době se pěnové sklo vyrábí z nově vyrobeného skla, které se po odtavení a vychlazení rozemele na velmi jemný prášek. Vstupní surovina je až z 60 % recyklované sklo, dále lze použít i písek a další dostupné materiály používané pro výrobu běžného skla. Skleněný prach je smíchán s jemně mletým uhlíkem a tato směs je v tenké vrstvě rozprostřena do ocelové formy. Formy jsou zahřáté v peci na cca 1000°C, kdy dochází k natavení skloviny a k současné oxidaci uhlíku na CO2. Tento plyn vytvoří drobné bublinky, které cca dvacetinásobně zvětší původní objem skloviny a vyplní celou formu. Poté je blok napěněné skloviny zvolna ochlazován z 1000°C na 20°C a po konečném zchlazení materiálu zůstává v buňkách podtlak cca 1/3 atmosférického tlaku. Po vychlazení jsou bloky pěnového skla obroušeny, zbaveny povrchové „kůrky“ a dále řezány na desky formátu 600×450 mm s konstantní tloušťkou (od 30 do 160 mm) nebo na spádované desky či jiné tvarovky. Celá výroba je plně automatizovaná a splňuje požadavky systému kvality ISO 9002. V Evropě jsou celkem 2 výrobny - v Belgii a v Německu.

Charakteristika a vlastnosti pěnového skla

Tzv. pěnosklo je tvořeno miliony hermeticky uzavřených skleněných buněk o velikosti 10 až 90 µm, díky kterým má izolace z pěnového skla hodně co nabídnout. Pěnosklo má velmi unikátní izolační parametry ve všech směrech. Pěnové sklo jako izolační materiál má díky uzavřeným skleněným dutinám velmi dobré tepelně izolační vlastnosti. Hodnota součinitele tepelné vodivosti se u pěnového skla pohybuje na úrovni ostatních kvalitních tepelně-izolačních materiálů (se pohybuje součinitel tepelné vodivosti mezi 0,038 a 0,049 Wm-1K-1 dle typu). Unikátní jsou však doplňkové vlastnosti pěnového skla:

• Vysoká pevnost v tlaku: Pěnové sklo je velmi obtížně stlačitelné, protože mezi tepelně izolačními materiály má nejvyšší pevnost v tlaku. Právě pro svou vysokou pevnost v tlaku, která nemá mezi tepelnými izolacemi obdobu, je využíváno především v aplikacích v zatížených střešních pláštích.
• Parotěsnost a vodotěsnost: Pěnové sklo je naprosto neprodyšné a dokonale parotěsné v obou směrech. Sklo navíc není schopné vodu absorbovat, takže desky z pěnového skla nemění své rozměry ani při nízkých teplotách vlivem mrazu. Ve vrstvě pěnového skla nemůže dojít ani k vnitřní kondenzaci a navlhání.
• Nehořlavost: Desky pěnového skla jsou ze své podstaty nehořlavé a řazené do třídy reakce na oheň A1 dle EN 13501. Při požáru nevyvíjí kouř ani toxické zplodiny.
• Chemická a biologická odolnost: Zcela anorganické sklo zajišťuje odolnost proti rozpouštědlům, kyselinám a dalším chemicky agresivním látkám. Je odolné proti škodlivým chemickým i biologickým vlivům, což je důležité u pojížděných střech, kde může být plášť vystaven ropným produktům nebo solím.
• Ekologické: Pěnové sklo nezatěžuje životní prostředí při výrobě, použití v konstrukci ani po skončení životnosti.
• Tvarová stálost: Nízký součinitel tepelné roztažnosti zajišťuje tvarovou stálost podobně jako beton.
• Dlouhá životnost: Mimořádně dlouhá životnost lze přirovnat k životnosti celé budovy.

Cena pěnového skla

Výjimečné vlastnosti pěnového skla jsou vyvážené i poměrně vysokou cenou. V porovnání s ostatními materiály je jeho cena opravdu vyšší, jelikož za 1 m3 zaplatíte i okolo 12 až 20 tisíc v závislosti na druhu desky. Cena štěrku z pěnového skla se pohybuje okolo 1700,- Kč za 1 m3.

Drcené pěnosklo (štěrk z pěnového skla)

Štěrk z pěnového skla se používá pro tepelně izolační zásypy a podsypy. Příkladem pro užití je způsob založení objektu na betonové desce na zhutněné vrstvě štěrku pěnového skla. Ten tak odizoluje celou stavbu, včetně základů. Únosnost takového podsypu po zhutnění je 0,6-1,2 MPa. Štěrk z pěnového skla je vyráběn v různých frakcích až do 63 mm a převážen na stavbu ve vacích. Pevnost v tlaku se pohybuje okolo 0,89 N/mm2.

Čtěte také: Drcené kamenivo a efektivní dodávky

Kompaktní střešní skladba s pěnovým sklem

Aby bylo možné plně využít unikátní vlastnosti pěnového skla, je nutné tento materiál použít v tzv. jednoplášťové kompaktní střešní skladbě (dále pouze „kompaktní skladba“). Jedná se o jednoplášťovou střechu, která neobsahuje žádnou membránovou parotěsnou zábranu, neboť vrstva pěnového skla je sama dostatečně parotěsná.

Princip kompaktní skladby

Princip kompaktní skladby FOAMGLAS® je vždy stejný: nosná konstrukce + izolace FOAMGLAS® + hydroizolační souvrství - to vše celoplošně slepené asfaltem. Kompaktní skladba může být provedena prakticky na libovolné nosné konstrukci. Nejčastěji se provádí na betonové desce, na trapézovém plechu, na dřeveném bednění nebo záklopu z velkoplošných OSB desek, desek z překližky nebo podobných.

Způsob realizace kompaktní skladby

Velmi důležité je dodržení důsledné kompaktnosti celé skladby, které je docíleno vzájemným slepením všech vrstev horkým asfaltem. Pěnové sklo je celoplošně lepeno na podklad (v případě zatížených střech většinou betonový) do lože horkého asfaltu. Spáry mezi jednotlivými deskami pěnového skla jsou zalepeny asfaltem a hydroizolační vrstva je celoplošně nalepena nebo navařena na asfaltem zatřený povrch pěnového skla. Pro docílení dokonalé kompaktnosti se před navařováním hydroizolace provádí na horním povrchu pěnového skla zátěr horkým asfaltem. Tenká vrstva asfaltu chrání křehký povrch tepelné izolace a současně vedle tlakové pevnosti zajišťuje dokonalé přilepení střešního souvrství ke konstrukci.

Kompaktní skladba z izolace FOAMGLAS® je parotěsné a nenasákavé souvrství v celé své tloušťce. Souvrství asfaltových pásů spolupůsobí s hydroizolací a zvyšuje její bezpečnost. V kompaktní skladbě se proto nepoužívá klasická parotěsná zábrana, neboť součin m × tloušťka pěnového skla řádově převyšuje součin m × tloušťka standardních parotěsných zábran. Asfalt mezi jednotlivými vrstvami střechy zajišťuje dokonalý přenos zatížení v tlaku, ale i v tahu. V kompaktní skladbě se pěnové sklo nestlačuje, ale při dlouhodobém zatížení dochází pouze k malému stlačení hydroizolace a asfaltové vrstvy.

V žádném případě nesmí být pěnové sklo použito v systému obrácené (inverzní) střechy. I když je pěnové sklo objemově zcela nenasákavé, v inverzní skladbě by se na obnaženém horním povrchu vytvořil vodní film a následná opakovaná námraza by způsobila masivní erozi skleněných buněk.

Čtěte také: Polyelast Extra Design s drcenou břidlicí

Výhody kompaktní skladby

• Zvýšená hydroizolační bezpečnost: Díky vodotěsnosti celého střešního systému nemůže dojít k většímu poškození střechy ani v případě poškození hydroizolační vrstvy. Případná porucha hydroizolace se projeví lokálním vymrznutím pěnového skla a následným drobným prosáknutím vlhkosti do interiéru. Rychlost vymrzání pěnového skla je v případě takové lokální poruchy velmi pomalá - cca 2 mm za 1 mrazový cyklus. Podle místa průsaku lze poruchu přesně lokalizovat, což je u jiných střech se skrytou hydroizolací velmi obtížné. Velikost případné poruchy se pohybuje v řádu decimetrů a poškozenou část je možné velmi jednoduše, rychle a levně opravit.
• Odolnost proti dynamickým účinkům: „Nepružnost“ kompaktní skladby se velmi pozitivně projevuje u dynamických zatížení, například u heliportů.
• Chemická odolnost: Kompaktní skladba z pěnového skla je více odolná po stránce chemické (úniky ropných produktů na parkovištích) i z hlediska nežádoucí vegetace.
• Odolnost vůči kořenům: Pěnové sklo zůstává za všech podmínek a v celém objemu zcela suchá.

Varianty lepení

V závislosti na velikosti a konkrétních podmínkách projektu je možné zvolit buď lepení horkým asfaltem, nebo asfaltovými lepidly zastudena.

Lepené horkým asfaltem

Tato nejstarší, ale stále běžně používaná „klasická“ technologie využívá pro lepení kompaktního souvrství z nekašírovaných desek pěnového skla oxidovaný asfalt (AOSI = asfalt oxidovaný stavební izolační) rozehřátý na teplotu okolo 200°C. Výhodou tohoto způsobu aplikace je ideální konzistence horkého asfaltu, která umožňuje rychlé a kvalitní slepení kompaktního souvrství. Rovněž pořizovací náklady použitých materiálů jsou nižší. Do horkého asfaltu je možné lepit nejen desky pěnového skla FOAMGLAS®, ale doporučené je i lepení podkladního asfaltového pásu na horní povrch kompaktní skladby.

Lepené zastudena

Pro případy, kdy lepení do horkého asfaltu není možné nebo vhodné (malé plochy, stísněné prostory, velký spád střechy apod.), vyvinula společnost FOAMGLAS® řadu variant izolačních systémů kompaktní skladby pro aplikaci za studena. Desky pěnového skla FOAMGLAS® se na nosnou konstrukci a mezi sebou lepí odpovídajícím typem lepidla za studena (jednosložková nebo dvousložková lepidla). Pro aplikaci hydroizolace z asfaltových pásů jsou pak k dispozici dvě varianty:

• Použití nekašírovaných desek FOAMGLAS® lepených asfaltovým lepidlem za studena a podkladní hydroizolační asfaltový pás na ně následně celoplošně nalepit také asfaltovým lepidlem za studena.
• Použití desek FOAMGLAS® READY s tenkou vrstvou asfaltu nakašírovanou na jejich horním líci. Na tento povrch je následně možné podkladní hydroizolační asfaltový pás celoplošně natavit plamenem.

Typy pěnového skla a dodavatelé

Na českém trhu působí jediný výrobce pěnového skla v blocích, a to Foamglass prostřednictvím svého výhradního zastoupení společností AZ Flex. Na českém trhu lze narazit na několik názvů výrobků pěnového skla:

• FOAMGLAS®: Deskový tepelně izolační materiál na bázi pěnového skla. Dělí se dále podle použití v konstrukci a možnostech zatížení. Obecně lze desky FOAMGLAS® použít jako izolaci plochých střech, fasád tak pro vnitřní izolaci stěn, podlah i podhledů nebo i pro základové desky.
• REFAGLASS: Izolační desky s většími rozměry pro rychlejší a efektivnější montáž. Dělí se na několik dalších druhů podle způsobu aplikace a zatížení (např. WALL pro svislé uložení do stěn, FLOOR pro podlahy).

Spádové klíny

Pro odvodnění ploché střechy je potřeba vytvořit spádovou vrstvu. Nejjednodušším řešením je tuto spádovou vrstvu vytvořit právě pomocí tzv. klínů. Jsou to tepelně izolační desky seříznuté v požadovaném spádu. Tyto desky eliminují vznik tepelných mostů v místě styku obvodové konstrukce se základovou deskou.

Čtěte také: Využití pěnového skla ve stavebnictví

Použití pěnového skla v provozních střechách

Pojem „provozní střechy“ zahrnuje střechy pochozí, pojezdné, střešní parkoviště, střešní zahrady, heliporty apod. Pro všechny typy těchto střech je kompaktní skladba ideálním základem. Vzhledem ke své extrémní pevnosti v tlaku a nestlačitelnosti je pěnové sklo ideálním tepelně - izolačním materiálem pro zatížené ploché střechy.

Pochozí střechy

Provoz na pochozí střeše pro tepelnou izolaci z pěnového skla nepředstavuje vysoké zatížení. Pro pochozí střechy obvykle postačí pěnové sklo s nižší pevností v tlaku (např. FOAMGLAS® T4 - 0,7 MPa). Hydroizolaci je pouze nutno chránit pochozí vrstvou proti poškození provozem. Pochozí vrstva může být tvořena různými typy dlažeb (do písku, na terče, zámkovou apod.), betonovým potěrem, asfaltovým kobercem nebo jiným speciálním povrchem (sportovní povrchy apod.).

Pojezdné střechy a střešní parkoviště

Kompaktní skladba z pěnového skla tvoří velmi tuhý podklad pro betonovou vozovku. Ve srovnání např. s extrudovaným polystyrenem umožňuje tuhost pěnového skla výrazně snížit tloušťku i vyztužení vozovky a tím současně odlehčit nosnou konstrukci, která tak může být navržena subtilnější. Varianty betonových vozovek se podle zatížení pohybují od desek z prostého betonu vyztužené jednou sítí proti smršťování betonu až po masivně vyztužené železobetonové desky ze speciálních betonů. Mezi střechami konstruovanými na kompaktní skladbě z pěnového skla nejsou výjimkou ani střechy pojížděné vozidly o váze 60 tun (Škoda Mladá Boleslav) nebo přistávací plochy pro těžké vojenské vrtulníky (Ústřední vojenská nemocnice v Praze). Mezi betonovou vozovkou a kompaktní skladbou se vždy vytváří separační vrstva (např. 2×PE fólie), v případě silněji armovaných desek se doporučuje navíc provedení cementového potěru chránícího hydroizolaci před poškozením. Betonová vozovka musí být plošně rozdilatována. Na kompaktní skladbě lze provést i další typy vozovek (zámková dlažba, dlažba na podložkách, litý asfalt).

Příkladem využití je pojezdná střecha Arkády Pankrác, kde je použito pěnové sklo s pevností v tlaku 0,7 MPa o tloušťce 100 mm. Centrální autobusové nádraží v Českých Budějovicích (Dopravně-obchodní centrum Mercury) využívá únosnější typ pěnového skla s pevností v tlaku 0,9 MPa pro provoz stovek autobusů denně.

Rampy

Mezi specifické pojížděné konstrukce patří rampy ve vnějším prostředí. V případě ramp jsou jednoznačně vhodné pouze železobetonové vozovky. Ve srovnání s prakticky vodorovnou pojížděnou střechou je do vozovky rampy vnášeno výrazné namáhání ve směru rovnoběžném s hydroizolací. Stejně tak, jako v ploše střechy, musí i na rampě být betonová vozovka pravidelně rozdilatována. Aby nedošlo ke „sklouznutí“ všech dilatačních celků ke spodní hraně rampy je nutné vytvořit pro každý dilatační celek spolehlivé kotvení. Obvykle se provádí min. 2 kotvy na jeden dilatační celek, aby se zabránilo jeho pootočení. Tento systém kotvení je použit mimo jiné i na rampách střešního parkoviště na OC Vaňkovka Brno. Z ekonomických důvodů jsou proto izolovány někdy i rampy na terénu, pokud je do betonové vozovky zabudován vytápěcí systém pro celoroční provoz.

Heliporty

Kompaktní skladba střešního heliportu se prakticky shoduje s výše popsanými železobetonovými vozovkami pro vyšší zatížení. Při výpočtech je nutné uvažovat vyšší dynamické účinky od dosedajících strojů a pro toto krátkodobé zatížení se velmi pozitivně projevuje „nepružnost“ kompaktní skladby. Pěnovým sklem jsou v České republice izolovány heliporty na Vojenské nemocnici v Praze Střešovicích, Fakultní dětské nemocnici v Brně a nemocnici v Novém městě na Moravě.

Vegetační střechy

U vegetačních střech je nesporný také jejich ekologický přínos. Kompaktní skladba je ideálním základem i pro vegetační střechy. Díky své parotěsnosti a nenasákavosti pěnové sklo zabraňuje negativním dopadům vlhkosti na izolační vlastnosti, které se mohou projevit u jiných materiálů v provozních a vegetačních střechách. Přítomnost vlhkosti v rostlinách může vést k prorůstání kořenů, ale tepelná izolace FOAMGLAS® zůstává za všech podmínek a v celém objemu zcela suchá. To minimalizuje riziko poškození střechy kořeny. Odlišný kondenzační režim v provozních a vegetačních střechách nejen zvyšuje kondenzaci v zimním období, ale také dochází k minimálnímu odparu zkondenzované vodní páry v období letním. Nasákavé tepelné izolace za těchto podmínek zvyšují svoji vlhkost, a tím se zhoršují jejich izolační vlastnosti.

Shrnutí výhod pěnového skla v kompaktní skladbě

Kompaktní skladba je geniálně jednoduchý a jednoduše geniální střešní systém, díky kterému je možné všechny výjimečné vlastnosti izolace FOAMGLAS® plně využít.

Tabulka: Srovnání vlastností izolačních materiálů pro ploché střechy

Všechny zde uváděné informace a vlastnosti jsou pouze orientační pro účely porovnání jednotlivých materiálů.

tags: #drcené #pěnosklo #střecha #informace

Oblíbené příspěvky:

• Vše o podlahách, dveřích, oknech a nábytku
• Jak vyrobit dřevěnou ceduli
• Šestiúhelníková dlažba pro moderní interiéry
• Kompletní průvodce montáží palubek
• Jak rychle tvrdne beton v čase