V poslední době roste v Česku počet firem, které nabízejí zateplení šikmé střechy novým rychlým způsobem - pomocí stříkané PUR pěny, kterou můžete znát i pod názvem „chytrá izolace“. Zateplení polyuretanovou pěnou je stále populárnější metodou izolace. Polyuretanová izolační pěna existuje na trhu už nějaký ten pátek. Díky svým vynikajícím tepelněizolačním vlastnostem se převážně ze stříkané PUR pěny stal skokan v oboru s izolacemi.
Co je PUR pěna?
PU znamená Polyuretan, který tvoří základ montážní pěny. Izokyanáty (MDI) následně tvoří surovinu pro PU pěnu. Montážní pěny (PU nebo také PUR pěny) obsahují polyuretan, který vyniká svými izolačními vlastnostmi, dlouhou životností, pevností a nízkou hmotností. Montážní pěna na polyuretanové bázi patří mezi nejvšestrannější typy stavebních hmot vůbec. Je vhodná pro vyplňování dutin, usazování oken, izolaci stavebních konstrukcí a mnohé další práce. Polyuretanová pěna se vyrábí reakcí vícefunkčních isokyanátů a polyalkoholů, které se spolu smísí v nástřikové pistoli, nabývají na objemu a mění se v pěnu. PUR pěna vzniká při nástřiku, reakcí dvou tekutých složek, za dodržování optimální teploty a dalších faktorů. Vlastnosti pěny tak nejsou nijak ohroženy nevhodným skladováním či převozem.
Typy PUR pěn
Není pěna jako pěna. Montážní pěny obsahují stlačený hnací plyn, díky kterému po aplikaci zvětšují svůj objem. Nárůst objemu ovlivňuje míra stlačení plynu.
Trubičkové a pistolové pěny
- Trubičkové pěny (hobby): Mají na hrdle plastovou aplikační trubičku. Není potřeba žádné pistole na pěnu a aplikaci tak zvládne každý i bez vybavení. Nevýhodou je, že po ukončení práce pěna v trubičce zaschne a opakované použití není možné. Z tohoto důvodu se trubičkové pěny vyrábí v menších objemech na jedno použití.
- Pistolové pěny (PROFI): Jsou určeny na aplikaci pomocí pistole na pur pěnu. Při aplikaci je možné měnit dávkování pěny a po ukončení práce a důkladném očištění pistole je možné stejnou dózu se zbylou pěnou použít jindy. Dále se aplikační pistolí dostanete hlouběji než s trubičkou a je možné tak vyplňovat úzké a hluboké otvory. Mají zpravidla vyšší objem a tedy i výtěžnost. Nevýhodou je náročnost na čištění aplikační pistole pomocí čističe na pur pěnu ihned po dokončení práce.
Nízkoexpanzní a vysokoexpanzní pěny
- Nízkoexpanzní pěny: Obsahují méně stlačený hnací plyn, takže aplikovaná pěna zvětší svůj objem pouze minimálně, ale zato má mnohem vyšší hustotu. Využijete ji především při montáži obložkových zárubní, které by se při použití vysokoexpanzní pěny mohly prohnout a zdeformovat, nebo nedostatků vzniklých při lepení EPS a XPS polystyrenových desek. Nízkoexpanzní PUR pěna je ideální pro přesné aplikace, jako jsou okna a dveře, kde je důležité minimalizovat riziko deformace.
- Vysokoexpanzní pěny: Naopak zvětší svůj objem několikanásobně a jsou tak schopny vyplnit mnohem větší mezery při nižší spotřebě. Využívají se především pro vyplňování mezer mezi zděnými příčkami a stropem nebo podlahou.
Speciální typy PUR pěn
- Zimní PUR pěna: Je standardní montážní pěna se zvýšeným rozsahem aplikačních teplot. Většinu zimních montážních pěn lze aplikovat až do -15°C.
- Studnařské PU pěny: Používají se v místech, kde dochází ke kontaktu montážní pěny s pitnou vodou.
- Kanalizační pěna: Je upravená tak, aby odolala dlouhodobému kontaktu se splaškovou vodou.
- Protipožární pěna: Prostory se zvýšenými nároky na protipožární opatření.
- Rychlomontážní pěna: K jejímu úplnému vytvrzení dochází už po 15 minutách od aplikace.
- Zdicí pěna (PUR lepidlo): Představuje kombinaci běžné montážní pěny a stavebního lepidla. Vhodná je například pro lepení zdiva z pórobetonu nebo sádrokartonových a cementotřískových desek.
Srovnání PUR pěny s minerální izolací
Tepelněizolační vlastnosti
Schopnost tepelné izolace se hodnotí podle parametru lambda (λ), tedy podle součinitele tepelné vodivosti. Jeden izolant však předčí svým součinitelem tepelné vodivosti téměř všechny běžně využívané izolanty. Naměřená hodnota součinitele tepelné vodivosti λ u PUR pěny se pohybuje dle typu v rozmezí 0,020 - 0,035 [W/m2K]. S touto hodnotou je oproti běžným materiálům téměř dvakrát lepším tepelným izolantem. Na trhu existují i tzv. „tvrdé PUR pěny“ s ještě nižší lambdou.
Některé nepoctivé realizační firmy nabízející zateplení stříkanými PUR pěnami tvrdí, že oproti minerální vlně izolují výrazně lépe. Deklarovaná hodnota se určuje za přesných laboratorních podmínek, na stavbě jsou však podmínky proměnlivé a zabudováním do konstrukce se může hodnota snížit. Měření prokázala, že lambda minerální vlny se může snížit o 5 - 7 %, při působení běžné vlhkosti v konstrukci se odhaduje zhoršení lambdy stříkané pěny o 2 - 5 %. Nezávislý laboratorní test Univerzitního centra energeticky efektivních budov (UCEEB) ukázal, že rozdíly mezi nejvíce používanými izolanty - minerální vatou a PUR pěnou - jsou výrazné.
Čtěte také: Vlastnosti a aplikace broušených cihel
Tabulka: Porovnání součinitele tepelné vodivosti λ (W.m-1K-1)
| Materiál | Deklarovaná hodnota (laboratorní) | Výpočtová hodnota (50% vlhkost) | Výpočtová hodnota (70% vlhkost) |
|---|---|---|---|
| Minerální vata | 0,036 | 0,052 | 0,060 |
| Stříkaná PUR pěna | 0,037 | 0,038 | 0,039 |
Je však potřeba brát v potaz také instalovaný tepelný odpor, který souvisí s tloušťkou izolace. Skladba konstrukce za použití PUR pěny o tloušťce 20 mm má tepelný odpor R cca 10 [m2K/W] a deska z běžného polystyrenu dosáhne této hodnoty až při tloušťce cca 400 mm. V praxi to znamená fakt, že obvodová obálka stavby nemusí mít velkou tloušťku, aby dosáhla na požadované či doporučené hodnoty prostupu tepla předepsané normou. Ve výsledku tedy dosáhneme subtilnější konstrukce a tím získáme i více obytného prostoru při stejné zastavěné ploše.
Při započtení 1 %, 2 %, 5 % a 10 % necelistvosti vyplnění, nebo sednutí minerální vlnou (tl. 160 mm), tj. místo vlny je v pórech vzduch, který proudí, může být zhoršení součinitele prostupu tepla až o 90 %. V případě izolace měkkou pěnou dojde k vyplnění celého objemu.
Tabulka: Součinitel prostupu tepla U (W.m-2K-1) pro minerální vatu (podmínky působení 50%)
| Nevyplnění | U hodnota |
|---|---|
| 0 % | 0,30 |
| 1 % | 0,33 |
| 2 % | 0,36 |
| 5 % | 0,44 |
| 10 % | 0,57 |
Vlhkost a parozábrana
Skladby šikmých střech s minerální izolací se běžně konstruují se vzduchotěsnou vrstvou, obvykle parotěsnou fólií. Někteří prodejci stříkaných pěn tvrdí, že pěny jsou samy o sobě neprodyšné, a proto parozábrana ze strany interiéru není potřeba. To je zavádějící. Obecně platí, že na celém území České republiky se skladba šikmé střechy bez parozábrany neobejde. Žádná stříkaná pěna nezajistí celoplošnou vzduchotěsnost. Jak se toto podcení, každá netěsnost znamená výrazné tepelné ztráty.
V našich klimatických podmínkách je potřeba instalovat do konstrukce šikmé střechy ze strany interiéru parozábranu. Parozábrana rovněž chrání samotnou konstrukci střechy (tedy i krokve) před prostupem vodních par. Pokud je pěna nastříkána pouze mezi krokve, tyto dřevěné prvky zůstávají odkryté a jsou vystavené působení vlhkosti prostupující z interiéru.
Nízkou hodnotu prvně jmenované vlastnosti oceníme především v případě jakékoliv poruchy v hydroizolaci stavby. PUR pěna s uzavřenou buňkou je schopna do své struktury pojmout maximálně 5 % vody ze svého objemu, a to za předpokladu plné expozici vody. Tato hodnota je téměř srovnatelná s běžně užívanou polystyrenovou izolací. V běžných podmínkách se dá tvrdá PUR pěna pro exteriérové použití označit jako hydroizolant.
Čtěte také: údržba pěnové pistole
Akustické vlastnosti
Při výstavbě lehkých sádrokartonových příček, anebo jiných konstrukcí s dutinou vyplněnou minerální izolací, se dosahuje výborných hodnot zvukové neprůzvučnosti. Jelikož standardní stříkané pěny nedosahují v této oblasti dobré vlastnosti, prodejci pěn akustické parametry obvykle nedeklarují. Nezávislý laboratorní test UCEEB ukázal, že schopnost tlumit hluk se v případě minerální vaty a PUR pěny výrazně liší. Střecha s minerální vatou byla o 14 dB lepší. Akustické vlastnosti stříkané pěny testy prokázaly:
- 10mm sádrokarton - 90 mm - Stříkaná pěna - 10 mm sádrokarton Rw index je 39 dB (zádržnost-zvuková neprůzvučnost)
- 26mm sádrokarton - 180 mm Stříkaná pěna - 26 mm sádrokarton Rw index je 55 dB (splňuje hygienickou normu neprůzvučnosti a zádržnosti zvuku mezi dvěma byty, případně kancelářemi..)
Požární odolnost
Pro střechu je nehořlavost materiálů velmi důležitá. Všechny minerální izolace patří do třídy reakce na oheň A1/A2, jsou tedy nehořlavé a mohou ochránit dřevěné prvky krovu. Stříkané pěny mají třídu reakce na oheň C-E (podle konkrétního chemického složení). Jsou-li odkryté (během stavby), jsou vysoce hořlavé. V případě, že je požadavek na požární odolnost střešního pláště 15 minut a více, je potřeba při použití PUR izolace počítat s protipožárním opatřením, např. záklopem. Protipožární sádrokartonová deska je zhruba o třetinu dražší než ta běžná.
Životnost a odolnost
Mechanické i tepelněizolační vlastnosti minerální vlny jsou neměnné po celou dobu životnosti izolace. Podle stanoviska EURIMA se tepelněizolační a mechanické vlastnosti minerální vlny při správném zabudování do konstrukce nemění a zůstávají stejné i po 55 letech. Minerální vata je sice o poznání levnější, ale má omezenou životnost 10-15 let.
Po třech letech od výroby se součinitel tepelné vodivosti λ PIR a PUR materiálů zhoršuje skoro o 20%. Důvodem je přirozená výměna plynu CO2 za vzduch, který má vyšší tepelnou vodivost. Polyuretanové pěny na rozdíl od vaty prakticky neubývají (0,03% ročně) a životnost se proto pohybuje kolem několika desítek let. Ne nadarmo se proto pěna s nadsázkou nazývá doživotní izolací.
Vliv UV záření
UV záření nemá na minerální izolaci žádný negativní vliv. Příkladem negativního vlivu UV záření na pěny může být pohled na montážní pěny používané typicky při výměně oken. Po několika měsících tyto pěny velmi rychle ztrácejí svoje vlastnosti, rozpadají se. UV záření proniká i pod skládané střešní krytiny. Na pěny je sice možné aplikovat ochranný nátěr, ten však realizaci prodražuje. PUR materiály je potřeba chránit před účinky UV záření, proto je nutné například střešní stříkanou PUR pěnu chránit speciálním UV stabilizačním nátěrem s dlouhou životností, který zabrání degradaci izolantu.
Čtěte také: Výběr lepidla na polystyrenové desky
Škůdci a plísně
Další výhodou stříkané izolace je také nulová potravinová hodnota. Na rozdíl od minerální vaty pěna škůdcům a hlodavcům nechutná, proto se nemusíte obávat, že ji budou prokusovat a tvořit si v ní chodbičky. Vysoké hygienické standardy a odolnost proti plísním jsou faktorem, který životnost materiálu výrazně prodlužuje.
PUR materiály jsou odolné i jakýmkoliv biologickým vlivům - plísně, houby a mikroby nemají šanci založit jakékoliv kolonie. Biologická odolnost je založena na faktu, že izolant neobsahuje žádnou vodu - tím tedy není splněna základní podmínka pro život.
Použití a aplikace PUR pěny
Výhody PUR pěny
- Vynikající tepelná izolace: Ze všech využívaných izolantů má PUR pěna nejnižší součinitel tepelné vodivosti a její vlastnosti se postupem času nemění.
- Rychlá aplikace: Profesionální izolatéři aplikují za 1 den až 200 m2.
- Vyplnění těžko přístupných míst: Díky expanzi se dostane i na těžko přístupná místa a vytvoří souvislou vrstvu bez skulinek a spár, která prakticky nemění své vlastnosti.
- Hydroizolační vlastnosti: Chytrá pěna zároveň vhodně kombinuje hydroizolaci s tepelnou izolací. Tvrdá pěna má uzavřenou buněčnou strukturu, je nenasákavá a slouží jako parozábrana.
- Odolnost vůči škůdcům a plísním: Má nulovou potravinovou hodnotu a hlodavci a jiná havěť si na ni nijak nepochutnají. Polyuretanová pěna splňuje všechny hygienické nároky a nevede ke vzniku plísní.
- Nízká hmotnost: Podle hustoty se váha pohybuje od cca 10 do 70 kg/m³. Čím je nižší hmotnost, tak tím klesá i namáhání konstrukcí či dílčích prvků.
- Obrysová stabilita: Při teplotě -30 °C je objemová změna maximálně do 0,2 % objemu. Díky takto nízké hodnotě se nemusíme obávat vzniku spár v místech styku s konstrukcí a vzniku tepelných mostů.
- Všestrannost: Moderní PUR pěny považujeme za univerzální, protože dobře drží na většině materiálů. Skvěle přilnou ke zdivu, dřevu, betonu, keramice, přírodnímu kameni, omítce, kovu, sádrokartonu nebo polystyrenu.
Nevýhody PUR pěny a rizika aplikace
- Odborná aplikace: Instalaci stříkaných pěn musí vykonat odborné proškolené firmy. Smíšení dvou chemických složek ovlivňuje přímo dodavatel, tento proces je mimo kontrolu zákazníka.
- Vliv venkovních podmínek: Instalace minerální izolace není závislá na venkovních podmínkách na rozdíl od nástřiku pěny, který ovlivňuje teplota a relativní vlhkost vzduchu.
- Skryté vady: Nerovnoměrný nástřik, nedostatečné spojení dvou vrstev nebo nežádoucí smrštění či vydutí pěny mohou vést ke skrytým dutinám a trhlinám.
- Degradace UV zářením: Pěna, na kterou dopadá UV záření, se rozpadá během několika měsíců.
- Zatékání a nedostupnost: Stříkané pěny mohou zatéct tam, kam nechcete, anebo naopak se nedostanou tam, kam potřebujete. Jejich odstranění je noční můrou.
- Zdravotní rizika: Při nástřiku PUR pěny se vytváří aerosol, který může být zdraví škodlivý. Při aplikaci je nutné používat osobní ochranné pomůcky.
- Složení: PU pěna se vyrábí z ropy. K výrobě jednoho krychlového metru polyuretanu je zapotřebí neuvěřitelných 70 litrů ropy.
Možnosti využití stříkané PUR izolace
Stříkaná PUR pěna se již vcelku běžně využívá k izolování netěsností a spár ve stavebních konstrukcích či k celkové izolaci konstrukce a jednotlivých dílů. Díky způsobu aplikace je možné izolaci nanést i na velice atypické tvary, jako jsou například bojlery, potrubí, nádrže či zásobníky na vodu.
- Zateplení střechy a podkroví: Zateplení šikmé střechy PUR pěnou bývá zpravidla buď mezi krokve či pod krokvemi. Ke dřevěnému krovu je nejvhodnější měkká pěna EXY 09 s otevřenou strukturou buněk, která krov neuzavírá a dává mu možnost stále dýchat. Za určitých podmínek lze do mezikrokevního prostoru využít i tvrdou pěnu EXY 34 HFO s uzavřenou strukturou buněk.
- Zateplení dřevostavby: Obvodové zdi dřevostaveb jsou nejčastěji útlé konstrukce, kde prostoru pro izolaci není mnoho. Ideálním řešením je zaizolování konstrukce dřevostavby tvrdou pěnou EXY 34 HFO.
- Zateplení stropu: Nejjistějším řešením je pěna EXY 34 HFO s uzavřenou strukturou buněk, která vytvoří tepelnou izolaci a zároveň nepustí vlhkost do sebe.
- Zateplení bungalovu: Doporučovanou pěnou pro tento typ staveb je měkká pěna EXY 09 s otevřenou strukturou buněk.
- Izolace podlah: Často opomíjenou variantou zaizolování podlahy je tvrdá pěna EXY 34 HFO s uzavřenou strukturou buněk. Svými vlastnostmi dokáže nahradit několik vrstev konstrukce najednou.
- Izolace základů: Hydroizolaci základů lze vytvořit pomocí tvrdé pěny EXY 34 HFO.
Ekologické alternativy PUR pěny
Volání po ekologických alternativách je stále hlasitější, zejména s ohledem na větší udržitelnost. Naštěstí se škodlivé foukací činidlo HFC dnes používá jen zřídka.
Ekologická stavební pěna bez izokyanátů
V současné době existují stavební pěny, které izokyanáty neobsahují, ať už částečně, nebo zcela. Ty jsou ošetřeny Těsněním EC1-Plus. Disperzní korek ve spreji bez rozpouštědel je určen především pro zvukovou a tepelnou izolaci dobrou alternativou pro spojovací spoje. Výhodou této alternativy je, že neuvolňují se žádné chemické látky, je šetrné k životnímu prostředí, trvale stabilní a husté.
Konopí
Ačkoli je konopí někdy kontroverzní rostlinou, lze ho používat velmi flexibilně. Konopí je odolné proti roztržení, otevřené difúzi, odolné, těžko hořlavé (třída požární ochrany B1), rychle roste, je žádný nebezpečný odpad a má neuvěřitelně dobrou tepelnou a chladovou izolaci.
Len
Dobrá tepelná vodivost (0,040 W/(mK)), obnovitelná surovina, otevřené difúzi, snadná likvidace a energeticky úsporná výroba. Zejména v interiérech se len často používá pro izolaci. Nedoporučuje se však pro venkovní použití.
Vlněné provazce do spár
Mykaná vlněná stuha lze použít k izolaci a vyplňování dutin v okenních a dveřních rámech a střešních oknech lze použít v oblasti záblesků. Instalace je velmi jednoduchá: páska se zapracuje špachtlí. "Hlavní výhodou mezi pěnovou variantou a podbíjením je, že podbíjecí šňůry (pásky na spáry) jsou k dispozici již v prefabrikované podobě před instalací.
Syntetické alternativy
- Pěnový polystyren (EPS): Známý spíše jako polystyren, je jedním z nejčastěji používaných syntetických izolačních materiálů.
- Kulaté profily z polyethylenu: S uzavřenými buňkami jsou také alternativou pro utěsnění. Vyznačují se rozměrovou stálostí, neobsahují nadouvadla a neabsorbují vodu.
- Multifunkční těsnicí pásky: Nabízejí komplexní řešení pro těsnění.
Výpočet tepelných vlastností
Tepelný odpor R
Tepelný odpor R je fyzikální veličina, která vyjadřuje tepelněizolační vlastnosti materiálu nebo celé konstrukce. Přesněji řečeno tepelný odpor udává, jak konstrukce „brání“ teplu v prostupu konstrukcí, přičemž platí, že čím větší je, tím pomaleji teplo materiálem nebo konstrukcí prochází. K tepelnému toku dochází tehdy, je-li na každé straně konstrukce rozdílná teplota. V praxi se tak snažíme, aby hodnota tepelného odporu byla co nejvyšší. Abyste dostali výsledný reálný tepelný odpor konstrukce, je potřeba sečíst tepelné odpory všech vrstev konstrukce. Do výpočtu celkového tepelného odporu je však ještě nutné započítat odpor při přestupu tepla na vnitřní a vnější straně konstrukce, jehož hodnota se odvíjí od směru tepelného toku.
Vzorec pro výpočet: R = d / λ (m2.K.W-1)
Kde d je tloušťka konstrukční vrstvy v metrech a λ je součinitel tepelné vodivosti dané vrstvy.
Součinitel prostupu tepla U
Tepelný odpor R je základním údajem pro výpočet součinitele prostupu tepla U, který je převrácenou hodnotou tepelného odporu zvětšeného o přestupové odpory. Součinitel prostupu tepla vám pak umožňuje zjednodušeně spočítat tepelnou ztrátu obvodových stěn na základě venkovních a vnitřních teplot. Čím je tato hodnota vyšší, tím horší tepelněizolační vlastnosti konstrukce má a uniká tak skrze ni více tepla.
Součinitel prostupu tepla zateplovaných konstrukcí musí dosahovat stanovených hodnot, které jsou uvedeny v normě ČSN 73 0540-2. Povinnost dosahovat požadovaných, resp. doporučených hodnot součinitele prostupu tepla vychází z vyhlášky č. 78/2013 Sb. Vyhláška o energetické náročnosti budov.
Součinitel tepelné vodivosti λ (lambda)
Součinitel tepelné vodivosti lambda má jednotku W/mK a vyjadřuje schopnost materiálu vést teplo z teplejší části do studenější části - prostup tepla skrze konstrukci z teplejší místnosti do chladnější místnosti. Čím je hodnota součinitele lambda nižší, tím lépe dokáže materiál tepelně izolovat.
Tabulka: Součinitele lambda nejčastěji užívaných materiálů
| Materiál | λ (W/mK) |
|---|---|
| Klasická cihla pálená | 0,8 - 0,88 |
| Cihelné tvárnice | 0,13 - 0,21 |
| Dřevo (kolmo na směr vláken) | 0,18 |
| Beton | 1,3 - 1,43 |
| Polystyren | 0,033 - 0,04 |
| Minerální vata | 0,035 - 0,043 |
| PUR a PIR pěna | 0,022 - 0,026 |
Objemová hmotnost
Objemová hmotnost izolačního materiálu je ovlivněna hustotou struktury dané stříkané izolace. Objemová hmotnost je měřena v jednotkách kg/m3. Větší objemová hmotnost izolačního materiálu tedy přináší jeho lepší vlastnosti jako izolace. Objemová hmotnost a měrná kapacita materiálu mají tedy největší podíl na schopnosti akumulace tepelné izolace.
tags: #alternativa #za #pur #penu #možnosti