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.
Typy polystyrenu a jejich vlastnosti
Expandovaný polystyren (EPS)
Nejpoužívanějším typem polystyrenu je expandovaný neboli pěnový polystyren (EPS). 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.
Při procesu výroby EPS se zahřívají polystyrenové kuličky, čímž se roztahují a vyplňují vzduch, který je součástí materiálu. Vytvoří se tak bublinky naplněné vzduchem obklopené polystyrenem. Materiál vzniklý tímto způsobem je velmi lehký a má velmi nízkou tepelnou vodivost. Tímto procesem nejčastěji vzniká bílý 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. U fasádního EPS polystyrenu se kladou vysoké nároky zejména na rozměrovou přesnost, aby byla možná pokládka bez mezer, a tedy bez vzniku tepelných mostů. 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.
Výrobci dnes nabízejí řadu typů polystyrenu, které mají zlepšené vlastnosti nebo speciální úpravy. Vedle tradičních bílých polystyrenových desek tak narazíte například na šedé polystyrenové desky, které mají díky nanočásticím grafitu lepší izolační vlastnosti. Grafitový polystyren (černý nebo šedý) obsahuje částečky grafitu, které odrážejí teplo a snižují tudíž tepelnou vodivost ve srovnání s bílým polystyrenem o zhruba 20-25 %. Ve stručnosti to znamená, že 13 cm tlustý grafitový polystyren je pro tepelnou vodivost dostatečný, zatímco použití bílého vyžaduje desku o tloušťce 18 cm.
Čtěte také: Využití lehčeného betonu s polystyrenem
Pěnový polystyren (EPS) je už desítky let stálicí mezi izolačními materiály, a to díky unikátní kombinaci vlastností - zejména výborným mechanickým vlastnostem (pevnost v tlaku, tahu a smyku) s nízkou hmotností, výborným izolačním schopnostem (zejména šedé typy), odolnosti proti vlhkosti a v neposlední řadě i díky příznivé ceně, kdy navíc je ještě velmi příjemný a jednoduchý na zpracování. EPS se vyrábí z perlí, které se působením syté vodní páry zvětší až padesátinásobně. Vzniklé pěnové kuličky se následně svaří do bloků a řežou na desky.
- Standardní kontaktní zateplení: Kombinace EPS a minerální izolace. Ideální řešení nabízí sendvičové desky Isover Twinner (EPS + MW), které je možno aplikovat i bez požárních pruhů, tj. zvyšují požární bezpečnost.
- Difuzně otevřené systémy: EPS s mikroperforací (OPEN, CLIMA) zajišťuje lepší propustnost vodních par a „dýchání“ fasády.
- Standardní zateplení: K dispozici jsou i spádové klíny pro vytvoření spádu pro lepší odvodnění.
EPS zůstává i nadále spolehlivým, univerzálním materiálem ve všech oblastech moderní výstavby. Díky vysoké efektivitě výroby je navíc výrazně ekologickým a ekonomickým řešením.
Extrudovaný polystyren (XPS)
Druhou používanou technologií výroby polystyrenu je extruze. Extrudovaný polystyren (XPS) se vyrábí vytlačováním taveniny polystyrenu za současného sycení vzpěňovadlem. Extrudovaný polystyren je na rozdíl od pěnového velmi odolný vůči vlhkosti a na výbornou zvládá dlouhodobé působení tlaku. Extrudovaný polystyren (XPS) má ve srovnání s EPS uzavřenější strukturu, a má tudíž i výrazně vyšší kompresní sílu a je rozměrově stabilnější. Díky těmto vlastnostem se využívá k izolování základů, podezdívek nebo podlahových konstrukcí.
Extrudovaný polystyren (XPS) má vyšší hustotu než EPS, je pevnější a téměř nenasákavý. Proto se používá především v místech, kde je zvýšená vlhkost nebo mechanické namáhání. Používá se pro zateplení části stavby, které jsou v kontaktu se zeminou nebo jsou náchylné na vlhkost, jako je sokl, základy, garáž či podlahy v přízemí. Existují také perimetrické a soklové desky různých barev, které mají nízkou nasákavost a vysokou pevnost v tlaku.
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.
Čtěte také: Vlastnosti cementového lepidla na polystyren
Paropropustnost polystyrenu a mýty o "dýchání" stěn
Paropropustnost polystyrenu je technický parametr, který popisuje, jak snadno může vodní pára procházet skrz materiál z pěnového polystyrenu EPS. U pěnového polystyrenu je paropropustnost nízká, což znamená, že funguje jako částečná parozábrana a dobře omezuje pronikání vlhkosti do konstrukcí. Pěnový polystyren má uzavřenou buněčnou strukturu, která výrazně snižuje difuzi vodní páry. V praxi to přináší výhodu zejména u kontaktních zateplovacích systémů ETICS, kde EPS chrání zdivo před pronikáním vlhkosti z exteriéru a zároveň přispívá k dlouhé životnosti omítek a fasádních nátěrů.
Jednou z nejčastějších obav při zateplování budov polystyrenem je, že budova po zateplení “nedýchá”, což zvyšuje riziko vzniku plísní. Tento mýtus však nemá oporu ve fyzikálních faktech. Vlhkost v budovách vzniká přirozeně - při vaření, sprchování, mytí nebo dýchání lidí. Je důležité, aby tato vlhkost byla z interiéru účinně odváděna, aby nedocházelo ke kondenzaci vlhkosti na povrchu a vzniku plísní.
Klíčovým parametrem při posuzování paropropustnosti materiálů je difuzní odpor vodní páry (μ). Čím vyšší je tato hodnota, tím větší odpor klade materiál průchodu vodní páry. „Pěnový polystyren nepředstavuje o nic větší bariéru proti vlhkosti než běžně používané stavební materiály. Tvrzení, že obálka budovy musí „dýchat“, vyvrátil stavební fyzik Erwin Raisch již v roce 1928.“
Nízká paropropustnost polystyrenu současně neznamená, že by dům nemohl dýchat. Moderní stavby s EPS izolací využívají řízené větrání okny nebo vzduchotechnikou, takže vnitřní prostředí zůstává zdravé a komfortní. V oblasti obalové techniky je nízká paropropustnost EPS výhodná pro ochranu citlivých výrobků před vlhkostí, například elektroniky, potravin, léčiv nebo kosmetiky. Z hlediska životního cyklu materiálu je důležité, že i produkty z pěnového polystyrenu s nízkou paropropustností lze efektivně recyklovat. Použitý EPS se dá drtit a znovu využít do izolačních směsí, lehkých betonů nebo nových obalů. Paropropustnost polystyrenu je tedy klíčová vlastnost, která z EPS dělá spolehlivý a dlouhodobě stabilní izolační a obalový materiál.
Zateplení pomáhá snížit náklady na vytápění a zlepšit tepelný komfort v domě po celý rok. Aby ale mělo skutečný efekt, je důležité správně vybrat izolační materiál. Každý má totiž jiné vlastnosti, výhody i omezení.
Čtěte také: Použití polystyrenu
Srovnání s dalšími izolačními materiály
Na výběr už dávno nejsou jen desky z bílého polystyrenu. Nejčastěji se používá expandovaný a extrudovaný polystyren, minerální vata nebo PUR pěna, ale o slovo se pomalu hlásí i přírodní izolace, jako je konopí či dřevovlákno. Každý z těchto materiálů má jiné vlastnosti a jiný způsob použití. Stojíte před rozhodnutím, čím zateplit váš dům a váháte, který materiál zvolit? Bilancujete efektivní využití energií, jednoduchou instalaci či minimalizaci negativního dopadu na životní prostředí? V záplavě nabídek by se jeden lehko ztratil.
Minerální vlna (kamenná nebo skelná vlna)
Minerální vata je vyrobena z čediče. Jde o paropropustný izolační materiál, který funguje jako tepelná izolace a zároveň má v kontaktním fasádním systému vrstvu pro vyrovnávání par. Vzhledem k průchodu vodní páry skrz vnější zeď, je u minerální vaty rosný bod vždy na vnějšku její vrstvy. Jelikož je svrchní vrstva na kontaktní fasádě vyrobené z minerální vaty velmi paropropustná (na silikátové nebo silikonové bázi), prostupuje vlhkost i skrz svrchní vrstvu a nezůstává tudíž přímo na zdi. Minerální vata je obdobný materiál jako skelná vlna, ale vyrábí se z čediče. Je známá pro svou výbornou zvukovou a tepelnou izolaci. Díky své struktuře je také nehořlavá a poskytuje ochranu proti vysokým teplotám. Může být ale rovněž spojena se zdravotními riziky. Doporučujeme věnovat pozornost certifikacím, které prokazují nezávadnost produktu.
Minerální vata (někdy nazývaná kamenná nebo skelná vlna) je dalším velmi častým zateplovacím materiálem. Výbornou volbou je pro zateplení dřevostavby, staršího domu s vlhčími zdmi nebo pokud chcete co nejlepší akustické vlastnosti.
Pěnový polyuretan (PUR)
Pěnový polyuretan PUR je vysoce účinný izolační materiál s nízkou tepelnou vodivostí, což v létě zajistí ochranu proti přehřívání, v zimě zase udrží teplo uvnitř domu. Je extrémně odolný proti vodě, tlaku i parazitům. Aplikuje se buď ve formě tuhých desek, nebo jako polyuretanové pěna - jako je naše Chytrá pěna. Ta se vytvoří smícháním dvou komponentů a aplikuje se přímo na místě nástřikem. Díky tomu vyplní i těžko dostupné prostory a zabraňuje vzniku tepelných mostů. Chytrá pěna je řešením pro každého. Dělí se totiž na měkkou a tvrdou. Měkká pěna má otevřenou buněčnou strukturu - je tedy paropropustná a také skvěle izoluje zvuk.
Fasádní termopanely BELAN jsou vyrobeny z kvalitní polyuretanové pěny (PUR), která ve srovnání s válcovanými, sypkými či vyfukovanými materiály vyniká skvělými tepelně izolačními vlastnostmi, ale také velmi nízkou propustností páry. Díky ní se nemusíte bát tzv. difúze vodních par, která může v krajním případě vyústit až ve vznik kondenzátu. Polyuretanová pěna fasádních termopanelů BELAN zabraňuje odvodu tepla a pronikání vzduchu. Zároveň účinně zabraňuje průniku průvanu, prachu a venkovní vlhkosti.
PUR pěna se nanáší nástřikem a dokáže vyplnit i členité a hůře přístupné prostory. Má vynikající tepelněizolační vlastnosti a díky spojité vrstvě eliminuje tepelné mosty. Fasádní termopanely BELAN můžete použít pro obkládání a zateplování bytových i nebytových budov bez ohledu na konkrétní druh stěny. Panely splní svůj úkol, ať už je instalujete na cihly, beton či nosníky. Díky základu panelu, kterým je tvrdá polyuretanová pěna (BASF), splňuje zateplovací systém veškeré hygienické standardy, nepodléhá plísním nebo houbám a v neposlední řadě vytváří zdravotně nezávadné prostřední, které je vhodné například i pro alergiky. Zároveň se nemusíte bát ani útoku hlodavců, pro něž má polyuretanová pěna prakticky nulovou potravinovou hodnotu. I přes technologickou pokročilost je montáž PUR panelů velmi snadná.
Celulózová izolace
Celulózová izolace, vyrobená z recyklovaného papíru, je ekologickou volbou mezi izolačními materiály. Její příznivé vlastnosti zahrnují vysokou paropropustnost, která napomáhá regulaci vlhkosti v budově, a dobré tepelně a hlukově izolační schopnosti. Navíc, díky přidání bóraxu a jiných aditiv, je odolná proti plísním a škůdcům. Přesto je důležité zvážit její nižší odolnost proti vodě ve srovnání s některými syntetickými materiály. Celulózová izolace se vyrábí z recyklovaného papíru a aplikuje se foukáním, obvykle do stropů nebo šikmých střech.
Dřevovláknité desky
Dřevovláknité desky jsou, jak název napovídá, vyrobeny z dřevovlákna. Nabízí vynikající tepelné a zvukové izolační vlastnosti. Tento materiál je oblíbený pro svou ekologickou udržitelnost a schopnost "dýchat", což zlepšuje klima uvnitř budov - především u dřevostaveb. Konopná nebo dřevovláknitá izolace jsou přírodní alternativy, které mají dobré izolační vlastnosti, jsou zdravotně nezávadné a šetrné k životnímu prostředí.
Tepelná vodivost a propustnost izolace
Nejdůležitější vlastností termoizolace je tepelná vodivost. V technických směrnicích národních fondů pro spolufinancování stavby fasád se často setkáváme s pojmem tepelná propustnost izolace. Tepelná vodivost (- ʎ (W / mK)) nám říká, jakým typem tepelného vodiče je daný materiál. Jedná se o energii (W), která projde za jednotku délky (m) teplotním rozdílem 1 K. Čím nižší tepelná vodivost, tím lepším izolátorem daný materiál je. Tepelná propustnost (U (W/m²K)) je veličina, která udává, kolik energie (W) projde skrz jednotku povrchu (m2) daného složení při teplotním rozdílu 1 K. Jedná se o komplexní výpočet, který bere v potaz teplotní odolnost všech stavebních materiálů i teplotní odolnost vnějšího a vnitřního vzduchu. Čím nižší je tepelná propustnost dané struktury, tím nižší jsou tepelné ztráty procházející skrz termoizolační systém instalovaný na fasádě. Tepelná propustnost konkrétního izolačního materiálu se rovná ʎ (W/m²K)/d (m).
Záleží na tom, jak velké úspory energie chce investor dosáhnout pomocí izolace a jakou míru životního komfortu vyžaduje. Z pohledu nákladů představuje volba tlustší izolace menší část nákladů na instalaci termoizolačního systému, jelikož náklady na instalaci lešení, svrchní vrstvy a další práce a materiály představují zhruba stejnou částku bez ohledu na tloušťku izolačních desek. S tloušťkou to nemusíte přehánět, jelikož termoizolační efekt není přímo úměrný nákladům na nainstalovanou izolaci. Kromě typu izolace je výpočet optimální tloušťky ovlivněný několika faktory, jako je velikost budovy, typ vytápění a podnebí oblasti, ve které se budova nachází. U většiny budov je optimální tloušťka izolace a svrchní vrstvy 20 až 25 cm. To představuje vhodný poměr mezi dosaženou izolací a cenou fasády, a dlouhodobě také poskytuje dostatečně velké úspory za náklady na energie.
Všechny výše uvedené vlastnosti se týkají pouze samotné izolace. Nicméně, jelikož izolační panely tvoří pouze jednu ze složek kontaktní fasády nebo termoizolačního systému (TIS), z hlediska výkonnosti zvoleného TIS záleží výše uvedené vlastnosti na celém systému. Vlastnosti zvoleného TIS jsou výrazně ovlivněny finální vrstvou (tenkovrstvá omítka nebo fasádní barva).
| Materiál | Výhody | Nevýhody / Specifika | Typické použití |
|---|---|---|---|
| Expandovaný polystyren (EPS) | Výborné tepelněizolační vlastnosti, cenová dostupnost, snadná opracovatelnost, nízká hmotnost. Grafitový EPS lepší izolační vlastnosti. | Nízká paropropustnost (funguje jako částečná parozábrana). | Zateplení fasád (ETICS), střechy, podlahy (dříve značeno Z, dnes kvalitativně S). |
| Extrudovaný polystyren (XPS) | Velmi odolný vůči vlhkosti, vysoká pevnost v tlaku, rozměrově stabilní, téměř nenasákavý. | Malá odolnost vůči UV záření. | Izolace základů, podezdívek, podlahových konstrukcí, soklů, střech s obráceným pořadím vrstev. |
| Minerální vlna (kamenná/skelná) | Paropropustný materiál, výborná zvuková a tepelná izolace, nehořlavá, ochrana proti vysokým teplotám. | Potenciální zdravotní rizika (vlákna), relativně velká nasákavost (u skelné vlny). | Zateplení dřevostaveb, starších domů s vlhčími zdmi, místa s požadavkem na akustické vlastnosti. |
| Pěnový polyuretan (PUR) | Vysoce účinný izolant, nízká tepelná vodivost, odolný proti vodě, tlaku i parazitům, vyplní těžko dostupné prostory, eliminuje tepelné mosty. Velmi nízká propustnost páry. | - | Zateplení fasád (termopanely), střechy, výplně složitých konstrukcí. |
| Celulózová izolace | Ekologická volba, vysoká paropropustnost, regulace vlhkosti, dobré tepelně a hlukově izolační vlastnosti, odolná proti plísním a škůdcům. | Nižší odolnost proti vodě. | Stropy, šikmé střechy (aplikace foukáním). |
| Dřevovláknité desky | Vynikající tepelné a zvukové izolační vlastnosti, ekologická udržitelnost, schopnost "dýchat". | - | Dřevostavby, zlepšení vnitřního klimatu. |
Doporučení pro výběr a použití
Chcete zateplit polystyrenem fasádu, či střechu? Pro každý typ konstrukce budete potřebovat jiný. Většina vědců a předních odborníků v oblasti úspor energie a energetické účinnosti se na základě současných studií shoduje, že útulného, příjemného a zdraví prospěšného klimatu v domě lze dosáhnout prostřednictvím co nejefektivnější vzduchotěsné konstrukce. Větrání je nezbytné pro zdravé vnitřní prostředí a správnou regulaci vlhkosti. Ideálním řešením je pravidelné krátké větrání několikrát denně, tzv. nárazové větrání, které zajistí rychlou výměnu vzduchu bez výrazných tepelných ztrát. Další možností je řízené větrání s rekuperací tepla, které umožňuje nepřetržitou výměnu vzduchu při zachování energetické účinnosti. Bez těchto opatření by mohlo docházet k hromadění vlhkosti v interiéru, a to i v nezateplených budovách.
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.
Existuje nespočet typů polystyrenových desek a vždy je potřeba vybrat takový, který je pro své vlastnosti vhodný ke konkrétnímu způsobu využití. Výběr zateplovacího materiálu závisí nejen na rozpočtu, ale i na konkrétní situaci, typu stavby a požadavcích, která máte na pohodlí, údržbu nebo ekologii. Správně zvolený materiál může prodloužit životnost fasády, zlepšit vnitřní prostředí a samozřejmě i ušetřit náklady na vytápění. Pokud si nejste jistí, poraďte se s odborníkem nebo zkušenou firmou.
tags: #paropropustny #polystyren #porovnani