Tepelné izolace jsou ve výstavbě jednou ze základních součástí stavby, jejichž vhodným výběrem a správnou aplikací podstatně ovlivníme kvalitu celého objektu. Hlavním úkolem tepelných izolací je vytvořit bariéru, která brání prostupu tepla stěnami, podlahami, stropy či střechami. Aby se dostavil očekávaný efekt, je nutné vybrat správný typ izolace a dbát na její správné provedení. Tepelné izolace mají nejen udržet teplo v domě, ale také zabránit přehřívání interiéru v letním období.
Mezi pěnové tepelně izolační materiály patří polymerní pěny - polystyreny, polyuretany, PVC, PE, kaučuk, dále pěnové sklo či pryskyřice. Nejčastěji používaným izolantem pro zateplení domu je polystyren. 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), odolností proti vlhkosti a v neposlední řadě i díky příznivé ceně, kdy navíc je ještě velmi příjemný a jednoduchý na zpracování. Pěnový polystyren je velmi lehká a pevná látka, která se vyrábí polymerizací styrenu. Styren se pro průmyslové účely získává z ropy.
Základní vlastnosti polystyrenu jako izolantu
Nejdůležitější vlastností tepelné izolace je součinitel tepelné vodivosti λ (lambda), uváděný v jednotkách W/(m·K). Čím je jeho hodnota nižší, tím vyšší je účinnost tepelné izolace. Ze součinitele tepelné vodivosti se pro dané tloušťky odvozují ostatní hodnoty jako tepelný odpor R nebo součinitel prostupu tepla U. Dalšími důležitými vlastnostmi jsou difuzní faktor µ, objemová hmotnost, pevnost, nasákavost, hořlavost, cena, zpracovatelnost a tepelná stabilita. Tyto veškeré vlastnosti se liší nejen podle druhu materiálu, ale existují drobné odchylky i u různých výrobců. Nezbytné je přidání retardérů hoření pro zajištění samozhášivosti materiálu.
Je potřeba upozornit ještě na další fyzikální vlastnost EPS, a tou je tepelná roztažnost. Koeficient lineární tepelné roztažnosti EPS má hodnotu 0,05 až 0,07 mm/m.K. To znamená, že například při rozdílu teplot 70°C dochází k prodloužení (nebo zkrácení) desky dlouhé 1 m až o 5 mm.
Druhy polystyrenu a jejich použití
Na trhu se setkáváme především s dvěma základními typy polystyrenu: expandovaným polystyrenem (EPS) a extrudovaným polystyrenem (XPS).
Čtěte také: Využití lehčeného betonu s polystyrenem
Expandovaný pěnový polystyren (EPS)
Expandovaný pěnový polystyren patří k nejpoužívanějším typům tepelné izolace. Výrobky z pěnového polystyrenu se označují značkou EPS (Expanded Polystyrene) a číslem udávajícím hodnotu napětí v tlaku při 10% stlačení v kPa. 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. Dnes se tedy vyrábí pro potřebu stavebnictví pěnový polystyren pod označením EPS 50 až EPS 200 s tím, že jednotlivé typy EPS mají v závislosti na uvedené hodnotě napětí v tlaku a na tom, zda se jedná o základní nestabilizovaný nebo stabilizovaný polystyren, předepsány výrobcem možnosti jejich použití. Při aplikaci se desky EPS kotví lepením v kombinaci s kotvením hmoždinkami. Pěnový polystyren lze aplikovat i jako kročejovou izolaci, nelze ho však dlouhodobě vystavit vlhku.
Fasádní polystyren
- Bílý fasádní polystyren: Všem asi nejznámější fasádní polystyren je ten s označením EPS 70F. U českých výrobců má součinitel tepelné vodivosti 0,039 W/mK. Fasádní polystyren EPS 70F je vhodný pro zateplení novostaveb, rekonstrukcí, bytových a panelových domů. Vyrábí se v rozměrech 500x1000 mm v tloušťkách 10-300mm. Pro funkční zateplení fasády doporučujeme zvolit minimální sílu izolace 8 cm. Je nutné dát pozor na dovážené polystyreny z okolních zemí, které mají zpravidla stejné označení, ale horší tepelně izolační vlastnosti a nižší tuhost izolační desky, což se může výrazně projevit na životnosti celého zateplovacího systému.
- Šedý (grafitový) 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 pěnový polystyrén s objemovou hmotností 15 kg/m3 má součinitel tepelné vodivosti 0,032 W/(m·K). Této hodnoty bylo dosaženo přídavkem uhlíkových nanočástic do polystyrenu před vypěněním, které způsobují šedé zabarvení. Hlavně ale omezily prostup tepla sáláním, který se děje v řídké tuhé pěně, což vedlo k lepší hodnotě součinitele tepelné vodivosti. 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 doporučujeme 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 doporučujeme náročným klientům, kteří kladou důraz na precizní zateplení. Upozorňujeme, že díky svému složení je nutno použít lepící stěrky odpovídající kvality.
- Difuzně otevřené systémy (Baumit Open, Weber Clima): Polystyren Baumit Open je na trhu unikátní díky svým prodyšným vlastnostem. Jedná se o fasádní desky typu EPS 70F, ve kterých jsou cca. dvoumilimetrové 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. 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%. Vyrábí se v tloušťkách od 6cm do 20cm. 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
- 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. 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. 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 je 0,045 W/mK. Pokládá se na podlahový polystyren jako vrchní vrstva při zateplení podlahy.
Stropní polystyren
- 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. Izolant by měl být nejlépe celoplošně nalepen a následně ukotvený talířovými hmoždinkami. 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. 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 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. Na plochých střechách se také setkáváme s namáháním tepelné izolace v tlaku, a to nejen od technologického zařízení umístěného na střeše, ale dnes stále častěji i od provozních souvrství, jako jsou terasy a střešní zahrady. Toto zatížení je však třeba kontrolovat a dle jeho působení navrhovat i pevnější typy EPS - například pro terasy EPS 150 S Stabil nebo EPS 200 S Stabil. Řada našich i zahraničních výrobců nabízí tzv. kompletizované výrobky z EPS s nakašírovanými hydroizolačními asfaltovými pásy, které tvoří po pokládce první hydroizolační vrstvu. Deska z pěnového polystyrenu je buď rovinná, nebo spádová. Rovinná deska může být dodána i s boční polodrážkou, která minimalizuje vznik tepelných mostů. Kompletizované tepelně izolační jednostranné spádové desky s nakašírovaným asfaltovým pásem tvoří ve střešním plášti jednoplášťových plochých střech spádovou vrstvu, tepelně izolační vrstvu a první hydroizolační vrstvu.
Soklový polystyren (Perimetr)
- Izolační desky Perimetr a Perimetr SD patří mezi speciální výrobky z EPS, tvarovaných vypěňováním přímo do speciálních forem. Desky vynikají zvýšenou pevností, odolností proti průrazu a minimální nasákavostí. Jsou používány pro tepelnou izolaci spodních staveb, soklové části, podlah, stěn bazénů aj., bez požadavku na útlum kročejového hluku. Součinitel tepelné vodivosti je 0,034 W/mK. Soklový polystyren Perimetr SD doporučujeme použít na zateplení soklu v min. síle 8cm.
Extrudovaný polystyren (XPS)
Extrudovaný polystyren má zpravidla stejnou použitelnost jako Perimetr, navíc o malé procento menší nasákavost. Tento druh polystyrenu, značený také XPS, je dodáván nejčastěji ve formě desek s polodrážkou nebo hranou, využíván je zejména pro izolaci soklu, dále při izolování základových desek nebo ve skladbě střech s obráceným pořadím vrstev. Materiál má uzavřené póry, je proto nenasákavý a lze ho použít ve vlhkém prostředí, kde působí jako tepelná izolace, a také jako účinná součást hydroizolace. Je velmi pevný, na druhé straně je nutné ho chránit před UV zářením. Za extrudovaný polystyren si ve srovnání s pěnovým sice o něco připlatíte, poskytne vám ale lepší vlastnosti. Nehrozí při něm například riziko nasákavosti, protože má uzavřené póry. Díky tomu se může bez problémů použít na izolaci soklu a dalších míst, kde je dlouhodobě schopen odolávat kontaktu s vodou.
Litý polystyren Thermowhite
Litý polystyren Thermowhite je zajímavá alternativa. Vstupem je čistý odpad nespotřebovaných odřezků z desek EPS. Ten se ve výrobě roztřídí a následně rozloží na jednotlivé EPS buňky, které jsou vstupní surovinou pro ThermoWhite. Ve speciální míchačce se kuličky a pojivo v přesném poměru smíchají a pneumatickým hadicovým dopravníkem se dopraví na místo určení, tzn. podlahu nebo střechu. Tato vlhká polystyrénová hmota neteče, je však tvárná s pomocí lehkého hladítka z PU pěny a pěchu.
Přehled typů polystyrenu a jejich vlastností
Následující tabulka shrnuje klíčové vlastnosti a použití vybraných typů polystyrenu:
| Typ polystyrenu | Součinitel tepelné vodivosti (λ) [W/(m·K)] | Klíčové vlastnosti | Typické použití |
|---|---|---|---|
| Bílý EPS fasádní (např. EPS 70F) | 0,039 | Nízká cena, dobrá izolace, standardní | Zateplení fasád novostaveb, rekonstrukcí, bytových domů |
| Šedý EPS fasádní (grafitový) | 0,032 | O 20% lepší izolace než bílý EPS, citlivost na přímé slunce | Maximální zateplení fasád, nároční klienti |
| EPS podlahový (např. EPS 100Z) | 0,037 (EPS 100Z), 0,031 (Styrotherm PLUS 100) | Vysoká pevnost v tlaku, některé s útlumem kročejového hluku | Běžně zatížené podlahy, šikmé střechy, obvodové stěny pod terénem |
| EPS pro ploché střechy (např. EPS 100S Stabil) | 0,038 | Odolnost v tlaku pro různé zatížení, stabilizovaný | Ploché střechy s běžným až vysokým zatížením, terasy, střešní zahrady |
| EPS Perimetr / Soklový (např. Perimetr SD) | 0,034 | Zvýšená pevnost, odolnost proti průrazu, minimální nasákavost | Izolace spodních staveb, soklových částí, stěn bazénů |
| Extrudovaný polystyren (XPS) | Zhruba 0,030 | Uzavřené póry, nenasákavý, velmi pevný, odolný vůči vlhkosti | Izolace soklu, základových desek, střech s obráceným pořadím vrstev |
Polystyren, v různých formách a typech, tak zůstává i nadále spolehlivým, univerzálním materiálem ve všech oblastech moderní výstavby. Díky vysoké efektivitě výroby je navíc výrazně ekologickým (k dispozici v Enviromentálním prohlášení o produktu) a ekonomickým řešením.
Čtěte také: Vlastnosti cementového lepidla na polystyren
Čtěte také: Použití polystyrenu
tags: #polystyren #tepelný #izolant #vlastnosti #použití #druhy