Při výběru materiálu pro zateplení fasády bytového či rodinného domu je nejčastější volbou minerální vata anebo polystyren (EPS). Každý tepelný izolant má celou řadu lepších či horších vlastností. Mezi základní vlastnosti patří tepelná vodivost, vzduchová neprůzvučnost, hořlavost, akumulace tepla, pevnost, nasákavost, odolnost proti UV záření, snadnost a rychlost montáže, hmotnost a v neposlední řadě cena.
Pro objektivní srovnání vaty a polystyrenu je třeba porovnat jejich klíčové vlastnosti: tepelněizolační (součinitel tepelné vodivosti), nehořlavost (třídu reakce na oheň), prodyšnost (faktor difuzního odporu), mechanické vlastnosti (pevnost, stabilita, odolnost vůči UV záření), pracnost aplikace a samozřejmě cenu. Žádný izolant není univerzální a vždy je potřeba při jeho výběru zohlednit to, kde a jak bude izolant použit a kolik jsme ochotni za něj zaplatit.
Tepelněizolační Vlastnosti
Tepelný izolant je materiál, který špatně vede teplo, to znamená, že má nízkou tepelnou vodivost. Veličina, která umožňuje objektivní srovnání, se proto nazývá součinitel tepelné vodivosti, který se značí řeckým písmenem lambda (λ). Čím nižší je hodnota tepelné vodivosti, tím lépe materiál izoluje. Tepelná vodivost minerální vaty a polystyrenu je poměrně vyrovnaná. Lambda se pohybuje mezi 0,032-0,038 W/m·K.
Pěnová hmota polystyrenu se skládá asi ze 2 % polystyrenu a 98 % vzduchu. Vzduch uzavřený v kuličkách plní funkci tepelného izolantu. Většina izolací funguje na principu vzduchové izolace, kdy hlavním izolantem je všudypřítomný vzduch, který je uzavřený ve struktuře izolantu (např. polystyren, minerální vata, aerogel) a je tak omezeno vedení a proudění tepla. V případě šedého polystyrenu či reflexních fólií je díky reflexi omezena i třetí složka tepla a tím je sálání.
Bílý fasádní polystyren (EPS) i minerální izolace (MW) izolují teplo zhruba stejně. Z pohledu tepelně-izolačních vlastností jsou oba materiály víceméně srovnatelné. Je na každém čtenáři, jak změřená data vyhodnotí.
Čtěte také: Průvodce kročejovou izolací
Akustické Vlastnosti
U akustických vlastností se ale hodnoty už liší. Minerální vata je totiž těžší a hutnější než EPS, a tak i lépe tlumí hluk přicházející zvenčí. Odborně řečeno: má lepší vzduchovou neprůzvučnost. Minerální vata výborně pohlcuje a tlumí hluk z ulice. To je unikátní vlastnost minerální vaty: efektivně brání průniku hluku z venčí do interiéru.
Fasáda zateplená minerální vatou v tloušťce 200 mm zlepšuje akustické vlastnosti stěny, resp. její vzduchovou neprůzvučnost o 2 dB. Oproti tomu fasádní polystyren akustické vlastnosti zhoršuje o 4 dB. Fasádní minerální vata na fasádě zlepšuje její akustické vlastnosti o 2 dB. Polystyren je naopak o 4dB zhoršuje. Věděli jste, že když se změní vzduchová neprůzvučnost o 3dB, vnímáme to jako 50% změnu v hlasitosti? Tedy daný zvuk se nám zdá buď o 50 % hlučnější nebo o 50 % tišší.
Pro porovnání účinku kročejové izolace je důležité sledovat hodnotu Ln,w při celé konstrukci stropu, což je index kročejového zvuku po akustické úpravě. Čím je Ln,w NIŽŠÍ, tím má podlaha/strop vyšší kročejovou neprůzvučnost. Při hodnotě pod 50 dB už hovoříme o velmi dobře odhlučněné podlaze. Chceme-li samostatně porovnat materiály, pak ideálně přes ukazatel ∆Lw, což je index zlepšení kročejového hluku po úpravě. Při těžkých podlahách (betonových), se běžné materiály (např. z minerální vlny), pohybují na úrovni ∆Lw 23-27 dB. Čím je ∆Lw VYŠŠÍ tím lépe.
Protipožární Vlastnosti
Pokud je fasáda z hořlavých materiálů, požár se může po fasádě budovy šířit velmi rychle. Proto je třeba věnovat hořlavosti, respektive třídě reakce na oheň, maximální pozornost. Obzvlášť pak v interiéru stavby je důležité vybírat nehořlavé materiály. Největším zabijákem není samotný oheň, ale jedovatý kouř, který produkují umělé izolační materiály.
Minerální vata patří do třídy reakce na oheň A1 nebo A2, tedy mezi nehořlavé materiály, které nepřispívají k růstu požáru a vývoji kouře. Fasádní polystyren patří do třídy E, tedy mezi hořlavé výrobky, které značně přispívají k vývoji požáru. Z protipožárních důvodů se do polystyrenu přidávají zpomalovače (retardéry) hoření, aby byly tzv. samozhášivé. Ale pozor: samozhášivé neznamená nehořlavé! Znamená to pouze, že pokud se oddálí zdroj plamene od materiálu, plamen zhasne, což je například v případě požáru fasády nebo střechy nemožné.
Čtěte také: Montáž kročejové izolace pod OSB: Postup krok za krokem
Certifikovaný systém ETICS s EPS, který je opatřený povrchovou vrstvou (omítkou) lze pak klasifikovat do třídy reakce na oheň B. Minerální vata oproti tomu patří do třídy reakce na oheň A1 nebo A2, tedy mezi nehořlavé materiály, které nepřispívají k růstu požáru a vývoji kouře. Výhradně fasádní minerální vata se proto musí ze zákona používat pro zateplení budov s výškou nad 22,5 m požární výšky. U budov s požární výškou v rozmezí 12 - 22,5 m se musí aplikovat protipožární pásy z minerální izolace. Budovy do 12 m požární výšky musí mít zabezpečený alespoň sokl zateplovacího systému. Nehořlavé zateplení z minerální vaty se používá například i na domovech seniorů, nemocnicích, nebo školkách.
Paropropustnost
Prodyšnost minerální vaty a polystyrenu je ale rozdílná. Prodyšnost či paropropustnost materiálu vyjadřuje faktor difuzního odporu označovaný řeckým písmenem mí (μ). Tato bezrozměrná veličina vyjadřuje, kolikrát lépe propouští vodní páru nehybná vrstva vzduchu než stejná tloušťka daného materiálu. Pro vzduch je tedy faktor μ = 1. Fasádní minerální izolace s μ = 1 má nejnižší difuzní odpor, takže dobře propouští vodní páry. Výhodou vyšší paropropustnosti izolantu a finální povrchové úpravy, nejčastěji omítky, je zabránění kondenzaci vodních par. Minerální vata se proto obzvlášť hodí pro zateplení starších domů, domů po sanacích zdiva či jako prevence odvádění vlhkosti z budovy do budoucna. Pokud zateplujete starší a vlhkou stavbu, sáhněte spíš po minerální vatě. Minerální vata se dodává hydrofobizovaná, tedy odpuzující vodu. Schopnost propouštět vodu je ale výhodná z hlediska propustnosti par z interiéru. Případné navlhnutí vaty v průběhu zateplení nevadí, voda se ze struktury materiálu snadno vypaří. Nicméně vata by neměla přijít do delšího kontaktu s vodou, proto se nedává například do soklové části domu, kde by vata mohla navlhnout od země. V těchto místech musí být použit nenasákavý tzv. extrudovaný polystyren.
Mechanické Vlastnosti a Manipulace
Bílý fasádní polystyren je lehký, tvarově stabilní, v závislosti na typu výrobku do určité míry odolný proti stlačení a s nízkou nasákavostí, dobře se s ním pracuje, řeže a tvaruje. Je hygienicky nezávadný. Jeho ukotvení je snazší. Existují zateplovací systémy, kde se polystyren kotví pouhým lepením. Při montáži se navíc EPS snadněji opracovává a manipulace s ním nevyžaduje použití zvláštních ochranných pomůcek.
Fasádní polystyren špatně snáší sluneční (UV) záření. Při vystavení slunci během jeho aplikace delším než 14 dní dochází k jeho degradaci: předčasnému stárnutí polystyrenu a postupnému ubývání. To se projevuje vznikem nažloutlého drolivého povrchu polystyrenu, který je nutné zbrousit, aby byl povrch pevný a soudržný. Polystyren také degraduje (sublimuje), při dlouhodobém vystavení teplotám nad 85 °C. Vyšší teplota způsobuje uvolnění vzduchu ze struktur polystyrenu a následnou ztrátu objemu. V praxi to znamená neaplikovat polystyren tam, kde by mohlo být vyšších teplot dosaženo například vlivem intenzivního slunečního záření. Balení s deskami EPS je třeba také správně skladovat a to v suchých, krytých a větratelných skladech, popř. přístřešcích. Při manipulaci je nutné izolant chránit před mechanickým poškozením, zejména rohy a hrany desek. Desky je při skladování nutno zajistit před působením silného větru.
Minerální izolace se v praxi prodává ve formě kamenné nebo skelné vaty (vlny), která ve svých strukturách udržuje vzduch. Kamenná vlna se obyčejně dodává formou izolačních desek, které lze snadno opracovávat, lepit a kotvit k fasádě nebo do prostor střechy. Skelná vata se nejčastěji dodává srolovaná v rolích a následně se aplikuje nejčastěji do šikmých střech, příček a podhledů. Kamenná a skelná vata je oproti polystyrenu těžší a hutnější, je tvarově stabilní, lze snadno řezat, zvlášť ve formě vaty dobře vyplňuje duté prostory, například mezi krokvemi. Vlákna vaty jsou nehořlavá a nemění svoji strukturu ani je naprosto odolná vůči UV záření. Vatu tedy není třeba aplikaci chránit před sluncem tak jako v případě polystyrenu. Minerální vata se snadno skladuje, stačí ji překrýt plachtou. Minerální vata nevyžaduje speciální uskladnění. Před aplikací je třeba vatu pouze skladovat v suchu, k uskladnění však postačí balíky zakrýt nepromokavou plachtou. Vlnu není třeba chránit před sluncem či vyššími venkovními teplotami, odolává UV záření a vyšším teplotám.
Čtěte také: Beton a kročejová izolace
Cena a Pracnost Aplikace
Při zateplování domu je třeba mít na mysli, že cena izolantu představuje jen asi třetinu nebo čtvrtinu z celkových nákladů na zateplení. Nejdražší je na zateplování cena práce v kombinaci s dalšími materiály potřebnými pro realizaci fasády jako je lepidlo, perlinka, omítka. Další náklady je potřeba započítat na zpracování projektu, lešení, oplechování, úpravu hromosvodu a jiné související práce.
Proto by investor měl vybírat na základě užitných vlastností, nikoli ceny samotného materiálu. Rovněž se nevyplatí šetřit na tloušťce izolantu, protože v celkových nákladech je taková úspora naprosto zanedbatelná. Správná tloušťka izolace je alespoň 18 cm. Ceny zateplení minerální vatou a polystyrenu porovnávejte při stejných tloušťkách a vždy v kontextu celkové ceny realizace, tedy včetně práce. Nikdy neporovnávejte jen cenu materiálu. Je levnější.
Orientační srovnání cen izolantů (bez DPH)
| Druh izolantu | Cena za m² (tl. 120 mm) | Cena za m² (tl. 160 mm) | Cena za m² (tl. 200 mm) |
|---|---|---|---|
| Polystyren (EPS) | cca 150-200 Kč | cca 200-250 Kč | cca 250-300 Kč |
| Minerální vata | cca 250-350 Kč | cca 350-450 Kč | cca 450-550 Kč |
Poznámka: Ceny jsou orientační a mohou se lišit v závislosti na výrobci a dodavateli. Údaje o cenách jsou uvedeny pro představu.
Ekologické Aspekty
Při volbě materiálu pro zateplení fasády je důležité brát v potaz nejen tepelně-izolační parametry, ale zohledňovat i jeho environmentální dopady. Nejčastěji používanými materiály na českém trhu jsou pěnový polystyren (EPS) a minerální vata. Pokud sledujeme pouze fázi výroby daných izolačních materiálů, lze tvrdit, že polystyren má 3x nižší uhlíkovou stopu než minerální vata. Hodnotíme-li materiály z hlediska celého životního cyklu tzn. výroba, užívaní, dekonstrukce a další využití, můžeme říct, že polystyren má až 9x nižší uhlíkovou stopu než minerální vata.
Zásadní rozdíl mezi oběma izolanty vzniká už při výrobě. EPS je materiál s velmi nízkou hustotou - tvoří ho z 98 % vzduch - a jeho výroba nevyžaduje extrémní teploty. Výsledkem je výrazný rozdíl v množství spotřebovaných emisí. Výroba 1 m² izolace o tloušťce 10 cm generuje přibližně 8,7 kg CO₂ u EPS, zatímco u kamenné vaty je to až 26,5 kg CO₂.
EPS je velmi lehký materiál, což výrazně snižuje dopravní nároky. Na stejné množství objemové izolace je potřeba převézt až 10x menší hmotnost než u minerální vaty. Balík EPS 70 F (0,25 m3 1000 x 500 x 500 mm) váží přibližně 3,5 kg, kdežto balík dvou desek MW TR10 (0,24 m3 1000 x 600 x 400 mm) váží cca 24 kg. Minerální vata je až 10x těžší izolant než pěnový polystyren, manipulace s materiálem na stavbách i samotná aplikace na fasádu je tedy pro stavební firmy značně obtížnější.
V Česku funguje již poměrně dlouhou dobu systém recyklace obalového ale i stavebního polystyrenu, který zahrnuje sběr, třídění, zpracování a znovuvyužití. EPS je 100% recyklovatelný materiál, po jeho sběru může dojít k mechanickému drcení a opětovnému využití nebo chemickému přepracování na novou surovinu. Pokud recyklace není možná, z pravidla, když je materiál těžce znečištěn, lze EPS energeticky využít díky jeho vysoké výhřevnosti. Oproti tomu minerální vata je nerecyklovatelná, žádný systém sběru použité minerální vaty neexistuje a většinou tak končí na skládkách. Data z environmentálních hodnocení potvrzují, že z hlediska uhlíkové stopy a energetických nároků za celý životní cyklus zateplovacího materiálu vychází pěnový polystyren výrazně příznivěji než minerální vata.
Srovnávací testy izolací
Rozhodli jsme se, že izolace podrobíme měření a tím našim čtenářům lépe ukážeme, jak si která izolace vede v různých podmínkách. Při testu bylo potřeba zajistit prostředí respektující přírodních zákony, aby nedocházelo ke zkreslování výsledků u různých typů izolací. Pro testování byly použity následující materiály: běžný bílý fasádní polystyren 70F, šedý fasádní polystyren 70F, minerální fasádní izolace. Bílý polystyrén je nejběžnější a zároveň cenově nejdostupnější tepelná izolace. Sourozencem bílého polystyrenu je polystyren šedý, kde je rozdíl pouze v příměsi grafitu, který by měl díky reflexi grafitu ještě zlepšit tepelněizolační vlastnosti běžného polystyrenu.
Experiment "Termoska"
K prvnímu experimentu nás inspirovala klasická termoska. Tento experiment se zdál jednoduchý, lehce realizovatelný a porovnatelný. Princip spočíval v tom, že se vytvoří box z izolantu, který bude simulovat termosku a do něj se vloží ohřátá voda o určité hmotnosti a teplotě. Box, ve kterém ohřátá voda vychladne nejrychleji, bude mít nejhorší tepelně izolační vlastnosti. Byly vytvořeny 4 boxy o vnějších rozměrech 35 x 35 x 53 cm z výše vyjmenovaných izolantů. Předpokládali jsme, že teplota vody v boxu s horším izolantem bude klesat rychleji, než v boxu s izolantem lepším. Ukázalo se, že pokles teploty vody byl u všech boxů prakticky totožný. Vyvodili jsme z toho, že tímto způsobem kvalitu izolace nelze určit a ani změřit.
Experiment "Zateplený dům"
Zadáním druhého testu bylo simulovat zateplený dům, ve kterém se topí na stále stejnou teplotu. Při návrhu tepelné obálky domu se obvykle počítá s výpočtovou teplotou venku (-12 °C, popř. -15 °C) a vevnitř (+20 °C). Rozdíl je tedy 32 °C, respektive 35 °C. Stejný teplotní rozdíl byl stanoven i pro náš experiment. K okolní venkovní teplotě boxů cca 10 °C, bylo přičteno 34 °C. V testu je tedy počítáno s vnitřní teplotou 44 °C a venkovní 10 °C. Výsledkem bude číselná hodnota, která nám ukáže, kolik se v boxech protopí energie na udržení stanovené teploty. Při tepelném nátopu boxů se ihned ukázalo, jak který izolant akumuluje. Zatímco u polystyrenových boxů šla teplota velmi rychle nahoru, tak u minerální vaty už toto tempo bylo pomalejší, ale rozdíl nebyl dramatický. Naměřené výsledky byly na rozdíl od prvního testu „termoska“ rozdílné a tím pádem i průkaznější. Opakování testů ve více dnech prokázalo stejné výsledky měření.
Vyhrál bílý polystyren o 26,5% oproti největšímu favoritovi folii Superfoil.
- EPS bílý 40mm, 0,039 --> 20,02 Wh - nejnižší spotřeba
- Superfoil 65mm, 0,028 --> 25,33 Wh - horší o 26,5%
- EPS šedý 30mm, 0,032 --> 27,11 Wh - horší o 36,4%
Předpoklad byl, že vzhledem k deklarovaným parametrům, jednoznačně vyhraje Superfoil SF 40 65mm, který měl dosáhnout až cca 3x lepší výsledek než ostatní izolace (na základě R), což se nepotvrdilo. Ani bez problematických spojů se tepelněizolační vlastnosti Superfoil SF40 k deklarovaným hodnotám zdaleka nepřiblížily a dosáhly tak mnohem horšího výsledku, než bylo očekáváno. Ostatní izolanty mezi sebou měly také odchylky oproti očekávání, ale rozdíly nebyly tak propastné.
Doporučení pro výběr
Bílý fasádní polystyren (EPS) i minerální izolace (MW) izolují teplo zhruba stejně. V dalších vlastnostech se ale výrazně liší. Jeden izolant je pevnější a levnější, druhý zase líp tlumí hluk a lépe odvádí vodní páry. Volba tedy závisí na druhu zateplované stavby a na vašich požadavcích. Důležité je zvážit tepelně-izolační vlastnosti, schopnost tlumit hluk, třídu reakce na oheň a paropropustnost. Minerální vata je vhodná pro zateplení novostaveb i dodatečné zateplení starších bytových domů: cihlových i panelových.
tags: #kročejová #izolace #polystyren #minerální #vata #porovnání