Reflexní izolační pásy a nátěry: principy, výhody a použití ve stavebnictví

V současné době, kdy se stále více klade důraz na energetickou účinnost a snižování uhlíkové stopy, hrají reflexní izolační materiály a nátěry významnou roli ve stavebnictví. Tyto inovativní produkty slibují snížení nákladů na vytápění v zimě a ochranu proti přehřívání v létě, a to díky svému unikátnímu principu fungování. V tomto článku se podrobněji podíváme na to, co jsou reflexní izolační pásy a nátěry, jak fungují, jaké jsou jejich výhody a kde nacházejí uplatnění.

Fyzikální principy přenosu tepla

Teplo je z fyzikálního hlediska formou energie, která se přenáší mezi dvěma tělesy nebo mezi dvěma částmi stejného tělesa, které se nacházejí v různých teplotních podmínkách. Existují tři základní způsoby šíření tepla:

• KONDUKCE (vedení): Ke kondukci dochází přímým molekulárním stykem od oblastí s vyšší teplotou k oblastem s nižší teplotou. Ve stavební praxi při řešení tepelných izolací staveb se obvykle setkáváme s šířením tepla vedením. Toto je vyjádřeno hodnotou součinitele tepelné vodivosti, z níž se vypočítává tepelný odpor a následně součinitel prostupu tepla. K zamezení vedení tepla se používají různé tepelné izolace s různými vlastnostmi.
• KONVEKCE (proudění): Konvekce je proces, ke kterému dochází v tekutém nebo plynném prostředí, který vede ke stavu tepelné rovnováhy dvou systémů, které měly původně rozdílnou teplotu. Příkladem je teplý vzduch vycházející z tepelných zdrojů v domech. Vzduch je velmi špatný tepelný vodič, resp. je výborný tepelný izolant, proto se snažíme v tepelných izolacích zamezit proudění vzduchu. To se děje obvykle tak, že vzduch je uzavřen do co nejmenších dutinek tak, aby v nich pokud možno nedocházelo k proudění.
• TEPELNÉ ZÁŘENÍ (sálání): Je přenos tepla bez přímého kontaktu prostřednictvím elektromagnetických vln, které vysílá těleso v důsledku své teploty a kapacity vyzařování, převážně z tělesa s vyšší teplotou k tělesu s nižší teplotou. V průběhu celého roku dochází k většině přenosů tepla z (v zimě) a do (v létě) budovy prostřednictvím tepelného záření. Pokud v prostoru není žádná hmota, nemůže se teplo šířit ani vedením, ani prouděním. Pak se šíří pouze sáláním. Toto je však možné pouze ve vakuu. Typickým příkladem je vesmír, kde se teplo šíří pouze sáláním. Doposud bylo také při uvažování šíření tepla ve stavební praxi zanedbáváno šíření tepla zářením.

Tyto tři způsoby šíření tepla se dějí současně, pouze v omezených případech se teplo šíří pouze jedním či dvěma způsoby. Příkladem může být např. pevná hmota bez plynových dutin, v této hmotě neexistuje šíření prouděním. Sálání je vyloučeno tam, kde se jedná o hmotu, která je pro tepelné záření nepropustná.

Historie a vývoj reflexních izolací

Historie nám přinášela různé varianty řešení hydroizolací. Již v roce 1929 (tedy 11 let před vznikem první skelné vaty a 20 let před vznikem polystyrenu) architekt Robert Krafft s inženýrem Friedrichem Försterem začali v Německu stavět typové domy s názvem “Kupferhaus”. Ve 12cm dutině obvodové stěny měli napnutých 8 hliníkových fólií oddělených 1,5 cm tlustými vzduchovými mezerami.

Jedním z dřívějších principů ochrany a prodloužení životnosti asfaltových oxidovaných hydroizolací byl reflexní nátěr Reflexol. Jednou z dramatických nevýhod asfaltových oxidovaných hydroizolačních materiálů byla jejich krátká životnost kombinovaná s nedostatečnou tepelnou odolností, která se obvykle pohybuje kolem 70 °C, což je na současnou klimatickou situaci opravdu málo. Princip prodloužení životnosti oxidovaných asfaltových hydroizolačních materiálů pomocí nátěrových hmot, které tam dodaly hmotu, byl v podstatě správný. Nicméně na tomto příkladu je patrné, že v naší izolatérské historii bylo mnoho kroků, které dokumentovaly stav našeho poznání v té které době a řada myšlenek pracovala s velmi rozumným technickým myšlením.

Čtěte také: estetické a funkční podložky

Reflexní izolační nátěry a jejich aplikace

Reflexně izolační nátěrové hmoty THRcoating ALPHA se ve stavebnictví používají zejména jako fasádní nátěry či jako nátěry střešního pláště, nebo jako interiérové nátěry. V letních měsících jsou nátěrové hmoty schopny odrazit většinu slunečního záření zpět do atmosféry, a tím zabraňují přehřívání objektů. Nátěrové hmoty THRcoating umožňují prostup vodních par a nepropouští vodu dovnitř do vnější konstrukce. Veškeré nátěrové hmoty THRcoating ALPHA jsou zdravotně nezávadné, ekologické, vodou ředitelné a přispívají ke snižování uhlíkové stopy.

"Cool Roof" koncept

Střecha je pátou a možná nejdůležitější fasádou každého domu. V posledních letech, kdy letní teploty lámou rekordy, se stále více do popředí dostává otázka, jak efektivně ochránit interiér před přehříváním a zároveň snížit náklady na energie. Odpovědí mohou být moderní technologie v podobě Cool Roof nátěrů a reflexních izolací. Tradiční tmavé střechy mohou v létě dosahovat teploty až 80 °C. Toto teplo se následně přenáší do interiéru, což vede k nepříjemnému přehřívání a zvyšuje potřebu klimatizace. To se samozřejmě promítá do vyšších účtů za elektřinu. "Cool Roof" neboli "chladná střecha" je koncept založený na aplikaci speciálních nátěrů s vysokou schopností odrážet sluneční záření. Je však důležité zmínit, že Cool Roof nátěry část tepla přece jen absorbují.

Reflexně izolační nátěry, jako je například ALPHA FLEXIBLE, posouvají technologii ochrany střechy ještě o krok dál. Reflexně izolační nátěry obsahují speciální plniva, například duté skleněné nebo keramické mikrokuličky. Zatímco Cool Roof nátěry představují skvělý způsob, jak bojovat s letním horkem, reflexně izolační nátěry jako ALPHA FLEXIBLE nabízejí komplexní celoroční řešení, které vaši střechu ochrání, zateplí a zaizoluje v jediném kroku.

Reflexní izolační pásy (např. THERMO REFLEX)

Společnost Tegola představuje nový produkt THERMO REFLEX. Jak v případě nových staveb, tak v případě rekonstrukcí umožňuje Thermo Reflex dosáhnout těch nejlepších výsledků z hlediska tepelné izolace díky kombinovanému působení reflexe a ventilace při malé tloušťce izolační vrstvy. Thermo Reflex aplikovaný uvnitř střechy zaručuje rychlé a trvalé zlepšení pocitu pohody v podstřešním prostoru, více chladu v létě, protože brání přenosu tepla ze střechy a více tepla v zimě, protože zabraňuje tepelným ztrátám.

Použití a výhody Thermo Reflexu

• Snadná pokládka: Thermo Reflex se snadno pokládá, upevní se na krokve nebo na latě. Může být zakryt sádrokartonovými či dřevěnými deskami.
• Zvýšení energetické účinnosti: U staveb, u kterých je neobývané podkroví, umožňuje použití Thermo Reflexu zvýšit energetickou účinnost budovy s velmi nízkými náklady. Stačí pokrýt Thermo Reflexem podlahu.
• Izolace obvodových stěn: Thermo Reflex umožňuje účinně izolovat budovu aplikací na obvodové stěny zevnitř. Zaručuje vysokou účinnost izolace. Není třeba žádných složitých a nákladných zásahů na vnějším plášti budovy. Stačí upevnit na stěny distanční lišty, na které se položí vrstva Thermo Reflexu a spoje se utěsní Thermo Reflex Tapem. Konečná povrchová úprava může být provedena sádrokartonovými či dřevěnými deskami.
• Zvětšení obytného prostoru: Díky malé tloušťce izolační vrstvy se zvětšuje obytný prostor.
• Kombinace s podlahovým vytápěním: Thermo Reflex je vhodný v kombinaci s podlahovým vytápěním.

Hodnocení a kritika reflexních izolací

Reflexní izolace to nemají jednoduché. Zastánci „konzervativních“ izolačních materiálů se vůči nim často vymezují a někteří i velmi ostře. Dokonce jsou některými nezřídka označovány za „podvod“. Proto jsou zatím přijímány jen velmi malou skupinou odborné veřejnosti. Zatímco u stavebních inženýrů se setkávají spíše s nedůvěrou, lidé s fyzikálním vzděláním z přírodovědy (RNDr.) při pohledu do jejich struktury většinou ihned jejich princip pochopí a nemají s nimi problém. Reflexní izolace nelze posuzovat stejně, jako se posuzují jiné izolační materiály, které se sálavým teplem nepracují. Proto je rozdíl mezi výpočtem používaným stavebními inženýry a jejími reálnými vlastnostmi obrovský.

Čtěte také: Vlastnosti a aplikace šedých reflexních PVC fólií

I normu pro jejich posuzování vytvářejí stavební inženýři za pomoci lobbistických asociací výrobců běžných izolací. Na stavební fakultě VUT v Brně přednáší i pan profesor Šťastník, který studoval fyziku na přírodovědě. Převzal dohled nad diplomovou prací jednoho studenta, který velmi pečlivě změřil reflexní izolace metodou, aby respektovala principy jejich fungování.

Výsledky měření na VUT v Brně

Mezi teplou a studenou stranu byl nejprve umístěn vzorek 20 mm tlustého expandovaného polystyrenu (EPS) (velikost vzorku 1×1 m), aby jej změřil jako referenční (známý izolant) a tím si ověřil, že měří správné hodnoty. Pak postupně změřil prostup tepla různými reflexními materiály a následně odečtením přestupových odporů vyhodnotil jejich odpor. Bohužel ve svých závěrech z měření už nevyhodnotil, proč některé vzorky izolují lépe než ty druhé, aby z toho mohlo být patrné, v čem je skryta podstata jejich funkce. Zpracované úlohy byly řešeny dvěma numerickými způsoby: výpočtem tepelných sítí a metodou konečných prvků. Dva způsoby byly zvoleny proto, aby bylo možné porovnat jednotlivá řešení a eliminovat případný vliv numerických metod na rozptyl výsledků daných úloh. Výsledky byly spočítány v prostředí software Matlab za využití funkce pro řešení soustav nelineárních rovnic založené na Newtonově metodě. Výsledky výpočtů potvrdily, že rozdíly získané v software Matlab a COMSOL jsou nulové, nebo téměř nulové.

Přehled jednotlivých vzorků a jejich vlastností:

Následuje přehled jednotlivých vzorků. U každého je uveden právě ten nejdůležitější aspekt, podle nějž fyzikálně vzdělaní lidé relativně snadno odhadnou, jak asi dobře mohou tyto materiály izolovat.

Z výsledků měření je patrné, že čím více je ve struktuře komor s nízkoemisivní stranou, které navíc nejsou úplně malé, tím lépe souvrství izoluje. Je to přímý důkaz, že sálání se šíří i v malých dutinách a pokud se tomuto prostupu tepla zabrání pomocí správně umístěných nízkoemisivních vrstev na okrajích komor, jsou výsledky vynikající - viz. vzorek 9, který v tloušťce 2,4 cm izoluje podobným účinkem jako by izoloval cca 30 cm tlustý referenční vzorek EPS. Je dobré si všimnout, že úplně všechny vzorky (i ty bez vnitřních funkčního komor) mají lepší přepočtenou tepelnou vodivost než referenční polystyren.

Pro praktické posouzení má význam jako výsledek řešení uvádět vypočtený ekvivalentní součinitel prostupu tepla se zohledněním reflexní vrstvy tak, aby s vypočtenými hodnotami bylo možné dál pracovat obvyklým způsobem. Zde je však nutné upozornit na to, že výpočty byly prováděny pro +21 °C v interiéru a −15 °C v exteriéru.

Čtěte také: Aplikace parotěsných fólií v podhledech

Článek na téma tepelná reflexe ve stavebních konstrukcích potvrzuje, že funkce reflexních povrchů vložených do stavebné konstrukce je přeceňována a nejsou mnohdy zohledněny všechny okrajové podmínky, které mohou významně změnit prostup tepla přes konstrukci. V praxi v této oblasti vládnou dezinformace o nadpřirozených schopnostech těchto materiálů a článek prokazuje, že reklamní slogany výrobců nejsou pravdivé, kdy 40 mm reflexní sendvičové fólie nahrazuje 200 mm klasické tepelné izolace. Především je vhodně zdůrazněno, že efekt úspory tepla při vytápění je podobný jako při použití jiné tepelné izolace a také, že u alespoň trochu zateplené konstrukce již není efektivní ji zateplovat pomocí reflexní folie.

Ačkoliv u konstrukcí bez vložené tepelné izolace je vliv reflexních vrstev významný, násobením počtu reflexních fólií se nedosáhne lepšího efektu, neboť vždy se jedná o funkci závislou na rozdílu čtvrtých mocnin absolutních teplot. Pokud však tyto fólie použijeme u konstrukce s tepelnou izolací o tloušťce 320 mm, je snížení součinitele prostupu tepla U pouze o 8 %. U konstrukce s tepelnou izolací o tl. 80 mm je toto snížení součinitele prostupu tepla U pouze o 6,4 %, při tloušťce tepelného izolantu 160 mm se jedná pouze o 3,5 % a u konstrukce s tepelnou izolací o tl. 320 mm to je pak téměř zanedbatelných 2,6 %.

S přihlédnutím k teorii a provedeným výpočtům leží vysvětlení neúčinnosti izolace reflexí tepelného záření v téměř zanedbatelném gradientu teplot mezi jednotlivými vrstvami. Reflexní fólie mají velký význam zejména tam, kde je potřeba realizovat ochranu proti sálavému teplu. Potenciál reflexní fólie může být využit v letním období, kdy u podkrovních prostor dochází k přehřívání. Další použití má jako parotěsnící a vzduchotěsnící vrstva, což je velmi důležitá vlastnost novodobých konstrukcí.

Reflexní vrstvy se ve stavební praxi používají hlavně u transparentních konstrukcí (pokovení skel, či membrána meziskly) a dále jako ochrana proti sálavému teplu. V posledních několika letech je několik prodejců nabízejících reflexní fólii jako náhradu tepelné izolace u neprůsvitných konstrukcí (např. pro zateplování podkroví). Proto je velmi důležité aplikovat reflexní izolaci s přidanou vzduchovou mezerou do každé konstrukce v budově. Čím větší teplotní rozdíly chceme odizolovat (např. v létě sálavé teplo od rozpálené krytiny), tím více nám nízkoemisivní povrch pomůže. Stejně tak i v zimě, kdy se vlivem studeného záření noční oblohy vychladí obálka budovy výrazně pod teplotu okolního vzduchu (a na površích se vytvoří kondenzát nebo námraza).

Dosud známé laboratorní měření prokázalo, že součinitel tepelné vodivosti vrstvy vložené do konstrukce nepodkročí hodnotu základní vodivosti vzduchu 0,023 W/m2K (při 20 °C), což lze srovnat např. s polyuretanovou nebo fenolickou pěnou, která se běžně používá (tedy se stejnou tloušťkou) v zateplovacím systému.

tags: #reflexni #izolacni #pas #co #to #je

Oblíbené příspěvky:

• Zjistěte více o řešeních Schwing pro každou výzvu
• Průvodce ukotvením a řezáním minerální vaty
• Spojení tradice a orientálního designu v dlažbách
• Vše o střešních nosičích pro Corollu Verso
• Průvodce ochrannými nátěry pro podvozky