Základní informace o tepelně izolačních materiálech ve stavebnictví

Tepelně izolační materiály ve stavebnictví nejsou jen ty, které známe nejvíce: polystyren a minerální vlna. Patří mezi ně i takové materiály, které lépe chrání před tepelnými ztrátami a prostupem studeného vzduchu a přitom jsou tenčí a odolné vůči vlhkosti. Vrstva tepelně izolačních materiálů je aplikována především pro zlepšení parametrů tepelné účinnosti budovy. V praxi to znamená, že takové materiály nám pomáhají snižovat tepelné ztráty a pronikání studeného vzduchu zvenčí.

Další aplikací tepelně izolačních materiálů ve stavebnictví je zvuková izolace. S další vrstvou instalovanou u stěny nebo střechy je interiér lépe chráněn proti hluku.

Proč jsou tepelně izolační materiály nezbytné?

Ano, jsou běžně používaným standardem. Beton, nejoblíbenější materiál používaný na stěny a základy staveb, vykazuje poměrně vysoký součinitel tepelné vodivosti (cca 1-1,7 W/mK) a je náchylný na vlhkost. V důsledku toho neizolované betonové prvky špatně oddělují interiér od exteriéru a neudržují efektivně teplý vzduch uvnitř.

Použití tepelně izolačních materiálů ve stavebnictví není jen způsob, jak zajistit tepelnou pohodu v každém ročním období. Zateplení také pomáhá obyvatelům budov snížit náklady na vytápění. Topná zařízení mohou pracovat s nižším výkonem a snáze udržovat optimální vnitřní teplotu.

Obecné požadavky a vývoj tepelné izolace

Stavební projektanti si mohou vybrat z několika druhů tepelně izolačních materiálů, ať už přírodních nebo plastových. Všechna tato řešení mají několik společných vlastností. Tepelně izolační materiály používané ve stavebnictví by v první řadě měly splňovat požadavky stanovené v polské normě PN-EN 13172. Jejich součinitel tepelné vodivosti λ by neměl překročit 0,175 W/mᐧK.

Čtěte také: Využití OSB desek s izolační výplní ve stavebnictví

Izolace obvodových prvků (prvků umístěných na vnější straně budovy) není nic inovativního. Dříve se vyráběl ze dřeva, pilin, nebo i slámy či rašeliny. Ale ty časy jsou dávno pryč; dnes se takové izolace vyskytují pouze v konstrukcích postavených tradičními metodami nebo v historických budovách, které podléhají rekonstrukcím pod dohledem úředníka památkové péče. Současné tepelně izolační materiály jsou mnohem účinnější v ochraně proti chladu, jsou méně náchylné na vlhkost, snadněji se instalují a jsou bezpečnější (například odolnější vůči ohni).

Klíčové parametry pro výběr izolačních materiálů

Při výběru tepelné izolace je důležité srovnávat různé parametry, jako jsou součinitel tepelné vodivosti, prostupu tepla, tepelný odpor a difuzní odpor, stejně jako požární odolnost. Ze strany stavebníků panuje velká nejistota zejména při srovnání jednotlivých parametrů různých izolantů. Pojďme si vysvětlit, co jednotlivé pojmy, uváděné u každého zateplovacího materiálu, znamenají.

Součinitel tepelné vodivosti λ (lambda)

Lambda je asi hlavní parametr, který vás bude zajímat. Jednoduše řečeno osvětluje, jak je materiál schopen vést teplo. Čím je hodnota λ nižší, tím lepším je izolantem.

Součinitel prostupu tepla U

Součinitel prostupu tepla U je základní měrná jednotka při stanovení tepelných ztrát. Určuje, k jakým tepelným ztrátám skrze danou konstrukci či materiál dochází. Čím menší je hodnota U, tím lepší jsou izolační schopnosti. Tato hodnota se také používá pro navržení otopné soustavy. Stavíte-li dům či rekonstruujete, je součinitel prostupu tepla velmi důležitým kritériem, protože s tímto parametrem pracuje současná norma ČSN 73 0540-2, respektive vyhláška č. 78/2013 Sb. o energetické náročnosti budov, a určitě se objeví v projektu pro stavební povolení.

Tepelný odpor R

Tepelný odpor značený R určuje schopnost materiálu zadržet teplo. Čím vyšší hodnota R, tím pomaleji jím prochází teplo, a tudíž lépe izoluje.

Čtěte také: Kročejová izolace a její použití

Faktor difuzního odporu μ (mí)

Faktor difuzního odporu označovaný μ určuje prodyšnost či paropropustnost materiálu, tedy schopnost daného materiálu propouštět vodní páry. Čím nižší hodnota μ je, tím konstrukce lépe „dýchá“. Například u minerálních vat se uvádí μ 1, kdežto u EPS obvykle najdete 20-40. Z toho vyplývá, že vata je pro difuzně otevřené konstrukce ideálním materiálem, protože lépe propouští vodní páry.

Požární odolnost

Požární odolnost se jedná o schopnost stavebních konstrukcí odolávat účinku plně rozvinutého požáru. Z popisku na izolačních materiálech se dozvíme pouze základní dělení do tříd podle reakce na oheň - od A1, A2, B až po F. Přičemž A1 jsou látky, které nepřispívají k růstu požáru, kdežto E se značí hmoty značně přispívající k vývoji požáru. Písmenem F jsou označeny výrobky, které nebyly zařazeny ani do jedné z tříd, protože u nich nebyla reakce na oheň stanovena.

Klasifikace a typy moderních tepelně izolačních materiálů

Základním hlediskem pro rozdělování tepelných izolací je vstupní materiál, který zásadně ovlivňuje výslednou hodnotu součinitele prostupu tepla a další parametry (paropropustnost, voděodolnost aj.). Obvykle izolace rozdělujeme na minerální, syntetické a přírodní.

Minerální tepelné izolace

Minerální tepelná izolace není organická, a tak příliš nepodléhá napadání hub, plísní a parazitů. Vyniká nehořlavostí a zpravidla i dobrou propustností par. Obvykle je také hydrofobní. Patří mezi nejpoužívanější izolační materiály vůbec.

• Minerální vlna - výrobek z roztavených čedičových hornin (kamenná vlna) nebo křemenného písku a střepů (tzv. skelná vata). Je k dispozici ve formě listů nebo sypkého granulátu. Slouží jako tepelná a zvuková izolace. Je nehořlavý, ohnivzdorný a odolný proti zatížení. Skelné vaty se produkují z recyklovaného borosilikátového skla, ty čedičové pak z čediče a dalších hornin (žuly, vápence, dolomitu).
• Pěnové sklo - moderní typ tepelné izolace, u kterého oceníte vysokou odolnost v tlaku. Na pěnové sklo narazíte v podobě drtě nebo izolačních desek. Mají porézní strukturu, a tak dokážou dobře pohlcovat vlhkost a současně ji odpařovat. Používá se také do základů a podlah.
• Pěnové minerální desky - vyrábí se z různých plniv minerálního původu a zpravidla obsahují také vlákna celulózy. Mají podobné vlastnosti jako desky vápenosilikátové. Vstupními surovinami pro výrobu jsou vápno, písek, voda a zpěňovadlo. Materiály jsou velmi odolné proti napadení plísněmi. Desky jsou křehké a při neopatrné manipulaci se mohou lámat.
• Vulkanické materiály - zahřejí se na vysokou teplotu a zvětší při tom svůj objem.

Syntetické tepelné izolace

Tepelná izolace ze syntetických materiálů je vyhledávaná pro skvělé tepelněizolační vlastnosti a cenovou dostupnost.

Čtěte také: Vlastnosti OSB desek v izolaci

• Polystyren - nejvyužívanějším druhem syntetického izolačního materiálu je bezpochyby polystyren. Podle technologie výroby jej rozdělujeme na pěnový (EPS) a extrudovaný (XPS). Vynikají skvělými hodnotami součinitele tepelné vodivosti, musí však být chráněny před UV zářením, které způsobuje degradaci materiálu. Pěnový polystyren je vyráběn jako granule slepené dohromady, které tvoří panely různé tloušťky.
• Polyuretan (PUR / PIR pěny) - polyuretan, který má formu pěny pro stříkanou izolaci nebo formu sendvičových panelů z polyuretanové pěny. Má velmi dobré parametry tepelné vodivosti. Na rozdíl od minerální vlny nebo polystyrenu téměř neabsorbuje vodu. PUR a PIR pěny mají jemnou strukturu pórů. Tyto pěny jsou vhodné pro technologii stříkané izolace, dostupné jsou však i v podobě desek. Patří mezi moderní izolační materiály, které vynikají nízkou hmotností, snadnou montáží a dobrými tepelněizolačními vlastnostmi.
• Fenolická pěna - deska z fenolické pěny o síle 100 mm má podobné parametry jako deska z polystyrenu o síle 180 mm. Je tak vhodnou alternativou pro zateplení do míst s omezeným výplňovým prostorem.

Přírodní tepelné izolace

Izolaci pro zateplení podlahy, půdy a dalších stavebních konstrukcí vyřešíte také použitím izolace z přírodních materiálů. Izolační materiály čistě přírodního původu jsou hypoalergenní a šetrné k životnímu prostředí. Přesto musí obsahovat speciální látky, které materiály ochrání před škůdci, plísněmi či houbami a minimalizují hořlavost.

• Izolace na bázi dřeva a papíru - poměrně obsáhlou skupinu tvoří tepelné izolace na bázi dřeva a papíru, které však často obsahují i další přísady minerálního či syntetického charakteru. Spadají sem především dřevovláknité a dřevocementové izolace. Vzhledem k velké objemové hmotnosti mají dobrou schopnost tepelné akumulace. Používají se zejména jako vnější izolace, případně izolace ze strany interiéru, a důležitou roli hrají při zateplování dřevostaveb. Jsou také alternativou k sádrokartonu pro zhotovení vnitřních příček. Dřevocementové desky se pak používají jako izolant do sendvičových příček.
• Celulóza - izolanty na bázi papíru a celulózy se nejčastěji využívají pro technologii foukané izolace. Protože je vstupním materiálem recyklovaný papír, je výroba ekologická. Z papíru se dále vyrábí vlnité desky či voštinové desky.
• Ovčí vlna, konopí - pro zateplení stavebních konstrukcí můžete použít například izolaci z ovčí vlny nebo konopí. Ovčí vlna se používá jako výplň a při adekvátní technologické úpravě se hodí i pro izolaci střešních plášťů či plovoucích podlah. Nevýhodou může být vyšší cena a zvýšené riziko požáru.

Specifické aplikace izolačních materiálů

Neexistuje žádný univerzální tepelně izolační materiál, který by byl ideální pro jakékoli prostředí. V závislosti na místě, kde má být izolace instalována, mohou rozhodovat různé parametry, jako je paropropustnost, odolnost proti vlhkosti nebo odolnost proti zatížení.

Izolace základů

Při zateplování spodních částí stavby je nejdůležitější zajistit, aby materiál snadno nenasával vodu. Vzhledem k tomu, že základy jsou umístěny pod zemí, jsou neustále vystaveny kontaktu s vlhkostí.

Izolace stěn

U stěn jsou požadavky na součinitel tepelné vodivosti stále více omezující. Pro jejich dodržení mohou stavební projektanti volit mezi dvěma řešeními: buď použít silnější materiál, nebo zvolit řešení, které zajistí předpokládané parametry s tenčí izolací. Silnější izolační vrstvy jsou obvykle vyrobeny z polystyrénových panelů (u dvouvrstvých stěn) nebo minerální vlny (u třívrstvých stěn). Tato technologie má však své nedostatky: hloubka okenních výklenků roste s rostoucí tloušťkou, což ztěžuje montáž oken. To lze vyřešit aplikací tenčí izolace z PIR panelů. Nejčastěji se při izolaci zdí používá polystyren vzhledem k dobrému poměru cena - výkon.

Izolace střech

Šikmé střechy se běžně izolují pomocí minerální vlny, která dokáže velmi dobře vyplnit mezery mezi krokvemi. Pro ploché střechy je nejlepší použít polystyren nebo PIR panely. Protože jsou střešní roviny obtížně přístupné, lze je pohodlně izolovat PUR pěnou.

Formy izolačních materiálů

Většina populárních tepelně izolačních materiálů (vlna, polystyren) je k dispozici ve formě panelů namontovaných na povrch součásti obálky budovy. Panely se liší tloušťkou, takže si parametry izolační vrstvy snadno přizpůsobíte vlastním potřebám. Pěnový polystyren a minerální vlna jsou také k dispozici v různých velikostech a panely lze řezat na míru. Konkrétní typ výrobku tepelné izolace volte podle způsobu zpracování a umístění. Nejčastěji narazíte na izolanty ve formě desek, rohoží nebo volného násypu. S deskami se vám bude dobře manipulovat a oceníte i jejich větší pevnost v tlaku. Rohože jsou pak kompaktnější, a tak vám umožní snazší izolaci prostorů nepravidelného tvaru. Volně sypané izolanty pak můžete použít při zateplení spodních vrstev podlah.

U tepelně izolačních materiálů vyrobených z polyuretanu je sortiment širší. Budovy lze izolovat pomocí sendvičových panelů nebo pěny, která se nanáší na povrch obvodového dílu stříkacími jednotkami. Tepelně izolační panely PIR jsou ideální pro vytvoření izolační vrstvy na celé stěně nebo střeše. Stříkanou izolaci z PUR pěny se vyplatí použít tam, kde je nutná lokální izolace, například v případě tepelných mostů.

Nákladovost izolace

Při plánování zateplení je nutné počítat s kompletní cenou za materiál a práci. Cena materiálu obvykle představuje pouze třetinu celkových nákladů plánované konstrukce. Nejdražší položkou na stavbě je vždy lidská práce, a to platí i v případě realizace zateplení. Dále započítejte, kolik zaplatíte za kotvicí materiály, lepidla a další komponenty nutné k dokončení kompletní izolační vrstvy.

Historické izolační materiály

Ve starších stavbách se nachází celá řada v minulosti používaných materiálů, které zcela nebo alespoň z části byly vyrobeny z přírodních surovin. Nejčastěji se jednalo o snahu využít jinak bezcenný odpad, který doprovázel zpracování plodin v zemědělské výrobě nebo hmot v dřevařském a textilním průmyslu. Ve své době jistě sehrály významnou roli a trvale zůstávají v obecném povědomí. S přírodními hmotami starší provenience se můžeme potkat především při rekonstrukcích nebo při bouracích pracích starých domů.

• Desky z dřevěné vlny a cementu (Lignos, Heraklith) - Heraklith byl také z dřevěné vlny, ale pojený magnezitem. Desky ve velikosti 2000/500 mm a v tloušťce 15 až 100 mm se lisovaly za studena. Jejich objemová hmotnost dosahovala ρ = 360 kg/m³ až 570 kg/m³. Součinitel tepelné vodivosti se pohyboval v rozmezí λ = 0,09 W/(m·K) až 0,14 W/(m·K). Desky byly tuhé, nehnily, vzdorovaly teplotám až do θ = 100 °C a daly se omítat.
• Dřevotřískové desky - vyráběly se z dřevěných pilin, hoblin, pazdeří, popřípadě ze záměrně strojně vyrobených třísek z podřadného dřeva. Pojivem desek byly pro jejich uplatnění v suchém prostředí močovinoformaldehydová lepidla Umacal e nebo Ducal, jinak fenolformaldehydová lepidla. Jejich součinitel tepelné vodivosti měl hodnoty λ = 0,046 W/(m·K) až 0,09 W/(m·K). Použitá lepidla způsobovala celou řadu zdravotních problémů, což se později stalo důvodem pro celkovou rekonstrukci poměrně velkého množství budov.
• Dřevovláknité desky (Hobra, Izoplat, Sololit, Smrekolit, Bukolit) - měkké i tvrdé dřevovláknité desky z rozvlákněného odpadového dřeva, zplstnatělého lisováním bez použití pojiva. Měkké dřevovláknité desky (Hobra, Izoplat) byly silně nasákavý materiál, nevhodný do vlhkého prostředí. Součinitel tepelné vodivosti měkkých desek byl v rozmezí hodnot λ = 0,045 W/(m·K) až 0,055 W/(m·K). Tvrdé dřevovláknité desky (Sololit, Smrekolit, Bukolit) se lisovaly za horka pod velkým tlakem, byly pevné a pružné.
• Desky Likus - měly obvodový dřevěný rámeček vyztužený příčkami. Vnitřní část byla ze špalíčků z nařezaných kukuřičných oklásků. Povrchovou úpravu tvořila překližka nebo tvrdá dřevovláknitá deska. Měly objemovou hmotnost ρ = 320 kg/m³ až 380 kg/m³ a součinitel tepelné vodivosti λ = 0,088 W/(m·K).
• Kůrovinové desky - vyráběly se z rozvlákněné kůry jehličnatých stromů, s přísadou pilin, pazdeří, textilních vláken a jiných podobných materiálů. Formovaly se bez pojiva a vytvrzovaly se sušením. Měly nasákavost až 70 % a součinitel tepelné vodivosti λ = 0,047 W/(m·K) až 0,087 W/(m·K).
• Desky Empa - byly slisované z lněného a konopného pazdeří, bavlněného a textilního odpadu a asfaltové emulze s cihlářskou hlínou jako pojivem. Měly objemovou hmotnost ρ = 195 kg/m³ až 220 kg/m³. Součinitel tepelné vodivosti se pohyboval v rozmezí λ = 0,054 W/(m·K) až 0,076 W/(m·K). Desky velmi dobře přijímaly vlhkost a dosahovaly nasákavosti až 380 % z hmotnosti.
• Pazderový beton - lněné pazdeří máčené v roztoku vodního skla tvořilo plnivo pazderového betonu, v němž byl pojivem cement. Pazderový beton měl objemovou hmotnost ρ = 650 kg/m³ až 1200 kg/m³ a součinitel tepelné vodivosti λ = 0,093 W/(m·K) až 0,151 W/(m·K).
• Rohože Solomit - z tvrdé hořčičné slámy slisované za vysokého tlaku a prošité pozinkovaným drátem. Jejich součinitel tepelné vodivosti byl λ = 0,081 W/(m·K) až 0,151 W/(m·K).

tags: #izolacni #material #zaklad #informace

Oblíbené příspěvky:

• Vše, co potřebujete vědět o protiradonové izolaci v Třebíči
• Vše o keramických tvárnicích
• Průvodce obsahem antikvariátu Dvořák
• Bazar stavebních materiálů
• Jak vybrat diamantový kotouč na beton