Polystyren patří mezi nejpoužívanější izolační materiály. Důvod je zřejmý - na jednu stranu vyniká svými tepelněizolačními vlastnostmi, na stranu druhou je cenově dostupný. Využívá se při zateplování nejen fasád, ale také střech, podlah, příček, soklů a dalších stavebních konstrukcí. Ve stavebnictví se polystyren úspěšně používá desítky let a od svého vzniku v polovině 20. století prošel velkým vývojem. Dnes na trhu narazíte na polystyreny vyráběné různými technologiemi a s rozličnými vlastnostmi. Pro každý typ konstrukce budete potřebovat jiný typ polystyrenu.
Typy polystyrenu a jejich vlastnosti
Dnes výrobci nabízejí řadu typů polystyrenu, které mají zlepšené vlastnosti nebo speciální úpravy. 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.
Expandovaný polystyren (EPS)
Nejpoužívanějším typem polystyrenu je expandovaný neboli pěnový polystyren. 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. Vynikající tepelně izolační vlastnosti EPS spočívají v tom, že jeho struktura je tvořena mnoha uzavřenými buňkami tvaru mnohostěnu, obsahujícími vzduch, který má, jak známo, pouze nepatrnou tepelnou vodivost. Pěnová hmota se skládá asi ze 2 % polystyrenu a 98 % vzduchu. Výhodou je také snadná opracovatelnost, nízká hmotnost a cenová dostupnost. Malá historická zajímavost: Pěnový polystyren byl objeven náhodou v roce 1949 brněnským rodákem Fritzem Stastnym, který tehdy pracoval ve vývoji firmy BASF.
Pěnový polystyren (EPS) je už desítky let stálicí mezi izolačními materiály, a to díky unikátní kombinaci vlastností - zejména výborným mechanickým vlastnostem (pevnost v tlaku, tahu a smyku) s nízkou hmotností, výborným izolačním schopnostem (zejména šedé typy), odolnosti proti vlhkosti a v neposlední řadě i díky příznivé ceně, kdy navíc je ještě velmi příjemný a jednoduchý na zpracování. EPS se vyrábí z perlí, které se působením syté vodní páry zvětší až padesátinásobně. Vzniklé pěnové kuličky se následně svaří do bloků a řežou na desky.
Protože pěnový polystyren není rozpustný ve vodě a má uzavřenou buněčnou strukturu, nepohlcují buňky ve své struktuře téměř žádnou vodu. Na rozdíl od vody může vodní pára, která je obsažena ve vzduchu jako vlhkost, procházet stěnami buněk a tím i vrstvou izolace EPS. Maximálně přípustné teploty pro použití pěnového polystyrenu závisí stejně jako u všech termoplastů na době a na velikosti působících teplot. Bez dodatečného mechanického zatížení snese pěnový polystyren krátkodobé teploty do 100°C. Vlivem nepatrné tepelné vodivosti polystyrenu zůstává hloubka průniku vysokých teplot relativně malá, což působí tím příznivěji, čím má EPS větší tloušťku. Styren i pentan jsou látky, která se běžně vyskytují v přírodě - styren lze nalézt i v mnoha potravinách a pentan se v přírodě vytváří ve značném množství například v zažívacích systémech zvířat nebo při rozkladu rostlinného materiálu působením mikroorganismů. Obě tyto látky se pro průmyslové využití vyrábějí z ropy.
Čtěte také: Zateplení fasády: Tloušťka polystyrenu a možnosti
Fasádní pěnový polystyren (EPS-F)
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. Polystyren označený písmenem S je stabilizovaný, což znamená, že nemění své rozměry. Stabilizace se provádí uskladněním (odležením) po výrobě, čímž dojde k jeho dotvarování. Po krátkém odležení polystyren vykazuje jen minimální změny v rozměru po nařezání. Nejpoužívanějším typem polystyrenu je expandovaný neboli pěnový.
Všem asi nejznámější fasádní polystyren je ten s označením EPS 70F. U českých výrobců má součinitel tepelné vodivosti 0,039 W/mK. Dávejte pozor na dovážené polystyreny z okolních zemí, mají zpravidla stejné označení, ale horší tepelně izolační vlastnosti a nižší tuhost izolační desky, což se může výrazně projevit na životnosti celého zateplovacího systému. 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.
Vedle tradičních bílých polystyrenových desek narazíte například na šedé polystyrenové desky, které mají díky nanočásticím grafitu lepší izolační vlastnosti. 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 nejúčinější fasádní polystyren. Šedý polystyren sice perfektně izoluje, ale má téměř dvojnásobnou teplotní roztažnost oproti EPS 70F. 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.
Existují také perimetrické a soklové desky různých barev, které mají nízkou nasákavost a vysokou pevnost v tlaku. Izolační desky Perimetr a Perimetr SD patří mezi speciální výrobky z EPS, tvarovaných vypěňováním přímo do speciálních forem. Desky vynikají zvýšenou pevností, odolností proti průrazu a minimální nasákavostí. Jsou používány pro tepelnou izolaci spodních staveb, soklové části, podlah, stěn bazénů aj., bez požadavku na útlum kročejového hluku. Soklový polystyren Perimetr SD doporučujeme použít na zateplení soklu v min. síle 8cm. Součinitel tepelné vodivosti 0,034 W/mK.
Speciální fasádní polystyreny
- Polystyren Baumit Open je na trhu unikátní díky svým prodyšným vlastnostem. Jedná se o fasádní desky typu EPS 70F, ve kterých jsou cca. dvou milimetrové kruhové otvory pro odvod vodních par v rastru 2x2cm po celé ploše desky. Je vhodný na novostavby, rekonstrukce a pro starší objekty. Polystyrenové desky Baumit Open jsou nedílnou součástí vysoce paropropustného zateplovacího systému.
- 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 desky Baumit Open Reflect doporučujeme kotvit systémem Track. Vyrábí se v tloušťkách od 6cm do 20cm.
- Mezi paropropustné polystyreny se řadí i fasádní polystyren Weber EPS-F Clima Rda a SD. Skladba fasádní 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. Prořez otvorů končí cca. 3cm od lícové strany fasádní desky. Doporučujeme kombinovat pouze se systémovými výrobky pro ucelený systém Weber therm Clima. Vyrábí se ve dvou variantách.
Polystyren pro jiné konstrukce
- Podlahový polystyren: Polystyreny určené pro zateplování podlah se dříve označovaly písmenem Z a představovaly základní variantu, u které nebyla vyžadovaná vysoká rozměrová přesnost. Před pár lety však z důvodu změny normy a zlepšování výrobních technologií mnozí výrobci od dělení na stabilizované a základní ustoupili. Dnes se tak vyrábí jen podlahové polystyrenové desky, které jsou kvalitativně na úrovni desek označovaných S. Pro zateplení podlahy v novostavbách je nejběžněji používán bílý podlahový polystyren s označením EPS 100Z. 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.
- Polystyren s útlumem kročejového hluku: 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. Při výrobě elastifikovaných desek pěnového polystyrenu izolujících kročejový hluk jsou bloky stlačovány v mechanických lisech přibližně na třetinu své výchozí tloušťky. Po uvolnění stlačení dosahují asi 4/5 svého původního rozměru. Uvedeným postupem dochází k narušení buněčné struktury polystyrenu a tím k výraznému zlepšení jeho akustických vlastností.
- Stropní polystyren: 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.
- Střešní polystyren: 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. Spádové klíny jsou k dispozici pro vytvoření spádu pro lepší odvodnění.
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. Extrudovaný polystyren má zpravidla stejnou použitelnost jako Perimetr, navíc o malé procento menší nasákavost.
Čtěte také: Průvodce světem cihlových fasádních obkladů
Přehled typů polystyrenu a jejich použití
| Typ polystyrenu | Zkratka / Označení | Charakteristika | Typické použití | Součinitel tepelné vodivosti (W/mK) |
|---|---|---|---|---|
| Expandovaný polystyren | EPS 70F | Bílý fasádní polystyren | Standardní kontaktní zateplení fasád, novostavby, rekonstrukce, bytové a panelové domy | 0,039 |
| Expandovaný polystyren s grafitem | Šedý fasádní polystyren | O 20 % lepší izolační vlastnosti než EPS 70F | Maximální zateplení fasád | 0,032 |
| Perimetrický polystyren | Perimetr / Perimetr SD | Zvýšená pevnost, odolnost proti průrazu, minimální nasákavost | Tepelná izolace spodních staveb, soklů, podlah, stěn bazénů | 0,034 |
| Paropropustný polystyren | Baumit Open, Baumit Open Reflect, Weber EPS-F Clima | Mikroperforace pro lepší propustnost vodních par | Difuzně otevřené zateplovací systémy | Baumit Open Reflect cca o 20% lepší než EPS 70F |
| Podlahový polystyren | EPS 100Z | Základní varianta pro podlahy | Běžně zatížené podlahy v novostavbách | Neuvedeno |
| Podlahový polystyren s grafitem | Styrotherm PLUS 100 | Zvýšený tepelný odpor | Účelné zateplení podlahy | 0,031 |
| Polystyren s útlumem kročejového hluku | Styrofloor T4, T5 | Elastifikovaný pěnový polystyren | Podlahové konstrukce s útlumem kročejového hluku | 0,045 |
| Stropní polystyren | EPS 70 (Z, S, F) / EPS 100S, Z / Styrotherm PLUS 100 | Pro kontaktní zateplení stropů, pochůzné stropy | Zateplení stropů z obytné části, zateplení stropu ze shora | Neuvedeno |
| Střešní polystyren | EPS 70S, 100S, 150S, 200S | Pro ploché střechy s různou mírou zatížení | Tepelná izolace plochých střech, vysoce zatížené podlahy | Neuvedeno |
| Extrudovaný polystyren | XPS | Velmi odolný vůči vlhkosti a dlouhodobému tlaku | Izolování základů, podezdívek, podlahových konstrukcí, jednoplášťové střechy s obráceným pořadím vrstev | Neuvedeno |
Jak pracovat s polystyrenem a jaké potřebujete příslušenství
Polystyren můžeme řezat, vrtat, lepit a jinak dodatečně upravovat. Snadno z něj vytvoříme dekorační nebo tvarovací prvky. Při práci s polystyrenem je důležité používat speciální lepidla, která jsou vhodná pro tento materiál. Lepidlo na polystyren je nejčastěji disperzní na bázi akrylátu nebo modifikovaného polyvinylacetátu. V případě potřeby dalšího upevnění polystyrenu, například při montáži na stěnu, se používají hmoždinky nebo hřeby speciálně určené pro polystyren. Pro řezání polystyrenu použijte řezačku na polystyren.
Postup zateplení fasády polystyrenem
Zateplení fasády je uceleným souborem činností, které na sebe navazují a společně tvoří zateplovací systém.
1. Příprava podkladu
Správně připravené podkladové zdivo pro lepení fasádního polystyrenu musí být čisté, suché a zbavené všech nečistot a mastnoty. Důležitá je soudržnost podkladu. Podklad musí být dostatečně rovný. Každá nerovnost bude omezením při dalších pracech na zateplení. Takto připravený podklad je nutné penetrovat hloubkovým penetračním nátěrem. Penetrační nátěr sjednotí savost zdiva a zajistí lepší přilnavost lepícího tmelu. S přípravou podkladu souvisí i odstranění všech prvků které na nové fasádě nebudou, nebo brání v zateplovacích pracech.
2. Založení zateplovacího systému
Nejběžnější založení zateplovacího systému je s použitím hliníkové zakládácí LOS lišty. Tloušťka lišty je daná tloušťkou polystyrenu. Lišta se na zdivo montuje s pomocí natloukacích hmoždinek. Založení musí být perfektně vodorovné a v perfektní rovině vůči podkladovému zdivu. K vyrovnání nerovností zdiva slouží vymezovací podložky. Díky hliníkovému profilu vytvoříte rovnou a pevnou spodní hranu zateplovacího systému s estetickým vzhledem a okapovou funkcí, důležitou pro správný odvod vody z fasády.
3. Lepení polystyrenu
Lepení polystyrenu vždy začíná od zakládací lišty směrem nahoru. Vždy se začíná od nároží stěny, kde je nutné dodržet dostatečný přesah (min. jako je použitá tloušťka izolace) pro správné provázání s další stranou domu. Takto zabráníte proudění vzduchu mezi izolantem a zdivem. Dalším důvodem je dodržení rozmístění tmelu pro následné kotvení talířovou hmoždinkou. Talířová hmoždinka musí při kotvení procházet právě skrze lepící tmel. Fasádní tmel vždy volte dle zvoleného polystyrenu. Další možností je lepení izolantu na montážní pěnu. Lepení pěnou šetří čas a je méně náročné. Zde jsou ale opravdu vysoké nároky na rovný podklad.
Čtěte také: Vlastnosti fasádních cihlových pásků
4. Kotvení polystyrenu
Fasádní desky se po nalepení kotví fasádní talířovou hmoždinkou. Izolační deska se vždy kotví v rozích po obvodu desky a v ploše v místech, kde byl aplikován lepící tmel (buchty). Nejprve se do polystyrenu vyfrézuje otvor 2 cm v místě, kde bude talířová hmoždinka. Talířovou hmoždinky následně nasadíme do předvrtaného otvoru a AKU šroubovákem dotáhneme. Na pevně zakotvenou hmoždinku nasadíme fasádní EPS zátku. Počet hmoždinek na 1 m2 fasády se liší dle použitého izolantu, zdiva a hmoždinky. Vždy je dobré toto konzultovat s dodavatelem zateplovacího systému.
5. Broušení a vyrovnání fasády
Po nalepení izolačních desek a jejich zakotvení je nutné celou plochu fasády sjednotit a srovnat. Fasádní desky mají už z výroby určité procento tolerance v rovinnosti. Proto dochází po nalepení desek ke vzniku malých spár a škvír. Spáry do dvou 2 mm je nutné vypěnit izolační PU pěnou, která je na to určená. Vytvrzenou přebytečnou pěnu zařízneme zalamovacím nožem a můžeme přistoupit k celoplošnému přebroušení fasády. Účelem broušení je dosáhnout předepsané rovinnosti fasády, protože ostatními úkony se takto dosažená rovinnost už jen kopíruje.
6. Použití lišt a profilů
Použití lišt a profilů je důležité pro stabilní a funkční založení zateplovacího systému, zpevnění všech rohů a koutů fasády, správné napojení fasády na otvorové prvky a další části domu, správný odvod vody z povrchu fasády, dilataci větších ploch fasády a eliminaci prasklin v kritických místech fasády.
7. Výztužná vrstva (stěrka)
Výztužná vrstva, lidově nazývaná také "STĚRKA", je jednou z nejdůležitějších částí souvrství kontaktního zateplovacího systému. Armovací vrstvu tvoří stěrkový tmel (většinou stejný jako pro lepení izolantu) a armovací tkanina “Perlinka”. Lepicí hmota se nanáší nerezovým hladítkem s velikostí zubů 10 x 10 mm. Do takto naneseného tmelu vložíme ve směru shora dolů armovací tkaninu. Vzájemných přesah pásů musí být nejméně 100 mm (na tkanině barevně znázorněno).
8. Nanesení finální omítky
Po správě vytvořené stěrce přichází na řadu nanesení finální pastovité omítky. Každý výrobce má ke svým pastovitým omítkám předepsané penetrační nátěry. Tyto nátěry jsou probarvené do stejného nebo podobného odstínu jako následná finální omítka. Penetrace zvýší přilnavost omítky k podkladu a probarvení do podobného odstínu eliminuje prosvítání podkladu při nedokonalém nanesení finální omítky. Fasádních omítek je celá řada a výběr je dobré vždy konzultovat s dodavatelem zateplení. Pro správné a vzhledově pěkné nanesení omítky je zapotřebí zajistit odpovídající počet pracovníků. Omítka se musí natahovat v jedné ploše stěny na jeden zátah. Natahuje se shora směrem dolů. Pracovní záběr pro jednoho pracovníka je 2-3m2. Omítka se při natahování musí napojovat v čerstvém mokrém stavu.
tags: #fasadni #polystyren #na #zatepleni