PergolyŠedý polystyren s grafitovými kuličkami: Inovace v tepelné izolaci
Polystyren je jedním z nejpoužívanějších izolačních materiálů ve stavebnictví. Důvod je zřejmý - na jedné straně vyniká svými tepelněizolačními vlastnostmi a na druhé straně je cenově dostupný. Využívá se při zateplování fasád, střech, podlah, příček, soklů a dalších stavebních konstrukcí. Bílý pěnový polystyren je při provádění izolací hojně používán pro svou nízkou tepelnou vodivost a výhodnou cenu. Přesto se našly rezervy v dalším zlepšování jeho tepelněizolačních vlastností. V současné době se na trhu objevila inovativní varianta - šedý polystyren s příměsí grafitu, který přináší řadu vylepšení.
Co je šedý polystyren a jak funguje?
Šedý polystyren je moderní pěnový polystyren (EPS) s příměsí grafitu, který výrazně zlepšuje jeho tepelněizolační vlastnosti. Tento šedý expandovaný polystyren vznikl díky výzkumu, který prokázal, že výrazně lepší izolační vlastnosti se u EPS dosahují přídavkem absorbéru infračerveného záření do základní matrice pěnového polystyrenu. Po roce 2000 začal koncern BASF s hledáním řešení vedoucím ke snížení optické propustnosti v pásmu kolem 10 µm pomocí stopové přísady bez změny v hustotě materiálu. Jako nejvhodnější se ukázal grafit, jemně rozemletý až na nanometrové částice, kterým je rovnoměrně vyplněna pevná fáze EPS.
Grafitové částice zde účinkují jako mikroskopické absorbéry a zároveň reflektory. Nanotechnologie, která dokáže „namlet“ velmi jemné částice, umožňuje, aby vzdálenost mezi částicemi grafitu byla pod 10 mikronů a zároveň aby se částice nedotýkaly. Tím se stane membrána polystyrenové vypěněné buňky obtížně prostupná pro dlouhovlnné tepelné záření. Zároveň s tím se zvýší odrazivost prostředí z 0 na cca 20 % (grafit v podstatě vytváří z membrán polystyrenových kuliček tepelná zrcadla). Tím, že se částice nedotýkají, nezvýší se výrazně tepelná vodivost materiálu. Miliony buněk takto modifikovaného pěnového polystyrenu pracují jako tepelné zrcadlo a odrážejí teplo zpátky k jeho zdroji, což mimořádně zlepšuje tepelnou izolaci desek.
Tepelná vodivost a izolační vlastnosti
Součinitel tepelné vodivosti je lokální (tj. materiálová) vlastnost o jednotce W/(mK). Tepelná vodivost izolačních materiálů je výrazně ovlivněna plynem, který se nalézá v jejich materiálové struktuře. V případě EPS je celkový prostup tepla dán jednak vodivostí pevné složky pěny, vodivostí vzduchu, ale také propustností (permeabilitou) pěny pro tepelné záření. Sálavý transport energie lze podstatně snížit zvýšením hustoty EPS.
Z řady měření vyplývá, že součinitel tepelné vodivosti bílého pevného pěnového polystyrenu (EPS) klesá s rostoucí hustotou. Například EPS o hustotě 15 kg/m³ dosahuje hodnoty λ = 0,037 W/(mK), při hustotě 35 kg/m³ ale už jen λ = 0,032 W/(mK). Díky šedému zabarvení a odrazu tepelného záření má šedý EPS nižší součinitel tepelné vodivosti než klasický bílý polystyren. Šedý expandovaný polystyren při objemové hmotnosti pouhých 15 kg/m³ dosahuje součinitele celkové propustnosti tepla λ = 0,032 W/(m·K). Stejnou hodnotu celkového součinitele tepelné vodivosti má běžný EPS s více než dvojnásobnou hustotou 35 kg/m³. Součinitel tepelné vodivosti šedého polystyrenu je lambda = 0,031 - 0,032 W/(mK).
Čtěte také: Vlastnosti polystyrenu pro OSB
Srovnání tepelné vodivosti: Bílý vs. Šedý polystyren
| Typ polystyrenu | Hustota (kg/m³) | Součinitel tepelné vodivosti λ (W/mK) |
|---|---|---|
| Bílý EPS | 15 | 0,037 |
| Bílý EPS | 35 | 0,032 |
| Šedý EPS (s grafitem) | 15 | 0,032 |
| Šedý EPS (s grafitem) | Neudáno (lepší než bílý EPS 70F) | 0,032 |
| Šedý podlahový Styrotherm PLUS 100 | Neudáno | 0,031 |
| Austrotherm EPS NEO | Neudáno | 0,031 |
Dle technických listů výrobků izoluje šedý polystyren o cca 15 - 20 % lépe než obyčejný polystyren bílý. V praxi to znamená, že na zateplení stěny lze použít menší tloušťku izolace a tepelně izolační schopnost konstrukce přitom zůstane zachovaná. Pro stejný tepelný odpor tak stačí menší tloušťka izolace. S použitím šedého polystyrenu je možné při stejné tloušťce izolantu dosáhnout lepší tepelněizolační vlastnosti v porovnání s bílým polystyrenem.
Výhody použití šedého polystyrenu
- Vylepšené izolační vlastnosti: Díky obsahu grafitu má šedý polystyren až o 20 % lepší tepelněizolační vlastnosti než bílý EPS při stejné tloušťce.
- Úspora tloušťky izolace: Pro dosažení stejného tepelného odporu lze použít menší tloušťku šedého polystyrenu, což šetří prostor. Díky nižší tloušťce izolantu zůstávají zachovány architektonické prvky, špalety oken a dveří nejsou tak hluboké a dům působí estetičtěji.
- Ekonomická efektivita: Použití „těžších“ polystyrenů ve výstavbě je například u zateplené fasády neekonomické vzhledem k více než dvojnásobné ceně za materiál. U podlah a jiných aplikací, kde není snadné přidat další cm izolace, jsou lepší tepelněizolační vlastnosti šedého polystyrenu zásadní. V ostatních případech ušetříme na dopravě a při zabudovávání na stavbě.
- Vysoká návratnost investic: Tepelněizolační deska Austrotherm EPS NEO se vyznačuje rychlejší návratností investic. Rozdíl v ceně EPS NEO je zanedbatelném v porovnání s dalšími nezbytnými náklady na zateplení.
- Snadná manipulace: Šedý EPS je lehký, rozměrově stálý, snadno se řeže a montuje. Nepředstavuje žádná zdravotní rizika, není zapotřebí používat speciální ochranné pomůcky a díky své nízké hmotnosti je manipulace s ním velmi jednoduchá.
- Ekologické vlastnosti: Je plně recyklovatelný. Lze jej drtit a znovu využívat při výrobě nových EPS desek nebo jiných výrobků z polystyrenu. Díky úspoře energie během provozu budovy výrazně snižuje emise CO₂ a celkovou uhlíkovou stopu objektu.
- Odolnost: Nehnije a nepodléhá plísním.
Nevýhody a doporučení při práci se šedým polystyrenem
Šedý polystyren je sice dobrý izolant, ale má i pár nedostatků. Problémem je jeho tmavá barva, která při nesprávném postupu a nedodržení podmínek aplikace polystyrenu může způsobit potíže. Tmavá barva šedého polystyrenu lépe absorbuje sluneční záření a dokáže se zahřát na vyšší teplotu než povrch bílého polystyrenu. Ačkoli je teplotní roztažnost obou polystyrenů stejná, polystyren ohřátý na vyšší teplotu se více roztáhne. Šedé polystyrenové desky by se také měly správně skladovat a neměly by být uloženy na slunci. Teplotní odolnost šedého polystyrenu je do 70 °C. Při dlouhodobém působení vyšší teploty dochází k degradaci materiálu.
Při zateplování doporučujeme natáhnout na lešení stínící ochranné plachty, co nejrychleji fasádní desky přikotvit a nanést krycí a armovací vrstvu. Po tomto opatření jsou šedé desky rozměrově stabilizovány. Šedý fasádní polystyren doporučujeme náročným klientům, kteří kladou důraz na precizní zateplení. Upozorňujeme, že díky svému složení je nutno použít lepící stěrky odpovídající kvality.
Využití šedého polystyrenu v praxi
Speciálně navržený šedý polystyren je ideální pro nízkoenergetické a pasivní domy, nicméně svoje uplatnění nachází na všech druzích staveb či rekonstrukcích. Díky široké škále produktů je vhodný na zateplování interiéru a exteriéru rodinných a bytových domů, komerčních budov nebo průmyslových staveb. V praxi se šedý pěnový polystyren používá hlavně pro kontaktní zateplovací systémy (ETICS), nízkoenergetické a pasivní domy, izolaci nad i pod úrovní terénu a pro detaily, kde je potřeba dosáhnout vysokého tepelného komfortu.
- Fasády: Pro maximální zateplení fasád slouží šedý fasádní polystyren, který má díky obsahu grafitu o 20 % lepší tepelně izolační vlastnosti než bílý EPS 70F.
- Podlahy: Díky stále se zvyšujícím doporučeným hodnotám pro zateplení podlahy se stal velmi oblíbený šedý podlahový polystyren Styrotherm PLUS 100 s lambdou 0,031 W/mK.
- Stropy: V extrémních případech se pro zateplení stropu používá šedý polystyren Styrotherm PLUS 100.
- Obalová technika: Šedý polystyren EPS se uplatňuje také v obalové technice tam, kde je potřeba zvýšená ochrana proti teplotním výkyvům, například u potravin, léčiv nebo citlivé elektroniky.
Typy šedého polystyrenu pro různé aplikace
- Fasádní desky Baumit Open Reflect: Jsou na bázi šedého polystyrenu s bílým nátěrem na lícové straně desky. Stejně jako desky Baumit Open jsou opatřeny difuzními otvory po celé ploše desky. Jedná se o vylepšenou desku Open s lepšími tepelně izolačními vlastnostmi cca o 20%.
- Fasádní polystyren Weber EPS-F Clima Rda a SD: Skladba fasádních desek vychází z kombinace bílého a šedého polystyrenu. Díky svému nezaměnitelnému vzhledu dostal mezi stavaři přezdívku "Dalmatin polystyren". Fasádní desky Clima mají difuzní otvory po celé ploše desky, které ale neprochází skrz celou desku.
Polystyren je vynikajícím tepelněizolačním materiálem, který přináší energetické a finanční výhody. Šedý polystyren s grafitovými kuličkami představuje významný krok vpřed v technologii tepelné izolace, nabízející vylepšené vlastnosti a efektivnější řešení pro moderní stavebnictví.
Čtěte také: Jak na OSB podlahu
Čtěte také: Izolace a nosiče van z polystyrenu
tags: #polystyren #s #sedymi #kulickami #informace
