Zateplení domu je klíčové pro dosažení tepelné pohody a minimalizaci nákladů na vytápění. Jedním z nejčastěji používaných izolantů pro zateplení domu je polystyren. Při výběru tepelné izolace je důležité zohlednit řadu faktorů, jako je tepelná vodivost, vzduchová neprůzvučnost, hořlavost, akumulace tepla, pevnost, nasákavost, odolnost proti UV záření, snadnost a rychlost montáže, hmotnost a v neposlední řadě cena. Žádný izolant není univerzální a vždy je potřeba při jeho výběru zohlednit, kde a jak bude izolant použit a kolik jsme ochotni za něj zaplatit.
Co je součinitel tepelné vodivosti (lambda)?
Klíčovou měrou pro porovnání tepelných vlastností materiálů slouží součinitel tepelné vodivosti. Tato hodnota, vyjádřená ve wattech (W) na metr krát kelvin (W/m·K) a označovaná řeckým písmenem lambda (λ), umožňuje objektivní srovnání izolačních materiálů. Čím nižší je hodnota součinitele tepelné vodivosti, tím lépe materiál izoluje. Polystyren je nejčastěji používaným izolantem pro zateplení domu. 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.
Tepelná vodivost lambda EPS je klíčový parametr, který udává, jak dobře pěnový polystyren EPS brání úniku tepla. V praxi to znamená, že EPS s nízkou tepelnou vodivostí lambda umožňuje dosáhnout vysokého tepelného odporu konstrukce při menší tloušťce izolace. Díky tomu je pěnový polystyren EPS ideální pro zateplení fasád, střech, podlah, soklů i základů, kde pomáhá snižovat tepelné ztráty budovy, náklady na vytápění a zvyšuje celkový komfort v interiéru. Tepelná vodivost lambda EPS je také důležitá pro návrh energeticky úsporných a pasivních domů. Projektanti ji používají při výpočtech součinitele prostupu tepla konstrukcí, aby mohli přesně určit potřebnou tloušťku izolace. Pozitivní je i environmentální stránka. EPS s nízkou tepelnou vodivostí lambda přispívá k výraznému snížení spotřeby energie na vytápění a chlazení, a tím i ke snížení emisí CO₂ během provozu budovy. V oblasti obalů a logistických řešení tepelná vodivost lambda EPS zajišťuje výbornou tepelnou stabilitu balených výrobků. Tepelná vodivost lambda EPS je tedy zásadním ukazatelem kvality izolačních a obalových výrobků z pěnového polystyrenu.
Typy polystyrenu a jejich aplikace
Expandovaný polystyren existuje ve více variantách, z nichž každá je určena pro specifické aplikace. Označení S je určeno pro stabilizované zateplení plochých střech, Z označuje základní použití pro zateplení podlah a F je určeno pro fasádní zateplení. Fasádní polystyren se dále dělí do dvou variant: 70F a 100F. Číslo udává napětí v tlaku při deformaci 10° v kilopascálech (kPa). Tyto varianty se liší i ve svých izolačních vlastnostech, objemové hmotnosti a faktoru difúzního odporu.
Fasádní polystyren
- EPS 70F: Nejznámější fasádní polystyren je ten s označením EPS 70F. U českých výrobců má součinitel tepelné vodivosti 0,039 W/mK. Je vhodný pro zateplení novostaveb, rekonstrukcí, bytových a panelových domů. Pro funkční zateplení fasády se doporučuje zvolit minimální sílu izolace 8 cm. Vyrábí se v rozměrech 500x1000 mm v tloušťkách 10-300mm.
- Šedý fasádní polystyren: 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 nejúčinnější 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 se doporučuje 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 je doporučován náročným klientům, kteří kladou důraz na precizní zateplení. Upozorňujeme, že díky svému složení je nutno použít lepící stěrky odpovídající kvality.
- Baumit Open: 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.
- Baumit Open Reflect: 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.
- Weber EPS-F Clima Rda a SD: Mezi paropropustné polystyreny se řadí i fasádní polystyren Weber EPS-F Clima Rda a SD. Skladba fasádních 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.
Podlahový polystyren
- EPS 100Z: Pro zateplení podlahy v novostavbách je nejběžněji používán bílý podlahový polystyren s označením EPS 100Z. Dále je použitelný na šikmé střechy nad krokvemi, běžně zatížené podlahy, obvodové stěny pod terénem s izolací proti vodě.
- Styrotherm PLUS 100: 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.
- Styrofloor: 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.
- EPS 80: Polystyren EPS 80 obvykle odolá tlaku až 2,4 tuny na metr čtvereční. Jeho hodnota lambda je přibližně 0,038 W/mK. Pokud plánujete zateplovat standardní obytný prostor, který nebude vystaven velkému zatížení, bude pevnost EPS 80 dostatečná.
- EPS 150 a EPS 200: V případě vrstvy silnější než 20 cm, nebo velmi těžkého zatížení (parkoviště, garáže), je nutné zvolit EPS 150 nebo i EPS 200.
Stropní polystyren
- EPS 70Z, S nebo F: 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.
- EPS 100S nebo Z: 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.
- Styrotherm PLUS 100: 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:
Čtěte také: Vše o pálené cihle
- 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.
Porovnání polystyrenu a minerální vaty
Při rozhodování, jaký materiál použít pro zateplení fasády, se často setkávají dva hlavní konkurenti: minerální vata a expandovaný polystyren (EPS).
Tepelně izolační vlastnosti
Minerální vata a polystyren, nejběžněji používané materiály pro kontaktní zateplení fasád v České republice, vykazují relativně podobné hodnoty tepelné vodivosti. Tyto hodnoty se typicky pohybují mezi 0,032 až 0,038 W/m·K.
Šedý polystyren izoluje o 15 - 20 % lépe než bílý polystyren, což umožňuje použití tenčí izolace při zachování tepelných vlastností. Jeho tepelná vodivost se pohybuje kolem lambda = 0,031 - 0,032 W/(mK). Přidáním přímesi grafitu se zlepšují tepelné vlastnosti, které absorbuje a reflektuje tepelné záření, což snižuje tepelné ztráty.
Hořlavost
Fasádní polystyren, spadající do třídy E, patří mezi hořlavé materiály, které mohou přispět k rozšíření požáru. Přestože se do něj přidávají zpomalovače hoření, není to záruka jeho nehořlavosti. Naopak, certifikovaný systém ETICS s EPS lze klasifikovat do třídy reakce na oheň B. Minerální vata je vyrobena z anorganických materiálů, jako je kámen nebo sklo, což ji činí přirozeně nehořlavou. Patří do třídy reakce na oheň A1 nebo A2, což znamená, že nepřispívá k šíření požáru a kouře. Podle zákona musí být fasádní minerální vata povinně používána pro zateplení budov s výškou nad 22,5 metru.
Čtěte také: Více o Ytong Lambda YQ
Paropropustnost
Faktor difuzního odporu, vyjádřený řeckým písmenem mí (μ), je klíčovým ukazatelem pro vyhodnocení, jak dobře materiál propouští vodní páry. Čím nižší je hodnota faktoru difúzního odporu, tím lépe materiál "dýchá", tj. propouští vodní páry.
- Minerální vata: Fasádní minerální izolace obvykle dosahuje nejnižší hodnoty faktoru μ = 1, což znamená, že propouští vodní páry velmi efektivně. Minerální vata je schopná postupně odvádět páry mimo budovu, což ji činí vhodnou pro zateplení starších domů nebo domů po sanacích zdiva, aby se zabránilo vzniku plísní a snížení tepelněizolačních vlastností. Je vhodná pro zateplení novostaveb i dodatečné zateplení starších bytových domů: cihlových i panelových. Minerální vata by se neměla dostávat do prodlouženého kontaktu s vodou, protože by mohla absorbovat vlhkost z okolí. Z tohoto důvodu není vhodné používat ji například v soklové části domu, kde by mohla být vystavena vlhkosti ze země.
- Polystyren: Polystyren s faktorem difúzního odporu μ = 20 - 70 se nehodí pro difúzně otevřené konstrukce.
Odolnost a manipulace
- Polystyren: Pěnový polystyren je známý svou lehkostí, což usnadňuje jeho manipulaci a instalaci. Tvarová stabilita a snadná opracovatelnost jsou další výhody tohoto materiálu. Při nevhodné manipulaci je křehký a náchylný k mechanickému poškození. Nicméně, jeho náchylnost k degradaci pod vlivem slunečního záření a vyšších teplot je nespornou nevýhodou. Tmavá barva šedého polystyrenu lépe absorbuje sluneční záření a dokáže se zahřát na vyšší teplotu než povrch bílého polystyrenu. Teplotní odolnost šedého polystyrenu je do 70 °C. Při dlouhodobém působení vyšší teploty dochází k degradaci materiálu.
- Minerální vata: Minerální vata je vyrobena z přírodních surovin, jako je sklo nebo vyvřelých hornin: diabasu, čediče a dolomitu, což z ní dělá nehořlavý ekologický izolant. Minerální vata odolává UV záření a vodě, což zjednodušuje její skladování a aplikaci. Stačí ji překrýt plachtou. Dodává se jako hydrofobizovaná, tedy odpuzující vodu, lze ji tedy bez obav aplikovat i za vlhkého počasí. Díky vyšší hustotě poskytuje vynikající akustické vlastnosti o 2 dB, což je ideální pro odhlučňování staveb.
Tloušťka izolace a rosný bod
Tloušťku tepelné izolace obvodové stěny nelze jednoznačně určit. Tloušťku je potřeba spočítat tepelně technickým výpočtem, který počítá s tloušťkou stávající obvodové konstrukce a jejími tepelně technickými vlastnostmi. Také záleží na tom, jaký polystyren bude použit a jaké jsou kladeny normové požadavky na danou konstrukci. Čím je zeď tenčí, tím více se rosné bod posunuje do ní. Z logiky věci mi vychází, že čím nižší je tloušťka zdi, tím více by se měl rosný bod posunovat "do polystyrenu". Při tloušťce 15 cm pálené cihly by 15 cm polystyrenu mělo stačit na to, aby se rosný bod posunul do polystyrenu.
Dle technických listů výrobků izoluje šedý polystyren o cca 15 - 20 % lépe než obyčejný polystyren bílý. V praxi to znamená, že na zateplení stěny lze použít menší tloušťku izolace a tepelně izolační schopnost konstrukce přitom zůstane zachovaná. Součinitel tepelné vodivosti šedého polystyrenu je lambda = 0,031 - 0,032 W/(mK). Lepších vlastností je dosaženo přidáním grafitu namletého na nanočástice vyplňující pevnou fázi polystyrenu. Tento grafitový prášek vytvoří na povrch polystyrenových kuliček membránu, která slouží jako tzv. tepelná clona.
Pokud budeme uvažovat s ukázkovým příkladem zateplení cihlové stěny tl. 450 mm, tak izolace z bílého polystyrenu EPS 70F tl. 140 mm stojí přibližně 165 - 195 Kč/m2 a izolace z šedého polystyrenu tl. 100 mm stojí cca 160 - 165 Kč/m2. V porovnání s minerální vatou, jejíž cena se pohybuje kolem 82 Kč/m² až 400 Kč/m², může být cena polystyrenu konkurenceschopnější.
Experimentální srovnání tepelných izolací
Pro lepší ilustraci tepelně izolačních vlastností různých materiálů byly provedeny experimenty s cílem porovnat bílý fasádní polystyren 70F, šedý fasádní polystyren 70F, minerální fasádní izolaci a vícevrstvou reflexní fólii Superfoil SF40. Cílem bylo ukázat, jak se izolace chovají za určitých podmínek a co nejobjektivněji porovnat jejich tepelně izolační vlastnosti.
Čtěte také: Postup zateplení OSB desek
Termoskový test
První experiment simuloval termosku, kdy byly vytvořeny boxy z různých izolantů, do kterých byla vložena horká voda. Předpokládalo se, že teplota vody v boxu s horším izolantem bude klesat rychleji. Ukázalo se, že pokles teploty vody byl u všech boxů prakticky totožný. Z toho bylo vyvozeno, že tímto způsobem kvalitu izolace nelze určit a ani změřit.
Test s konstantní teplotou
Druhý test simuloval zateplený dům, ve kterém se topí na stále stejnou teplotu. Byly stanoveny vnitřní a venkovní teploty (44 °C a 10 °C). Výsledkem byla číselná hodnota, která ukázala, kolik se v boxech protopí energie na udržení stanovené teploty. Opakování testů ve více dnech prokázalo stejné výsledky měření.
Tabulka: Výsledky testu tepelného odporu izolací
| Izolant | Tloušťka | Lambda (W/mK) | Spotřeba (Wh) | Rozdíl oproti EPS bílému |
|---|---|---|---|---|
| EPS bílý | 40 mm | 0,039 | 20,02 | 0% (nejnižší spotřeba) |
| Superfoil | 65 mm | 0,028 | 25,33 | +26,5% |
| EPS šedý | 30 mm | 0,032 | 27,11 | +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 tepelně izolační 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.
Důležité faktory pro výběr polystyrenu
Při výběru polystyrenu nezapomeňte věnovat pozornost také datu výroby. Čerstvost je klíčová a přímo ovlivňuje izolační vlastnosti výrobku. Je nesmírně důležité, aby šedé polystyrenové desky byly správně skladovány! Jejich teplotní odolnost je omezena na 70°C a dlouhodobé vystavení vyšším teplotám může způsobit degradaci materiálu. Při výběru polystyrenu nezohledňujte pouze cenu, ale i jeho zamýšlené použití a technické parametry. Vždy zvažte skutečné podmínky použití a potenciální zatížení. Vyberte tepelnou izolaci, která nejlépe vyhovuje vašim potřebám a požadavkům vašeho projektu zateplení.
tags: #lambda #zatepleni #15 #cm #polystyren #informace