S narůstající poptávkou po vyšší životnosti stavebních výrobků a také díky plánovanému posuzování životního cyklu budov roste tlak odborné technické veřejnosti i trhu na posouzení dlouhodobých vlastností stavebních materiálů v reálných podmínkách staveb. Jako izolační materiál ve stavebnictví se minerální vlna používá už déle než 70 let. Minerální izolace mají u nás díky vyspělému sklářskému průmyslu dlouholetou tradici. Výroba prvního čedičového vlákna byla zahájena už v roce 1954 v bývalém Československu, a to ve sklárně Nová Baňa.
Typy minerálních izolací a jejich výroba
Minerální izolace se v praxi prodává ve formě kamenné nebo skelné vaty (vlny). Je to ekologický izolant přírodního původu, který má výborné tepelněizolační vlastnosti. Protože je nehořlavý, účinně zabraňuje šíření požáru. Kamenná či skelná vata jsou nehořlavé a ekologické izolace. Výrobní suroviny propůjčují minerální izolaci řadu výborných vlastností, kterými se syntetické (umělé) materiály pochlubit nemohou. Mezi ně patří například naprostá nehořlavost a schopnost tlumit hluk.
Kamenná vlna
Hlavní výrobní složkou skelné vaty je písek a odpadové (recyklované) sklo. Kamenná vlna se vyrábí převážně z vyvřelých hornin: vulkanického diabasu, čediče a dolomitu. Roztavené sklo je rozfoukáváno na vlákna a formováno do desek nebo rohoží. Vstupní suroviny se taví za vysoké teploty v peci, ze které vytéká láva na rozvlákňovací stroje. Kamenná vlna je nehořlavá, proto nachází uplatnění v konstrukcích se zvýšenými požadavky na požární bezpečnost - požárně dělicí pásy v kontaktních zateplovacích systémech, konstrukce s vyšší požární odolností atd.
Skelná vlna
Skelná vlna se vyrábí jednak z nového skla nebo recyklací a rozvlákněním obalového skla. Použití skelné vlny je obdobné jaké u vlny kamenné. Běžně se výrobky užívají k izolaci mezi krokve krovů či sloupky lehkých skeletových staveb, do stropů a podhledů i provětrávaných fasád.
Foukaná minerální izolace
Jedná se o rozvlákněný materiál, aplikovaný stejně jako veškeré foukané izolace - potrubím hnaným vzduchem. Výhodou oproti deskám je rychlá aplikace i do tvarově složitých konstrukcí při zachování dobrých protipožárních vlastností. Základním materiálem může být nové či recyklované obalové sklo. Do materiálu nejsou používány žádné další příměsi ani pojiva. Rozdílem foukané skelné vlny oproti foukané izolaci z kamenných vláken je nižší objemová hmotnost, používaná pro dosažení stejných parametrů součinitele tepelné vodivosti.
Čtěte také: Průvodce kročejovou izolací
Formy a použití minerální vlny ve stavebnictví
Pro využití ve stavebnictví se minerální izolace upravuje nejčastěji do rolí nebo desek.
- Měkké rohože se používají pro nezatížené stavební izolace, jako jsou např. půdní prostory, a také pro technické izolace.
- Tuhé desky se používají pro zatížené izolace stavebních konstrukcí, do kontaktních zateplovacích systémů ETICS, provětrávaných fasád, jako výplňové izolace do rámových dřevostaveb, izolace šikmých střech s krovovými soustavami atd.
- Desky s vyšší objemovou hmotností (nad 100 kg/m3) lze využít i k tepelné izolaci podlah.
Výrobky z minerální vlny se používají jako tepelná izolace jednoplášťových plochých střech a dvouplášťových plochých i šikmých střech. Desky z minerální vlny lze přilepit k parozábraně z asfaltového pásu buď pomocí horkého oxidovaného asfaltu AOSI 85/25, nebo pomocí speciálních lepidel za studena. Na trhu jsou i speciální parozábrany, které jsou na horním povrchu opatřeny samolepící vrstvou, jež umožňuje po aktivaci plamenem hořáku přilepit i tuto tepelnou izolaci k podkladu. Desky z minerální vlny lze také samostatně přikotvit k podkladu skrz parozábranu mechanickými upevňovacími prvky s přítlačnou podložkou. Tato technologie se často používá u střech s nosnou konstrukcí z trapézového plechu. Nejpoužívanější technologií provádění povlakové vodotěsné izolace na tepelnou izolaci z minerální vlny je volná pokládka hydroizolačních fólií s jejich přikotvením k podkladu skrz tepelnou izolaci a parozábranu pomocí upevňovacích prvků s přítlačnými podložkami.
Pomocí výrobků z minerální vlny je také možné vytvářet spádové vrstvy střešního pláště (podobně jako u pěnového polystyrenu) a lze také pomocí tzv. kozích hřbetů vytvořených z dvoustranně spádovaných desek přespádovat úžlabí ke střešním vtokům. Z minerální vlny se vyrábí i dnes nezbytné náběhové klíny 50/50 nebo 60/60 až 100/100mm, osazované do přechodu vodotěsné izolace z asfaltových pásů z vodorovné izolace na svislou (například u atik).
Vlastnosti minerální vlny a normy
Nehořlavost
Tepelná izolace z minerální vlny je z hlediska své hořlavosti zařazena dle ČSN EN 13501-část 1 do třídy reakce na oheň A1. Proto se tato tepelná izolace používá s vhodnou vodotěsnou izolací zejména tam, kde je vyžadována vyšší požární odolnost střešního pláště.
Z hlediska požární bezpečnosti je nepřípustné dorovnávat povrch fasády polystyrenem. Malé nedokonalosti v povrchu se dají upravit lepidlem. V případě, že je fasáda výrazně nerovnoměrná, je nutné ji srovnat vhodnou omítkou nebo musíme použít izolační desky ve více tloušťkách. Při zateplování minerální vlnou vybírejte takovou, která je dostatečně pevná. Zároveň myslete na to, že při práci s vatou nemůžete využít nízkoexpanzní montážní pěnu k vypěňování mezer, neboť byste nesplnili požadavky na protipožární opatření.
Čtěte také: IPA asfaltová izolace: Co potřebujete vědět
Vliv vlhkosti a prodyšnost
Mýtus, který je často spojovaný s minerální vláknitou izolací, tvrdí, že při zvýšené vlhkosti výrazně klesá její izolační schopnost. Je nutné zmínit, že zabudování materiálu, a tedy vliv běžných vnějších podmínek, je zohledněno v úpravě (zhoršení) deklarovaného součinitele tepelné vodivosti λd. Upravené (návrhové hodnoty) součinitele tepelné vodivosti λu lze stanovit různými postupy. Maximální 10% zhoršení λu (od λd) potvrdila i měření Asociace výrobců minerální izolace (AVMI) napříč materiálovým zastoupením. Není proto důvod se domnívat, že v konstrukci mohou tepelněizolační vlastnosti minerální vlny výrazně klesnout.
Minerální izolace mají z hlediska prostupu vlhkosti stejné parametry jako vzduch, to jest prostupu vlhkosti vůbec nic nebrání. Obdobně odejde i vodní pára přes minerální izolaci. Právě praktické využití prodyšnosti minerálních izolací je to, co nás nejvíce zajímá. Dnešní proces výstavby je velmi rychlý, a když nám naneštěstí před montáží krytiny do střechy díky dešti jak se lidově říká „naleje", tak dřevo, to jest krokve či prkna, do sebe nasají vodu jako houba. Bohužel pro dřevo je to špatná zpráva, jelikož pokud vodu zase rychle nepustí, to jest nevyschne, tak hrozí riziko že se zde objeví plísně či houba opravdová. Aby se toto nedělo tak je třeba zvolit prodyšný materiál, v opačném případě při použití neprodyšných materiálů je to jako kdybychom dali na topení deset vrstev prádla a chtěli aby nám to uschlo do hodiny, prostě nemožné. U prodyšného materiálu je to jako kdyby v konstrukci byl jen vzduch, prostě voda odejde přes minerální izolaci bez jakéhokoliv omezení.
Parozábrana
Vzhledem k velmi nízké hodnotě faktoru difuzního odporu výrobků z minerální vlny je téměř vždy nutné použít kvalitní parozábranu. K tomu je nutno přihlédnout zejména u nosné konstrukce z trapézového plechu, kde je často parozábrana vynechána v mylné představě, že trapézový plech je parotěsný. Ze stejného důvodu je nutná kvalitní parozábrana u nosné konstrukce z dřevěného bednění nebo OSB desek. Bednění z prken je díky spárám mezi jednotlivými prkny difuzně otevřené a jeho ekvivalentní difuzní tloušťka je proto Sd = cca 0,27m! U dřevoštěpkových desek OSB je faktor difuzního odporu udáván hodnotou μ = 300 až 450. Kvalitně provedená parozábrana plní zejména u střech objektů, které mají nosnou konstrukci z trapézového plechu a vodotěsnou izolaci volně položenou a mechanicky kotvenou, také funkci vzduchotěsné vrstvy. Pokud není provedena kvalitní parozábrana, může docházet při namáhání střešního pláště větrem (které vyvolává na jedné straně sání a na druhé podtlak) k průniku vzduchu z interiéru skrz spáry mezi tabulemi trapézového plechu do střešního pláště.
Součinitel prostupu tepla a normy
Běžná literatura obvykle popisuje chování špatně instalovaných izolací. Posouzení změn vlastností u izolací, které jsou správně instalovány, ale chybí. Degradace materiálů by se měla promítnout do výpočtu návrhových hodnot lambda. Bohužel v současnosti využívané české metodiky podle ČSN 73 0540-3 [1] nezohledňují degradaci materiálu, jako je například jeho stárnutí nebo degradace vlivem proudění vzduchu v materiálu či sálání.
V metodickém pokynu k upřesnění výpočetních postupů a okrajových podmínek pro program Nová Zelená úsporám [3] je uvedeno, že ve výpočtu součinitele prostupu tepla je uvažováno s návrhovou hodnotou součinitele tepelné vodivosti λu [W/(m.K)]. Ta je odvozena z ČSN 73 0540-3:2005, tab. A.1, A.2, B.1, C.1 a C.2 dle typu materiálu a předpokládané objemové hmotnosti. U ostatních materiálů neuvedených v ČSN 73 0540:2005 se postupuje odborným odhadem dle míry vlhkostní nasákavosti materiálu. Standardně se uvažuje s přirážkou 7-10 % u nasákavých materiálů (např. u minerální vlny) a 3-5 % u méně nasákavých materiálů.
Čtěte také: Radon a asfaltová izolace
V souvislosti s touto tepelnou izolací je nutno připomenout, že ČSN 73 1901 :99 „Navrhování střech" uvádí v poznámce Č. 2 k článku 5.10: "Pro povlakové hydroizolační vrstvy nepochůzných střech se doporučují soudržné podklady o pevnosti v tlaku nejméně 40 kPa při 70% stlačení" (40 kPa = 4 t/m2).
Maximální přípustné zatížení v tlaku se u většiny výrobků z minerální vlny zpravidla pohybuje kolem 4 kPa (= 400 kg/m2). Výše uvedené zatížení v tlaku je zatížení plošné. Lokální bodové zatížení (tj. zatížení v místě špičky žebříku při údržbě střechy) je mnohem vyšší a je třeba posoudit vhodnost použití tepelné izolace z minerální vlny.
Protože desky z minerální vlny nemají téměř žádnou tepelnou roztažnost, nedochází u nich v průběhu roku k žádným objemovým změnám. Při pečlivé pokládce je proto možné pokládat je i jen v jedné vrstvě. Z hlediska větší spolehlivosti se však obvykle doporučuje (zejména u lehkých střech) minimalizovat vznik případných tepelných mostů pokládkou této tepelné izolace ve dvou navzájem posunutých vrstvách s prostřídanými spárami.
Dlouhodobé posouzení vlastností minerální izolace
Sdružení EURIMA spolupracovalo s uznávaným mnichovským výzkumným ústavem Forschungs Institut für Wärmeschutz e. V. (dále jen FIW), který provedl nezávislé posouzení místa a podmínek, ve kterých se stavby nacházejí, stavebních konstrukcí, technického provedení instalované minerální izolace. Z vybraných staveb byly odebrány přesně definované vzorky, které byly řádně zabaleny tak, aby bylo možné správně posoudit zabudovanou vlhkost v izolaci. To vše proběhlo pod dohledem FIW, který byl zároveň pověřen prohlídkou místa stavby a přípravou dokumentace. Vzorky byly převezeny do Mnichova. Bez odkladu bylo zahájeno měření tak, aby se předešlo nežádoucím změnám minerální izolace.
Shrnutí výsledků studie
V projektu byly hodnoceny vzorky ze sedmi různých budov z několika míst v Evropě: Neuburgu, Ludwigshafenu a Germersheimu (Německo), Roskilde a Gentofte (Dánsko), Bernu (Švýcarsko) a Alytusu (Litva). Čtyři vzorky byly odebrány z fasádních plášťů, tři vzorky ze střešních konstrukcí. Minerální izolace byla zabudována na vybraných stavbách po dobu 20 až 55 let. Naměřené hodnoty součinitele tepelné vodivosti se pohybovaly mezi 0,032 W/(m.K) a 0,038 W/(m.K). Z výsledků vyplynulo, že součinitel tepelné vodivosti minerální izolace je v reálných podmínkách na stavbě dlouhodobě lepší, než uváděly deklarované hodnoty. Také mechanické vlastnosti minerálních izolací pro ploché střechy vykázaly dobré výsledky. Na odebraných vzorcích nedošlo k porušení jejich mechanické odolnosti a stability. Dále byl hodnocen obsah vlhkosti v minerální izolaci.
Výsledky ukázaly, že minerální izolace má očekávanou vysokou pevnost v tlaku a je plně funkční v konstrukci, která nevykazuje závady související s instalací izolace. Některé posuzované parametry, jako např. tepelná vodivost, vykázaly dokonce lepší hodnoty, než byly hodnoty deklarované. Bylo prokázáno, že vlastnosti minerální izolace se v důsledku stárnutí nezhoršují. Ze studií a praxe jasně vyplývá, že minerální izolace je velmi kvalitní materiál, který při správné aplikaci vydrží desítky let.
Významní výrobci a dodavatelé
Nejvýznamnějšími výrobci a dodavatelé minerální kamenné vlny jsou společnosti Isover, Knauf Insulation a Rockwool. Tyto společnosti mají širokou škálu produktů ze skupiny měkkých rohoží i tuhých desek včetně produktů pro speciální použití. Nejvýznamnějšími výrobci a dodavatelé minerální skelné vlny jsou společnosti Knauf Insulation (se značkami Naturroll, Classic a Unifit) a Ursa, která vyrábí kromě skelné vlny charakteristické barvy i bílou vlnu značku PureOne.
Veškeré zde uváděné informace a vlastnosti jsou pouze orientační pro účely porovnání jednotlivých materiálů.
tags: #izolace #mineralni #vlna #roztruik #informace