Komplexní průvodce výběrem tepelné izolace: Minerální vata versus polystyren pro zateplení fasád

V tomto článku se budeme věnovat tepelným izolantům na zateplení fasády a kdy který z těchto izolantů použít. Nejdůležitějším materiálem ve skladbě zateplovacího systému fasády je tepelná izolace. Vybraný typ tepelné izolace udává izolační schopnost zateplovacího systému a výši odpovídající úspory za energie na vytápění domu.

Tepelný izolant je látka, která špatně vede teplo, tzn. má nízkou tepelnou vodivost. Veličina, která umožňuje objektivní srovnání látek podle tepelné vodivosti, se nazývá součinitel tepelné vodivosti (λ). Čím nižší je hodnota tepelné vodivosti, tím lépe materiál izoluje. Opakem tepelného izolantu je tepelný vodič, jehož součinitel tepelné vodivosti je vysoký.

Typy tepelných izolantů pro kontaktní zateplení fasád

Jako tepelné izolanty pro kontaktní zateplení fasád se v České republice nejčastěji používají níže uvedené druhy. Každý dům je jiný - stejně jako jeho potřeby. Při výběru izolačního materiálu je důležité zvážit specifika jednotlivých materiálů. Co přesně od izolantu čekáme? Jaký dům zateplujeme?

Nejčastější volbou je minerální vata anebo polystyren (EPS). Pro objektivní srovnání vaty a polystyrenu je třeba porovnat jejich klíčové vlastnosti: tepelněizolační (součinitel tepelné vodivosti), nehořlavost (třídu reakce na oheň), prodyšnost (faktor difuzního odporu), mechanické vlastnosti (pevnost, stabilita, odolnost vůči UV záření), pracnost aplikace a samozřejmě cenu. Tepelně-izolační vlastnosti, schopnost tlumit hluk, třída reakce na oheň a paropropustnost patří totiž k těm hlavním parametrům, které byste měli při výběru izolantu sledovat. Pojďme se na ně tedy podívat.

1. Polystyren (EPS a XPS)

Polystyren je lehký, univerzální a cenově dostupný materiál vyráběný z ropných derivátů.

Čtěte také: Vlastnosti smrkového a akátového dřeva

• EPS (expandovaný polystyren): Vhodný pro fasády, střechy a podlahy. Bílý fasádní polystyren je nejoblíbenější a nejrozšířenější tepelný izolant pro zateplování fasád. Pěnová hmota polystyrenu se skládá asi ze 2 % polystyrenu a 98 % vzduchu. Vzduch uzavřený v kuličkách plní funkci tepelného izolantu.
• XPS (extrudovaný polystyren): Ideální pro místa se zvýšenou vlhkostí, jako jsou základy a střechy. XPS polystyren je odolnější vůči vlhkosti a má vyšší pevnost v tlaku, proto se častěji využívá pro pochozí nebo zelené střechy.

Druhy fasádního polystyrenu

Pro zateplení fasád vyrábí výrobci bílých fasádních polystyrenů dva druhy: EPS70F a EPS100F. Jedná se o naprosto shodné výrobky ve složení, ale rozdílné v objemové hmotnosti a odolnosti proti stlačení a mechanickému poškození. EPS100F je oproti EPS70F pevnější, má větší hmotnost, nepatrně lepší tepelněizolační schopnosti a jeho cena je vyšší.

• Bílý polystyren: Běžná varianta s dobrými izolačními vlastnostmi (lambda = 0,039 - 0,040 W/(mK)). Bílý pěnový polystyren má výborné tepelněizolační vlastnosti, je lehký, tvarově stabilní, nenasákavý, do určité míry odolný proti stlačení, samozhášivý, velmi dobře se s ním pracuje, řeže a tvaruje. Pro vnější kontaktní zateplovací systémy fasád jsou předepsány fasádní desky z tuhého, stabilizovaného a samozhášivého EPS70F a EPS100F.
• Šedý polystyren: Obsahuje přísadu grafitu, která zlepšuje jeho tepelněizolační vlastnosti (lambda = 0,031 - 0,032 W/(mK)), čímž izoluje o 15 - 20 % lépe než bílý polystyren. Tento materiál umožňuje použít tenčí izolační vrstvu při stejném tepelném odporu. Desky šedého fasádního polystyrenu s lícovou stranou z bílého EPS.

Upozornění na kvalitu a použití polystyrenu

U EPS70F se díky obrovskému tlaku na cenu ze strany poptávky často setkávám s nekvalitními výrobky, které vykazují malou objemovou hmotnost, tvarovou nepřesnost a velmi malou pevnost. Jednoduše řečeno lze do nich zatlačit prst a udělat díru. Celá tato operace následně vyprodukuje produkt s objemovou hmotností 10-12kg/m3 oproti požadovaným 15kg/m3. Před deseti lety bylo normou doporučována pro fasádní polystyren objemová hmotnost EPS70F 20kg/m3, což je minulostí. Těchto parametrů dosahuje pouze EPS100F. Pro zateplení fasád doporučuji pouze výrobky EPS70F a EPS100F renomovaných českých výrobců, kde jsou jejich výrobky zapsány do příslušných ETICS fasádních systémů.

Izolační desky EPS50Z a EPS70Z jsou výplňové izolace do příček, dutin nebo se například vkládají mezi krokve. Tyto polystyreny jsou naprosto nevhodné pro zateplení fasády a v zateplovacích systémech fasád nemají co dělat. Jsou vhodné pouze pro lepení na stěnu nebo strop z vnitřní části domu.

Nevýhody polystyrenu

• UV záření: Fasádní polystyren se nedoporučuje dlouhou dobu vystavovat přímému slunečnímu záření (UV záření). UV záření způsobuje předčasné stárnutí polystyrenu a jeho postupné ubývání. Důsledkem je nažloutlý sprašný povrch izolantu, který je nutné následně vybrousit na únosnou a pevnou plochu izolantu. Ze zkušenosti doporučuji při zateplování fasády, plochu nalepeného izolantu chránit ochrannou sítí a polystyren nenechat bez následné další úpravy výztužnou vrstvou déle než 7-14dní.
• Vysoké teploty: Podstatnou nevýhodou polystyrenu je jeho možná sublimace (smršťování do původního stavu, ubývání na objemu, ztrácení se), které vzniká při trvalém působení teploty nad 85°C. Z toho plyne nevystavovat trvale polystyren teplotám nad 70°C, nevkládat ho pod tmavé parapetní plechy, neaplikovat tmavé fasádní barvy, nezateplovat na místech, kde se zvyšuje okolní a povrchová teplota. Není možné, aby se polystyren „ztratil“ při správném zabudování.
• Paropropustnost: Fasádní polystyren není paropropustný a tudíž nedokáže přenést vlhkost ze zdiva a zkondenzovanou vlhkost za izolantem pryč z fasády.

Životnost a použití

Životnost polystyrenu při správném zabudování se odhaduje na životnost betonových konstrukcí. Fasádní polystyren EPS70F a EPS100F doporučuji použít pouze na suché podklady, kde je maximální povrchová vlhkost minerálního podkladu 6%. Polystyren lze lepit na cihly, kámen, porobeton, vápenopískovou cihlu, dřevo, ocelový plech, dřevovláknité desky a minerální omítky.

Pěnový polystyren se vyrábí vypěňováním (expanzí) tohoto granulátu sytou párou v kovových formách ve tvaru kvádru. Takto vyrobené bloky pěnového polystyrenu se následně rozřezávají na desky nebo spádové klíny. Pro tzv. stabilizované výrobky z EPS je proto na základě zkoušek stanovena doba odležení (stabilizace), po jejímž uplynutí je toto dotvarování již zanedbatelné a mohou se přesně tyto bloky nařezat na požadované fasádní desky 500x1000mm.

Čtěte také: Vlastnosti a využití schodů z masivu a spárovky

2. Minerální vata (kamenná a skelná vlna)

Minerální vata, známá také jako minerální vlna, je přírodní materiál vyrobený z roztavených hornin (čedič) nebo skleněných vláken. Vyniká skvělými protipožárními a zvukově izolačními vlastnostmi, což z ní činí oblíbenou volbu pro zateplení fasád, šikmých střech nebo vnitřních příček.

Minerální izolace se v praxi prodává ve formě kamenné nebo skelné vaty (vlny), která ve svých strukturách udržuje vzduch. Je to nehořlavý ekologický izolant přírodního původu.

Výroba minerální vaty

• Skelná vata: Hlavní výrobní složkou skelné vaty je písek a odpadové (recyklované) sklo. Výrobci dnes běžně uvádějí procento využití střepů ve výši 80 %. Skelná vata se nejčastěji dodává srolovaná v rolích a následně se aplikuje nejčastěji do šikmých střech, příček a podhledů.
• Kamenná vlna: Výroba minerální fasádní vaty probíhá tavením hornin na velmi slabá vlákna s následným lisováním na příslušné izolační desky. Prvotní surovinou při výrobě fasádní vaty je čedič (kamenná vlna). Kamenná vlna se vyrábí převážně z vyvřelých hornin: vulkanického diabasu, čediče a dolomitu. Suroviny se taví za vysoké teploty v peci, ve kterého tavenina vytéká na rozvlákňovací stroje. Kamenná vlna se obyčejně dodává formou izolačních desek, které lze snadno opracovávat, lepit a kotvit k fasádě nebo do prostor střechy.

Skelná a kamenná vata jsou velmi podobné produkty, co do vlastností se liší minimálně. Kamenná vlna se obyčejně dodává formou izolačních desek. Skelná vata se nejčastěji dodává srolovaná v rolích. V současnosti existují na trhu 3 produkty, které lze použít na kontaktní zateplení fasád, které se vyrábějí z kamenné vaty.

Výhody minerální vaty

Minerální vatou z kamenných vláken jsem měl možnost zateplit řadu fasád a považuji tento materiál za jeden z nejlepších fasádních izolantů. Důvodem je:

• Paropropustnost: Velmi dobrá paropropustnost a faktor difuzního odporu μ (MU) = 1. Tato vlastnost předurčuje fasádní vatu na zateplení starších domů, domů po sanacích zdiva a všude tam kde je možný větší výskyt vlhkosti v konstrukci. U zateplení fasádní vatou by měl být dodržen postupný zvětšující se tok vodních par směrem z konstrukce do exteriéru.
• Tepelněizolační vlastnosti: Dobré tepelněizolační vlastnosti, srovnatelné s EPS fasádními izolanty.
• Nehořlavost: Patří do třídy reakce na oheň A1 nebo A2, tedy mezi nehořlavé materiály: nepřispívají k růstu požáru a vývoji kouře. Nehořlavé zateplení z minerální vaty se používá například i na domovech seniorů, nemocnicích, nebo školkách. Výhradně fasádní minerální vata se proto musí ze zákona používat pro zateplení budov s výškou nad 22,5 m požární výšky. U budov s požární výškou v rozmezí 12 - 22,5 m se musí aplikovat protipožární pásy z minerální izolace.
• Akustický útlum: Kamenná a skelná vata je oproti polystyrenu těžší a hutnější, je tvarově stabilní, lze snadno řezat, zvlášť ve formě vaty dobře vyplňuje duté prostory, například mezi krokvemi. Od vyšší objemové hmotnosti minerální vaty se pak odvíjí i její lepší akustické vlastnosti: vata výborně pohlcuje a tlumí hluk z ulice. Fasáda zateplaná minerální vatou v tloušťce 200 mm zlepšuje akustické vlastnosti stěny, resp. její vzduchovou neprůzvučnost o 2 dB.
• Odolnost vůči UV záření: Povrch fasádní vaty nenarušuje UV záření, tak jako u polystyrenových izolací. Proto ji není nutné při aplikaci chránit před přímým slunečním zářením.

Nevýhody minerální vaty

• Vysoká objemová hmotnost: a její náročnější montáž na fasádu.
• Vyšší cena: Podstatně vyšší cena oproti EPS izolacím a to i přes naprosto stejnou tepelně izolační vlastnost jako EPS fasádní izolanty.
• Citlivost na vlhkost: Fasádní vata je z výroby částečně a to pouze dočasně hydrofobizovaná. Její uskladnění je nutné provést do suchých prostor. Při zateplení doporučuji vatu dobře ochránit od deště. Nedoporučuje se fasádní vatou zateplovat trvale zvlhčované a mokré podklady, kde by veliký obsah vlhkosti narušil tepelněizolační vlastnosti vaty. Je proto zakázáno zateplovat fasádní vatou soklové části domu, zdivo přiléhající k chodníkům, balkonům, nadstřešním konstrukcím a světlíkům, terasám.

Doporučení pro aplikaci minerální vaty

Při lepení vaty musí být použity předepsaná lepidla, která zaručí trvalý a pevný spoj s podkladem. Lepidlo na desce musí zabírat min. 40% její plochy a musí se lepit na rámeček se třemi středovými body. Před nanesením lepidla se musí do plochy desky vetřít tenká vrstva lepidla na kterou se následně nanese větší vrstva lepidla pro nalepení. Stejný postup se praktikuje před nanesením stěrkového lepidla a vytvořením výztužné vrstvy s armovací tkaninou. Na kotvení fasádní vaty musí být vždy použity talířové hmoždinky s kovovým trnem a minerální zátkou, která zaslepí zafrézovanou a osazenou kotvu. Nepoužití minerální zátky na talířové hmoždinky s kovovým trnem mi přijde neodborné a vzniklé tepelné mosty přes kovový trn zbytečně narušují až o 5-10% tepelněizolační schopnost fasádního systému.

Čtěte také: Lamino a lak u dětského nábytku

Fasádní desky z minerální kamenné vaty se nedají plošně přebrušovat jako EPS polystyrenové desky a proto si při lepení izolantu a vytváření výztužné vrstvy pohlídejte její rovinatost. Ze zkušenosti doporučuji při aplikaci fasádní vaty používat pracovní rukavice, ochranu očí a pracovní oblečení s dlouhými nohavicemi a rukávy.

3. PIR desky

PIR desky jsou moderním izolačním materiálem vyrobeným z tvrdého polyizokyanurátu. Tento materiál kombinuje vysokou tepelnou izolaci, nízkou tloušťku a odolnost vůči vlhkosti. PIR desky se často používají u nízkoenergetických a pasivních budov, na ploché střechy, fasády a podlahy. Ideálním řešením například ve starších domech s nízkou výškou střešní konstrukce jsou PIR desky - jelikož mají lepší tepelněizolační vlastnosti než polystyren či minerální vata, k dosažení stejné úrovně zateplení postačí tenčí vrstva.

Porovnání klíčových vlastností izolantů

Abychom vám usnadnili rozhodování, připravili jsme přehled jejich klíčových vlastností, výhod, nevýhod a ideálního využití.

Doporučená tloušťka izolace

Na otázku zdali je lepší použít fasádní polystyren nebo fasádní vatu mohu jen říci, že pokud Vám nezáleží na finanční stránce, chcete izolant s větší životností a lepšími difuzními vlastnostmi, zateplujte fasádní vatou. Čím více, tím lépe. V žádném případě nedoporučuji fasádním polystyrenem vyrovnávat podklad nebo ho používat místo minerální omítky. Tím mám na mysli lepit na stěnu polystyrenové desky tl.10-60mm. Obecně doporučuji na zateplení domu stěn tl. 300-500mm použít EPS70F nebo EPS100F tl.120-160mm. Správná tloušťka izolace je alespoň 18 cm. Normou stanovená optimální tloušťka izolace pro novostavby s 30 cm tlustými zdmi se liší podle použitého materiálu: pro keramické tvárnice to je 18 cm a pro pórobetonové tvárnice 16 cm. U renovací panelových domů nebo domů postavených ze starších typů cihelného zdiva je to dokonce přes 20 cm.

Cena zateplení

Při zateplování domu je třeba mít na mysli, že cena izolantu představuje jen asi třetinu nebo čtvrtinu z celkových nákladů na zateplení. Nejdražší je na zateplování cena práce v kombinaci s dalšími materiály potřebnými pro realizaci fasády jako je lepidlo, perlinka, omítka. Další náklady je potřeba započítat na zpracování projektu, lešení, oplechování, úpravu hromosvodu a jiné související práce.

Ceny zateplení minerální vatou a polystyrenu porovnávejte při stejných tloušťkách a vždy v kontextu celkové ceny realizace, tedy včetně práce. Nikdy neporovnávejte jen cenu materiálu. Rovněž se nevyplatí šetřit na tloušťce izolantu, protože v celkových nákladech je taková úspora naprosto zanedbatelná.

Experimentální měření tepelněizolačních vlastností

K zateplení domů se používá celá řada tepelných izolací. Každý tepelný izolant má celou řadu lepších či horších vlastností. Většina izolací funguje na principu vzduchové izolace, kdy hlavním izolantem je všudypřítomný vzduch, který je uzavřený ve struktuře izolantu (např. polystyren, minerální vata, aerogel) a je tak omezeno vedení a proudění tepla.

Bílý polystyrén je nejběžnější a zároveň cenově nejdostupnější tepelná izolace. Sourozencem bílého polystyrenu je polystyren šedý, kde je rozdíl pouze v příměsi grafitu, který by měl díky reflexi grafitu ještě zlepšit tepelněizolační vlastnosti běžného polystyrenu. Minerální fasádní izolace je nehořlavý ekologický izolant přírodního původu. Tyto izolanty byly porovnány v experimentu simulujícím zateplený dům. Do boxů polystyrenu byl vložen kousek tenkého plechu, který omezil časté spínaní tepelného zdroje. V případě polystyrenů sice dochází k rychlému nahřátí, ale i k rychlému vychladnutí vzduchu.

Výsledky experimentu

Naměřené výsledky byly na rozdíl od prvního testu „termoska“ rozdílné a tím pádem i průkaznější. Opakování testů ve více dnech prokázalo stejné výsledky měření.

• EPS bílý 40mm, 0,039 --> 20,02 Wh - nejnižší spotřeba
• Superfoil 65mm, 0,028 --> 25,33 Wh - horší o 26,5% *(eliminací tepel. mostů spotřeba 20,02 Wh)
• EPS šedý 30mm, 0,032 --> 27,11 Wh - horší o 36,4%

Ačkoli jsme prováděli testy s nejlepší vědomím a svědomím, přesto jsme dostali několik rad, jak příští test provézt lépe. Stále je naším cílem jednoduchým způsobem ukázat, jak se izolace chovají za určitých podmínek a co nejobjektivněji porovnat (změřit) jejich tepelněizolační vlastnosti. Je na každém čtenáři, jak změřená data vyhodnotí.

tags: #eps #nebo #mineralni #vata #isvoer #izolace

Oblíbené příspěvky:

• Vše o fólii VELUX BBX0000 MK08
• jak správně vybrat závětrnou lištu
• Lištové zámky FUHR: Komfort a bezpečí pro váš domov
• Geologický průvodce: Břidlice a horniny
• Všestrannost OSB desek