Současné vývojové trendy ve stavebnictví jsou v obecné rovině úzce spjaty s myšlenkami trvale udržitelného rozvoje. Tyto myšlenky reflektují obavy společnosti z vyčerpání surovinových a energetických zdrojů i z dalšího nadměrného znečišťování ovzduší. Také daleko více akcentují zdravotní nezávadnost materiálů používaných ve stavebnictví. Uvedené trendy se promítají i do inovací konstrukce nových typů tepelných izolací. V tomto článku se budeme věnovat charakteristickým vlastnostem jednoho druhu tepelných izolací organické báze - dřevovláknitým nelisovaným deskám s vrstvou EPS 50 mm.
Výroba a složení dřevovláknitých desek
Vyráběné dřevovláknité izolační desky jsou ekologickým produktem na bázi dřevního vlákna. Dřevo se považuje za obnovitelný zdroj, který při svém růstu absorbuje značné množství CO2. Jako základní materiál pro dřevovláknité desky pro tepelnou a zvukovou izolaci jsou jehličnaté stromy, především smrk (95 %) a jedle (5 %).
Dřevovláknité nelisované desky se vyrábějí z krátkých jemných vláken měkkého dřeva za současného působení páry a vysoké teploty. Dalšími surovinami jsou pojiva na bázi přírodních pryskyřic a případně i vodoodpudivé látky vyrobené z přírodních produktů, které zabezpečují dokonalou hydrofobizaci desek ve hmotě (parafíny). Měkké dřevovláknité desky se vyrábí ze smrkového nebo borového dřeva. Jako surovina se používají například zbytky vzniklé při zpracovávání v dřevařském průmyslu a odpadní dřevo. Dřevo se rozseká na polena a dále se tepelně a mechanicky zpracuje do podoby jemných vláken.
Do výsledné formy desek se materiál upravuje suchým či mokrým způsobem. Mokrý proces využívá přirozených pojících vlastností dřeva a jeho vláken. Tímto způsobem vznikají desky o menší tloušťce do 32 mm, ale větší hustoty až 300 kg/m³. V suchém procesu se vlákna obalují do polyuretanové pryskyřice, což umožňuje výrobu desek o větší tloušťce, ale s menší hustotou do 230 kg/m³. Dřevovláknité desky jsou vyráběné z jemných dřevěných vláken vzniklých rozmělněním suroviny. Vlákna desky jsou při následném lisování pojena ligninem, pojivem obsaženým v rostlém dřevě. Ke spojování vláken k sobě se využívá přírodních látek obsažených ve dřevě (lignin a hemicelulóza). Vlákna jsou zahřátá na vysokou teplotu a následně slisována do podoby předfinálních a finálních produktů. Pevnost je zaručena propojením a slepením vláken při lisování. Přírodní pryskyřice vyskytující se v dřevité hmotě se navázáním na přidávaný kamenec uvolní a propůjčují deskám po vysušení požadovanou pevnost bez přidání pojiv.
Do desek, které mají být odolné vůči vlhkosti, se s ohledem na jejich oblast použití přidávají různé vodoodpudivé (hydrofobizační) prostředky - jako například bitumen, vosk, nebo náhražky bitumenu na bázi přírodních pryskyřic. Vícevrstevné desky jsou slepovány klihem na dřevo. Voda vznikající při procesu lisování může být přivedena zpět do továrního oběhu. Produkty z dřevovlákna jsou zpracovány tak, aby si zachovaly všechny výhody dřeva - mohou být pružné, pevné, voděodolné, složené z více vrstev.
Čtěte také: Recenze hydroizolačních nátěrů pro OSB desky
Výrobky neobsahují formaldehyd a jiné zdraví škodlivé látky. Emise formaldehydu dané způsobem výroby jsou nižší než u přírodního dřeva. Izolace se vyrábí i v nehořlavé úpravě.
Vlastnosti dřevovláknitých desek
Dřevovláknité desky a izolace mají vynikající tepelně izolační a především akumulační vlastnosti. Mezi hlavní přednosti patří prodyšnost - difúzní otevřenost, která pomáhá regulovat hladinu vlhkosti v interiéru stavby. Díky své vysoké objemové hmotnosti a měrné tepelné kapacitě má dřevovláknitá izolace nadstandardní tepelně akumulační vlastnosti a tak zajišťuje celoroční tepelnou stabilitu stavby.
Tepelně izolační vlastnosti
- Základní veličinou, která ovlivňuje velikost tepelného toku materiálem, je jeho součinitel tepelné vodivosti λ (W/mK). Nositelem tepelně-izolačních vlastností je vzduch v dřevovláknité desce. Součinitel tepelné vodivosti desek dosahuje hodnot λ = 0,038-0,05 (W/mK).
- Izolační desky z dřevovláken propouštějí vodní páru a jsou účinné též jako zvuková izolace. Účinnost tepelné izolace je horší než u minerální vlny nebo expandovaného polystyrénu.
- Díky difúzní propustnosti těchto izolací je možnost konstruovat difúzně otevřené skladby obvodových plášťů dřevostaveb a střešních plášťů.
Tepelná akumulace
- Důležitou vlastností materiálů je z pohledu tepelné stability interiérů budov jejich schopnost akumulovat tepelnou energii. Tepelná kapacita část těchto teplotních extrémů pohltí, „obrousí jim hrany“, a teplota v interiérech je potom málo citlivá na dynamiku venkovních změn.
- Nelisované dřevovláknité desky mají vysokou akumulační schopnost.
- Hlavní předností dřevovláknitých desek je díky jejich objemové hmotnosti, schopnost tepelné akumulace, která zabraňuje v interiéru letnímu přehřívání a v podzimních a zimních měsících rychlému vychládání.
Difúzní otevřenost a vlhkostní režim
- Tato vlastnost rozhoduje o schopnosti konstrukce propouštět vodní páru, která se stěhuje mechanizmem difuze a pórové konvekce z interiéru do exteriéru a naopak. Propustnost jednak výrazně ovlivňuje mikroklima v budovách, jednak spolurozhoduje o míře výskytu kondenzace vody v konstrukcích.
- Veličinou popisující schopnost materiálu propouštět vodní páru mechanizmem difuze je faktor difuzního odporu µ. Udává, kolikrát méně vodní páry projde za jednotku času vrstvou daného materiálu v porovnání se stejně silnou vrstvou vzduchu (za jinak stejných podmínek). Nejmenší faktor difuzního odporu má vzduch, a sice hodnotu 1 (srovnávací hladina).
- Z uvedeného plyne, že čím menší hodnotu faktoru difuzního odporu materiál má, tím lépe „dýchá“, tj. umožňuje vodní páře (ale i ostatním plynům) snazší pohyb napříč konstrukcí (mechanizmem difuze a pórové konvekce). To je důležitá skutečnost pro tvorbu tzv. difuzně otevřených konstrukcí. Faktor difuzního odporu μ dřevovláknitých desek má hodnotu běžně v rozmezí 5-10 (platí pro desky s objemovou hmotností cca nad 150 kg/m³).
- Stejně jako dřevo vykazují i tyto desky schopnost (v porovnání s běžnými izolanty) ve zvýšené míře pohlcovat vlhkost z ovzduší (adsorpční schopnost). Tato vlastnost se při správném návrhu konstrukce prakticky projeví tím, že průběžně dochází k vyrovnávání a stabilizaci vlhkosti v interiéru stavby. Sorpční schopnost dřeva je tedy jistou analogií tepelně kapacitních vlastností. Účinně napomáhat překonávat „špičky“ vlhkostního klimatu. V případě příliš suchého vzduchu v interiéru vodu ve formě vodní páry uvolňuje (desorbuje), v případě příliš vlhkého vzduchu ji naopak pohlcuje (adsorbuje). Dřevovláknitá deska je schopná pojmout asi 12-20 % vlastní hmotnosti vody, tj. asi 0,12-0,2 kg vody na 1 kg desky (podle typu desky a stupně hydrofobizace). Díky své pórovité struktuře dokáže absorbovat ze vzduchu vlhkost až do objemu 1/5 své hmotnosti.
Mechanické vlastnosti a manipulace
- V porovnání s ostatními běžně užívanými tepelně izolačními materiály se dřevovláknité desky vyznačují značnou tuhostí. To umožňuje dodávat a zpracovávat desky i jako velkoformátové, běžně ve velikostech 580 × 2500 až 1250 × 2600 mm, bez rizika jejich zlomení při manipulaci.
- U desek s objemovou hmotností okolo 250 kg/m³ je pevnost desky v tahu asi 70 kPa, pevnost v tlaku asi 100-200 kPa.
- Specifickou vlastností dřevovláknitých desek určených pro tvorbu povrchů exteriérů i interiérů staveb je jejich povrchová pevnost. Účinně se tak zamezuje urážení hran a podobným estetickým defektům při manipulaci s deskami.
- Díky velmi dobrým mechanickým parametrům je možné desky kotvit pouze bodově, mechanickým způsobem bez potřeby plošného podlepování. Vhodným způsobem upevňování jsou spony se širokým hřbetem (nastřelované pneumatickými sponkovačkami). Spony aktivují při upevnění větší oblast desky a navíc je tento způsob upevňování výrazně rychlejší.
- Statické spolupůsobení dřevovláknitých nelisovaných desek v ploše se pochopitelně vylepšuje, pokud se použijí desky s okraji upravenými pro spoj typu pero a drážka. Tentýž spoj zabezpečuje i zcela rovný povrch sousedních desek při skládání větší celistvé plochy při montáži. Tím se poněkud snižují požadavky na přesnost (rovinnost) podkladní nosné konstrukce, což zpětně zrychluje montáž.
- Dřevovláknité desky mají díky své struktuře relativně vysoké parametry pevnosti i tuhosti. Díky tomu se jako konstrukční faktor může částečně uplatnit i stěnová tuhost desky, která se aktivuje při namáhání desky v její rovině.
Akustické vlastnosti
- Dřevovláknité desky mají pro orientaci zhruba desetinásobně vyšší plošnou hmotnost než stejně tlusté desky minerálně vláknitých nebo pěnových izolací. Tím je automaticky dána lepší zvukoizolační schopnost z pohledu vzduchové neprůzvučnosti.
- Tlumí zvuk šířený vzduchem i tzv. kročejem. Lze je použít i jako zvukovou izolaci.
Požární odolnost
- Dřevovláknité desky se vyznačují vysokou požární odolností. Orientačně uveďme, že konstrukce stěny dřevostavby, zateplená z vnější strany dřevovláknitými deskami tloušťky 60 mm, má z této strany ověřenou požární odolnost 120 minut. Na rozdíl od sádrokartonu mají vyšší odolnost vůči ohni.
Hydrofobizace a odolnost proti vlhkosti
- Dřevovláknité desky mohou být během skladování a montáže po určitou dobu (obvykle několika týdnů) vystavené přímému působení klimatu. Pro tyto případy je nezbytné, aby byly alespoň po určitou dobu desky vodostálé, aby nebobtnaly, nedegradovaly vlhkostí a pokud možno vodu v kapalné fázi i odpuzovaly. Všechny tyto požadavky je možné u dřevovláknitých desek zajistit pomocí hydrofobizace ve hmotě.
- Některé typy desek jsou opatřeny i povrchovou úpravou na bázi přírodního latexu. Uvedené úpravy zajišťují zvýšenou odolnost proti srážkové vodě, zejména pro dlouhodobější expozici vnějšímu klimatu (např. bednění střech).
- Pro místa s možností pronikání vlhkosti jsou určeny desky hydrofobizované přidáním přírodní pryskyřice nebo bitumenu.
Tabulka vlastností dřevovláknitých desek
| Vlastnost | Hodnota/Popis |
|---|---|
| Objemová hmotnost | 120-260 kg/m³ (běžně 110-240 kg/m³) |
| Tloušťka desek | 6-100 mm (běžně komerčně dostupné) |
| Součinitel tepelné vodivosti λ | 0,038-0,05 W/mK |
| Faktor difuzního odporu μ | 5-10 (pro desky s obj. hustotou > 150 kg/m³) |
| Pevnost v tahu | cca 70 kPa (pro obj. hustotu 250 kg/m³) |
| Pevnost v tlaku | cca 100-200 kPa (pro obj. hustotu 250 kg/m³) |
| Pohlcení vlhkosti (adsorpce) | 12-20 % vlastní hmotnosti (0,12-0,2 kg vody na 1 kg desky) |
| Požární odolnost | Až 120 minut (např. stěna dřevostavby s 60 mm deskou) |
| Standardní rozměry | 580 × 2500 mm až 1250 × 2600 mm |
| Spojování | Rovný okraj, pero a drážka |
Použití dřevovláknitých desek
Dřevovláknitá izolace je vhodná téměř pro všechny možné aplikace. Nejvíce se používá jako fasádní dřevovláknitá izolace např. NATUR HELD WAND 140/180 k opláštění difúzně otevřených dřevostaveb, ale i zděných staveb. Flexibilní dřevovláknitá izolace FLEX je vhodná pro výplně dutin stěn, střech, stropů ale i interiérových příček. Velice účinná je dřevovláknitá kročejová izolační deska např. produkt NATUR HELD INNEN. Dřevovláknité materiály používáme jako tepelnou izolaci do obálek budov od podlahy po střechu.
Díky své prodyšnosti - difúzní otevřenosti jsou používány zejména v difuzně otevřených konstrukcích dřevostaveb, či střech. Hlavní využití dřevovláknité desky a materiály nacházejí v difúzně otevřených konstrukcích dřevostaveb. Dřevovláknité desky jsou díky svým vlastnostem výborným řešením pro zajištění tepelné stability a zvukové ochrany nových staveb, dřevostaveb, nebo jakýchkoliv rekonstruovaných stavebních konstrukcí. Souvrství stavebních konstrukcí s použitím dřevovláknitých desek je ze stavebně-fyzikálního hlediska vysoce kvalitní a zaručuje minimalizaci spotřeby energií. Dřevovláknité desky tedy více než plnohodnotně nahradí běžně používané izolační materiály jako jsou minerální vlna, polystyren a PUR/PIR izolační desky.
Dřevovláknité desky a rohože mají mnohostranné využití v moderním stavitelství. Jejich uplatnění bude nadále růst v souvislosti s ústupem od difúzně uzavřených konstrukcí s nespolehlivými parotěsnými fóliemi a s přibývající poptávkou investorů po systémech difúzně otevřených. Stejně tak se pomalými krůčky opět zvětšuje požadavek na přírodní ekologické materiály. Úspora energie je stále opakované a aktuální téma, které se týká každého uživatele bytu či rodinného domu. Úspor lze dosáhnout kvalitní obalovou konstrukcí, která má vysoké tepelně izolační vlastnosti.
Čtěte také: Tipy pro aplikaci vodního laku na OSB desky
Použití v exteriéru
- Nejvíce se používá jako fasádní dřevovláknitá izolace k opláštění difúzně otevřených dřevostaveb, ale i zděných staveb.
- K vnějšímu opláštění stěn budov (zateplení zděných budov či pláště dřevostaveb).
- Ve vnějších prostorách jsou vhodné na tepelnou izolaci zavěšených fasád a fasád s nosiči omítky, na ochranu sklepních stěn a lehkých vnějších stěn budov, pro obednění dělicích zdí u řadových domků.
- Používají se též k izolaci tepelných mostů.
- Desky pro střešní izolaci mohou nahradit obvyklé střešní a půdní konstrukce z dřevěného bednění s bitumenovou lepenkou. Výhodami jsou dodatečné izolační účinky, malý difúzní odpor a snadná rozložitelnost.
- Pevné a tuhé desky najdou své uplatnění jako vnější izolant tepelné obálky budovy, použití jak na obálce stěn, tak i střechy.
- U dřevostaveb a u zateplování střešních plášťů jde o základní materiál pro konstruování v konceptu difuzně otevřených konstrukcí stěn a podkroví.
- Komerčně se běžně dodávají desky v tloušťkách od 6 do 100 mm. Dodávají se jak s rovným okrajem, tak i profilované pro spoj pero a drážka.
- Desky se nejčastěji spojují na pero a drážku s ukotvením sponami či vruty do dřevěného podkladu. Ke kotvení desek na fasádu se použijí talířové hmoždinky s průměrem talířku 60 mm anebo nastřelovací spony.
- Dostatečně rovná plocha povrchu ploch je nutnou podmínkou pro ekonomickou a bezproblémovou aplikaci vnějších tenkovrstvých omítek. Systém pero a drážka navíc v podstatě znemožňuje infiltraci vzduchu, takže se není třeba obávat tepelných ztrát z titulu jeho konvekce.
- Řada výrobců dřevostaveb tuto vlastnost vědomě využívá při konstrukci stěnových panelů tak, že tradiční nosné opláštění (desky OSB, dřevotřískové desky, cementotřískové desky a podobně) umisťuje pouze ze strany interiéru. Ze strany exteriéru se umísťuje pouze samotná dřevovláknitá deska. Uvedený způsob použití dřevovláknitých desek pro konstrukci obvodových a střešních plášťů dřevostaveb přináší některé důležité výhody. Z ryze ekonomického hlediska se snižuje počet vrstev v konstrukci, což snižuje pracnost a zrychluje výrobu.
- Tuhé desky o hustotě 210 kg/m³, jsou vyráběny v tloušťkách 20, 40, 60, 80 a 100 mm. Jsou ve hmotě hydrofobizované.
- Zateplení zděných budov či pláště dřevostaveb. Z výpočtu vyplynula potřeba 140 mm měkké izolační desky do dřevěného kotveného roštu 40/140 po 590 mm. Jako krycí zpevňující deska nesoucí skladbu omítky je použita tuhá deska tl. 20 mm. Celkové U=0,25 W/m²K.
Použití v interiéru
- Lze je použít i jako zvukovou izolaci.
- Tradiční a nejstarší aplikací desek je jejich použití do podlah (funkce tepelné a kročejové izolace).
- V současnosti našly desky značné uplatnění i v interiérech staveb. Zde se využívají k oplášťování příček i k tvorbě podhledů. Povrchově se upravují tenkovrstvými omítkami.
- Jako vnitřní izolace je lze použít na podlahové konstrukce, do suchých podlah, lehkých dělicích stěn a příček a též pro izolaci zvukovou.
- Také bývají používány místo sádrokartonových desek, protože tolik nepraskají, mohou se upravovat tenkovrstvými omítkami a na rozdíl od sádrokartonu mají vyšší odolnost vůči ohni.
- Dřevovláknité desky mohou být použity i jako náhrada sádrokartonu v interiéru - lze jej upravit tenkovrstvými omítkami, které mnohem méně praskají.
- Tyto desky se využívají převážně jako vnější izolace, jádrová izolace nebo izolace z interiéru.
- U tradičních staveb jsou dřevovláknité desky vhodným materiálem na konstrukci zateplení podkroví i obvodových plášťů. V této aplikaci (díky své vysoké tepelné kapacitě) navíc zaručují jinak problémovou tepelnou stabilitu interiérů dřevostaveb či zateplených podkroví.
- Ve formě flexibilních rohoží se dají použít jako výplňový izolační materiál mezi konstrukční hranoly sloupkové konstrukce dřevostavby, mezi krokve a stropní trámy při izolaci šikmých a plochých střech.
- Zátěžové podlahové desky tvoří vyrovnávací vrstvu podlah.
- Tepelněizolační desky mají objemovou hmotnost 175 kg/m³ a používá se jako výplňová tepelná izolace do obvodových a střešních plášťů staveb a jako výplňová tepelná izolace do příček a stropů.
Doporučení
- Desky pojené formaldehydovými pryskyřicemi nebo upravené bitumenem nepoužívat ve vnitřních prostorách.
- Pečlivě vybírat ze široké škály výrobků podle účelu použití (odolnost proti ohni, vodě, tepelná nebo zvuková izolace atd.).
Ekologické aspekty a vliv na zdraví
Dřevo je surovinou obnovitelnou a proto je při odpovídajícím hospodaření k dispozici prakticky neomezeně. Poptávka po izolačních materiálech na bázi umělých hmot v posledních desetiletích ve stavebnictví poněkud vytlačila užívání dřevovláknitých desek. Dřevo je obnovitelný materiál, který váže uhlík. Údaje o spotřebě energie při výrobě jsou poněkud rozporné, vzhledem k povaze výrobního procesu by se neměly pohybovat příliš vysoko. Zatížení životního prostředí odpadními vodami vzniklými při výrobě je při uzavřeném koloběhu minimalizováno.
Účinky ohrožující zdraví nejsou známy. Tento izolační materiál v podstatě odpovídá požadavkům na ekologicky šetrný výrobek a představuje alternativu k izolacím z umělých hmot nebo minerálních vláken. Ekologické parametry - úplná zdravotní nezávadnost, potvrzená mezinárodními certifikáty, např Nature Plus (nejsou nutné ochranné pomůcky při práci s ní).
Likvidace: Desky s bitumenem nelze spalovat v domácnostech.
Čtěte také: Použití lamino desek
tags: #dřevovláknité #desky #s #vrstvou #EPS #50