Standardní tloušťka polystyrenu: Klíč k efektivnímu zateplení

Polystyren je materiál, který sází na jednoduchost, předvídatelnost a vynikající poměr cena/výkon. Má dobře definované fyzikální vlastnosti a technické parametry, které usnadňují jeho navrhování a realizaci v praxi. Polystyren patří mezi nejpoužívanější izolační materiály. Důvod je zřejmý - na jednu stranu vyniká svými tepelněizolačními vlastnostmi, na stranu druhou je cenově dostupný. Ve stavebnictví se polystyren úspěšně používá desítky let a od svého vzniku v polovině 20. století prošel velkým vývojem.

Typy polystyrenu a jejich vlastnosti

Dnes na trhu narazíte na polystyreny vyráběné různými technologiemi a s rozličnými vlastnostmi. Nejpoužívanějším typem polystyrenu je expandovaný neboli pěnový polystyren (EPS).

Expandovaný pěnový polystyren (EPS)

Za jeho vznik vděčíme především chemikovi a inženýrovi Fritzovi Stastnemu, který vynalezl způsob výroby pěnových polystyrenových kuliček už před rokem 1949. Pěnový EPS polystyren vzniká polymerací styrenu. Vynikající tepelněizolační vlastnosti má díky svým buňkám, které obsahují vzduch. Pěnový polystyren (EPS) obsahuje až 98 % vzduchu, což mu propůjčuje velmi nízkou hmotnost. Tato vlastnost přináší řadu výhod, jako je snadná manipulace, rychlá montáž, nízké náklady na přepravu a nízká uhlíková stopa. Výhodou je také snadná opracovatelnost a cenová dostupnost. Z hlediska hmotnosti se jedná o velmi lehký materiál. Běžné fasádní desky váží kolem 14 kg/m³, podlahové nebo střešní typy s vyšší hustotou mohou dosahovat až 30 kg/m³.

Z hlediska fyzikálních vlastností je nejdůležitějším údajem součinitel tepelné vodivosti - označovaný jako lambda (λ). U klasického bílého polystyrenu se pohybuje kolem 0,035 až 0,039 W/m-K. Výrobci dnes nabízí řadu typů polystyrenu, které mají zlepšené vlastnosti nebo speciální úpravy. Vedle tradičních bílých polystyrenových desek tak narazíte například na šedé polystyrenové desky, které mají díky nanočásticím grafitu lepší izolační vlastnosti. U šedého (grafitového) polystyrenu klesá součinitel tepelné vodivosti pod 0,031 W/m-K.

Polystyren se nedeformuje, nemění svůj objem, neklouže a v konstrukcích drží svůj tvar desítky let. Není hygroskopický - to znamená, že neabsorbuje vodu - a pokud se dostane do kontaktu s vlhkostí, může ji zachytit na povrchu, což však neovlivní jeho izolační vlastnosti. Je to zkrátka materiál, který dobře znáte a na který se můžete spolehnout. Nemění se, funguje stejně v létě i v zimě.

Čtěte také: Fasáda z dřevěných palubek

Extrudovaný polystyren (XPS)

Druhou používanou technologií výroby polystyrenu je extruze. Extrudovaný polystyren (XPS) se vyrábí vytlačováním taveniny polystyrenu za současného sycení vzpěňovadlem. Extrudovaný polystyren je na rozdíl od pěnového velmi odolný vůči vlhkosti a na výbornou zvládá dlouhodobé působení tlaku. Díky těmto vlastnostem se využívá k izolování základů, podezdívek nebo podlahových konstrukcí. Jeho hlavní nevýhodou je malá odolnost vůči UV záření. Z toho důvodu se nepoužívá v místech, kde dochází ke kontaktu se slunečními paprsky. Polystyreny vyráběné extruzí se využívají také jako tepelná izolace jednoplášťových střech s obráceným pořadím vrstev.

Tloušťka polystyrenu pro různé aplikace

Tloušťka polystyrenových desek je různá a závisí především na místě jejich použití. Pro podlahu je potřeba větší, pro fasádu o něco menší a u střechy je třeba zohlednit kombinaci tepelné izolace a zatížení. Pro každý typ konstrukce budete potřebovat jiný typ a tloušťku polystyrenu.

Zateplení fasády

Fasádní pěnové polystyreny se používají pro vnější kontaktní zateplovací systémy - ETICS. Polystyrenové desky na fasády se označují písmenem F a vyrábí se v různých tloušťkách. Pro standardní izolaci fasády se obvykle používají polystyrenové desky o tloušťce 50-160 mm. U fasádního EPS polystyrenu se kladou vysoké nároky zejména na rozměrovou přesnost, aby byla možná pokládka bez mezer, a tedy bez vzniku tepelných mostů.

Doporučená tloušťka izolace z pěnového polystyrenu pro fasády budov je minimálně 16 cm pro tradiční bílý EPS. To proto, aby byl zajištěn dostatečný tepelný odpor v souladu s platnými normami a aby bylo dosaženo maximálních úspor energie. V současnosti se doporučuje používat polystyren o tloušťce minimálně 15 cm a stále častěji se přistupuje k tloušťce 20 cm. Obecně je v současné době doporučováno volit polystyrenové desky o tloušťce 14 až 20 cm, záleží zde na konstrukci obvodových zdí daného objektu.

Zateplovat fasádu izolací pod 15 cm tloušťky se prakticky nevyplatí. Dnes naprosto nedostatečné pěticentimetrové izolace se používaly kdysi na začátku 90. let. Řada těchto domů se dnes potýká s problémem nedostatečného zateplení. Současným standardem při zateplování je až pětinásobek této hodnoty, tedy až 28 cm. Pro zateplování stěn o tloušťce 30-50 mm je minimální doporučená tloušťka 12-16 cm. V takovém případě už rosný bod bezpečně zůstává v izolantu a nezpůsobuje další problémy.

Čtěte také: Správná tloušťka obkladových prken

Všem asi nejznámější fasádní polystyren je ten s označením EPS 70F. U českých výrobců má součinitel tepelné vodivosti 0,039 W/mK. Fasádní polystyren EPS 70F je vhodný pro zateplení novostaveb, rekonstrukcí, bytových a panelových domů. Vyrábí se v rozměrech 500x1000 mm v tloušťkách 10-300mm. Pro funkční zateplení fasády doporučujeme zvolit minimální sílu izolace 8 cm. Pro maximální zateplení fasád slouží šedý fasádní polystyren. Ten má díky obsahu grafitu o 20% lepší tepelně izolační vlastnosti než bílý EPS 70F. Jeho součinitel tepelné vodivosti je 0,032 W/mK a právem je považován za nejúčinnější fasádní polystyren.

Zateplení střechy

Na střechu a podkroví se aplikují silné vrstvy izolace, často přesahující 20 cm. Optimální tloušťka pěnového polystyrenu (EPS) pro střešní izolaci se podle požadavků normy ČSN 730540 pohybuje mezi 20 a 30 cm. Střešní polystyren se především používá do plochých střech. Podle míry zatížení se zvolí správný typ střešního polystyrenu, který má označení EPS 70S - podkladní vrstva izolací plochých střech, EPS 100S - pro ploché střechy s běžným zatížením, EPS 150S - pro ploché střechy s vysokým zatížením, EPS 200S - pro ploché střechy s nejvyšším zatížením. Dodáváme střešní polystyren v tloušťkách od 10 - 300mm s možností vyrobení spádových klínů a zajištění kladečského plánu.

Zateplení podlahy

Pro zateplení podlah se používá podlahový polystyren s vyšší pevností v tlaku. Standardem je zhruba 10 cm, avšak stále častěji se aplikuje silnější vrstva. Pro zateplení podlahy v novostavbách je nejběžněji používán bílý podlahový polystyren s označením EPS 100Z. Dále je použitelný na šikmé střechy nad krokvemi, běžně zatížené podlahy, obvodové stěny pod terénem s izolací proti vodě. 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. Mezi podlahový polystyren se také řadí speciální izolace z elastifikovaného pěnového polystyrenu s útlumem kročejového hluku s označením Styrofloor. Podle zatížení se dělí na Styrofloor T4, který je vyráběn pro podlahové konstrukce se zatížením max. 3,5 kN/m2 a Styrofloor T5 s maximálním zatížením 5 kN/m2. Součinitel tepelné vodivosti 0,045 W/mK. Pokládá se na podlahový polystyren jako vrchní vrstva při zateplení podlahy.

Zateplení základů a soklu

Pro základy se používá soklový/perimetrický polystyren, který je vysoce odolný vůči vlhkosti a tlaku zeminy. Typická tloušťka polystyrenu pro základy je 10-15 cm, ale u moderních staveb se často používá i více. Soklový polystyren Perimetr SD doporučujeme použít na zateplení soklu v min. síle 8cm. Extrudovaný polystyren má zpravidla stejnou použitelnost jako Perimetr, navíc o malé procento menší nasákavost.

Zateplení stropu

Pokud jde o strop, tloušťka izolace by měla odpovídat tepelným ztrátám a projektu budovy. V praxi se často používá polystyren o tloušťce 20 cm, zejména v nízkoenergetických domech. Pokud vybíráte stropní polystyren na zateplení stropu z obytné části kontaktním způsobem, postačí v mnohých případech klasický EPS 70 s koncovým označením Z,S nebo F. Jelikož se nejedná o namáhané zatížené konstrukce, tak je zbytečné používat daleko dražší produkty. Mějte na paměti, že izolant by měl být nejlépe celoplošně nalepen a následně ukotvený talířovými hmoždinkami. Pokud zateplujete strop ze shora, doporučujeme použít stropní polystyren s vyšší gramáží např.: EPS 100S nebo Z. Nejen, že o něco lépe izoluje, ale především je vhodný pro běžně pochůzí využití. V extrémních případech se pro takovéto zateplení stropu používá šedý polystyren Styrotherm PLUS 100. U vnějšího zateplení stropu doporučujeme skládat izolační desky ve dvou vrstvách přes spáry.

Čtěte také: Vlastnosti bílé laminované desky (10 mm)

Důležitost součinitele tepelné vodivosti (lambda)

Z hlediska fyzikálních vlastností je nejdůležitějším údajem součinitel tepelné vodivosti - označovaný jako lambda (λ). Čím nižší je součinitel tepelné vodivosti, tím lépe materiál izoluje. Proto někdy tenčí materiál funguje lépe než ten silnější. Jedním z měřítek pro kvalitu polystyrenu je parametr tepelné vodivosti (lambda), čím nižší hodnota W/mK, tím má polystyren lepší tepelně izolační vlastnosti. Ze součinitele tepelné vodivosti se pro dané tloušťky odvozují ostatní hodnoty jako tepelný odpor R nebo součinitel prostupu tepla U.

Pevnost polystyrenu v tlaku

Pěnový polystyren (EPS) má dostatečnou pevnost v tlaku pro běžné stavební aplikace. Pevnost se obvykle pohybuje mezi 70 až 250 kPa, přičemž pro zateplení fasád se nejčastěji používá pěnový polystyren (EPS) s pevností kolem 70 až 80 kPa. Pevnost pěnového polystyrenu EPS v tlaku závisí na jeho hustotě. Standardní pěnový polystyren používaný na fasády má pevnost v tlaku kolem 70 kPa, zatímco EPS pro podlahy a střechy může mít pevnost v tlaku až 150-200 kPa. Vynikajícím příkladem vysoké pevnosti v tlaku pěnového polystyrenu EPS je jeho použití při stavbě silničních násypů na obtížných typech půdních podkladů. Celý okruh formule 1 v Šanghaji včetně tribun byl postaven na 1 m silné vrstvě pěnového polystyrenu EPS.

Bílý vs. šedý (grafitový) polystyren

Pro zateplení fasád se nejčastěji používá fasádní polystyren (bílý EPS) a grafitový polystyren. Při výběru věnujte pozornost nejen ceně, ale především jeho parametrům. Šedý polystyren (grafit) má o 20 % lepší λ při stejné tloušťce - vyplatí se tam, kde je omezená tloušťka. Šedý fasádní polystyren má díky obsahu grafitu o 20% lepší tepelně izolační vlastnosti než bílý EPS 70F. Jeho součinitel tepelné vodivosti je 0,032 W/mK a právem je považován za nejúčinnější fasádní polystyren.

Při použití grafitového polystyrenu je však nutné pamatovat na precizní montáž a ochranu před přímým sluncem (stínění sítěmi), aby nedocházelo k jeho kroucení. Velkým nepřítelem pro šedé fasádní desky je přímé slunce. 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.

Příklad výpočtu tloušťky izolace

Vhodnou šíři zateplení můžete určit na základě výpočtu teplotního odporu R. Následně je nutné si zjistit doporučenou hodnotu odporu dle platných norem, od kterého odečteme R a výsledek třeba Rm, pak obsadíme do vzorce d=Rm*λ*1,1; kde λ je teplotní vodivost jednotlivých vrstev. Výsledek nám pak udává minimální tloušťku teplotní izolace v metrech.

Příklad z praxe:

Dům zděný z dutých cihel o průměru 30 cm, dále pak s předstěnou z klasického sádrokartonu RB(A) a minerální vatou mezi zdivem a sádrokartonem o tloušťce 5 cm. Zapomenout v tomto případě nesmíme ani na omítku. Pro každou konstrukční vrstvu si tak musíme spočítat R dle vzorce R1=d/λ. V tomto případě budeme tedy počítat R1, R2, R3, R4 a celkové R nám určí jejich součet. Lambda je tomto případě teplotní vodivost dané vrstvy - tato hodnota se dá zjistit v technických informacích o výrobku. Pak:

• R1 (duté cihly) = 0,3 / 0,250 = 1,2
• R2 (minerální vata) = 0,05 / 0,056 = 0,89
• R3 (sádrokarton) = 0,125 / 0,22 = 0,57
• R4 (omítka) = 0,015 / 0,8 = 0,02
• Celkové R = 1,2 + 0,89 + 0,57 + 0,02 = 2,68 m²K.W⁻¹

Doporučený odpor činí dle normy 4,4 m²K.W⁻¹.

Takže Rm = 4,4 - 2,68 = 1,72 m²K.W⁻¹, pak d = Rm * λ * 1,1 (kde λ je součinitel tepelné vodivosti zvoleného materiálu) = 1,72 × 0,051 × 1,1 = 0,09 m, takže doporučená tloušťka vrstvy zateplení činí 10 cm.

Časté chyby a doporučení

Mnoho investorů stále vybírá polystyren „od oka“ nebo se řídí tím, co se dělalo před 10 lety. Výsledek? Příliš tenká vrstva izolace a vyšší účty za energie v následujících letech. Někdy však nastává i opačná situace - někdo nakoupí „do zásoby“ extrémně silný polystyren, který neodpovídá projektu ani konstrukci budovy. Samotný polystyren EPS 70F stojí 150-380 Kč/m² podle tloušťky. Kompletní zateplení (desky + lepidlo + perlinka + omítka + práce) vychází 1 800-2 700 Kč/m².

Druhým obrovským problémem je samotná realizace. Důsledek? Praskliny na vnějších vrstvách fasády, vlhnutí zdiva a v nejhorším případě i úplné odtržení zateplovacího systému od stěny. Problémů v takovém případě může být více - zateplovací práce, které si lidé dělají svépomocí, mohou mít řadu nedostatků a skrytých vad, jako jsou třeba tepelné mosty. Ty vznikají v kritických místech, kde uniká teplo z domu ven. Zároveň neodborně provedené izolace často nemívají správné tloušťky polystyrenu. Správnou tloušťku izolantu by měl vždy navrhnout odborník. Aby se předešlo možným pochybením a následným reklamacím zateplení budovy, průběžný stavební dozor ručí za to, že vše proběhne tak, jak má.

Životnost a návratnost investice

Při správné zateplovací aplikaci je pěnový polystyren vysoce stabilní a jeho prokazatelná životnost je více než 50 let, s předpokladem 100 až 200 let při zachování všech vlastností. Polystyren je navíc odolný teplotám do 80 °C. Velmi rozšířeným omylem je mýtus o riziku degradace či dokonce postupném mizení izolačního materiálu. Tato domněnka vznikla pravděpodobně v začátcích užívání zateplovacího pěnového polystyrenu, kdy se zateplovalo neodborně podomácku s využitím lepidel s organickými rozpouštědly.

Zateplením domu lze průměrně ušetřit okolo 50 % výdajů na energie, v extrémních případech u velmi starých domů i 70 %. Jednorázovou investicí do zateplení budovy polystyrenem se trvale sníží spotřeba energie především na vytápění. Návratnost investice při použití kvalitního pěnového polystyrenu na zateplení fasády podle odborníků činí pouze okolo 7 let pro zemní plyn a 5 let pro akumulační elektrickou energii.

Zateplení polystyrenem trvá podle složitosti zakázky a v závislosti na klimatických podmínkách asi 2-3 týdny. Je však třeba počítat s přípravnými pracemi (vytvoření projektové dokumentace, výběr a oslovení stavební firmy, nákup izolantu apod.). Ideálním obdobím je suché a teplé počasí, protože aplikované izolační materiály snadno zasychají, což minimalizuje riziko nehod zateplovacího systému, jejichž následné odstranění výrazně navyšuje rozpočet na zateplení. „Nejvhodnějším obdobím pro zateplení jakéhokoli objektu jsou měsíce, kdy teploty neklesnou pod 5 °C a nepřekročí hodnotu 30 °C.

Tabulka doporučených tlouštěk polystyrenu

tags: #standardni #tloustka #polystyrenu

Oblíbené příspěvky:

• Jak na beton a omítky: Kompletní návod
• Příčiny problémů se zámkovou dlažbou
• Spojení estetiky a funkčnosti
• efektivní odvodnění pro váš dům
• Inspirace pro moderní koupelnu se dřevem a barvami