Většina staveb, ať už cihlových nebo panelových, trpí nedostatečnou tepelnou izolací, což vede k pocitu horka v létě a chladu v zimě. Intenzivní topení v zimních měsících je drahé a neudržitelné. Ideálním řešením je dodatečná tepelná izolace, přičemž vnitřní izolace nejsou příliš účinné, zmenšují obytnou plochu a omezují provoz domácnosti. Řešením jsou proto tepelné izolace montované zvenku na fasády.
Doplnění tepelných izolací přináší i další neoddiskutovatelné výhody. Zateplení vede ke zvýšení kvality a životnosti domu odstraněním kondenzace vodních par na vnitřním povrchu obvodové konstrukce. Tímto způsobem se podstatně sníží vlhkost ve zdech a následně se zabrání výskytu plísní. Dalším kladem je dosažení lepší tepelné pohody v horkých letních měsících a zvýšení požární odolnosti domu.
U rodinných domů se tak sníží tepelné ztráty zhruba na polovinu, takže pro dosažení shodné teploty v místnostech stačí jen polovina paliva a tedy polovina investic. Podle aktuálních cen prováděných prací i cen paliv se návratnost investic u rodinných domů pohybuje mezi 10 a 14 roky, u patrových činžovních domů vychází ještě příznivěji. Výrobci a prodejci zateplovacích systémů se shodují v tom, že pláštěm budovy (fasádou a okny) uniká 50 až 55 % tepla.
Typy zateplovacích systémů
Zateplovací systémy se dělí na kontaktní a bezkontaktní (provětrávané) systémy.
Kontaktní zateplovací systém (ETICS)
Kontaktní zateplovací systém se skládá z několika vrstev. Využívá izolačních desek z vhodného materiálu (pěnový nebo extrudovaný polystyren, vhodnější je však minerální vlna). Na obvodový plášť budovy se nanese lepicí tmel. Lepicí hmota se nanáší na desku nerezovou zednickou lžící a následně rozetře v místech nanášení „válečků“ a tzv. „terčů“ lepidla. Izolační desky o tloušťce 6 až 10 cm se začínají lepit na předem připravený podklad od soklové lišty. Desky se pokládají „na vazbu“ těsně k sobě a dotlačují se k dříve přilepeným. Přebytek lepidla, který je vytlačován z mezer mezi deskami, se musí odstranit. Po přilepení desek se musí po cca 48 hodinách odstranit nerovnosti mezi deskami například brusným papírem s hrubším zrněním.
Čtěte také: Nekontaktní fasáda Isover: Detaily řešení
Pro spolehlivé upevnění samo lepidlo nestačí, ale desky musí být upevněny i talířovými plastovými hmoždinkami. Jejich umístění i počet závisí na podkladu, do něhož jsou ukotveny a druhu tepelné izolace. Minimální hloubka kotvení hmoždinek by neměla být nižší než 5 cm (beton, plná cihla), respektive 8-9 cm v méně pevných materiálech (děrované cihly, a pórobetonové tvárnice). Hmoždinky by se měly osadit nejdříve 24 hod. po nalepení desek.
Pro ochranu nároží se používají rohové lišty. Na upevněnou izolaci se nanáší další lepidlo (výztužná stěrka) umožňující přichycení armovací sítě („perlinky“), která se do tmelu musí vtlačit. Po vytvrzení této vrstvy se celý objekt omítne a případně opatří vhodnou fasádní barvou.
Izolační materiály pro ETICS
V současné době je na trhu poměrně velká škála izolantů používaných v zateplovacích systémech. Ve fázi návrhu je nutné počítat taktéž s požadavky na požární bezpečnost staveb podle požárních norem, např. ČSN 73 0810, ČSN 73 0802.
- Pěnový expandovaný polystyren (EPS F): Nejpoužívanější typ s označením EPS F a číslovkou 70 nebo 100 udávající pevnost v tlaku. Bílý polystyren vyniká jednoduchou zpracovatelností a dobrými tepelně izolačními vlastnostmi. Jedná se zároveň o nejlevnější izolant. Varianta s přídavkem grafitu, tzv. šedý polystyren, vylepšuje tepelně izolační vlastnosti až o 20 % (λD = 0,032 W/mK). Další modifikací je varianta Clima s vysokou paropropustností (faktor difúzního odporu µ=10). Tyto izolanty jsou nejčastěji používány pro zateplení objektů s požární výškou do 12 m.
- Vláknité minerální izolace (kamenná vlna): Druhá nejvíce používaná kategorie izolantů. Výhodou jsou pevnostní charakteristiky, velmi vysoká paropropustnost a požární odolnost. Většinou se používají desky s podélnou orientací vláken (lepší tepelně izolační vlastnosti) nebo lamely s kolmou orientací vláken (vyšší pevnost v tahu, vhodná pro těžké povrchové úpravy). Nevýhodou je horší zpracovatelnost a vyšší cena.
- Kombinovaný izolant (EPS a minerální vlna): Spojuje výhody zpracovatelnosti a tepelně izolační účinnosti expandovaného pěnového polystyrenu (λD = 0,032 - 0,033 W/mK) a požární odolnosti minerální vlny. Jádro tvoří šedý pěnový polystyren a líc desky minerální vlna s podélnou orientací vláken v tloušťce 30 mm. Tím se vytvoří kompaktní obálka s povrchem z minerální vlny se zvýšenou požární odolností.
- Minerální izolace na bázi pórobetonu (např. weber therm multipor): Vyráběna z přírodních materiálů (vápno, cement, křemičitý písek a voda). Výhodou je velmi jednoduchá zpracovatelnost, požární odolnost (tř. reakce na oheň A1), vysoká pevnost v tlaku a přírodní charakter s nízkou vstupní energií potřebnou pro jeho výrobu.
- Izolant na bázi fenolické pěny: Posunul tepelněizolační parametry izolací pro fasádu o velký kus dopředu. λD je 0,021 W/mK, což je cca 45 % lepší tepelně izolační účinek než klasický bílý fasádní polystyren. U rekonstrukcí lze použít menší tloušťku této izolace, čímž snížíme náklady a zabráníme hlubokým ostěním oken.
Bezkontaktní neboli provětrávaná fasáda
Bezkontaktní neboli provětrávané fasády jsou vhodné i pro dodatečné zateplení rodinných domů svépomocí, i když tato technologie není pro svépomocnou montáž vhodná. Jedná se o zavěšenou fasádu na speciálním roštu. Zateplovací systém je upevněný na vnější plášť domu tak, že mezi izolací a původní fasádou zůstává vzduchová mezera, která umožňuje odvětrání případné vlhkosti, která může pod svrchní plášť proniknout. Izolační desky z kamenné vlny jsou vkládány do roštu z dřevěných nebo ocelových profilů upevněných na obvodové zdi.
Mezi tepelnou izolací a vnějším fasádním obkladem musí být větraná vzduchová mezera o minimální šířce 20 mm. Vnější plášť je pak tvořen vhodnými deskami ze dřeva, plastů či minerálních materiálů. Rovněž zde se zlepšují izolační vlastnosti zdiva jak z hlediska tepelného, tak i akustického. Izolace jsou dokonale paropropustné a umožňují odvětrání vodní páry ze zdiva.
Čtěte také: Vše o měrné tepelné kapacitě betonu
I pro budovy s fasádou obkládanou deskovým materiálem je velmi vhodná bezkontaktní izolace. Jako tepelná izolace je v takovém případě nejvíce využíváno výrobků z polyuretanu, celulózy nebo ovčí vlny.
Systém bezkontaktního zateplení KLIMA a KLIMA E
Bezkontaktní tepelněizolační systém KLIMA a KLIMA E se od jiných zateplení liší systémovou vzduchovou vrstvou mezi nosnou zdí a vnější tepelnou izolací z EPS. Vrstva umožňuje odvětrání vlhkosti z míst, kde je největší riziko kondenzace. Oba systémy se proto hodí i pro zateplení starších domů s nejistou těsností spodní hydroizolace. Bezkontaktní TI systémy KLIMA a KLIMA E mají historii trvající přes 10 let a jsou velmi šetrné při zateplování starších staveb.
Důležitým systémovým prvkem je difúzní vrstva mezi zdí a tepelnou izolací. Difúzní proto, že má z celého souvrství obvodové stěny nejvyšší součinitel difúze δ = 0,183·10-9 s (a tedy nejnižší faktor difúzního odporu μ = 1). Difúzní vrstva má dvě pracovní polohy. Při uzavřené difúzní mezeře funguje celé izolační souvrství jako řádný zateplovací systém. Difúzní vrstva přispívá k celkovému tepelnému odporu a tento příspěvek je závislý na tloušťce vrstvy a rychlosti cirkulace vzduchu ve vrstvě.
Obecně platí, že při nulové rychlosti cirkulace závisí odpor vzduchové vrstvy na součiniteli tepelné vodivosti λ vzduchu, na tloušťce vrstvy a přestupových odporech α na obou rozhraních vzduchové vrstvy. Nicméně, ideální stav makroskopické nehybnosti vzduchu v difúzní vrstvě nenastane. Vysoký tepelný odpor vrstvy vyvolá vznik velkého teplotního spádu, kdy se teploty na protilehlých stěnách vrstvy rozestoupí. Tím se samovolně spustí cirkulace vzduchu a odpor vrstvy klesá, až se ustaví rovnováha mezi rychlostí proudění a teplotním spádem. Rychlost samovolné cirkulace vzduchu omezuje také viskosita vzduchu; ta se projevuje hlavně při malých tloušťkách pod 1 cm, kdy pohyb vzduchu často zanedbáváme a počítáme λ = 0,025. Při větších tloušťkách musíme už vliv cirkulace započítat a k tomu i vliv tepelného sálání mezi teplým a studeným okrajem vzduchové vrstvy.
Systém KLIMA používá běžnou tenkovrstvou omítku s armovací sítí (perlinkou), známou např. u systémů zateplení s polystyrénem. Společnost FANA, s.r.o. přihlásila výrobky TI systém KLIMA a KLIMA E do dotačního programu na zateplení domů a novou výstavbu.
Čtěte také: Význam tepelné vodivosti betonu ve stavebnictví
Sendvičové konstrukce
Vrstvení několika speciálních materiálů s různými druhy tepelně izolačních vlastností, to je vlastně celý princip tepelné izolace formou sendvičové konstrukce. Takovýmto „sendvičem“ nejčastěji bývá souvrství s nosnou zdí s tepelněizolační vrstvou, za ní je odvětrávaná mezera a nakonec přichází vnější přizdívka. Optimalizaci konstrukce stěn umožňuje právě rozdělení sendvičové stěny na část nosnou a část tepelněizolační. A právě tímto rozdělením se dosahuje tak vysokých hodnot tepelného odporu, akumulační hodnoty zdiva a také izolace zvukové, a to vše při zachování stejné pevnosti domu.
Tento systém bývá nejčastěji využíván v domech sestavovaných z dílců. Panely se na stavbě již pouze sestavují z dílců připravených na izolaci již předem a to v tovární hale.
Pro tyto účely je v ČR vyráběn kanadský patent Novabrik, který je vhodný k využití jakýchkoli typů staveb, od zděných, kamenných, přes kovové konstrukce až po stavby kombinované. Výjimku tvoří pouze stavby památkově chráněné, u nichž musí být uplatněna zvláštní péče. Podobný princip využívá i švédský systém Marmoroc. Největší výhoda tohoto systému je v jeho lehkosti a obrovské skladnosti jeho dílů. Tyto díly mají tloušťku pouhých 1,5 cm, zatímco díly Novabriku jsou oproti tomuto systému doslova masivní. Oba systémy výrazně usnadňují případné opravy domů nebo jejich přístavby. Dají se totiž dle potřeby částečně, nebo i úplně demontovat a následovně uvést do původního stavu. Stejně tak jsou oba systémy z vnější strany snadno udržovatelné - plochu postačí opláchnout zahradní hadicí nebo vysokotlakým čističem.
Marmoroc je oproti systému Novabrik křehčí a tudíž citlivější na vnější poškození, což je způsobeno jeho menší tloušťkou. Rozdílné jsou u obou systémů i typy závěsných konstrukcí. Marmoroc do jisté míry zvládne i vyvážení pohybů opěrných zdí domu, aniž by to ovlivnilo vnější fasádu.
Montáž bezkontaktní fasády
Stávající fasáda by se před prováděním dalších akcí měla zkontrolovat, zda snese upevnění nosných roštů. Ty bývají nejčastěji dřevěné; u rozměrnějších objektů lze také použít vhodné kovové profily. Vodorovný dřevěný rošt má mít svislé vzdálenosti dřevěných latí roštu zvolené podle šířky izolačních desek, na tento rošt se následně montují svislé latě, které zajišťují provětrání. Celková výška latí pak odpovídá tloušťce izolace - neměla by být nižší než 8 cm.
Izolační desky se pak vkládají mezi latě roštu, takže v celé ploše vzniká provětrávací mezera. Protože izolace je vložena do roštu, je výhodné použít vysoce prodyšné desky minerální vlny o tloušťce 60 až 100 mm. Odvětraná vzduchová mezera by měla dosahovat asi 20 mm, v této vzdálenosti má být upevněna vnější obkladová deska například z aglomerovaného materiálu na bázi dřeva (desky OSB), z cementotřískových desek (Cetris atd.). Obkladové panely mohou být také například ze sádrovláknitých stavebních desek (např. Fermacell) nebo plastů, menší objekty mohou být obloženy impregnovanými palubkami nebo střechovitě připevněnými prkny.
Realizace takového obložení je vhodná i pro laické stavebníky, je však časově náročná a některé detaily (nároží, kouty, osazení oken atd.) vyžadují mnoho času i úsilí, výsledný efekt je však velmi dobrý.
Výhody bezkontaktní izolace a řešení vlhkosti
Bezkontaktní systém izolace je časově náročnější, z čehož vyplývá nárůst její ceny. Tu dále ovlivňuje i typ materiálu použitého na obklad a taktéž způsob ukotvení. Tento nedostatek však vyváží tepelný komfort v domě a také vysoká odolnost fasády.
Volný prostor mezi předsazenou vrstvou (ta v tomto případě nahrazuje fasádu) a tepelnou izolací připevněnou k obvodové stěně vytváří provětrávací mezeru, která má za úkol odvádět nechtěnou vlhkost ze stavební konstrukce. Právě z tohoto důvodu je systém bezkontaktního zateplení vhodný i pro dodatečné zateplování budov, které mají vyšší vnitřní vlhkost.
Aplikace bezkontaktního TI systému KLIMA na zdivo s vysokou tepelnou vodivostí (CPP 450 mm) úplně vyvede kondenzační zónu nejen ze zdiva, ale i z izolace. To platí nejen pro venkovní teplotu -15 °C, ale i pro teploty cca do -25 °C. Aplikace uzavřené difúzní vrstvy mírně zvýší součinitel prostupu tepla U a „oteplí” chladný povrch zateplované zdi. U zdiva s malou tepelnou izolací (CPP) vytlačí už malá tloušťka izolace EPS s difúzní mezerou i bez ní případnou kondenzační zónu ze zdiva. Redakční výpočet ukázal, že v neizolovaném zdivu z CPP začíná kondenzace při venkovní teplotě θE = -18,5 °C, při θE -25 °C dosahuje už intenzity 41 g/(m3·měsíc). Tenká vrstva izolace 50 mm kondenzaci při θE -25 °C zcela odstraní, při silnější izolaci 100 mm se však zóna kondenzace znovu ukáže, a sice až v izolaci a se zhruba poloviční intenzitou 41 g/(m3·měsíc).
Vlhnutí vnitřního nosného zdiva není vítané ani tehdy, když v teplých měsících dojde k vysušení. Dostane-li se vlhkost do obvodové konstrukce, lze ji otevřením difúzní vrstvy vysušit. Difúzní transport vodní páry obvodovou konstrukcí a její kondenzace je přitom jen jednou z možných příčin vlhnutí zdiva. Otevřením difúzní vrstvy ale dochází k výměně vzduchu, a tedy i k výměně tepla mezi vrstvou a venkovním prostředím. Někdy může být výhodné otevřít difúzní vrstvu v zimě a využít toho, že studený vzduch, který se v mezeře ohřeje na cca 10 °C má velký vysoušecí potenciál. Odpar se u běžných zateplovacích systémů s polystyrenem realizuje většinou jen směrem ven, s výjimkou situace, kdy je venku tepleji než uvnitř.
Co se týče otevírání pouze jediného z obou výdechů, je dobře si uvědomit, že vodní pára je (až na helium) nejlehčí atmosférický plyn, který rychle stoupá vzhůru. Naopak vysrážené kapénky vody jsou těžké a klesají dolů. Otevřením difúzní vrstvy, když se po zimě oteplí, podpoříme i odpar vlhkosti z izolace.
Aplikace bezkontaktního TI systému KLIMA na zdivo s nízkou tepelnou vodivostí (THERM 44) ke vzniku kondenzační zóny dochází už při našich „testovacích” venkovních teplotách. U tloušťky izolace EPS 50 mm je to už při teplotě -5 °C, u tloušťky EPS 100 mm při -15 °C. Ke kondenzaci dochází i tehdy, když je izolace aplikována bez difúzní mezery (tedy kontaktně). V tom případě nastává mírně později (při nižší venkovní teplotě) a její intenzita je mírně nižší. U tepelněizolačního zdiva dochází ke kondenzaci už při našich „testovacích” teplotách. Při venkovní teplotě θE = -15 °C a bez izolace je intenzita kondenzace 46 g/(m3·měsíc), s izolací 50 mm 92 g/(m3·měsíc) a s izolací 100 mm 72 g/(m3·měsíc).
Tabulka: Intenzita kondenzace vodní páry ve zdivu
| Typ zdiva | Tloušťka izolace EPS | Venkovní teplota θE | Intenzita kondenzace [g/(m3·měsíc)] | Poznámka |
|---|---|---|---|---|
| CPP 450 mm | Neizolováno | -18,5 °C | Začátek kondenzace | |
| CPP 450 mm | Neizolováno | -25 °C | 41 | |
| CPP 450 mm | 50 mm | -25 °C | 0 | Kondenzace zcela odstraněna |
| CPP 450 mm | 100 mm | -25 °C | ~20,5 | Zóna kondenzace v izolaci, poloviční intenzita |
| THERM 44 | 50 mm | -5 °C | Dochází ke kondenzaci | |
| THERM 44 | 100 mm | -15 °C | Dochází ke kondenzaci | |
| THERM 44 | Bez izolace | -15 °C | 46 | |
| THERM 44 | 50 mm | -15 °C | 92 | |
| THERM 44 | 100 mm | -15 °C | 72 |
Tabulka ukazuje, že při zateplení TI zdicích bloků bez difúzní mezery dochází ještě při tloušťce izolace 100 mm ke kondenzaci uvnitř zdicích bloků nebo na jejich „studené” hranici.
Doporučení odborníků
Zateplení rodinných domů je náročná záležitost; vzhledem k nutným nákladům lze doporučit, aby projekt vypracovala odborná firma, která pak za správnost návrhu ručí. I realizaci by měla provádět autorizovaná firma; případné reklamace lze pak u ní uplatňovat, zatímco při svépomocně prováděném zateplení tato možnost odpadá.
Každé vnější zateplení mění podstatně vzhled objektu; z tohoto důvodu je nutné před zahájením prací na místně příslušném stavebním úřadě podat žádost o stavební povolení.
tags: #co #je #nekontaktní #tepelná #izolace