Přehled hmotnosti tepelné izolace na m2

Tepelné izolace jsou ve výstavbě jednou ze základních součástí stavby, jejichž vhodným výběrem a správnou aplikací podstatně ovlivníme kvalitu celého objektu. Tepelná izolace je podstatnou součástí každé stavby, která rozhoduje o její energetické spotřebě při optimální teplotě interiéru budovy během dne a roku. Slouží nejen k minimalizování úniku tepla z objektu jako takového, ale i k izolaci konkrétních stavebních částí, např. rozvodů vody. Hlavním úkolem tepelných izolací je vytvořit bariéru, která brání prostupu tepla stěnami, podlahami, stropy či střechami. Aby se dostavil očekávaný efekt, je nutné vybrat správný typ izolace a dbát na její správné provedení. Tepelné izolace mají nejen udržet teplo v domě, ale také zabránit přehřívání interiéru v letním období.

Je známo mnoho typů izolací nejen z hlediska funkce a použití, ale i z pohledu materiálů a jejich struktury. Základním hlediskem pro rozdělování tepelných izolací je vstupní materiál. Zásadně ovlivňuje výslednou hodnotu součinitele prostupu tepla a další parametry (paropropustnost, voděodolnost aj.).

Typy tepelných izolací

Materiálově lze tepelné izolace rozdělit na pěnové materiály, minerální vláknité a rostlinné materiály. Obvykle izolace rozdělujeme na minerální, syntetické a přírodní. Všechny se vyznačují velmi nízkým součinitelem tepelné vodivosti a výrazně ovlivní tepelný odpor konstrukce.

Minerální tepelné izolace

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. Skelné vaty se produkují z recyklovaného borosilikátového skla, ty čedičové pak z čediče a dalších hornin (žuly, vápence, dolomitu).

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. Poměr ceny, vlastností a výsledného efektu řadí minerální vlnu mezi nejpoužívanější tepelné izolace.

Čtěte také: Tepelná roztažnost a dřevěné konstrukce

Izolační desky vyrobené z minerální plsti Isover. Výroba je založena na metodě rozvlákňování taveniny směsi hornin a dalších příměsí a přísad. Vytvořená minerální vlákna se v rámci výrobní linky zpracují do finálního tvaru desek. Vlákna jsou po celém povrchu hydrofobizována. Desky je nutné v konstrukci chránit vhodným způsobem proti povětrnostním vlivům (vnější opláštění kazet, difuzní a parotěsnící fólie). Desky ISOVER UNI jsou vhodné pro nezatížené izolace vnějších stěn (provětrávaných fasád pod obklad s vkládáním izolantu do kazet nebo do roštů), dále pro izolace šikmých střech, stropů, podhledů a dalších lehkých sendvičových konstrukcí.

Izolační rolované pásy vyrobené ze skelné vlny Isover. Výroba je založena na metodě rozvlákňování taveniny skla a dalších příměsí a přísad. Vytvořená minerální vlákna se v rámci výrobní linky zpracují do finálního tvaru pásu. Vlákna jsou po celém povrchu hydrofobizována.

Syntetické tepelné izolace

Tepelná izolace ze syntetických materiálů je vyhledávaná pro skvělé tepelněizolační vlastnosti a cenovou dostupnost. Nejvyužívanějším druhem syntetického izolačního materiálu je bezpochyby polystyren. Podle technologie výroby jej rozdělujeme na pěnový (EPS) a extrudovaný (XPS).

Pěnový polystyren (EPS)

Mezi pěnové tepelně izolační materiály patří polymerní pěny - polystyreny, polyuretany, PVC, PE, kaučuk, dále pěnové sklo či pryskyřice. Jde o produkt polymerace styrenu, který je následně zpěňován a nařezán do bloků. Nezbytné je přidání retardérů hoření pro zajištění samozhášivosti materiálu. Bílý pěnový polystyren je při provádění izolací hojně používán pro svou nízkou tepelnou vodivost a výhodnou cenu. Součinitel tepelné vodivosti expandovaného polystyrenu se pro typ EPS 100 pohybuje od λ = 0,037 W/(m·K) výše. Číslo "100" reprezentuje pevnost v tlaku v kPa. EPS se vyrábí v hodnotách pevností 50 až 250 kPa. Při aplikaci se desky EPS kotví lepením v kombinaci s kotvením hmoždinkami. Pěnový polystyren lze aplikovat i jako kročejovou izolaci, nelze ho však dlouhodobě vystavit vlhku.

Zatím nejnovějším typem EPS je šedý polystyrén, který spatřil světlo světa jako Neopor®. Další značky téhož materiálu jsou NeoFloor, GreyWall nebo Lambdapor®. Jde o novou generaci EPS, která se od běžného EPS liší šedivým vzhledem, ale především lepšími tepelněizolačními vlastnostmi. Šedý pěnový polystyrén s objemovou hmotností 15 kg/m3 má součinitel tepelné vodivosti 0,032 W/(m·K). Této hodnoty bylo dosaženo přídavkem uhlíkových nanočástic do polystyrenu před vypěněním, které způsobují šedé zabarvení. Hlavně ale omezily prostup tepla sáláním, který se děje v řídké tuhé pěně, což vedlo k lepší hodnotě součinitele tepelné vodivosti. Při stejné tloušťce má tedy šedý EPS o 15-20 % lepší tepelněizolační účinek, než bílý.

Čtěte také: Dřevěný obklad: tepelná úprava

Litý polystyren Thermowhite. Vstupem je čistý odpad nespotřebovaných odřezků z desek EPS. Ten se ve výrobě roztřídí a následně rozloží na jednotlivé EPS buňky, které jsou vstupní surovinou pro ThermoWhite. Dodávka tepelné izolace ThermoWhite pak znamená nejen dodávku pytlované izolace na staveniště, ale i její realizaci. Ve speciální míchačce se kuličky a pojivo v přesném poměru smíchají a pneumatickým hadicovým dopravníkem, který je rovněž součástí realizace této izolace, se dopraví na místo určení, tzn. podlahu nebo střechu. Tato vlhká polystyrénová hmota neteče, je však tvárná s pomocí lehkého hladítka z PU pěny a pěchu.

Extrudovaný polystyren (XPS)

Tento druh polystyrenu, značený také XPS, je dodáván nejčastěji ve formě desek s polodrážkou nebo hranou, využíván je zejména pro izolaci soklu, dále při izolování základových desek nebo ve skladbě střech s obráceným pořadím vrstev. Nejznámější obchodní názvy tohoto materiálu jsou Styrodur, Styrofoam nebo Fibran ECO aj. Materiál má uzavřené póry, je proto nenasákavý a lze ho použít ve vlhkém prostředí, kde působí jako tepelná izolace, a také jako účinná součást hydroizolace. Je velmi pevný, na druhé straně je nutné ho chránit před UV zářením.

Polyuretanové a polyizokyanurátové pěny (PUR a PIR)

Nejznámější je takzvaný molitan, ale ve stavebnictví se používá spíše tvrdá polyuretanová pěna s názvem PUR, nověji také polyizokyanurátová pěna PIR. Jedná se o velmi účinné pěnové tepelné izolace se součinitelem tepelné vodivosti na úrovni až λ = 0,023 W/(m·K). Tepelněizolační pěny PIR pak vykazují ještě nižší součinitel tepené vodivosti λ a vyšší tuhost. Za skvělou hodnotou λ stojí podstatné omezení sálavé, tedy infračervené složky šíření tepla pěnou, což "realizuje" velmi jemná struktura pórů a vysoká hustota přestupových rozhraní mezi tuhou fází PUR/PIR a vzduchem, přes které se odehrává difúzní (tzn. nesálavý) prostup, chcete-li transport tepla. Materiál v konkrétních aplikacích bývá opatřen Al-fólií. Polyuretanové desky se v současnosti kvůli nízkému součiniteli tepelné vodivosti používají též k izolování obvodových zdí.

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. 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.

Pěnové sklo (FOAMGLASS)

Zajímavé možnosti nabízí pěnové sklo známé jako FOAMGLASS. Vyrábí se ze speciálního hlinitosilikátového skla, rozemletého na prášek a smíchaného s velmi jemným uhlíkovým prachem. Směs je v ocelových formách v tunelové peci zahřáta na cca 1000 °C. Při tomto procesu je sklo roztaveno, současně dochází k oxidaci uhlíku na plyn CO2, který následně vytvoří z taveniny pěnu a zvýší její objem. Konečný rozměr se ustálí až po zchlazení na obvyklou teplotu kolem 20 °C. Nový materiál obsahuje drobné uzavřené bublinky, díky této struktuře je hmota zcela nehořlavá a parotěsná.

Čtěte také: Jak souvisí součinitel tepelné vodivosti (λ) s kvalitou izolace Isover?

Moderní typ tepelné izolace, u kterého oceníte vysokou odolnost v tlaku. Na pěnové sklo narazíte v podobě drtě nebo izolačních desek. Foamglas se využívá především v energeticky úsporných či pasivních domech pro izolaci spodní stavby a pro přerušení tepelného mostu, například u paty nosných stěn. Další aplikací jsou izolace podlah nebo pojízdných a pochozích střech s velmi vysokým tlakovým namáháním v průmyslových provozech, občanských stavbách, obchodních domech ap.

Přírodní tepelné izolace

Izolaci pro zateplení podlahy, půdy a dalších stavebních konstrukcí vyřešíte také použitím izolace z přírodních materiálů. Mezi nejstarší tepelné izolace patří přírodní materiály, tedy seno, lišejníky či sláma. Zvláštní, ale trvale účinnou tepelnou izolací je vrstva sněhu na střeše. 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.

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. Z papíru se dále vyrábí vlnité desky či voštinové desky.

Pro zateplení stavebních konstrukcí můžete použít například izolaci z ovčí vlny. Používá se jako výplň a při adekvátní technologické úpravě se hodí i pro izolaci střešních plášťů či plovoucích podlah. Nevýhodou je vyšší cena a zvýšené riziko požáru.

Pěnové minerální desky 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 se zahřejí na vysokou teplotu a zvětší při tom svůj objem.

Termoreflexní a vakuové izolace

Termoreflexní izolace

Vedle „klasických“ izolací z pěnového (ideálně šedého) polystyrenu a minerální vaty se uplatňují i izolace na jiné materiálové či funkční bázi, což jsou termoreflexní izolace. Odrazivé (reflexní) materiály se používají po celém světě, i když u nás možná méně než v zemích s dlouhou tradicí suché výstavby, jako např. v USA. Tyto izolace pracují s tepelným zářením, které je definováno Planckovým zákonem jako fyzikální objekt, jehož stav (energetická hustota) závisí jen na teplotě.

Reflexní či termoreflexní izolace se v praxi uplatňují stále víc. Jejich základem, jak neúplně napovídá název, je odrážení tepelného záření. Příklad: Když slunce ohřeje střešní krytinu na 70 °C, bude pojistná hydroizolace ohřátá na 30 °C sáláním absorbovat energii o intenzitě 307 W/m2. Představme si nyní, že spodní plochu krytiny natřeme barvou (= stříbřenkou), která sníží emisivitu spodní plochy krytiny z původní hodnoty ε = 1 na desetinu, tzn. na úroveň ε = 0,1. Na pojistnou izolaci pak bude krytina sálat jen s intenzitou 30,7 W/m². Sálavá složka roste/klesá jednak s teplotou povrchů, tak i s rozdílem jejich teplot. Sálavá složka tepla významně přispívá k tepelné vodivosti pěnového polystyrenu, minerální vlny, aerogelové výplně vakuových izolací ap. Proto je reflexní tepelná izolace je účinná a nezastupitelná, chceme-li od sebe tepelně oddělit např. konstrukci střechy a podkroví, chladnou a vytápěnou místnost, obecně pak chladnou a teplou stranu vzduchových mezer.

Vakuové izolační panely (VIP)

Princip této izolace je zdánlivě jednoduchý. Ve většině tepelných izolací se na celkovém prostupu tepla totiž významně podílí vzduch. Materiál sám, tzn. tuhá část pěny nebo minerální či rostlinná vlákna, je dobrou tepelnou izolací, ale v kombinaci se vzduchem, který zaujímá většinu objemu izolace, jsou hodnoty vodivosti nakonec blízké vzduchu - přibližně 0,03 W/(m·K). Lepších hodnot lze docílit, když z izolačního materiálu odčerpáme vzduch, čímž je potlačen dominantní vliv tepelné vodivosti plynu. Výrobci docilují až 99.999999 % vakua a tím tepelného odporu 250 m2K/W pro libovolnou tloušťku.

Vakuové izolační panely (označované zkratkou VIP) však obsahují jako výplň tuhou síťovou strukturu složenou z klastrů (shluků) částic oxidu křemičitého (SiO2) nanometrických rozměrů. Tato prostorová, velmi jemná síť je známá pod názvem aerogel. Další důležitou součástí VIP je vzduchotěsný a mechanicky tuhý obal s vysokou termoreflexí (a téměř nulovou emisivitou). Ten umožní úplné a trvalé odčerpání vzduchu z výplně SiO2, dále trvalé téměř úplné odstínění sálavé složky sdílení tepla a konečně i bezporuchovou manipulaci s panely při výstavbě. Panely VIP se vyrábějí v rozměrech stavebních izolačních desek, jejich tloušťka je malá, od 2 do 8 cm.

Vysoce a jemně porézní a zároveň tuhá výplň panelů VIP, známá i pod názvem aerogel (nebo také ztuhlý dým) prošla soustředěným vývojem. Prosadila se hmota zvaná pyrogenní kyselina křemičitá, což je vysoce jemně dispergovaný oxid křemičitý, který vzniká plamennou hydrolýzou tetrachlorsilanu při vysokých teplotách do 1500 °C. Výhoda této struktury vyplyne, když si uvědomíme, že střední volná dráha molekul vzduchu (mezi dvěma srážkami) je při atmosférickém tlaku také kolem 70 nm. Vedení tepla ve vzduchu se totiž děje hlavně vzájemnými srážkami molekul vzduchu, při níž si tyto vyměňují energii (přesněji kvanta vibrační energie - fonony), a tím - jako součást velkého statistického souboru všech molekul vzduchu - vedou teplo. To se makroskopicky projeví ve snížené tepelné vodivosti i při normálním tlaku. Konkrétně nanoporézní síť SiO2, neboli aerogel aplikovaný jako nevakuovaná, tzn. běžná vzdušná izolace, dosahuje hodnot λ až 0,016 W/(mK), u uhlíkatých aerogelů jen na 0,012 W/(mK)!

Při nižším tlaku klesne hustota molekul vzduchu, četnost srážek a naopak vzroste střední volná dráha vysoko nad 70 nm. To samo o sobě sníží vodivost výplně. Ovšem molekuly, které za nízkého tlaku uvíznou v buňkách nanoporézní sítě s rozměry pórů 70 nm, mají statisticky mizivou pravděpodobnost srážky s jinou molekulou. Tím ještě víc klesne tepelná vodivost výplně, a sice až na úroveň λ = 0,004 W/(mK). Tento model byl zdokonalen ještě tím, že do nanometrické sítě pyrogenní kyseliny křemičité byly vpraveny absorbéry tepelného záření, podobně jako v případě Neoporu®. Vedle potlačení vedení tepla vzduchem tím byla navíc eliminována i složka šíření tepla sáláním.

Výrobci vakuové izolace věnují vysokou pozornost také obalu vakuových izolací. Ten musí být dostatečně pevný a zároveň neprodyšný. Jako nejvhodnější se ukázal plast (např. PE, PUR), který řeší pevnost a tuhost, pokovený 30 mikrometrů silnou vrstvou hliníku, která zaručí vysokou a trvalou neprodyšnost. Hliník navíc odráží tepelné záření a tím působí i jako aktivní prvek tepelné izolace vakuových izolačních panelů. To je důležité zejména u výplně z nanometrických částic, protože tepelné záření s typickou délkou vlny nad 10 mikrometrů s takto jemnou sítí (s vlákny pod 1 mikrometr) téměř neinteraguje a volně jí prochází. Kromě vnitřní strany výrobci opatřují povrchovým pokovením i vnější stranu vakuových izolací.

Práce s touto izolací včetně navrhování má odlišná pravidla. Nejvýznamnější, a také nezvyklé je, že tepelný odpor této izolace téměř nezávisí na její tloušťce. To jednoznačně svědčí o tom, že v izolaci byla potlačena tepelná vodivost daná statistickým pohybem a vibracemi hmotných částic, tj. molekul plynů nebo atomů v krystalových mřížích nebo molekulárních řetězcích, a dominuje prostup tepla sáláním. I ten je ale díky hliníkem pokovenému obalu aerogelové izolace silně omezen. Jinými slovy, i když je materiál průzračný pro tepelné záření, reflexní okraje desky toto záření odrážejí zpět do aerogelové izolace, aniž by energie záření unikala do okolí izolace. Tok tepla skrze izolaci lze tak jednoduše popsat jako sdílení sálavého tepla mezi rovnoběžnými deskami s velmi vysokou vysokou reflexí (=nízkou emisivitou); energie tepelného záření neuniká ven (přesněji: jen velmi málo) a relativně obrovský tepelný odpor této izolace nezávisí na vzdálenosti desek, tzn. Součinitel tepelné vodivosti nejlepších vakuových panelů dosahuje hodnoty λ = 0,004 až λ = 0,005 W/(m.K). Kvůli velmi vysoké ceně zatím u nás nacházejí vakuové panely oproti zahraničí uplatnění především při řešení komplikovaných konstrukčních detailů.

Faktory ovlivňující výběr izolace

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.

Správná izolace se vybírá podle jejího účelu a podle toho, na jaké místo se bude aplikovat. Velmi důležitým faktorem je samotná sedavost a váha izolace, proto před každou aplikací provádíme na místě aplikace zkoušku objemové hmotnosti. Sedavost totiž ovlivňuje to, zda bude její tepelná účinnost stejně kvalitní i po letech. Některé izolace mají sedavost minimální, jako například izolace Kanuf Supafil Loft a Ursa Pure Floc, nebo skelná vata Isover. Naopak, izolace celulózová nebo čedičová má sedavost o něco větší, kolem 5-10% a to znamená, že jí je třeba na prostoru nafoukat o něco více aby i po čase a po usednutí dosahovala požadované tloušťky a aby si zachovala tepelnou účinnost.

Údaj o váze izolace nám ukáže, jak velkou zátěží bude dána izolace pro prostor, ve kterém bude použita, což také může zavážit při jejím výběru.

V neposlední řadě je při srovnání foukaných izolací důležité zvážit také jejich bezpečnost, a to požární odolnost. Požární odolnost izolace označuje písmeny podle tříd reakcí na oheň od A1 až po F, přičemž A1 představují nehořlavé materiály. Mezi tyto izolace patří například Kanuf Supafil Loft, Ursa Pure Floc a také izolace z čedičové vaty. Nižší stupeň odolnosti proti požáru má celulózová izolace, což je způsobeno tím, že je vyrobena z rozemletých novin a je přirozeně hořlavá.

Důležitým faktorem je také odolnost izolace vůči vlhkosti. Čím je izolace odolnější, tím více si zachovává své termoizolační vlastnosti i při styku s vlhkostí. Tato vlastnost také souvisí s její odolností vůči plísním a hnilobám, které kromě zdraví poškozují i samotnou nemovitost.

Součinitel tepelné vodivosti a tepelný odpor

Součinitel tepelné vodivosti je lokální, to znamená materiálová vlastnost stavebního termoizolačního materiálu o jednotce W/(mK). Tepelný odpor je ve stavebnictví vlastnost konstrukce, která na základě obou povrchových teplot popisuje její schopnost bránit prostupu tepla. Příklad: Je-li tepelný odpor obvodové konstrukce R = 5 m2K/W, pak při povrchové teplotě θI = 20 °C na její teplé straně a θE = -10 °C na straně studené protéká konstrukcí tepelný tok o hustotě (θE - θI)/R = -30/5 = -6 W/m².

Většina tepelných izolací tvoří většinu objemu vzduch, a proto jsou hodnoty tepelné vodivosti nakonec blízké vzduchu.

Tabulka srovnání foukaných izolací (orientační hodnoty)

Poznámka: Hodnoty jsou orientační a mohou se lišit v závislosti na konkrétním výrobku a výrobci.

tags: #hmotnost #tepelné #izolace #na #m2 #přehled

Oblíbené příspěvky:

• Terasy z exotického dřeva
• Použití dřevěné dýhy
• Nejlepší pily pro pórobeton
• Vlastnosti teakových terasových prken
• Návod na pokládku terasové dlažby