Izolace střechy drceným a pěnovým polystyrenem: Kompletní průvodce

Polystyren je v současné době jedním z nejpoužívanějších tepelně izolačních výrobků v plochých střechách, na fasádách a v podlahách. Hojně se využívá díky jeho výborným tepelně technickým vlastnostem a pevnosti v tlaku. Existují dva základní druhy polystyrenu - pěnový (EPS) a extrudovaný (XPS), které se vyrábějí v podstatě ze stejné vstupní suroviny, ale jinou technologií. Proto se liší nejen struktura jejich hmoty, ale i některé vlastnosti, a tudíž i možnosti jejich použití a zabudování do stavby.

Pěnový polystyren (EPS)

Již dávno není pěnový polystyren jen bílý. Některé speciální výrobky z pěnového polystyrenu jsou také barevné - například růžový PERIMETR, používaný především na tepelné izolace spodní stavby, a nově šedý GreyWall nebo NeoFloor na tepelnou izolaci stěn a podlah. Pěnový polystyren se používá v oblasti plochých střech jako tepelná izolace jednoplášťových plochých střech.

Výroba a vlastnosti pěnového polystyrenu

Čerstvě vyrobený pěnový expandovaný polystyren se vykazuje smršťováním, proto po jeho výrobě dochází k procesu stabilizace neboli odležení. Po uplynutí této doby se může polystyren použít ve stavbě a jeho objemové změny jsou již zanedbatelné. Stabilizovaný pěnový polystyren používaný v plochých střechách se označuje názvem „Stabil“. Vlastní pěnový polystyren se vyrábí v několika tzv. typech podle pevnosti v tlaku (v kPa) při 10% stlačení. Výrobky z pěnového polystyrenu se zpravidla označují značkou EPS (= expandovaný polystyren) a číslem, jež udává hodnotu pevnosti v tlaku při 10% stlačení v kPa. Běžně se vyrábí pěnový polystyren pod označením EPS 50 až EPS 200. Pěnový polystyren je dnes samozhášivý, má stupeň hořlavosti C1 a třídu reakce na oheň E.

Tepelně technické vlastnosti EPS

Tepelně technické vlastnosti EPS jsou velmi dobré a můžeme s jistotou říci, že dnes vyráběné typy pěnového polystyrenu mají výrazně lepší hodnoty součinitele tepelné vodivosti (λ), než tomu bylo v minulosti. Hodnota součinitele tepelné vodivosti EPS je ovšem závislá na typu EPS - například pro EPS 100 S Stabil se dnes uvádí hodnota λ = 0,038 W/m²K, což je hodnota totožná s hodnotou udávanou pro extrudovaný polystyren, pro EPS 200 S Stabil je hodnota součinitele tepelné vodivosti ještě nižší. Pěnový polystyren na ploché střechy (například EPS 100 S Stabil) je stabilizovaný stejně jako polystyren na fasádu (například EPS 100 F Fasádní).

Tepelná roztažnost a pokládka EPS

Je třeba poukázat i na další fyzikální vlastnost EPS, kterou je tepelná roztažnost. Koeficient tepelné roztažnosti EPS má hodnotu 5·10^-5 až 7·10^-5 m/K. Znamená to, že například při rozdílu teplot 70 °C dochází k prodloužení (nebo zkrácení) desky dlouhé 1 m až o 5 mm. Samozřejmě, že záleží také na teplotě, při níž byly desky z EPS na střeše položeny. Proto by se při provedení tepelné izolace plochých střech neměly používat desky dlouhé například 2 m, jejichž tepelná roztažnost je oproti metrovým deskám dvojnásobná. I z těchto důvodů by se měly desky z EPS v plochých střechách vždy uchytit k podkladu lepením nebo přikotvením. Na plochých střechách se také setkáváme s namáháním tepelné izolace v tlaku, a to nejen od technologického zařízení umístěného na střeše, ale dnes stále častěji i od provozních souvrství, jako jsou terasy a střešní zahrady. S ohledem na tepelnou roztažnost EPS by se nikdy neměly používat velkorozměrové desky 1 x 2 m nebo dokonce 1 x 2,5 m, ale desky max. 1 x 1 m. U jednovrstvých tepelných izolací se doporučuje používat desky s polodrážkou, které snižují vliv tepelných mostů. Desky EPS se pokládají vždy „na vazbu“, ne na střih.

Čtěte také: Vlastnosti dřevovláknité izolace – požární odolnost

Certifikace a výběr EPS

To, co určuje kvalitu a funkčnost pěnového polystyrenu, je soubor fyzikálně-mechanických vlastností jako např. součinitel tepelné vodivosti, napětí v tlaku, pevnost v tahu apod. Společnost Styrotrade nechala své výrobky styro EPS 100S a styro EPS 150S podrobit širokému spektru zkoušek Výzkumného ústavu pozemních staveb - Certifikační společnosti. Je prokázáno, že styro EPS 100S a styro 150S si po dobu 50 let uchová ty vlastnosti, pro které jsme jej zakoupili.

Pro ploché střechy dnes řada našich i zahraničních výrobců nabízí tzv. kompletizované výrobky z EPS s nakašírovanými hydroizolačními asfaltovými pásy, které tvoří po pokládce první hydroizolační vrstvu. Izolační desky Bachl EPS 150 a Bachl EPS 200 jsou vhodné pro vysoce tlakově namáhané podlahové a střešní konstrukce.

Extrudovaný polystyren (XPS)

Extrudovaný polystyren je druhý typ polystyrenu, který se také hojně využívá v izolačních systémech. V plochých střechách se oba druhy polystyrenu používají jako tepelná izolace, ale zejména s ohledem na jejich mechanické vlastnosti a nasákavost mají odlišné uplatnění. Extrudovaný polystyren se používá jako tepelná izolace tzv. obrácených střech.

Výroba a vlastnosti extrudovaného polystyrenu

Tento polystyren se vyrábí v podstatě ze stejné základní suroviny jako klasický pěnový polystyren, ale jinou technologií. Granule jsou dávkovány do násypky, roztaveny a těsně před výstupem z vytlačovací hubice extrudéru se do taveniny vhání nadouvací plyn CO₂. Následně se materiál vytlačuje na pás výrobní linky, kde je po vychladnutí a ztvrdnutí formátován, včetně konečné úpravy hran desek. Touto technologií výroby se získá výrobek s homogenní strukturou s uzavřenými buňkami - s výbornými tepelně izolačními vlastnostmi, s vysokou pevností v tlaku a s velmi malou nasákavostí. Z těchto důvodů se výrobky z XPS používají v oblasti plochých střech zpravidla jen jako tepelná izolace tzv. obrácených střech, tedy střech s opačným pořadím vrstev. Jednotliví výrobci dodávají XPS v různých barvách, například modré, růžové, žluté, zelené…

Technické parametry a použití XPS

Výrobky z XPS mají velmi dobré hodnoty součinitele tepelné vodivosti (stejně jako má dnes vyráběný EPS), ale oproti EPS výrazně větší pevnost v tlaku a výrazně menší nasákavost. Jeho teplotní roztažnost je stejná jako u běžného EPS, ale trvalé tepelné namáhání je nižší (+75 °C). Extrudovaný polystyren má stupeň hořlavosti C1 a třídu reakce na oheň E. V této souvislosti je třeba uvést, že desky z XPS by se neměly používat jako klasická tepelná izolace plochých střech pod povlakovou izolací, protože kvůli velké hranové pevnosti XPS může při jejich teplotní roztažnosti dojít ke tvarovým změnám, které mohou způsobit poškození povlakové izolace. Používat XPS jen jako tepelnou izolaci obrácených střech, u rekonstrukcí plochých střech jako dodatečnou tepelnou izolaci vytvořením tzv. DUO střechy.

Čtěte také: Kročejová izolace a její použití

Doporučení pro obrácené střechy s XPS

• Sklon povlakové izolace (sklon střechy) min. 2 %.
• Vždy používat desky s polodrážkou.
• Stabilitu střešního pláště obrácené střechy nebo DUO střechy zajišťuje násyp z kačírku frakce 16/32 v tl. min. 50 mm (výška, a tedy hmotnost kačírku se musí v konkrétních případech ověřit statickým výpočtem) nebo provozní vrstva - například dlažba na podložkách nebo dlažba položená do kačírku frakce 4/8 mm tl. 30 mm.

Obrácená střecha nemá být realizována na lehké nosné konstrukci s minimální akumulační schopností a s malou hodnotou tepelného odporu. Podchlazená voda - zejména v přechodných obdobích roku - by způsobila výrazné snížení vnitřní povrchové teploty lehké nosné konstrukce pod hodnotu rosného bodu, docházelo by ke kondenzaci vlhkosti, a tudíž k vzniku hygienických závad (plísní). Z výše uvedeného důvodu se při tepelně technickém výpočtu obrácené střechy musí uvažovat s korekcí hodnoty součinitele prostupu tepla U dle ČSN EN ISO 6946/A1. Je nutné věnovat zvýšenou pozornost možnému tepelnému namáhání XPS při realizaci střech v létě. Například při pokládce tmavých nopových fólií (tvořících drenážní a hydroakumulační vrstvu vegetačního souvrství střešních zahrad) může snadno dojít k překročení teploty +75 °C a k trvalému poškození desek z XPS vysokou teplotou.

Drcený polystyren

Drcený polystyren vzniká recyklací, tedy drcením zbytků - odřezků polystyrenu vzniklých při zateplování domů. Nadrcený polystyren je zbaven elektrostatické elektřiny (kuličky se nelepí) a je skladován ve velkých pytlech, ve kterých je distribuován na místo určení. Využití recyklovaného drceného polystyrenu je široké. Používá se nejen ve stavebnictví k izolacím či přísadám do stavebních směsí, ale také jako výplně nábytku či jako přídavek k zahradnímu substrátu.

Využití drceného polystyrenu ve stavebnictví

Použití drceného polystyrenu je široké. Lze použít k zateplování podlah, stropů, dutých stěn a jiných dutin, které chceme zateplit. Dále lze použít sypaný polystyren jako výplň dutých cihel. Drcený polystyren můžete přidávat do betonu podlah, snížíte hmotnost a zlepšíte tepelně-izolační vlastnosti. Polystyren sypaný se také používá při zateplení šachet vzduchotechniky, akumulačních nádrží, výměníku tepla, rozvodu vody, dilatačních spár. Sypaná izolace je lehká a nezatěžuje konstrukce střech, stropů, krovů atd. Nedochází u něho ke změně své objemové hmotnosti. Zateplení částí domu provedete ručním zasypáním nebo strojovým zafoukáním drceného polystyrenu, které známe pod pojmem foukaná izolace.

Lehčený beton s drceným polystyrenem

Lehčený beton připravíte předepsaným množstvím vody, přidáte cement a rozmícháte na cementové mléko. Přidá se písek a znovu promíchá. Postupně se přisypou polystyrenové kuličky, promíchá, dokud nevznikne polosuchá homogenní směs.

Další využití drceného polystyrenu

Své uplatnění najde polystyren také v nábytkářském průmyslu coby např. náplň do sedacích vaků (pro tento účel se drtí velmi čistý polystyren). V zahrádkářství využívají zahrádkáři jako příměs do jílovité půdy k jejímu odlehčení.

Čtěte také: Informace o úpravě povrchu dřevovláknité izolace

Shrnutí a doporučení

Oba druhy polystyrenu se výborně uplatňují jak u nových plochých střech, tak u jejich rekonstrukcí. Výrobky z pěnového polystyrenu (EPS) se používají zásadně jako tepelná izolace klasických jednoplášťových plochých střech a u rekonstrukcí těchto střech jako jejich dodatečná tepelná izolace - vytvoří se tzv. PLUS střecha. Výrobky z extrudovaného polystyrenu (XPS) se používají jako tepelná izolace obrácených střech (střech s opačným pořadím vrstev) a u rekonstrukcí klasických jednoplášťových střech jako jejich dodatečná tepelná izolace - vytvoří se tzv. DUO střecha. Pro pasivní domy je to zhruba 40 cm, jelikož U by nemělo překročit 0.1 W/m²K. Když budeme brát jen ten samotný polystyren a počítat lambdu 0,04 W/mK, tak to dělá sílu polystyrenu cca 40 cm, ale záleží na celkovém složení konstrukce, zda zde ještě nebude další materiál s vylepšujícími tepelněizolačními vlastnostmi. Předběžně bychom řekli, že pro podlahu na zemině byste měli použít cca 20 cm EPS, u střechy nebo stropu pod nevytápěnou půdou cca 40 cm EPS, u obvodové stěny ještě záleží na tom, z čeho bude postavena (jiné to bude s cihlovzduchem a jiné např. s nějakým betonem), ale předběžně kolem 20-30 cm EPS.

Do plochých střech je vhodný právě střešní polystyren se sníženou hořlavostí a s vysokými požadavky na zatížení. Stabilizovaný střešní polystyren se označuje podle pevnosti v tlaku od 70 do 250 kPa.

Srovnání EPS a XPS pro izolaci plochých střech

tags: #izolace #střechy #drcený #polystyren #informace

Oblíbené příspěvky:

• Tapety s cihlovým vzorem
• Komplexní návod na pokládku a řezání lišt
• jak na betonovou stěrku v interiéru
• pravěké osídlení v syrské poušti
• Komfortní bydlení s Atrium Dřevostavby