Izolační materiály: Přehled křemičitanů a dalších běžných izolantů

Kvalitní tepelná izolace je nedílnou součástí jakékoli stavby. Slouží nejen k minimalizování úniku tepla z objektu jako takového, ale i k izolaci konkrétních stavebních částí, například rozvodů vody. Abyste si vybrali správnou izolaci pro zateplení domu, je nutné posuzovat nejen její tepelněizolační vlastnosti. Důležitý je i materiál, ze kterého je izolace vyrobena. Na trhu narazíte na nespočet izolačních materiálů, které se liší svými vlastnostmi i způsobem použití.

Jednou ze základních vlastností tepelně-izolačních materiálů je difuzní odpor (označuje se μ) a také to, že mají velmi malou schopnost vodit teplo. Tuto schopnost popisujeme prostřednictvím součinitele tepelné vodivosti, který se označuje písmenem λ (lambda). Zásadně ovlivňuje výslednou hodnotu součinitele prostupu tepla a další parametry (paropropustnost, voděodolnost aj.). Obvykle izolace rozdělujeme na minerální, syntetické a přírodní.

Minerální izolační materiály

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 vlny

Minerální vlny patří mezi nejpoužívanější izolační materiály vůbec. Vyrábí se z minerálních vláken v podobě skelné vlny nebo čedičové vaty. Oba typy mají velmi podobné vlastnosti, rozdíl spočívá zejména ve výrobní technologii.

Skelná vlna

Skelná vlna je jedním z minerálních izolačních materiálů. Ty se vyrábějí tavením hornin, v tomto případě z křemíku, ke kterému se přidávají příměsi. Skelné vaty se produkují z recyklovaného borosilikátového skla. Výhodou skelné vlny je nízký difúzní odpor, což znamená, že izolace je vysoce paropropustná. Díky tomu může dům dýchat a vlhkost ze stěn má možnost se odpařovat. Součinitel tepelné vodivosti skelné vlny je zhruba 0,032 - 0,05 W / (m.K). Ani skelná vlna nemá pouze klady. Jedním z jejích negativ je například poměrně velká nasákavost, což znemožňuje její využití ve vlhkých místech.

Čtěte také: Využití OSB desek s izolační výplní ve stavebnictví

Čedičová minerální vlna

Minerální a skelná vlna jsou produkty s velmi podobnými vlastnostmi, liší se především prvotní surovinou pro výrobu. V případě minerální vlny je to čedič a další horniny (žuly, vápence, dolomitu). Podobně jako skelná vlna není ani minerální vlna vhodná na vlhká místa, protože se vyznačuje vysokou nasákavostí. Své využití často nachází při izolaci fasád, kolem oken, izolaci střech, jestli všude tam, kde je potřebný nehořlavý izolační materiál. Součinitel tepelné vodivosti je 0,038-0,05 W / (m.K).

Pěnové sklo

Jedním z novějších izolačních materiálů je pěnové sklo. Moderní typ tepelné izolace, u kterého oceníte vysokou odolnost v tlaku. Na pěnové sklo narazíte v podobě drtě nebo izolačních desek. Pěnové sklo se vyrábí ze stejných surovin jako klasické sklo, nejlépe jeho recyklací. Dalším plusem pěnového skla je jeho ekologický původ - vyrábí se z mletého, často recyklovaného skla, které se napěňuje pomocí oxidu uhličitého. Vyznačuje se parotěsností, nenasákavostí, nehořlavostí a velkou tlakovou únosností, což přispívá k jeho využívání např. při izolaci základů či plochých střech. K pozitivům pěnového skla patří, že jde o materiál s dlouhou životností a odolností vůči organickým rozpouštědlům. Můžeme je použít ideálně v základech, neboť snese velké zatížení a je nenasákavé. Vrstva štěrku ze skla se chová jako drenáž. Je odolné proti škůdcům a prakticky nehořlavé. Součinitel tepelné vodivosti pěnového skla je od 0,041 do 0,048 W / (m.K), jeho granulát do základů v suchém stavu má výpočetní hodnotu 0,08 W / (m.K). Spotřeba energie při výrobě je vysoká. V tepelnou izolaci z pěnového skla můžete koupit buď jako štěrk, desky (pro eliminaci tepelných mostů na základech a napojení stěn) nebo jiné stavební prvky. Ve formě desek je připevňováno lepidly. Z některých se uvolňují rakovinotvorné aromatické uhlovodíky, není proto vhodné jej používat ve vnitřních prostorách. Sklo v podobě štěrku lze recyklovat, případně bez problémů skládkovat. Tento zajímavý ekologický materiál, který v minulosti možná někdy odradil svou vyšší cenou se dnes už vyrábí i u nás a jeho výroba není tak drahá. Své využití našlo pěnové sklo nejčastěji např. ve stavební jámě vyložené geotextílií a připravené pro nasypání pěnového skla, kde se tato tepelná izolace hutní po vrstvách, aby bylo dosaženo konečné únosnosti.

Expandovaný perlit

Expandovaný perlit je lehká pórovitá látka, která se vyrábí z křemičitanu hlinitého, látky sopečného původu. Perlit má velmi kvalitní tepelněizolační i akustické vlastnosti při poměrně nízké objemové hmotnosti, je nehořlavý a odolný vůči vlhkosti, mikroorganismům a plísním. Jako izolant se perlit používá pro izolaci podlah, zda pro výrobu tepelněizolační malty a omítky. Součinitel tepelné vodivosti perlitu je přibližně 0,04 W / (m.K).

Vakuová izolace (VIP)

Vakuová izolace se objevuje v podobě vakuových izolačních panelů, které můžete najít pod zkratkou VIP. Vnitřní strukturu panelů tvoří částice oxidu křemičitého, zvenku je materiál uzavřen ve vzduchotěsném obalu vytvořeném z fólie. Tento mechanicky tuhý obal umožňuje manipulaci, nesmí však být narušen, jinak materiál ztrácí své izolační vlastnosti. Tloušťka VIP se pohybuje od 2 do 8 cm a desky se vyznačují mimořádně výbornými tepelněizolačními vlastnostmi. Součinitel tepelné vodivosti se pohybuje kolem 0,006 - 0,008 W / (m.K), což představuje desetkrát lepší izolační schopnost, než jakou nabízí většina běžných izolantů. Velký potenciál má vakuová izolace při řešení problematických detailů, např. při těsnění oken, dveří, nebo při rekonstrukci do podlah.

Aerogel

Aerogel je porézní lehký materiál vyráběný z oxidu křemičitého, a to odstraněním kapalné části gelu. Je využíván kvůli vysoké pořizovací ceně pouze pro řešení speciálních detailů, stejně tak jako vakuová izolace.

Čtěte také: Kročejová izolace a její použití

Izolační deska z křemičitanu vápenatého

Izolační deska z křemičitanu vápenatého se široce používá jako izolační vrstva různých pecí a tepelných zařízení. Má dobré izolační vlastnosti, což může snížit tloušťku izolační vrstvy. A je vhodná pro stavbu. Proto se izolační deska z křemičitanu vápenatého hojně používá. Izolační deska z křemičitanu vápenatého je vyrobena ze žáruvzdorných surovin, vláknitých materiálů, pojiv a přísad. Vyznačuje se nízkou hmotností a nízkou tepelnou vodivostí. Používá se hlavně v mezipánvech pro kontinuální lití a víkách forem pro tlakové lití. Izolační desky mezipánve se dělí na stěnové desky, koncové desky, spodní desky, krycí desky a nárazové desky atd. Vlastnosti se také liší v závislosti na použití. Izolační desky z křemičitanu vápenatého mají dobrý tepelněizolační účinek, který může snížit teplotu odpichu; lze je použít přímo bez vypalování, což šetří palivo; jsou vhodné pro zdění a demontáž a mohou urychlit otáčení mezipánve.

Syntetické izolační materiály

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

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 (EPS)

Pěnový polystyren je velmi lehká a pevná látka, která se vyrábí polymerizací styrenu. Styren se pro průmyslové účely získává z ropy, jedná se tedy o nepříliš ekologický materiál, což je zřejmě i jeho největší negativum. Kromě toho je to materiál difúzně uzavřený, nedá se tedy použít ve všech typech konstrukcí (například není příliš vhodný pro starší domy s vyšší vlhkostí). Velmi příznivá cena předurčila pěnový polystyren k tomu, aby se stal nejčastěji používaným tepelně izolačním materiálem. Jeho výhodou je snadná zpracovatelnost a nízká hmotnost, proto je manipulace s ním poměrně jednoduchá. Pěnový polystyren vykazuje velkou tuhost v tangenciálním směru (např. λ = 0,033 W / (m.K) až 0,040 W / (m.K)). Novějším typem pěnového polystyrenu je tzv. „šedý polystyren“, který má přibližně o 20-25% lepší izolační účinky než běžný polystyren. Součinitel tepelné vodivosti je zhruba 0,034 W / (m.K).

Extrudovaný polystyren (XPS)

Za extrudovaný polystyren si ve srovnání s pěnovým sice o něco připlatíte, poskytne vám ale lepší vlastnosti. Nehrozí při něm například riziko nasákavosti, protože má uzavřené póry. Díky tomu se může bez problémů použít na izolaci soklu a dalších míst, kde je dlouhodobě schopen odolávat kontaktu s vodou. Součinitel tepelné vodivosti je zhruba 0,030 W / (m.K).

Čtěte také: Vlastnosti OSB desek v izolaci

Polyuretanové a PIR pěny (PUR/PIR)

Pěnový polyuretan PUR je další z řady izolačních materiálů, který se vyrábí z ropy. PUR a PIR pěny mají jemnou strukturu pórů. Jeho tepelněizolační vlastnosti jsou velmi příznivé, součinitel tepelné vodivosti se pohybuje okolo 0,023 - 0,032 W / (m.K) a jeho výhodou je velká odolnost vůči nízkým i vysokým teplotám (od -50 °C až po 130 °C). Polyuretan koupíte buď ve formě tuhých desek, nebo ve formě polyuretanové pěny, která se vytvoří smícháním dvou komponentů a aplikuje se přímo na stavbě. 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 izolační materiály

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. Jejich předností je nízká zátěž životního prostředí. Prakticky veškeré přírodní materiály jsou kompostovatelné nebo spalitelné s nízkými emisemi škodlivin. Jejich životnost je při správném užití vyšší než u syntetických materiálů. Kvůli nízké poptávce je u nás výrobců přírodních izolací prozatím pomálu, ačkoliv jejich výroba akceleruje. Zapojení většího počtu místních výrobců komplikují také drahé certifikace. Nutnost dovozu a zpracování v menších množstvích se pak promítá ve vyšší ceně. Výjimkou je sláma, jež je nejlevnějším izolačním materiálem vůbec, a celulóza, tedy rozvlákněný recyklovaný papír, jež je konkurenceschopný vůči syntetickým materiálům.

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. Izolanty na bázi papíru a celulózy se nejčastěji využívají pro technologii foukané izolace. Protože je vstupním materiálem recyklovaný papír, je výroba ekologická.

Dřevovláknité desky

Dřevovláknité desky jsou oblíbené nejen pro své tepelněizolační vlastnosti (součinitel tepelné vodivosti 0,038-0,05 W / mK), ale také díky svému ekologickému původu. Vyrábějí se z obnovitelných zdrojů - krátkých jemných vláken měkkého dřeva a k tomu se přidávají vodoodpudivé látky a smůla. Výsledným produktem jsou izolační desky, běžně dodávané v tloušťkách 6 až 200 mm. Izolační dřevovláknité desky se vyznačují schopností propouštět vodní páru, což je vítané především v difúzně otevřených konstrukcích (např. dřevostavby). Mají také dobrou schopnost zvukové izolace a schopnost kumulovat tepelnou energii. Součinitel tepelné vodivosti je 0,038-0,05 W / (m.K). K výrobě většiny desek je třeba velké množství vody nutné k rozvláknění dřeva. Desky poté projíždí pecí několik desítek metrů dlouhou, kde se suší, což je další velký energetický výdaj. Vlákna jsou lepena do desek vlastní živicí - ligninem, pro vyšší hustotu materiálu jsou přidávány náhražky na bázi přírodních pryskyřic, případně bitumenů, jež jsou odolné proti vlhkosti. Na trhu jsou však již k dostání ekologičtější desky vyráběné suchou metodou, pouhým prolepením vláken polymery a slisováním. Výhodou dřevovláken je užití odpadní suroviny. Desky jsou difuzně dobře propustné a mohou sloužit i jako podklad pro omítky, jejich optimální využití je tedy na vnějším plášti izolační obálky budovy. Měkké i tvrdé dřevovláknité desky z rozvlákněného odpadového dřeva, zplstnatělého lisováním bez použití pojiva, doznaly velkého rozšíření. Měkké dřevovláknité desky byly na líci hladké a na rubu drsné. Snadno se klížily a lepily a daly se ohýbat. Při zatížení f = 0,3 MPa se stlačily až o 20 % původní tloušťky. Jednalo se o silně nasákavý materiál, nevhodný do vlhkého prostředí. Nachází se ve skladbách podlah nebo v příčkách. Desky tohoto druhu nesly název Hobra nebo Izoplat. Součinitel tepelné vodivosti měkkých desek byl v rozmezí hodnot λ = 0,045 W/(m.K) až 0,055 W/(m.K). Tvrdé dřevovláknité desky se lisovaly za horka pod velkým tlakem. Opět měly hladký líc a drsný rub. Byly pevné a pružné, na vzduchu stálé. Desky vyrobené ze smrkového odpadu nesly názvy Sololit nebo na Slovensku Smrekolit a z bukového odpadu Bukolit.

Celulózová izolace

Stále oblíbenějším izolačním materiálem vyráběným recyklací novinového papíru představuje celulózová izolace. Tato technologie byla vyvinutá začátkem sedmdesátých let, během energetické krize. Používá se zejména v Kanadě a ve skandinávských zemích. Dobře pohlcuje hluk, je difuzně propustná. Celulózovou izolaci můžeme zařadit mezi první masově používané tepelné izolace šetrné k životnímu prostředí, neboť se vyrábí z druhotné suroviny a lze ji znovu recyklovat. Ta poskytuje tak tepelnou, tak zvukovou ochranu a využívá se nejčastěji pro stropní konstrukce. Díky své jednoduché aplikaci - foukáním - je ale vhodná i do dalších těžko dostupných míst, které je třeba zateplit. Celulózová izolace je v poslední době oblíbená především v dřevostavbách, kde se jí objemová hmotnost pohybuje okolo 35 - 45 kg / m3. Kvůli ochraně proti škůdcům a snížení hořlavosti je do ní přidáván síran hořečnatý nebo bórové soli. Součinitel tepelné vodivosti celulózové izolace je přibližně 0,04 W / (m.K).

Konopí

Jedním ze zajímavých alternativních izolačních materiálů je konopí. Používání konopí je podobně jako u lnu velmi výhodné, neboť je to nenáročná, stoprocentně využitelná plodina, odolná proti škůdcům. Zlepšuje kvalitu půdy a lze ji pěstovat bez použití hnojiv. Součinitel tepelné vodivosti izolačních desek z konopí se pohybuje mezi 0,035 - 0,050 W / (m.K) v závislosti na objemové hmotnosti. Podobně jako u dřevovláknité izolaci, konopné desky dobře propouštějí vodu a aby vykazovaly větší ohnivzdornost kombinují se s retardéry hoření.

Sláma

Tepelněizolační vlastnosti prověřené staletími má další z řady alternativních izolačních materiálů - sláma. Lze říci, že se po všech stránkách jedná o takřka ideální izolační materiál. Při dodržení správných stavebních postupů dosahuje životnost stovek let. Dobré izolační vlastnosti spolu s nízkou cenou ho předurčují pro široké využití v pasívních a nízkoenergetických domech. Sláma je velmi špatně kompostovatelná, takže zatímco hnije ve stozích, produkuje velké množství skleníkových plynů. Zabudování tohoto odpadního materiálu do staveb je tedy vhodným řešením. Součinitel tepelné vodivosti se při slámové izolaci pohybuje kolem 0,052 - 0,08 W / mK (přičemž záleží, zda jsou vlákna uspořádány kolmo nebo podélně). Kromě toho je součinitel také z velké části ovlivněn prouděním vzduchu uvnitř balíku. Balíky které se používají nejčastěji na izolaci stěn by měly mít objemovou hmotnost přibližně 90 kg / m3 - jedná se o speciální lisované balíky určené na zateplování, v některých případech dokonce se využívají i jako samonosná konstrukce. Při slámové izolaci ale počítejte s větším množstvím práce - její aplikace je náročnější.

Ovčí vlna

Čistá ekologická a zdravotně neškodná tepelná a akustická izolace je ovčí vlna. Je výbornou izolací již pro samotné ovce. Pro potřeby zateplení lidských obydlí může posloužit právě tak. Kromě tepelně-izolačních vlastností je schopna taktéž vyrovnávat vlhkost v interiérech - lze ji tedy s výhodou použít v instalačních mezerách interiéru. Vlákno ovčí vlny je velmi trvanlivé a tento typ izolace je vhodný i do různě tvarovaných míst a prostor, kterým se díky pružnosti dokáže vlna přizpůsobit. Izolace z ovčí vlny musí být ošetřena látkami, které zajišťují její odolnost vůči hmyzu, plísním, a zvyšují její požární odolnost (rizikem nekvalitně zpracované ovčí vlny je nepříjemný zápach). Oproti jiným přírodním materiálům je málo hořlavá. Spotřeba energie při úpravě ovčí vlny je nízká. Vlákna se spojují povětšinou mechanicky. Vlna se ošetřuje proti molům deriváty z močoviny, chemické ošetření se hlavně ze zdravotních důvodů nedoporučuje. Při výběru izolace z ovčí vlny je dobré věnovat pozornost místu původu. U nás je totiž k dostání kromě vlny z valašských ovcí také vlna dovážená z Austrálie a Nového Zélandu. Zpracovává se buď do formy měkkých izolačních desek, přičemž jejich objemová hmotnost se pohybuje kolem 20 až 25 kg / m3. Druhá forma - izolační rohože - má objemovou hmotnost zhruba od 12 kg / m3 a součinitel tepelné vodivosti okolo 0,04 W / (m.K).

Přehled součinitelů tepelné vodivosti (λ)

Následující tabulka shrnuje součinitele tepelné vodivosti (λ) pro různé izolační materiály uvedené v článku. Hodnoty jsou orientační a mohou se mírně lišit v závislosti na konkrétním výrobku a objemové hmotnosti.

Formy izolačních materiálů

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.

tags: #izolacni #materialy #kremicitany #prehled

Oblíbené příspěvky:

• Lehké a pevné tvárnice pro stavbu
• Seznam náhradních dílů pro míchačku betonu Hecht 120l
• Využití kaučukového dřeva
• Elegance a praktičnost s podlahami imitujícími tmavé dřevo
• návod na skrytí hlavního panelu ve Windows 10