Pěnové sklo: Inovativní izolace pro pochozí střechy a moderní stavby

Pěnové sklo má mezi izolačními materiály výjimečné postavení, díky svým vlastnostem a také z hlediska použité suroviny. Je to moderní ekologický tepelně izolační materiál s širokým využitím ve stavebnictví. Pěnové sklo je tepelně izolační materiál vyrobený ze stoprocentně recyklovaného skla. Pěnové sklo je tepelně izolační materiál na bázi skla, který se svými doplňkovými vlastnostmi výrazně odlišuje od ostatních tepelných izolací. Umí nahradit běžné stavební tepelně izolační materiály, jako je polystyren, skelná a minerální vata, pemza nebo materiály na bázi expandovaného jílu.

Výroba pěnového skla

Výroba pěnového skla byla patentována již v roce 1936 ve Francii a do současné doby tak prošla značným vývojem. Od roku 1958 do konce 70. let se pěnové sklo vyrábělo i v ČR, ale pro nedostatek suroviny z tříděného odpadu se ve výrobě nepokračovalo. Výrobní technologie spočívá ve zpracování odpadových střepů z obalového skla, mezistupněm výroby je skleněná moučka a konečným výrobkem právě pěnové sklo.

Zjednodušeně řečeno, skleněné střepy z kontejnerů v obcích jsou pro výrobu to pravé. Skleněný odpad ze separovaného sběru se na recyklační lince vyčistí a rozdrtí. Vzniklá druhotná surovina, která je dále upravena na skleněnou moučku, je v následném výrobním cyklu v pecích za vysoké teploty napěněna a po řízeném zchlazení vzniká štěrk z pěnového skla s názvem REFAGLASS. Základní zrnitost je 0 až 63 mm, přičemž největší podíl mají zrna 32 až 63 mm. Důležité je, že se navíc při výrobě používají pouze taková chemická činidla, která nepředstavují žádnou ekologickou zátěž pro životní prostředí.

V současné době se pěnové sklo vyrábí z nově vyrobeného skla, které se po odtavení a vychlazení rozemele na velmi jemný prášek. 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. Na českém trhu působí jediný výrobce pěnového skla v blocích, a to Foamglass prostřednictvím svého výhradního zastoupení společností AZ Flex.

Vlastnosti pěnového skla

Vnitřní stavba pěnového skla se skládá z malých uzavřených skleněných buněk, které drží pevně u sebe. Pěnové sklo má výborné vlastnosti k využití v mnoha oblastech stavebnictví. Je netoxické, tvarově stálé, nehořlavé, odolné vůči stárnutí, nenasákavé, odolné proti povětrnostním vlivům, hmyzu a hlodavcům, je velmi lehké (150-165 kg/m3), má výborné izolační vlastnosti (λ = 0,077-0,08) a současně je pevné v tlaku. Tato unikátní kombinace vlastností z něj dělá materiál, bez kterého se v budoucnosti neobejde žádná moderní ekologická stavba. Jeho použití zjednodušuje stavební postupy a zejména snižuje cenu stavby.

Čtěte také: Drcené kamenivo a efektivní dodávky

Pěnové sklo se svými tepelněizolačními schopnostmi řadí mezi kvalitní tepelné izolace pro ploché střechy - například minerální vlákna nebo polystyren. Od ostatních tepelných izolací se však pěnové sklo výrazně odlišuje svými doplňkovými vlastnostmi. Pěnové sklo je zcela parotěsné, a pokud má spáry slepené asfaltem, sdružuje ve střešním plášti funkci tepelné izolace i parotěsné zábrany. Ve vrstvě pěnového skla nemůže dojít ani k vnitřní kondenzaci a navlhání. Další vlastností pěnového skla je jeho absolutní nehořlavost (třída A - nehořlavé hmoty podle ČSN 73 0823, Euroclass A1 podle EN 13501).

Pěnové sklo dále vyniká vysokou odolností proti škodlivým chemickým i biologickým vlivům. Především v případě pojížděných plochých střech může být střešní plášť - včetně tepelné izolace - vystavený chemickému zatížení (například ropnými produkty, solemi). Pro aplikace v zatížených střešních pláštích je pěnové sklo využíváno především pro svou vysokou pevnost v tlaku, která nemá mezi tepelnými izolacemi obdobu.

Klíčové vlastnosti pěnového skla

  • Tepelná izolace: Hodnota součinitele tepelné vodivosti se pohybuje mezi 0,038 a 0,049 Wm-1K-1 dle typu.
  • Pevnost v tlaku: Extrémně vysoká, umožňuje použití v zatížených konstrukcích.
  • Nenasákavost a parotěsnost: Zcela uzavřené buňky zabraňují průniku vody a vodních par.
  • Nehořlavost: Třída reakce na oheň A1, nevytváří kouř ani toxické zplodiny.
  • Odolnost: Proti stárnutí, povětrnostním vlivům, hmyzu, hlodavcům, chemickým a biologickým vlivům.
  • Nízká objemová hmotnost: Velmi lehké (150-165 kg/m3), snižuje zatížení konstrukce.
  • Ekologičnost: Vyrobeno ze 100% recyklovaného skla, plně recyklovatelné.

Na trhu dostupné pěnové sklo (REFAGLASS) splňuje požadavky norem EN 13 055-2 (stanovuje požadavky na tepelně izolační násypy) a EN 13 055-1 (stanovuje požadavky na použití štěrku jako kameniva do malt, omítek a betonů). Vlastnosti štěrku a postup výroby se pravidelně kontroluje, čímž je garantována požadovaná kvalita materiálu.

Jednoplášťová kompaktní střešní skladba z pěnového skla

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. 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.

Takto provedená kompaktní skladba umožňuje plné využití vlastností pěnového skla - především pevnosti v tlaku, pevnosti v tahu, parotěsnosti a vodotěsnosti. Pěnové sklo je v kompaktní skladbě chráněno celoplošně navařenou hydroizolací proti námraze v otevřených povrchových buňkách. Pro docílení dokonalé kompaktnosti se před navařováním hydroizolace provádí na horním povrchu pěnového skla zátěr horkým asfaltem. 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

  • Vysoký difúzní odpor: Tepelně-izolační vrstva z pěnového skla má všechny spáry dokonale slepené asfaltem a proto má také velmi vysoký difúzní odpor (µ = 70 000 až 700 000).
  • Bez parotěsné zábrany: V kompaktní skladbě se proto nepoužívá klasická parotěsná zábrana.
  • Dokonalý přenos zatížení: Asfalt mezi jednotlivými vrstvami střechy zajišťuje dokonalý přenos zatížení v tlaku, ale i v tahu.
  • Vodotěsnost celého systému: U správně provedené kompaktní skladby nemůže dojít k většímu poškození střechy ani v případě poškození hydroizolační vrstvy.
  • Snadná lokalizace poruchy: Případná porucha hydroizolace se projeví lokálním vymrznutím pěnového skla a následným drobným prosáknutím vlhkosti do interiéru. Podle místa průsaku lze poruchu přesně lokalizovat.
  • Dlouhá životnost a stálost: Testy prokázaly, že ani po téměř půl století od zabudování izolace FOAMGLAS do střech nedošlo ke zhoršení jejích tepelně izolačních vlastností ani pevnosti.

Provedení kompaktní skladby

Princip kompaktní skladby FOAMGLAS je vždy stejný: nosná konstrukce + izolace FOAMGLAS + hydroizolační souvrství - to vše celoplošně slepené asfaltem. V závislosti na velikosti a konkrétních podmínkách projektu je možné zvolit buď lepení horkým asfaltem, nebo asfaltovými lepidly zastudena.

  • Lepení horkým asfaltem: Tato nejstarší, ale stále běžně používaná „klasická“ technologie využívá pro lepení kompaktního souvrství z nekašírovaných desek pěnového skla oxidovaný asfalt rozehřátý na teplotu okolo 200°C.
  • Lepení zastudena: Pro případy, kdy lepení do horkého asfaltu není možné nebo vhodné, vyvinula společnost FOAMGLAS řadu variant izolačních systémů kompaktní skladby pro aplikaci za studena.

Ve všech případech je nutné věnovat pozornost nosnému podkladu pod kompaktní skladbou, především jeho tuhosti a rovinnosti. Kompaktní skladbu je doporučeno provádět vždy přímo na nosnou konstrukci. Použití membránové parotěsné zábrany je u kompaktní skladby FOAMGLAS kontraproduktivní.

Využití 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. Tato skladba může být použita i ve střechách nad velmi vlhkými provozy, kde je vystavena extrémní difuzi vodní páry při vysokém rozdílu parciálních tlaků, nebo nad studenými vlhkými provozy, kde se mění směr difuzního toku v závislosti na teplotě v exteriéru (například vodárny, vodojemy, zimní stadiony).

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.).

Pojízdné střechy

Volba vozovky provedené na kompaktní skladbě a typ použitého pěnového skla závisí především na maximální hmotnosti vozidel. 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. 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, nemocnice v Novém Městě na Moravě či v Brně).

Čtěte také: Komplexní průvodce pěnovou izolací

Zelené střechy

Zelené střechy jsou velmi náročné na realizaci a největší důraz je potřeba klást právě na izolaci. Projektanti a investoři musí řešit především nosnost konstrukce a chování použitého materiálu za různých klimatických podmínek. Prioritou je nízká hmotnost, nenasákavost a mrazuvzdornost. Použití pěnového skla jakožto tepelněizolační složky je při jakémkoliv sklonu střechy jednodušší. Pěnové sklo se rozhrnuje až na hydroizolaci. Zelené střechy minimalizují návaly odtékání dešťové vody, a navíc zlepšují tepelněizolační vlastnosti střešní konstrukce. V letních měsících zabraňují nadměrnému zahřívání bytů, a naopak v zimě brání tepelným ztrátám.

Tabulka: Srovnání typů zelených střech

Typ zelené střechy Únosnost konstrukce (kg/m2) Vegetace
Extenzivní 60-300 Trvalky, suchomilné rostliny
Intenzivní až 1000 Keře, nízké stromy

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. Při krátkodobém působení vyššího zatížení nedochází k dotvarování (creepu) asfaltového lože v kompaktní skladbě, a proto lze uvažovat i vyšší modul pružnosti souvrství než při působení dlouhodobého zatížení. 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.

Další využití pěnového skla

Unikátní vlastnosti pěnového skla se plně využijí při stavbě nových nízkoenergetických domů nebo i při rekonstrukcích staveb. U rekonstrukcí mám na mysli hlavně rekonstrukci starých podlah, stropů. Pěnové sklo je u konstrukcí zakládání vhodné jako celoplošný tepelně izolační podsyp pod základové desky, nejlépe s přesahem přes vnější líc desky po obvodu domu. Přesah přes základ má více funkcí. Jednak jde o nepřerušené pokračování tepelné izolace z podzákladí až k navazujícímu zateplení svislé obvodové stěny (zabránění tepelných mostů), dále je výhodnější zakládat stavbu na stejnorodém podloží z hutněného pěnového skla (statické hledisko) a také v celistvém násypu štěrku funguje lepší odvětrání vrstvy pod základovou deskou (pro lepší odvětrání radonu a vlhkosti). Současně se zde využívá tepelně izolační schopnosti štěrku pro zabránění promrzání.

U rekonstruovaných budov je ideální využít kombinaci vlastností pěnového skla např. při rekonstrukcích starých podlah. Štěrk z pěnového skla je minimálně nasákavý, má malou vzlínavost (při vrstvě štěrku cca 20 cm vzlíná jen do výšky cca 5 cm) a lze s ním vytvořit tepelně izolační vrstvu. Hodí se pod dřevěné podlahy i pod betonové podkladní desky. Na takovou podlahu není nutné klást další vrstvu tepelné izolace. Nízkou objemovou hmotnost (150 až 165 kg/m3) štěrku z pěnového skla lze využít pro rekonstrukci stropních konstrukcí jako náhradu původních materiálů používaných do zásypů kleneb, dřevěných trámových stropů a pod další podlahové konstrukce. Nahrazuje polystyren, škváru, písek a expandované jíly. Lehčí stropní konstrukce má větší rezervu v únosnosti a je méně zatěžována na ohyb.

Vynikající vlastnosti pěnového skla oceňují majitelé a příznivci pasivních domů, kteří jej využívají pod základové konstrukce, do tepelných izolací střech a pro terénní úpravy - zemní valy u stěn orientovaných k severu. Štěrk z pěnového skla REFAGLASS významným způsobem redukuje únik tepla z vody do zemních konstrukcí u bazénů. Také na zahradě má štěrk z pěnového skla celou řadu uplatnění. Menší frakce se používají na vylehčení těžkých půd, je vynikající jako drenáž u rostlin, je využíván k modelaci terénu a do drenážních systémů zahrad.

Pěnové sklo REFAGLASS je vhodné použít do odlehčených zásypů mostních opěr, ke stabilizaci a odvodnění svahů i v méně únosných zeminách, ve skladbách místních komunikací, vjezdů, chodníků, a ostatních zpevněných ploch, jako nadloží mostků a propustků a všude tam, kde je nutné zabránit promrzání konstrukcí. Zásyp potrubí štěrkem z pěnového skla REFAGLASS zabrání častým poruchám vodovodních řadů z důvodu častého střídání teplot. Štěrk nepoškozuje vnější stěny potrubí, je lehký a při hutnění se tvarově přizpůsobí.

tags: #drcene #penove #sklo #pochozi #strecha #informace

Oblíbené příspěvky: