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. Chcete zateplit polystyrenem fasádu, či střechu? Pro každý typ konstrukce budete potřebovat jiný.
Typy polystyrenu dle technologie výroby
Základní rozdělení polystyrenu dle výrobního postupu je na polystyren extrudovaný (XPS) a expandovaný (EPS).
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. Výhodou je také snadná opracovatelnost, nízká hmotnost a cenová dostupnost.
Pěnový expandovaný polystyren (EPS) je jedním z nejrozšířenějších tepelně izolačních materiálů. Základní surovinou pro výrobu EPS je zpěňovatelný polystyren, ten vzniká suspenzní polymerací styrenu. Nejčastěji se používá jako tepelná izolace pro fasády, podlahy a ploché střechy.
Čtěte také: Betonové ploty svépomocí
Pěnový polystyren (EPS) má dostatečnou pevnost v tlaku pro běžné stavební aplikace. Pevnost se obvykle pohybuje mezi 70 až 250 kPa, přičemž pro zateplení fasád se nejčastěji používá pěnový polystyren (EPS) s pevností kolem 70 až 80 kPa. Standardní pěnový polystyren používaný na fasády má pevnost v tlaku kolem 70 kPa, zatímco EPS pro podlahy a střechy může mít pevnost v tlaku až 150-200 kPa. Pěnový polystyren (EPS) obsahuje až 98 % vzduchu, což mu propůjčuje velmi nízkou hmotnost. Tato vlastnost přináší řadu výhod, jako je snadná manipulace, rychlá montáž, nízké náklady na přepravu a nízká uhlíková stopa.
V roce 2015 došlo ke zjednodušení v označení polystyrenu. Dřívější dělení na základní (Z) a stabilizovaný (S) polystyren bylo zrušeno, protože dnes jsou vyráběny pouze polystyreny na úrovni stabilizovaných. Stabilizovaný polystyren je upraven tak, že na jeho strukturu a rozměry nemají vliv teplotní výkyvy a také odolává vyšším teplotám než polystyren základní. 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.
Extrudovaný polystyren (XPS)
Druhou používanou technologií výroby polystyrenu je extruze. Extrudovaný polystyren (XPS) se vyrábí vytlačováním taveniny polystyrenu za současného sycení vzpěňovadlem. Extrudovaný polystyren (XPS) vzniká extruzí (vytlačováním) taveniny krystalového polystyrenu za současného sycení vypěňovadlem, které po uvolnění tlaku umožní na konci vytlačovacího zařízení napěnění materiálu.
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 je při stavbě rodinného domu okrajovou záležitostí.
Čtěte také: ROOFTEK: Montážní návod pro asfaltové pásy
Použití polystyrenu dle konstrukce
Výrobci dnes nabízí řadu typů polystyrenu, které mají zlepšené vlastnosti nebo speciální úpravy.
Fasádní polystyren
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. Fasádní polystyren se od ostatních liší přísnější rozměrovou tolerancí, pravoúhlostí. Má také vyšší pevnost v tahu. U fasádního EPS polystyrenu se kladou vysoké nároky zejména na rozměrovou přesnost, aby byla možná pokládka bez mezer, a tedy bez vzniku tepelných mostů.
Zkratka EPS označuje typ polystyrenu, v tomto případě se jedná o polystyren expandovaný. Číslo za tímto označením znamená pevnost desky polystyrenu v tlaku a písmeno F značí kvalitu fasádního polystyrenu. Desky fasádního polystyrenu mají nejvyšší požadavek na přesnost, rovinnost, pravoúhlost a stabilitu tvaru ze všech typů expandovaného polystyrenu. Desky jsou řezány až po stabilizaci polystyrenu z jednoho bloku. Nejčastěji používaným typem fasádního polystyrenu je EPS 70 F, v případě požadavků na větší pevnost v tlaku ESP 100 F. Pevnost v tlaku pro fasádní polystyren je stanovena na základě projektové dokumentace stavby.
Mezi hlavní výhody fasádního polystyrenu patří jeho dobrá zpracovatelnost, snadná aplikace, výborné izolační vlastnosti a ve srovnání s jinými izolačními materiály určenými na termofasády i příznivá cena. Cena fasádního polystyrenu je díky vysokým požadavkům na přesnost a také z kvůli technologickým procesům jeho výroby nejvyšší ze všech typů expandovaného polystyrenu. Proto je neekonomické používat fasádní polystyren pro jiné účely než na vnější izolaci.
Doporučená tloušťka izolace z pěnového polystyrenu pro fasády budov je minimálně 16 cm pro tradiční bílý EPS. To proto, aby byl zajištěn dostatečný tepelný odpor v souladu s platnými normami a aby bylo dosaženo maximálních úspor energie.
Čtěte také: Jak na montáž sádrokartonu?
Cena běžného fasádního polystyrenu EPS 70 F se pohybuje okolo 1100 Kč/m³.
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.
Při použití expandovaného polystyrenu je dobré mít na paměti jeho nevýhody, a to zejména nasákavost. Proto je nutné použít k izolaci a vytvoření kontaktní fasády základového soklu polystyren extrudovaný XPS.
Zcela dostačující pro podlahy v rodinném domě je pevnostní označení 100. Značí pevnost v tlaku 100 kPa při deformaci 10 %. Tato hodnota odpovídá pevnosti 2000 kg/m² při stlačení desky o 2 % - při tloušťce tepelné izolace podlahy 150 mm dojde při zatížení podlahy 2000 kg/m² k deformaci desky na 147 mm. Např. v garážích uvažujeme o označení 150 a výše. Při pokládání polystyrenu je nutné zajistit, aby zatížení polystyrenu bylo celoplošné. Tedy, aby se polystyren pokládal na rovný podklad. Polystyren je možné pokládat rovnou na asfaltový pás bez separační vrstvy. Do podlah s požadavkem na kročejovou neprůzvučnost se používají elastifikované desky s nízkou dynamickou tuhostí. Tyto polystyreny se označují EPS T.
Střešní polystyren
Optimální tloušťka pěnového polystyrenu (EPS) pro střešní izolaci se podle požadavků normy ČSN 730540 pohybuje mezi 20 a 30 cm.
Stabilizované desky pro tepelné izolace konstrukcí s vysokými požadavky na zatížení, např. střešní terasy, průmyslové podlahy apod. Trvalá zatížitelnost v tlaku max. 3 000 kg/m² při def. 2 % s možností lineární interpolace pro zatížení menší. Lambda λD = 0,035 W·m-1·K-1.
Perimetrické a soklové desky
Existují také perimetrické a soklové desky různých barev, které mají nízkou nasákavost a vysokou pevnost v tlaku. Sokl musí být izolován velmi málo nasákavým polystyrenem. Pro tyto aplikace je vhodný tzv. perimetr s ideálním poměrem výkon/cena. Jedná se o polystyren napěňovaný do forem. Díky tomu má velmi malou nasákavost (při úplném ponoření pod 3 %), výbornou mrazuvzdornost a také vysokou pevnost.
Speciální typy polystyrenu
Grafitový polystyren
Vedle tradičních bílých polystyrenových desek tak narazíte například na šedé polystyrenové desky, které mají díky nanočásticím grafitu lepší izolační vlastnosti. Grafitový (šedý) EPS představuje novou generaci stavebně izolačního materiálu. Výrazně lepších izolačních vlastností je dosaženo přídavkem absorbéru infračerveného záření (např. grafitových částic) do základní matrice pěnového polystyrenu. Dochází tím k odrazu tepelného záření zpět ke zdroji a další výrazné úspoře energie.
Velmi často se začíná na fasády používat polystyren s příměsí grafitu. Hlavní výhodou je o 18 % příznivější součinitel prostupu tepla. Vzhledem ke své tmavé barvě trpí násobně vyšší teplotní roztažností než standardní bílé desky. Proto vyžadují, především v letních měsících, při montáži doplňkové opatření v podobě stínění sítěmi.
Důležité vlastnosti polystyrenu
Polystyren je materiál, který sází na jednoduchost, předvídatelnost a vynikající poměr cena/výkon. Má dobře definované fyzikální vlastnosti a technické parametry, které usnadňují jeho navrhování a realizaci v praxi.
Tloušťka polystyrenových desek
Tloušťka polystyrenových desek je různá a závisí především na místě jejich použití. Pro podlahu je potřeba větší, pro fasádu o něco menší a u střechy je třeba zohlednit kombinaci tepelné izolace a zatížení. U pasivních a nízkoenergetických budov jsou zcela běžné tloušťky přes 200 mm.
Součinitel tepelné vodivosti (lambda - λ)
Z hlediska fyzikálních vlastností je nejdůležitějším údajem součinitel tepelné vodivosti - označovaný jako lambda (λ). U klasického bílého polystyrenu se pohybuje kolem 0,035 až 0,039 W/m-K, u šedého (grafitového) klesá pod 0,031 W/m-K.
Hmotnost
Z hlediska hmotnosti se jedná o velmi lehký materiál. Běžné fasádní desky váží kolem 14 kg/m³, podlahové nebo střešní typy s vyšší hustotou mohou dosahovat až 30 kg/m³.
Stabilita a odolnost
Polystyren se nedeformuje, nemění svůj objem, neklouže a v konstrukcích drží svůj tvar desítky let. Není hygroskopický - to znamená, že neabsorbuje vodu - a pokud se dostane do kontaktu s vlhkostí, může ji zachytit na povrchu, což však neovlivní jeho izolační vlastnosti. Je to zkrátka materiál, který dobře znáte a na který se můžete spolehnout. Nemění se, funguje stejně v létě i v zimě.
Montáž a příslušenství
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.
Příklady použití v praxi
Vynikajícím příkladem vysoké pevnosti v tlaku pěnového polystyrenu EPS je jeho použití při stavbě silničních násypů na obtížných typech půdních podkladů. Celý okruh formule 1 v Šanghaji včetně tribun byl postaven na 1 m silné vrstvě pěnového polystyrenu EPS.
Shrnutí typů a vlastností polystyrenu
| Typ polystyrenu | Označení | Klíčové vlastnosti | Použití | Součinitel tepelné vodivosti (λ) |
|---|---|---|---|---|
| Expandovaný polystyren (EPS) | EPS F (fasádní), EPS S (stabilizovaný), EPS T (pro kročejovou neprůzvučnost) | Dobré tepelněizolační vlastnosti, snadná opracovatelnost, nízká hmotnost, cenová dostupnost. Vyšší nároky na rozměrovou přesnost u fasádních typů. Stabilizace proti změnám rozměrů. | Fasády (ETICS), podlahy, střechy, příčky. | 0,035-0,039 W/m-K (bílý) |
| Grafitový expandovaný polystyren (šedý EPS) | Šedý EPS F | Vylepšené izolační vlastnosti díky grafitovým částicím (lepší odraz tepelného záření), vyšší tepelná roztažnost. | Fasády (ETICS) s požadavkem na tenčí izolaci a vyšší účinnost. Vyžaduje stínění při montáži. | Pod 0,031 W/m-K |
| Extrudovaný polystyren (XPS) | XPS | Velmi odolný vůči vlhkosti, vysoká pevnost v tlaku, malá odolnost vůči UV záření. | Základy, podezdívky, podlahové konstrukce, jednoplášťové střechy s obráceným pořadím vrstev. | Není uvedeno (obvykle podobné EPS, ale s lepší odolností vůči vlhkosti) |
| Perimetrický/soklový polystyren | Není standardizované, často XPS | Nízká nasákavost (pod 3 %), vysoká pevnost v tlaku, výborná mrazuvzdornost. | Zateplení soklů a základů, kde je vysoká vlhkost a tlakové zatížení. | Není uvedeno |
Existuje nespočet typů polystyrenových desek a vždy je potřeba vybrat takový, který je pro své vlastnosti vhodný ke konkrétnímu způsobu využití. Izolační desky Isover EPS jsou vyrobeny pomocí nejnovějších technologií bez obsahu CFC a HCFC (známé jako freony). Moderní technologie zajišťuje stálou kvalitu a minimální energetickou náročnost výroby, což deskám zajišťuje výborný poměr cena/výkon. Izolační desky Isover EPS 150 jsou určeny pro všeobecné použití, zejména pro tepelné izolace s vysokými požadavky na zatížení tlakem, jako například průmyslové podlahy, střešní terasy apod. Izolační desky EPS Isover rozměru 1000 × 500 mm a 1000 × 1000 mm jsou baleny do PE folie v balících max. výšky 500 mm. Nestandardní rozměry např. 1000 × 2000 mm, 1000 × 2500 mm jsou páskovány. Desky musí být dopravovány a skladovány za podmínek vylučující jejich znehodnocení. Neskladovat dlouhodobě na přímém slunci. Desky jsou standardně opatřeny rovnou hranou, za příplatek je možno vytvoření polodrážky (do max. tl. 240 mm, krycí rozměry se zmenší o rozměr polodrážky).
tags: #laminovaná #montážní #polystyren #informace