Na současném trhu s izolačními materiály se můžete setkat s řadou různých tepelných izolací, jejichž výrobci se vždy budou předhánět v jejich přednostech. Každá z těchto typů zateplení vašeho domu má však silné i slabé stránky. Zvážit byste měli především efektivnost vybraného typu tepelné izolace, a to v poměru ceny a izolačních vlastností.
Kvalitní tepelná izolace je nedílnou součástí jakékoliv stavby. Slouží nejen k minimalizování úniku tepla z objektu jako takového, ale i k izolaci konkrétních stavebních částí, např. rozvodů vody. Na trhu narazíte na nespočet izolačních materiálů, které se liší svými vlastnostmi i způsobem použití. Oblasti zateplení a izolačních materiálů je rozsáhlá a výběr na trhu pestrý.
Princip tepelné izolace
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.
Pokud chceme získat vlastnosti lepší než je vodivost vzduchu lambda 0,026 (při 20 °C), je potřeba nahradit vzduch plynem lepších vlastností, případně vzduch odčerpat a získat vlastnosti vakua. Plyny jako Argon či Xenon se používají např. v oknech, která tak získávají mnohem lepší tepelně izolační vlastnosti. Princip vakua je uplatněn například v některých termoskách, které díky tomu udrží vnitřní teplotu mnohem déle. Mezi stavební izolace, které využívají vlastností vakua, patří vakuová izolace, která dosahuje skvělých hodnot lambda 0,007, naproti tomu např. bílý polystyren jen 0,039 (je tak skoro 6x horší).
Typy izolačních materiálů
Základním hlediskem pro rozdělování tepelných izolací je vstupní materiál. Zásadně ovlivňuje výslednou hodnotu součinitele prostupu tepla a další parametry (paropropustnost, voděodolnost aj.). Obvykle izolace rozdělujeme na minerální, syntetické a přírodní.
Čtěte také: Jak vybrat hydroizolaci do koupelny
Sypaná polystyrenová izolace
Sypaný polystyren využíváme ve stavebnictví jako tepelnou izolaci. Sypaná tepelná izolace je vhodná k zateplení domu, do všech špatně přístupných míst, stropů, podlah, krovů, střech, obvodových stěn a vnitřních příček. Při výrobě sypaného polystyrenu se vybíjí statika, takže polystyren na vás nenaskáče, teče jako lavina a dostane se opravdu všude. Využití je široké nejen pro novostavby, ale hlavně pro starší domy, které mají problém s vlhkostí. Vzduch mezi kuličkami odvádí vlhkost až do ztracena. Stavba tzv. dýchá a nevytváří se plísně. Drcený polystyren nemusíte složitě vyměřovat nebo řezat. Prostor k zateplení jednoduše zasypete nebo zafoukáte, a to bez zbytků. Sypaná izolace je lehká, nezatěžuje konstrukce střech, stropů, krovů atd.
Pěnový polystyren (EPS)
Polystyren je již zažitá klasika. Na zateplení nadzemní části domů se nejčastěji v Česku používá pěnový polystyren EPS. Jeho hlavními výhodami je nízká pořizovací cena, ale i jednoduchá manipulace s deskami a s tím související rychlá instalace. Tato skutečnost pak také výrazně snižuje cenu kompletní realizace. Pokud je navíc správně instalován, může být jeho životnost velmi vysoká. Ačkoli se řada lidí bojí u polystyrenů zvýšeného nebezpečí požáru, EPS polystyreny jsou samozhášecí.
Na druhou stranu, v případě klasického zateplení polystyrenem může dojít ke vzniku nežádoucích tepelných mostů v místě spojů, navíc zdivo dostatečně neodvětrává, protože vlhko je propouštěno pouze omezeně. Odtud také plyne podmínka, že polystyren se nesmí lepit na zdivo s vyšší vlhkostí než 6 %. Obecně se doporučuje zateplovat polystyrenem tloušťky minimálně 120 mm, tak aby nevznikal ve stěně rosný bod, což může být pro řadu staveb ekonomicky nenávratné (nehodí se pro pasivní a energeticky úsporné domy). Navíc při působení vysokých teplot velmi rychle stárne, takže není vhodný pro stěny domu, kam v létě celodenně svítí slunce a teplota povrchu prudce stoupá.
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 tepelně izolační vlastnosti běžného polystyrenu.
Extrudovaný polystyren (XPS)
S některými nedostatky EPS polystyrenu si umí poradit XPS polystyren. Extrudovaný polystyren je oproti EPS polystyrenu tvrdý, přičemž si zachovává svou nízkou váhu. Tento typ polystyrenu je méně nasákavý, protože má uzavřenou strukturu a zároveň i více odolný v tlaku. XPS polystyren má i o něco lepší tepelně izolační vlastnosti než polystyren expandovaný. Jeho výraznou nevýhodou však je nízká odolnost vůči UV záření, kvůli čemuž není vhodný pro zateplování nadzemních staveb.
Čtěte také: Nejlepší lak na parkety
Minerální vata
Mezi velmi rozšířené materiály pro zateplování domů pak jistě patří i izolace z minerální vaty. Minerální tepelná izolace není organická, a tak příliš nepodléhá napadání hub, plísní a parazitů. Vyniká nehořlavostí a zpravidla i dobrou propustností par. Obvykle je také hydrofobní. Patří mezi nejpoužívanější izolační materiály vůbec. Vyrábí se z minerálních vláken v podobě skelné vlny nebo čedičové vaty.
Nejčastěji se jedná o čedičovou izolaci, která vyniká nehořlavostí, ale i slušným akustickým útlumem. Minerální vata je oblíbená pro skvělé tepelně izolační vlastnosti, paropropustnost, odolnost vůči vysokým teplotám i vůči UV záření.
Oproti izolaci EPS má vyšší pořizovací cenu a i vlastní instalace je trochu náročnější než u polystyrenu. Další slabinou minerální izolace je její zvýšená nasákavost, takže na rozdíl od polystyrenu není vhodná na soklové části domu, u chodníku a v místech, kde hrozí odkapávání či odstřikování vody. Za nevýhodu pak bývá považováno i uvolňování částeček při montáži, protože ty dráždí dýchací cesty.
PUR pěna a PIR desky
Velmi významným krokem v oblasti tepelné izolace staveb byl nástup PUR izolací, které mohou mít formu stříkané pěny nebo pevných desek. Oproti již výše uvedeným materiálům má lepší tepelně izolační vlastnosti a je tak možné jej aplikovat v tenčí vrstvě. V obou formách pak tato izolace slouží i jako akustická, protože skvěle pohlcuje zvuk. Navíc má PUR izolace velmi dobré protipožární vlastnosti, je nenasákavá a paropropustná, díky čemuž odolává tvorbě plísní.
Velkou výhodou PUR izolace ve formě pěny je i skutečnost, že je možné jednoduše zaizolovat i špatně dostupná místa nebo skutečnost, že je možné izolační pěnu aplikovat už v době výstavby. Pro zateplení fasád domů při rekonstrukcích se pak používají především desky z PUR pěny, které vynikají jednoduchou manipulací a montáží.
Čtěte také: Nejlepší rostliny na živý plot
Nevýhodou vůči výše popsaným izolačním materiálům pak je možnost tvorby tepelných mostů a vyšší pořizovací cena této izolace. PUR a PIR pěny mají jemnou strukturu pórů. Tyto pěny jsou vhodné pro technologii stříkané izolace, dostupné jsou však i v podobě desek. Patří mezi moderní izolační materiály, které vynikají nízkou hmotností, snadnou montáží a dobrými tepelně izolačními vlastnostmi. Deska z fenolické pěny o síle 100 mm má podobné parametry jako deska z polystyrenu o síle 180 mm. Je tak vhodnou alternativou pro zateplení do míst s omezeným výplňovým prostorem.
PIR desky
Vylepšenou verzí PUR izolace jsou mladší izolační PIR desky, které mají při stejných tepelně izolačních vlastnostech užší profil. Kromě toho nabízí izolační PIR desky nízkou hmotnost, odolnosti vůči ohni, vyniká i nízkou nasákavostí a vysokou pevností v tlaku. Což je zárukou její dlouhé životnosti. Navíc jsou desky z PIR pěny vhodné i pro alergiky, protože předchází vzniku plísní, nelákají hlodavce a jsou zdravotně zcela nezávadné.
Jednoduchá je i samotná montáž PIR desek, protože na rozdíl od desek polystyrenových jsou po všech stranách zpravidla opatřeny ozubem či pero-drážkou. To je navíc dělá i vysoce odolnými vůči větru.
Jistou nevýhodou zateplení pomocí PIR desek je vyšší cena než u výše uvedených tepelně izolačních materiálů. Kromě toho se jedná o materiál, který je sice vůči životnímu prostředí šetrný, ale není přírodní jako následující typy izolací.
Společnost Kingspan Izolace vyrábí vysoce kvalitní tepelně izolační desky pro použití v občanské a průmyslové výstavbě. Izolace na bázi pěny PIR je tvořena vazbami polyisokyanurátů. Kompozity z PUR a PIR pěny se užívají pro izolaci střech, podlah, stěn, popřípadě se vyrábějí jako hotové celostěnové panely s hliníkovým pláštěm (k montáži na průmyslové haly apod.). Izolační desky Therma (výrobce Kingspan Insulation) jsou vyrobeny z tuhé pěny na bázi polyisokyanurátu (PIR) bez použití CFC/HCFC a s nulovým obsahem látek narušujících ozónovou vrstvu (ODP). Odolávají plísním a mikrobům. Desky jsou na obou stranách potaženy fólií, která je během výrobního procesu autoadhesivně spojena s nepropustným jádrem. Fóliový potah je vysoce odolný vůči přenosu vodních par. Jádro izolace je odolné při krátkodobém kontaktu s benzínem a s většinou zředěných kyselin, zásad a minerálních olejů. Tyto PIR izolační desky se vyrábějí v různých rozměrech a variantách.
Ekologické a přírodní materiály
Izolaci pro zateplení podlahy, půdy a dalších stavebních konstrukcí vyřešíte také použitím izolace z přírodních materiálů. Izolační materiály čistě přírodního původu jsou hypoalergenní a šetrné k životnímu prostředí. Přesto musí obsahovat speciální látky, které materiály ochrání před škůdci, plísněmi či houbami a minimalizují hořlavost.
Pěnové sklo
Méně často se můžete v praxi setkat s izolací domu pomocí pěnového skla. V tomto případě se jedná o recyklovaný materiál, který je i přesto mechanicky velmi odolný. Výborně odolává ohni, mrazu, vlhkosti, plísním a hnilobě. Jeho instalace je jednoduchá, materiál má nízkou hmotnost, vysokou odolnost a nepropouští vodu.
Nevýhodou je jeho pořizovací cena, která je až třikrát vyšší než u ostatních materiálů. Na pěnové sklo narazíte v podobě drtě nebo izolačních desek. Mají porézní strukturu, a tak dokážou dobře pohlcovat vlhkost a současně ji odpařovat.
Dřevěná vlákna a celulóza
Dalším přírodním materiálem vhodným k tepelné izolaci budov je celulóza a dřevěná vlákna. Kromě dobrých izolačních vlastností mají tyto přírodní materiály velmi dobré akustické vlastnosti. Jedná se o paropropustné materiály, které jsou vhodné pro stěny a střechy, jež musí dýchat. Jejich mechanická odolnost je vysoká. Jedná se o recyklovaný materiál.
Nevýhodou je vysoká pořizovací cena, ale i skutečnost, že časem může tato izolace ztratit tvar i objem.
Poměrně obsáhlou skupinu tvoří tepelné izolace na bázi dřeva a papíru, které však často obsahují i další přísady minerálního či syntetického charakteru. Spadají sem především dřevovláknité a dřevocementové izolace. Vzhledem k velké objemové hmotnosti mají dobrou schopnost tepelné akumulace. Používají se zejména jako vnější izolace, případně izolace ze strany interiéru, a důležitou roli hrají při zateplování dřevostaveb. Jsou také alternativou k sádrokartonu pro zhotovení vnitřních příček. Dřevocementové desky se pak používají jako izolant do sendvičových příček.
Izolanty na bázi papíru a celulózy se nejčastěji využívají pro technologii foukané izolace. Protože je vstupním materiálem recyklovaný papír, je výroba ekologická.
Ovčí vlna
Pro zateplení stavebních konstrukcí můžete použít například izolaci z ovčí vlny. Používá se jako výplň a při adekvátní technologické úpravě se hodí i pro izolaci střešních plášťů či plovoucích podlah. Nevýhodou je vyšší cena a zvýšené riziko požáru.
Fenolická pěna
Izolace z tvrdé fenolické pěny řady Kingspan Kooltherm® se vyrábí napěněním syntetické fenolové pryskyřice mezi hliníkové kompozitní folie nebo mezi rouno ze skelných vláken, případně kombinací folií. Kooltherm® desky můžeme použít k zateplení všech částí budov, obzvláště vhodné je použití při realizacích dodatečného kontaktního vnějšího zateplení stěn (ETICS), při zateplování šikmých střech, rekonstrukcích historických objektů nebo při řešení stavebních detailů.
Oproti izolantům z polyuretanu a polyisokyanurátu má Kooltherm lepší tepelně izolační vlastnosti a je méně hořlavý (třída reakce na oheň B, případně C, dle použitého materiálu na povrchu desky). Kingspan Izolace nabízí skvělé řešení zejména pro nejběžnější varianty zateplení - vnější kontaktní zateplovací systém. Venkovní fasádní deska Kingspan Kooltherm® K5 Kontaktní fasádní deska je tepelně izolační deska z tuhé fenolické pěny, která izoluje téměř dvakrát lépe než jiné materiály. Jádro desek tvoří tuhá fenolická pěna s uzavřenou buněčnou strukturou. Výrobek Kooltherm® K5 Kontaktní fasádní deska je na obou stranách opatřen povrchovou úpravou na bázi skleněné textilie, která je s jádrem desky spojena během výrobního procesu. Třída reakce na oheň je C-s2,d0. Desky mají výjimečnou hodnotu součinitele tepelné vodivosti λ 0,020 W/m·K. Díky lepší tepelně izolační schopnosti ušetříte nejen na nákladech na vytápění, ale i na dopravě na stavbu, skladování a přesunech hmot.
Výrobek Kingspan Kooltherm® K17 Interiérová deska je izolační deska z fenolické pěny, která je opatřena na jedné straně skleněnou textilií a na druhé straně uzavřenou parotěsnou hliníkovou fólií, na níž je celoplošně nalepena sádrokartonová deska o tloušťce 12,5 mm. Výrobek Kingspan Kooltherm® K12 Rámová deska je izolační deska z fenolické pěny, která je opatřena po obou stranách folií s hliníkovou bází. Deska je vhodná jako tepelně izolační výplň rámových konstrukcí, jako jsou například svislé stěny dřevostaveb. Díky skvělé hodnotě součinitele tepelné vodivosti λ 0,020 W/m·K fenolického jádra desek a inovativnímu systému použití získáte mnoho prostoru ve Vašem podkroví navíc!
Srovnávací testy izolací
Při výběru tepelné izolace je důležité zohlednit vlastnosti izolantu, jeho použití a cenu. Energetičtí poradci jsou schopni na základě změřených vlastností izolantů poměrně přesně spočítat, jak se který izolant za předem stanovených teplot bude chovat a jakou spotřebu bude budova mít. K výpočtu potřebují znát i průměrné roční teploty oblasti, kde dům bude stát a jak bude používán. Zda se vše podařilo spočítat, vyprojektovat a postavit správně pak jednoduše poznáte podle spotřebované energie (účtu za energie).
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 následujících izolantů:
- Bílý fasádní polystyren 70F, tl. 40 mm
- Šedý fasádní polystyren 70F, tl. 30 mm
- Minerální fasádní izolace, tl. 30 mm
- Vícevrstvá reflexní fólie Superfoil SF40, tl. 65 mm
Stěny a dno boxů jsou slepeny PU pěnou, v případě reflexní fólie je použita ke slepení systémová reflexní páska. Víka boxů, kvůli snadnému a opakovatelnému přístupu, lepena nejsou. Jsou však zatížena a případné netěsnosti jsou sníženy na minimum. Do vytvořených boxů byla vložena sklenice horké vody s hmotností kapaliny 672 g. Max. teplota kapaliny se mírně lišila (vstupní teplota byla okolo 60 °C). V danou chvíli (42 °C) je v každé sklenici stejné množství energie a současně je již ohřátý i vzduch uvnitř boxu. 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. Z toho vyplynulo, že tímto způsobem kvalitu izolace nelze určit ani změřit.
Experiment "Simulace zatepleného domu"
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. Kvůli rozdílným měrným tepelným kapacitám izolantů proběhne nejdříve hodinové nahřívání na finální teplotu. Až se izolanty plně nahřejí, začne oficiální měření. 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. Velkým překvapením byl box z reflexní fólie, který při nátopu teplo doslova hltal a teplota stoupala velmi pomalu. Byla proto do tohoto boxu dána silnější žárovka, aby byl nátop rychlejší a v boxu byla déle finální teplota. Do boxů polystyrenu byl naopak vložen kousek tenkého plechu, který omezil časté spínaní tepelného zdroje. V případě polystyrenů sice dochází k rychlému nahřátí, ale i k rychlému vychladnutí vzduchu.
Naměřené výsledky byly na rozdíl od prvního testu „termoska“ rozdílné a tím pádem i průkaznější. Opakování testů ve více dnech prokázalo stejné výsledky měření.
Výsledky měření
Zde jsou shrnuty výsledky měření spotřeby energie na udržení konstantní teploty v boxech:
| Izolant | Tloušťka | Deklarovaná lambda | Spotřeba (Wh) | Rozdíl oproti EPS bílému |
|---|---|---|---|---|
| EPS bílý | 40 mm | 0,039 | 20,02 | - |
| Superfoil | 65 mm | 0,028 | 25,33* | +26,5% |
| EPS šedý | 30 mm | 0,032 | 27,11 | +36,4% |
| * Po eliminaci tepelných mostů u Superfoilu byla spotřeba 20,02 Wh. | ||||
Vyhrál bílý polystyren o 26,5% oproti největšímu favoritovi, fólii Superfoil. 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.
Budoucí vylepšení testů
Přestože byly testy prováděny s nejlepším vědomím a svědomím, existují doporučení pro jejich zlepšení:
- Zvětšení měřeného boxu pro snížení vlivu netěsností a teplotních vazeb (kouty a rohy).
- Měření pouze jedné strany izolace pro omezení vlivu koutů.
- Dokonalé utěsnění boxu (vzduchotěsnost).
- Používání stejných tlouštěk izolací pro lepší ilustraci.
- Otestování stejné izolace o více tloušťkách (např. 5 a 10 cm).
- Prodloužení doby nahřívání boxu.
- Preferování konstantního zdroje tepla (např. pomocí stmívače).
- Lepší rovnoměrná distribuce tepla.
Dále je důležité zohlednit, že velká část reálných úniků tepla je infiltrací (netěsností), proto se v domech aplikuje parozábrana, okna mají gumu na rámech, u fasády je před izolací těsná zeď, atd. Také existuje závislost tepelné vodivosti na teplotě. Ve stavařině se sice používá konstantní tepelná vodivost, ale ta vychází z teplot okolo +10 °C. Například minerální vata má pro teploty kolem 65 °C tepelnou vodivost o přibližně polovinu horší. Boxy mají rohy a kouty, kde vznikají tepelné vazby - opět zde vznikají nespecifikované úniky tepla.
Pro relevantní srovnávací test tepelných izolací je nutné srovnávat nejen součinitel tepelné vodivosti konstrukce U (W/m.K), ale také zároveň i dobu fázového posunu konstrukce (doba v hod.). Tj. nejen kolik energie může utíkat skrz konstrukci (zejména v chladném období roku), ale také zjistit, za jak rychle se může konstrukce přehřívat v teplém období roku, než se toto začne negativně projevovat v prostoru interiéru na jeho teplotní stabilitu. Výsledky testu výrazně ovlivnil ještě jeden jev, a to rozdíly v emisivitě povrchů testovaných tepelných izolací pro záření žárovky, kterou se ohříval vnitřek boxů.
Závěry pro výběr izolace
Při rozhodování o tom, jaký druh tepelné izolace se použije, rozhoduje poměrně často sám investor. Velký důraz se přitom klade zejména na cenu materiálu bez důkladného posouzení jeho vlastností. Špatný výběr tepelné izolace však kromě nežádoucích tepelných ztrát způsobuje i další problémy, jakými jsou kondenzace vlhkosti či přehřívání podstřešních prostorů. Proto se důrazně doporučuje ponechat výběr izolačního materiálu v kompetenci proškoleného projektanta. Zároveň je nutné zohlednit požadavky na požární bezpečnost staveb.
Konkrétní typ výrobku tepelné izolace volte podle způsobu zpracování a umístění. Nejčastěji narazíte na izolanty ve formě desek, rohoží nebo volného násypu. S deskami se vám bude dobře manipulovat a oceníte i jejich větší pevnost v tlaku. Rohože jsou pak kompaktnější, a tak vám umožní snazší izolaci prostorů nepravidelného tvaru. Volně sypané izolanty pak můžete použít při zateplení spodních vrstev podlah.
Pokud si nejste jistí, která tepelná izolace je vhodnou volbou pro váš projekt, neváhejte se poradit s odborníky.
tags: #nejlepsi #sypana #izolace