Perlit nebo Polystyren: Detailní srovnání tepelných izolací

Pokud chceme mít doma tepelnou pohodu a zároveň při stále se zvyšujících cenách za energie neutratit všechny své peníze za topení, je potřeba dům zateplit. K zateplení domů se používá celá řada tepelných izolací. Každý tepelný izolant má řadu lepších či horších vlastností. Mezi základní vlastnosti patří tepelná vodivost, vzduchová neprůzvučnost, hořlavost, akumulace tepla, pevnost, nasákavost, odolnost proti UV záření, snadnost a rychlost montáže, hmotnost a v neposlední řadě cena. Žádný izolant není univerzální a vždy je potřeba při jeho výběru zohlednit to, kde a jak bude izolant použit a kolik jsme ochotni za něj zaplatit.

Princip tepelné izolace a její typy

Většina izolací funguje na principu vzduchové izolace, kdy hlavním izolantem je všudypřítomný vzduch, který je uzavřený ve struktuře izolantu, a je tak omezeno vedení a proudění tepla. V případě šedého polystyrenu či reflexních fólií je díky reflexi omezena i třetí složka tepla, a tím je sálání.

Pokud chceme získat vlastnosti lepší než je vodivost vzduchu lambda 0,026 (při 20 °C), je potřeba nahradit vzduch plynem lepších vlastností, případně vzduch odčerpat a získat vlastnosti vakua. Plyny jako Argon či Xenon se používají například v oknech, která tak získávají mnohem lepší tepelněizolační vlastnosti. Princip vakua je uplatněn například v některých termoskách, které díky tomu udrží vnitřní teplotu mnohem déle. Mezi stavební izolace, které využívají vlastností vakua, patří vakuová izolace, která dosahuje skvělých hodnot lambda 0,007, naproti tomu například bílý polystyren jen 0,039.

Minerální, syntetické a přírodní izolace

Základním hlediskem pro rozdělování tepelných izolací je vstupní materiál. Zásadně ovlivňuje výslednou hodnotu součinitele prostupu tepla a další parametry. Obvykle izolace rozdělujeme na minerální, syntetické a přírodní.

• 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. 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. Moderní typ tepelné izolace, u kterého oceníte vysokou odolnost v tlaku, je pěnové sklo. Pěnové sklo je nejčastěji využito jako izolace spodní stavby a přerušení tepelného mostu například u paty nosných stěn.
• Syntetické materiály: 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). Vynikají skvělými hodnotami součinitele tepelné vodivosti, musí však být chráněny před UV zářením, které způsobuje degradaci materiálu. 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.
• Přírodní materiály: Izolaci pro zateplení podlahy, půdy a dalších stavebních konstrukcí vyřešíte také použitím izolace z přírodních materiálů. 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. Díky vysoké hodnotě akumulace tepla dřevovlákno zadrží teplo zvenčí na šest a více hodin. Izolanty na bázi papíru a celulózy se nejčastěji využívají pro technologii foukané izolace. Izolační materiály čistě přírodního původu jsou hypoalergenní a šetrné k životnímu prostředí. Pro zateplení stavebních konstrukcí můžete použít například izolaci z ovčí vlny nebo konopí. Izolační materiál prověřený našimi předky je i sláma.

Mezi materiály k izolačnímu vyplnění dutin patří perlit. Perlit je průmyslově upravená vulkanická hornina hrubozrnné struktury, která se ve formě drobných kuliček využívá jako sypaná izolace nebo se přidává do betonové směsi, malty či omítek pro zlepšení jejich tepelněizolačních vlastností. Expandovaný perlit je objemově stálý, neutrální a nehořlavý. Je stejně jako minerální sklo odolný vůči hnilobě a škůdcům, ale je velmi nasákavý. Do zdících směsí se perlit míchá s izolačním pojivem, protože jinak vznikají nežádoucí, příliš velké vzduchové mezery mezi nasypanými kuličkami.

Čtěte také: Návod na udírnu svépomocí

Experimentální srovnání izolantů

Rozhodli jsme se, že izolace podrobíme měření a tím našim čtenářům lépe ukážeme, jak si která izolace vede v různých podmínkách. K měření byly použity:

• běžný bílý fasádní polystyren 70F, tl. 40mm
• šedý fasádní polystyren 70F, tl. 30mm
• minerální fasádní izolace tl. 40mm
• vícevrstvá reflexní fólie Superfoil SF40, tl. 65mm

Experiment 1: Termoska

K prvnímu experimentu nás inspirovala klasická termoska. Princip spočíval v tom, že se vytvoří box z izolantu, který bude simulovat termosku a do něj se vloží ohřátá voda o určité hmotnosti a teplotě. Box, ve kterém ohřátá voda vychladne nejrychleji, bude mít nejhorší tepelně izolační vlastnosti. Byly vytvořeny 4 boxy o vnějších rozměrech 35 x 35 x 53 cm z výše vyjmenovaných izolantů. Do vytvořených boxů byla vložena sklenice horké vody s hmotností kapaliny 672 g. Max. teplota kapaliny se mírně lišila (vstupní teplota byla okolo 60 °C). Předpokládali jsme, že teplota vody v boxu s horším izolantem bude klesat rychleji, než v boxu s izolantem lepším. Ukázalo se, že pokles teploty vody byl u všech boxů prakticky totožný. Vyvodili jsme z toho, že tímto způsobem kvalitu izolace nelze určit a ani změřit.

Experiment 2: Simulace zatepleného domu

Zadáním druhého testu bylo simulovat zateplený dům, ve kterém se topí na stále stejnou teplotu. Stejný teplotní rozdíl byl stanoven i pro náš experiment. K okolní venkovní teplotě boxů cca 10 °C, bylo přičteno 34 °C. V testu je tedy počítáno s vnitřní teplotou 44 °C a venkovní 10 °C. Při tepelném nátopu boxů se ihned ukázalo, jak který izolant akumuluje. Zatímco u polystyrenových boxů šla teplota velmi rychle nahoru, tak u minerální vaty už toto tempo bylo pomalejší, ale rozdíl nebyl dramatický. Naměřené výsledky byly na rozdíl od prvního testu „termoska“ rozdílné a tím pádem i průkaznější. Opakování testů ve více dnech prokázalo stejné výsledky měření.

Výsledky a hodnocení

Nejpracnější bylo vytvoření boxu z vícevrstvé reflexní fólie. Abychom zjistili skutečné vlastnosti tohoto materiálu bez nežádoucích vlivů spojů, udělali jsme speciální test. Ukázalo se, že naměřená hodnota byla naprosto stejná, jako když bylo použito víko z polystyrenu. Ani bez problematických spojů se tepelněizolační vlastnosti Superfoil SF40 k deklarovaným hodnotám zdaleka nepřiblížily a dosáhly tak mnohem horšího výsledku, než bylo očekáváno. Ostatní izolanty mezi sebou měly také odchylky oproti očekávání, ale rozdíly nebyly tak propastné.

Celkové výsledky experimentu:

Čtěte také: Vše o Perlitu

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

Předpoklad byl, že vzhledem k deklarovaným parametrům, jednoznačně vyhraje Superfoil SF 40 65mm, který měl dosáhnout až cca 3x lepší výsledek než ostatní izolace, což se nepotvrdilo.

Velké srovnání minerální vaty a polystyrenu

Nejčastěji se investoři rozhodují mezi minerální vatou a polystyrenem (EPS). V řadě parametrů se jedná o izolační materiály srovnatelné, ale v některých vlastnostech se zásadně liší.

Tepelněizolační vlastnosti

Tepelný izolant je materiál, který špatně vede teplo, to znamená, že má nízkou tepelnou vodivost. Veličina, která umožňuje objektivní srovnání, se nazývá součinitel tepelné vodivosti, označuje se řeckým písmenem lambda [λ]. Čím nižší je hodnota tepelné vodivosti, tím lépe materiál izoluje. Tepelná vodivost minerální vaty a polystyrenu je poměrně vyrovnaná. Lambda se pohybuje mezi 0,029-0,041 W/m·K. Z hlediska tepelněizolačních vlastností se tedy jedná o velmi podobné materiály.

Prodyšnost (paropropustnost)

Prodyšnost minerální vaty a polystyrenu je rozdílná. Prodyšnost či paropropustnost materiálu vyjadřuje faktor difuzního odporu označovaný řeckým písmenem mí (μ). Čím nižší je číslo faktoru difuzního odporu, tím stoupá množství vodní páry prostupující materiálem, lidově řečeno, izolant lépe dýchá. Je proto žádoucí, aby faktor difuzního odporu vrstev zateplovacího systému směrem od interiéru byl co nejmenší, aby vodní páry mohly volně procházet strukturou zateplovacího systému a následně se odpařit skrze omítkovou vrstvu.

Z tabulky je patrné, že fasádní minerální izolace s μ = 1 má nejnižší difuzní odpor, takže dobře propouští vodní páry. Fasádní polystyren má μ = 20-40, podstatně hůře propouští vodní páry. Minerální vata se proto obzvlášť hodí pro zateplení starších domů, domů po sanacích zdiva či jako prevence odvádění vlhkosti z budovy do budoucna. Nedochází tak ke vzniku plísní a zhoršování tepelněizolačních vlastností.

Čtěte také: Vlastnosti smrkového a akátového dřeva

Protipožární vlastnosti

Pokud je izolace fasády z hořlavého materiálu, požár se může po fasádě budovy šířit velmi rychle. Největším zabijákem není samotný oheň, ale jedovatý kouř, který produkují umělé izolační materiály. Proto je třeba věnovat hořlavosti, respektive třídě reakce na oheň, maximální pozornost.

• Polystyren: Fasádní polystyren patří do třídy E, tedy mezi hořlavé výrobky, které značně přispívají k vývoji požáru, a navíc při něm uvolňují nebezpečný jedovatý oxid uhelnatý. Do polystyrenu se z protipožárních důvodů přidávají zpomalovače hoření, aby byly samozhášivé.
• Minerální vata: Minerální vata patří do třídy reakce na oheň A1 nebo A2, tedy mezi nehořlavé materiály, které nepřispívají k růstu požáru a vývoji kouře. Tuto vlastnost mají tyto materiály díky svému anorganickému původu: vyrábí se z kamene nebo skla, a jsou proto přirozeně nehořlavé. Minerální izolace je proto aplikována všude tam, kde je třeba zabránit možnému šíření požáru, a to zejména u výškových budov.

Mechanické vlastnosti a manipulace

• Polystyren: Pěnová hmota polystyrenu se skládá asi ze 2 % polystyrenu a 98 % vzduchu. Bílý fasádní polystyren je lehký, tvarově stabilní, do určité míry odolný proti stlačení, s nízkou nasákavostí, dobře se s ním pracuje, řeže a tvaruje. Je hygienicky nezávadný. Při nevhodné manipulaci je křehký a náchylný k mechanickému poškození. Fasádní polystyren špatně snáší sluneční (UV) záření. Během jeho aplikace při vystavení slunci delším než 14 dní dochází k jeho degradaci.
• Minerální vata: Minerální izolace se v praxi prodává ve formě kamenné nebo skelné vaty, která ve svých strukturách udržuje vzduch. Je to nehořlavý ekologický izolant přírodního původu. Kamenná a skelná vata je oproti polystyrenu těžší a hutnější, je tvarově stabilní, lze ji snadno řezat, zvlášť ve formě vaty dobře vyplňuje duté prostory. Minerální vata nevyžaduje speciální uskladnění.

Akustické vlastnosti

Od vyšší objemové hmotnosti minerální vaty se pak odvíjejí i její lepší akustické vlastnosti: vata výborně pohlcuje a tlumí hluk z ulice. Fasáda zateplená minerální vatou v tloušťce 200 mm zlepšuje akustické vlastnosti stěny, resp. její vzduchovou neprůzvučnost o 2 dB. Oproti tomu fasádní polystyren akustické vlastnosti zhoršuje o 4 dB. Rozdíl 6 dB ve vzduchové neprůzvučnosti je podstatný.

Cena polystyrenu (EPS) a minerální vaty

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 práce v kombinaci s dalšími materiály potřebnými pro realizaci fasády, jako jsou lepidlo, perlinka, omítka. Správná tloušťka izolace je alespoň 18 cm. U renovací panelových domů nebo domů postavených ze starších typů cihelného zdiva je doporučená tloušťka izolace dokonce přes 20 cm. 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.

Závěrečné doporučení

Oblast zateplení a izolačních materiálů je rozsáhlá a výběr na trhu pestrý. Pro objektivní srovnání vaty a polystyrenu je třeba porovnat jejich klíčové vlastnosti: tepelněizolační, nehořlavost, prodyšnost, mechanické vlastnosti, pracnost aplikace a samozřejmě cenu. Doporučujeme při výběru nejvhodnější izolace se vždy poradit s odborníkem. Je důležité, aby fungovala dobře i vzhledem ke geografické poloze stavby a materiálů použitých na obvodové konstrukci.

tags: #perlit #nebo #polystyren #srovnání

Oblíbené příspěvky:

• Vše o ukončovacích lištách: Nezbytnost pro každý interiér
• Vše o výběru přepravního boxu na střechu
• Nakladače SIKU na dálkové ovládání
• výběr izolace pro váš dům
• Bazarové dřevěné žebříky