Pěnové tepelně izolační sklo, často označované jako pěnosklo, se stále častěji využívá pro výstavbu jak rodinných a bytových domů, tak komerčních staveb. Je vyhledávaný zejména při stavbě pasivních a nízkoenergetických staveb, ale také u rekonstrukcí starších objektů. Pěnové sklo má mezi izolačními materiály výjimečné postavení, díky svým vlastnostem a také z hlediska použité suroviny.
Co je pěnové sklo a jak se vyrábí?
Pěnové sklo je lehký, tepelně izolační materiál vyrobený ze stoprocentně recyklovaného skla. Výrobní technologie spočívá ve zpracování odpadových střepů z obalového skla, mezistupněm výroby je skleněná moučka a konečným výrobkem právě pěnové sklo. Pěnové sklo se vyrábí z nově vyrobeného skla, které se po odtavení a vychlazení rozemele na velmi jemný prášek. Skleněný prach je smíchán s jemně mletým uhlíkem a tato směs je v tenké vrstvě rozprostřena do ocelové formy. Formy jsou zahřáté v peci na cca 1000°C, kdy dochází k natavení skloviny a k současné oxidaci uhlíku na CO2. Tento plyn vytvoří drobné bublinky, které cca dvacetinásobně zvětší původní objem skloviny a vyplní celou formu. Poté je blok napěněné skloviny zvolna ochlazován z 1000°C na 20°C a po konečném zchlazení materiálu zůstává v buňkách podtlak cca 1/3 atmosférického tlaku. Po vychlazení jsou bloky pěnového skla obroušeny, zbaveny povrchové „kůrky“ a dále řezány na desky formátu 600×450 mm s konstantní tloušťkou (od 30 do 160 mm) nebo na spádované desky či jiné tvarovky. Celá výroba je plně automatizovaná a splňuje požadavky systému kvality ISO 9002. V Evropě jsou celkem 2 výrobny - v Belgii a v Německu.
Vnitřní stavba pěnového skla se skládá z malých uzavřených skleněných buněk, které drží pevně u sebe. Pěnosklo je tvořeno uzavřenými buňkami ze skla, které nedovolí materiálu absorbovat vlhkost, navlhnout a brání prostupu vodní páry v obou směrech.
Klíčové vlastnosti pěnového skla
Pěnové sklo se vyznačuje několika klíčovými vlastnostmi, které ho výrazně odlišují od ostatních tepelných izolací:
- Tepelná vodivost: Hodnota součinitele tepelné vodivosti se u pěnového skla pohybuje na úrovni ostatních kvalitních tepelně-izolačních materiálů (mezi 0,038 a 0,049 Wm-1K-1 dle typu). Pěnosklo je přibližně 3x více tepelně vodivé, než EPS.
- Nehořlavost: Pěnové sklo je zcela nehořlavé, bod měknutí je až okolo 700 °C a z požárního hlediska se řadí do třídy materiálu A1 (nehořlavé hmoty podle ČSN 73 0823, Euroclass A1 podle EN 13501). Pro srovnání polystyren EPS se řadí do třídy C1, tedy o 2 třídy níže.
- Vodotěsnost a parotěsnost: Pěnové sklo je 100 % nenasákavé, vodotěsné a odolné vůči chemickým látkám, což z něj činí dlouhodobě stabilní a bezpečný materiál. Pěnové sklo je zcela parotěsné, a pokud má spáry slepené asfaltem, sdružuje ve střešním plášti funkci tepelné izolace i parotěsné zábrany. Ve vrstvě pěnového skla nemůže dojít ani k vnitřní kondenzaci a navlhání.
- Vysoká mechanická pevnost a nestlačitelnost: Další velkou předností je jeho extrémně vysoká pevnost v tlaku spojená s nestlačitelností. Tato vlastnost nemá mezi tepelnými izolacemi obdobu, což ho činí vhodným pro zatěžované aplikace.
- Odolnost: Pěnové sklo vyniká vysokou odolností proti škodlivým chemickým i biologickým vlivům (například ropnými produkty, solemi, nežádoucí vegetací).
- Ekologické: Pěnové sklo nezatěžuje životní prostředí při výrobě, použití v konstrukci ani po skončení životnosti.
Využití pěnového skla ve stavebnictví
Pěnové sklo se ideálně využívá jako izolační materiál v různých částech staveb, kde jsou kladeny vysoké nároky na kvalitu provedení.
Čtěte také: Průvodce kročejovou izolací
Izolace základů a soklů
Pěnové sklo je využíváno hojně především pro stavbu základů rodinných pasivních domů. U pasivních domů se klade velký důraz na kvalitu provedení rizikových míst, kde vznikají nežádoucí tepelné mosty. Jeden z nich se nachází právě v místě soklu. Granulované pěnové sklo lze v tomto případě využít pro zhotovení tzv. základové plovoucí desky. Jedná se o železobetonovou desku tl. 20 - 30 cm, která je vylitá na vrstvě zhutněného násypu z pěnového granulovaného skla. Tato vrstva vytváří jednak drenážní vrstvu, ale i tepelně izolační vrstvu. Pěnové sklo se může aplikovat jako podkladní vrstva pod základovou betonovou desku v takové tloušťce, aby byly splněny požadované hodnoty součinitele prostupu tepla podlahou.
Pěnosklo se vysype do výkopu tak, aby okolo budoucího základu vznikl násyp z pěnoskla s perimetrem alespoň 0,8 m, nejlépe však 1,2 m. Podmínkou použití pěnoskla pod základovou desku je správně a kvalitně provedená drenáž, která zaručeně odvede všechnu podpovrchovou a srážkovou vodu. Pěnové sklo je sice 100 % nenasákavé, ale voda, která vyplní póry mezi granulemi skla, zhorší tepelně technické vlastnosti vrstvy pěnoskla.
Pěnové sklo je také hojně využívané pro sanace základových pásů starších objektů. Výkop okolo základů, který se vykope z důvodu pokládání drenážního potrubí, se běžně zasypává štěrkem frakce 16/32 mm. Místo tohoto štěrku se pro zásyp drenáže může použít pěnosklo, které nejenže plní stejnou funkci jako štěrk, ale také po zhutnění vibrační deskou tepelně izoluje základ. Na rozdíl od lepení izolace XPS na původní základ nemusíte podstupovat náročné vyrovnání podkladu maltou, na kterou se následně zhotoví izolace z XPS izolačních desek.
Izolace podlah
Pěnové sklo výborně poslouží i při rekonstrukci podlah ve starých objektech. Zejména pokud obvodové a vnitřní zdi nejsou rovné a souběžné. Granulát pěnového skla vyplní každý záhyb. Zásyp z pěnového skla se také hodí mezi trámky dřevěné podlahy. Odpadá tak náročné zařezávání desek EPS do mezer mezi jednotlivé trámky. V případě sanace starého trámového stropu nebo staré cihelné klenby, najde i zde pěnové sklo své uplatnění.
Izolace plochých střech
Granulované pěnosklo není z tepelně technického a konstrukčního hlediska úplně vhodné pro izolaci klasických plochých střech. Nicméně jeho využití je vhodné k izolaci plochých střech, které jsou umístěny například pod úrovní terénu. Pěnové sklo se svými tepelněizolačními schopnostmi řadí mezi kvalitní tepelné izolace pro ploché střechy - například minerální vlákna nebo polystyren. Od ostatních tepelných izolací se však pěnové sklo výrazně odlišuje svými doplňkovými vlastnostmi, především extrémně vysokou pevností v tlaku spojenou s nestlačitelností. Proto je tento materiál ideální tepelnou izolací pro střešní konstrukce zatížené tlakem.
Čtěte také: IPA asfaltová izolace: Co potřebujete vědět
Jednoplášťová kompaktní střešní skladba z pěnového skla
Aby bylo možné plně využít unikátní vlastnosti pěnového skla, je nutné tento materiál použít v tzv. jednoplášťové kompaktní střešní skladbě. Jedná se o jednoplášťovou střechu, která neobsahuje žádnou membránovou parotěsnou zábranu, neboť vrstva pěnového skla je sama dostatečně parotěsná. Kompaktní skladba může být provedena prakticky na libovolné nosné konstrukci (betonové desce, trapézovém plechu, dřeveném bednění nebo záklopu z velkoplošných OSB desek, desek z překližky nebo podobných).
Provádění kompaktní skladby
Velmi důležité je dodržení důsledné kompaktnosti celé skladby, které je docíleno vzájemným slepením všech vrstev horkým asfaltem. Pěnové sklo je celoplošně lepeno na podklad (v případě zatížených střech většinou betonový) do lože horkého asfaltu, spáry mezi jednotlivými deskami pěnového skla jsou zalepeny asfaltem a hydroizolační vrstva je celoplošně nalepena nebo navařena na asfaltem zatřený povrch pěnového skla. Pro docílení dokonalé kompaktnosti se před navařováním hydroizolace provádí na horním povrchu pěnového skla zátěr horkým asfaltem. Takto provedená kompaktní skladba umožňuje plné využití vlastností pěnového skla - především pevnosti v tlaku, pevnosti v tahu, parotěsnosti a vodotěsnosti. Pěnové sklo je v kompaktní skladbě chráněno celoplošně navařenou hydroizolací proti námraze v otevřených povrchových buňkách. V žádném případě nesmí být pěnové sklo použito v systému obrácené (inverzní) střechy!
Výhody kompaktní skladby
Tepelně-izolační vrstva z pěnového skla má všechny spáry dokonale slepené asfaltem a proto má také velmi vysoký difúzní odpor (µ = 70 000 až 700 000). Pokud je izolace z pěnového skla provedena ve dvou vrstvách s vzájemně překrytými spárami, difúzní odpor celé vrstvy se blíží nekonečnu. V kompaktní skladbě se proto nepoužívá klasická parotěsná zábrana, neboť součin µ × tloušťka pěnového skla řádově převyšuje součin µ × tloušťka standardních parotěsných zábran. Asfalt mezi jednotlivými vrstvami střechy zajišťuje dokonalý přenos zatížení v tlaku, ale i v tahu.
U správně provedené kompaktní skladby (s celoplošně natavenou hydroizolací) nemůže dojít díky vodotěsnosti celého střešního systému k většímu poškození střechy ani v případě poškození hydroizolační vrstvy (například při výstavbě vozovky). Případná porucha hydroizolace se projeví lokálním vymrznutím pěnového skla a následným drobným prosáknutím vlhkosti do interiéru. Rychlost vymrzání pěnového skla je v případě takové lokální poruchy velmi pomalá - cca 2 mm za 1 mrazový cyklus. Podle místa průsaku lze poruchu přesně lokalizovat, což je u jiných střech se skrytou hydroizolací velmi obtížné. Tím je možné se při opravě případné drobné poruchy vyhnout mnohem rozsáhlejšímu poškození střechy. Velikost případné poruchy v kompaktní skladbě se pohybuje v řádu decimetrů a poškozenou část je možné velmi jednoduše, rychle a levně opravit.
Využití pěnového skla v provozních střechách
Pojem „provozní střechy“ zahrnuje střechy pochozí, pojezdné, střešní parkoviště, střešní zahrady, heliporty apod. Pro všechny typy těchto střech je kompaktní skladba ideálním základem.
Čtěte také: Radon a asfaltová izolace
Pochozí střechy
Provoz na pochozí střeše pro tepelnou izolaci z pěnového skla nepředstavuje vysoké zatížení. Pro pochozí střechy obvykle postačí pěnové sklo s nižší pevností v tlaku (např. FOAMGLAS® T4 -0,7 MPa). Základem skladeb pochozích střech je výše popsaná kompaktní skladba. Hydroizolaci je pouze nutno chránit pochozí vrstvou proti poškození provozem. Pochozí vrstva může být tvořena různými typy dlažeb (do písku, na terče, zámkovou apod.), betonovým potěrem, asfaltovým kobercem nebo jiným speciálním povrchem (sportovní povrchy apod.).
Pojezdné střechy
Pojížděné ploché střechy kladou vysoké nároky na kvalitu materiálů i způsob provedení. Kompaktní skladba z pěnového skla tvoří velmi tuhý podklad pro betonovou vozovku. Ve srovnání např. s extrudovaným polystyrenem umožňuje tuhost pěnového skla výrazně snížit tloušťku i vyztužení vozovky a tím současně odlehčit nosnou konstrukci, která tak může být navržena subtilnější. Kompaktní skladba z pěnového skla je více odolná po stránce chemické (úniky ropných produktů na parkovištích) i z hlediska nežádoucí vegetace. Varianty betonových vozovek se podle zatížení pohybují od desek z prostého betonu vyztužených jednou sítí proti smršťování betonu až po masivně vyztužené železobetonové desky ze speciálních betonů. Mezi střechami konstruovanými na kompaktní skladbě z pěnového skla nejsou výjimkou ani střechy pojížděné vozidly o váze 60 tun (Škoda Mladá Boleslav) nebo přistávací plochy pro těžké vojenské vrtulníky (Ústřední vojenská nemocnice v Praze, nemocnice v Novém Městě na Moravě či v Brně).
Mezi betonovou vozovkou a kompaktní skladbou se vždy vytváří separační vrstva (např. 2×PE fólie), v případě silněji armovaných desek se doporučuje navíc provedení cementového potěru chránícího hydroizolaci před poškozením. Betonová vozovka musí být plošně rozdilatována. Na kompaktní skladbě lze provést i další typy vozovek (zámková dlažba, dlažba na podložkách, litý asfalt).
Rampy
Mezi specifické pojížděné konstrukce patří rampy ve vnějším prostředí. Protože je u nich nutné zajistit celoroční provoz, je často do betonové vozovky ramp zabudován vytápěcí systém. V případě ramp jsou jednoznačně vhodné pouze železobetonové vozovky. Ve srovnání s prakticky vodorovnou pojížděnou střechou je do vozovky rampy vnášeno výrazné namáhání ve směru rovnoběžném s hydroizolací. Stejně tak, jako v ploše střechy, musí i na rampě být betonová vozovka pravidelně rozdilatována. Aby nedošlo ke „sklouznutí“ všech dilatačních celků ke spodní hraně rampy je nutné vytvořit pro každý dilatační celek spolehlivé kotvení.
Heliporty
Kompaktní skladba střešního heliportu se prakticky shoduje s výše popsanými železobetonovými vozovkami pro vyšší zatížení. Při výpočtech je nutné uvažovat vyšší dynamické účinky od dosedajících strojů a pro toto krátkodobé zatížení se velmi pozitivně projevuje „nepružnost“ kompaktní skladby. Při krátkodobém působení vyššího zatížení nedochází k dotvarování (creepu) asfaltového lože v kompaktní skladbě, a proto lze uvažovat i vyšší modul pružnosti souvrství než při působení dlouhodobého zatížení. Pěnovým sklem jsou v České republice izolovány heliporty na Vojenské nemocnici v Praze Střešovicích, Fakultní dětské nemocnici v Brně a nemocnici v Novém městě na Moravě.
Další využití
Pokud vlastníte garáž na auto ve svahu nebo sklípek na zahradě vedle domu, který potřebujete tepelně izolovat, pěnové sklo je, vzhledem ke své nenasákavosti a schopností tvarově se přizpůsobit jakémukoli povrchu, vhodným řešením. Pokud je nutné tepelně izolovat nádrž, která je plná po celý rok a z jakéhokoli technického problému nemůže být instalována v nezámrzné hloubce, je vhodné použití tepelné izolace právě z pěnoskla. Nádrže mají profilovaný povrch, který by se těžce izoloval deskovými nebo jinými obdobnými konvenčními tepelnými izolanty. Uvádí se také, že pěnosklo je vhodné pro obsyp bazénů. Pokud však bazén není v provozu celoročně, tepelná izolace není zapotřebí. Je možné jej využít sice pro vyrovnání podkladu a obsyp stěn bazénu, ale je nutné si uvědomit, že cena pěnoskla je 2 - 3 vyšší než u obyčejného kamenného štěrku.
Cena a dostupnost pěnového skla
Pěnové sklo se vyrábí ve dvou hlavních formách: sypané (granulát) a v deskách. Pěnosklo Refaglass, člen skupiny Recifa, na trh dodává granulované pěnosklo ve čtyřech různých frakcích: 0-4; 4-16;16-32 a 0-63. Pěnové sklo A-Glass dodává na trh firma A-GLASS Recycling s.r.o. Cena pěnového granulovaného skla se pohybuje okolo 1300 - 1500 Kč/m³. K izolaci podlahy na terénu stačí 20-30 cm tlustá vrstva pěnoskla, pro pasivní domy se doporučuje optimálně 40 cm vrstva pěnoskla. Cena zaizolování je tak velmi jednoduché spočítat na základě potřebného objemu. Pěnosklo se ale při pokládce do výkopu musí hutnit. Koeficient zhutnění je 1,1 - 1,3, tzn., že vypočtený objem pěnoskla je nutné vynásobit tímto koeficientem pro získání skutečně potřebného objemu pěnoskla.
V současné době se cena pěnoskla ve formě desek pro tepelné izolace pohybuje kolem 15 000 kč/m³. Z uvedených parametrů vyplývá, že pěnosklo, pro svou finanční náročnost, není materiálem pro kompletní tepelné izolace každé stavby a pro každého. Jeho použití je velmi vhodné pro izolace věnců, jako desek pro založení zdiva na základové konstrukci.
Pěnosklo bylo do konce 80tých let vyráběno i v tehdejším Československu, nyní se výroba díky možnosti zpracování odpadu opět vrátila i do ČR a pěnosklo se tímto stalo cenově dostupnější. FOAMGLAS® je účinná tepelná izolace ve formě bloků a desek, která je vyrobena z vybraného recyklovaného skla a dalších běžně se vyskytujících přírodních surovin. Bloky a desky tepelné izolace Foamglas jsou lehké, dobře se s nimi pracuje, snadno se řežou a brousí.
Přehled vlastností pěnového skla
Následující tabulka shrnuje klíčové vlastnosti pěnového skla:
| Vlastnost | Popis | Hodnota/Kategorie |
|---|---|---|
| Původ | Vyrobeno ze 100% recyklovaného skla | Ekologické |
| Tepelná vodivost (λ) | Součinitel tepelné vodivosti | 0,038 - 0,049 Wm-1K-1 |
| Nehořlavost | Absolutní odolnost vůči ohni | Třída A1 (dle EN 13501) |
| Vodotěsnost | Nenasákavý materiál | 100% |
| Parotěsnost | Zabraňuje prostupu vodní páry | Vysoký difúzní odpor (µ = 70 000 - 700 000) |
| Pevnost v tlaku | Vysoká odolnost proti stlačení | Až 0,9 MPa (dle typu) |
| Odolnost vůči chemikáliím | Odolné vůči ropným produktům, solím apod. | Vysoká |
| Odolnost vůči biologickým vlivům | Nepodléhá hnilobě, plísním, škůdcům | Vysoká |
| Životnost | Dlouhodobě stabilní a bezpečný materiál | Výjimečná |
tags: #izolace #strechy #penoslkem