Zateplování domů je dnes již běžnou součástí reality, jelikož jen tak je možné ušetřit na vytápění interiéru. Izolace střechy je investice do budoucna, která snižuje energetické ztráty a zvyšuje komfort bydlení v podkrovním prostoru. Kdo si přeje platit méně za energie na vytápění, musí být buď spořivý, nebo musí snížit energetickou náročnost budovy. Pod pojmem tepelná izolace si většina představuje pěnový polystyren či minerální vatu. Možností je však mnohem více.
Výběr tepelné izolace a role polystyrenu
Často se na stavbě v rámci úspor šetří na tom, co ve střeše není moc vidět - tepelné izolaci. Bohužel, střecha dělá dům a střechu dělá tepelná izolace. Okolo výběru barvy a odstínu střešní krytiny se vedou nekonečné dialogy. Při výběru vhodné tepelné izolace se většinou řeší pouze jediné - cena. Pravděpodobně nevyberete ani tu nejdražší, ani tu nejlevnější, zkrátka zlatou střední cestu.
Pojďme se podívat na tepelnou izolaci trochu zblízka. Můžeme říci, že značně rozšířenou tepelnou izolací je pěnový polystyren neboli EPS. Na trhu je k dostání hned několik druhů. Základní rozdělení polystyrenu dle výrobního postupu je na polystyren extrudovaný (XPS) a expandovaný (EPS).
Expandovaný polystyren (EPS)
Expandovaný polystyren označujeme zkratkou EPS. Dále je polystyren označen číslem, které nám udává pevnost v tlaku (kPa) při 10% deformaci a dále písmenem, které nám blíže specifikuje výrobek. 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 je dnes hojně využívaným materiálem především pro zateplení rodinných a bytových domů. Bílý pěnový polystyren je při provádění izolací hojně používán pro svou nízkou tepelnou vodivost a výhodnou cenu. Přesto se našly rezervy v dalším zlepšování jeho tepelně izolačních vlastností. Z řady měření vyplývá, že součinitel tepelné vodivosti bílého pevného pěnového polystyrénu (EPS) klesá s rostoucí hustotou. Například EPS o hustotě 15 kg/m³ dosahuje hodnoty λ = 0,037 W/(mK), při hustotě 35 kg/m³ ale už jen λ = 0,032 W/(mK).
Čtěte také: Využití lehčeného betonu s polystyrenem
Součinitel tepelné vodivosti je lokální (tj. materiálová) vlastnost o jednotce W/(mK). Tepelná vodivost izolačních materiálů je výrazně ovlivněna plynem, který se nalézá v jejich materiálové struktuře. V případě EPS je celkový prostup tepla dán jednak vodivostí pevné složky pěny, vodivostí vzduchu, ale také propustností (permeabilitou) pěny pro tepelné záření. Tepelným zářením zde máme na mysli neviditelné polychromatické elektromagnetické záření, které vyzařují (sálají) tělesa ohřátá na běžné teploty.
Sálavý transport energie lze podstatně snížit zvýšením hustoty EPS, souběžné zvýšení (neradiační) tepelné vodivosti v pevné fázi pěny při obvyklých hustotách EPS nehraje větší roli.
Šedý polystyren s grafitem
Po roce 2000 začal koncern BASF s hledáním řešení vedoucím ke snížení optické propustnosti ve zmíněném pásmu kolem 10 µm pomocí stopové přísady bez změny v hustotě materiálu. Jako nejvhodnější se ukázal grafit, jemně rozemletý až na nanometrové částice, kterým je rovnoměrně vyplněna pevná fáze EPS. Vzniknul tak šedý polystyren. Grafitové částice zde účinkují jako mikroskopické absorbéry a zároveň reflektory.
Nanotechnologie, která dokáže „namlet“ velmi jemné částice, umožňuje, aby vzdálenost mezi částicemi grafitu byla pod 10 mikronů a zároveň aby se částice nedotýkaly. Tím se stane membrána polystyrénové vypěněné buňky obtížně prostupná pro dlouhovlnné tepelné záření. Zároveň s tím se zvýší odrazivost prostředí z 0 na cca 20 % (grafit v podstatě vytváří z membrán polystyrénových kuliček tepelná zrcadla). Tím, že se částice nedotýkají, nezvýší se výrazně tepelná vodivost materiálu.
Výsledkem přidání grafitu do bílého polystyrenu je šedý expandovaný polystyrén, který při objemové hmotnosti pouhých 15 kg/m³ dosahuje součinitele celkové propustnosti tepla λ = 0,032 W/(m·K). Stejnou hodnotu celkového součinitele tepelné vodivosti má běžný EPS s více než dvojnásobnou hustotou 35 kg/m³.
Čtěte také: Vlastnosti cementového lepidla na polystyren
Použití „těžších“ polystyrenů ve výstavbě je však například u zateplené fasády neekonomické vzhledem k více než dvojnásobné ceně za materiál, nehledě na ochranu životního prostředí a surovinových zdrojů. U podlah a jiných aplikací, kde není snadné přidat další cm izolace, jsou lepší tepelně-izolační vlastnosti šedého polystyrenu zásadní. V ostatních případech ušetříme na dopravě a při zabudovávání na stavbě.
Srovnání bílého a šedého polystyrenu
| Typ polystyrenu | Hustota (kg/m³) | Součinitel tepelné vodivosti λ (W/(mK)) | Poznámka |
|---|---|---|---|
| Bílý EPS | 15 | 0,037 | Standardní provedení |
| Bílý EPS | 35 | 0,032 | Vyšší hustota pro lepší izolaci |
| Šedý EPS (s grafitem) | 15 | 0,032 | Stejná izolace jako bílý EPS s dvojnásobnou hustotou |
Další izolační materiály
Kromě polystyrenu je známo mnoho druhů tepelných izolací, které se liší nejen z hlediska funkce a použití, ale také materiálem a strukturou. Z oblasti pěnových izolací stojí za zmínku díky λ na úrovni 0,023 W/(m·K) též polyuretan (PUR) a polyizokyanurát (PIR). Ještě lepší, ale i o hodně dražší, jsou vakuová izolace.
Certifikace a kvalita polystyrenu
Pokud nevidíte pod pokličku marketingové a obchodní strategie firmy, není cena vypovídajícím parametrem. To, co určuje kvalitu a funkčnost pěnového polystyrenu je soubor fyzikálně-mechanických vlastností jako např. součinitel tepelné vodivosti, napětí v tlaku, pevnost v tahu apod. Zkrátka nemáme jinou možnost, než při výběru vhodného typu spoléhat na deklarované vlastnosti od výrobce.
Český výrobce pěnového polystyrenu Styrotrade a.s. tuhle otázku rozklíčoval. Své výrobky styro EPS 100S a styro EPS 150S nechala společnost Styrotrade podrobit širokému spektru zkoušek Výzkumného ústavu pozemních staveb - Certifikační společnosti. A výsledek? Není třeba zdlouhavě listovat katalogy, hledat recenze, zkušenosti a porovnávat jednotlivé parametry pro EPS různých výrobců. Společnost Styrotrade to nechala nezávislými odborníky posoudit za nás. Je prokázáno, že styro EPS 100S a styro 150S si po dobu 50 let uchová ty vlastnosti, pro které jsme jej zakoupili.
Ředitel Výzkumného ústavu, pan Ing., sdělil svůj pohled na přínos dobrovolné certifikace: „Je to podaná rukavice odběratelům. Svým způsobem společnost Styrotrade udělala velice vstřícný krok směrem ke svým zákazníkům. V jiných odvětvích si svého dodavatele audituje vždy odběratel, čili zákazník, a to na své náklady. Společnost Styrotrade tímto certifikátem výrobku ukázala své konkurenci jak na to.“
Čtěte také: Použití polystyrenu
Použití polystyrenu v praxi
Při stavbě rodinného domu je polystyren hojně využívaný materiál, jehož spotřeba stále roste. Materiál lze použít k izolaci podlahy také drcený přímo při stavbě domu. Slouží u objektů také jako bariéra proti hluku zvenčí. Pěnový polystyren nevyžaduje velkou investici.
Zateplení fasády
Pro zateplení fasády se nejčastěji používá polystyren. Má vynikající tepelně izolační vlastnosti, je levný a práce s ním je jednoduchá. Fasádní polystyren se od ostatních liší přísnější rozměrovou tolerancí a pravoúhlostí. Má také vyšší pevnost v tahu. 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.
Zateplit je možné kompletně celou budovu, anebo jen její část. V následujících řádcích se budeme soustředit na zateplení štítu. K tomu byste se měli odhodlat zejména v případech, kdy není dům přilepený na druhou stavbu. Nejprve byste si měli připravit kompletně veškerý materiál, který budete potřebovat. Postavte si lešení a můžete začít.
- V první řadě je třeba očistit povrch od nerovností, které se na něm mohou nacházet.
- Pak si již můžete namíchat směs lepidla a to postupně nanášet na polystyren. Stačí pouze dva až tři bochánky na jeden kus. Při rovném podkladu můžete klidně vrstvu lepidla nanášet rovnoměrným způsobem.
- Lepení polystyrenu by mělo probíhat od nejnižších částí až po povrch. Postupně budete polystyren zařezávat dle potřeby.
- Postupně je vhodné jej ještě připevňovat terči.
- Po celkovém zabroušení povrchu již přichází nanášení lepidla. To musí být v jednolité tenké vrstvě bez jakýchkoli větších nerovností.
- Když vše zaschne, můžete za pomocí válečku nanášet fasádní barvu. Tato činnost je ale spíše záležitostí profesionálů a laikové se jí vyhýbají.
Při návrhu zateplení je třeba se vyvarovat některých základních chyb. Například není správné zateplovat pouze jednu stranu budovy, ale řešit zateplení obálky budovy komplexně, včetně zateplení střechy a stropu posledního podlaží. Výměna oken a oprava balkonů by měla být provedena před zateplením. Projekt zateplení by měl rovněž zahrnovat dostatečnou tloušťku izolačního materiálu, aby se maximalizovaly úspory energie.
Při provádění zateplení je však velmi důležité pečlivě dodržovat technologické postupy. K nejčastějším chybám patří nesprávné lepení izolačních desek, přičemž je důležité zvolit kvalitní lepidlo a správný způsob nanášení lepidla. Lepidlo by se mělo nanášet ve tvaru housenky po obvodu desky plus ve dvou nebo třech bodech na líci desky. Při mechanickém kotvení izolačních desek je třeba použít vhodné hmoždinky pro konkrétní podklad a dodržet předepsané kotevní vzdálenosti.
Zateplení střech
Polystyren brání přehřívání místností pod střechou. Ak nie, tak tam treba este medzi krokvy, ktore su z obdivoch stran stitu, a nad murivo vlozit izolaciu - asi najlepsie nejaku hustejsiu z kamennej/cadicovej vlny. Pripadne aj polystyren ale pozor ma medzery. Ked tam uz bude stresna folia, tak sa tento priestor izoluje komplikovane.
Izolace podlah
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. 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.
Kročejová izolace
Do podlah s požadavkem na kročejovou neprůzvučnost se používají elastifikované desky s nízkou dynamickou tuhostí. Tyto polystyreny se označují EPS T. Známe základní dva druhy hluku (akustiky), tou první je strukturální hluk, přenášející se konstrukcemi a pak prostorový hluk, nesoucí se vzduchem. Strukturální, kročejový hluk je vlastně mechanický hluk, dupání, údery na podlahu, upadlé předměty atd. Toto je hluk, který se v konstrukcích přenáší jako chvění. Člověk ho vnímá jako nízké rušivé frekvence. Proto se musí přenosu chvění v konstrukcích zamezit použitím speciální akustické izolace, nejčastěji pomocí speciálních polystyrenů či minerálních vat.
Prostorový hluk je přenášen vzduchem a musí se mu tedy do cesty vložit překážka, která ho pohltí. V našem případě se jedná vlastně o snahu co nejvíce ponížit, nebo zcela zamezit přenosu hluku skrze konstrukce, v našem případě vodorovné, podlahové konstrukce. Tento kročejový, strukturální hluk se přenáší z podlahové konstrukce do okolních a spodních místností budovy.
Snížení přenosu kročejového hluku docílíme tak, že odizolujeme podlahu (roznášecí desku) od spodní části její konstrukce a také od okolních svislých konstrukcí (stěn, příček). Tohoto docílíme pomocí kročejové izolace, která se vyrábí v podobě elastifikovaných, upravených polystyrenů EPS, nebo speciálních minerálních vat, také dalších speciálních podložek, které se vkládají do skladby podlahy.
V našem případě, kdy řešíme strukturální hluk pomocí elastifikovaného polystyrenu, se tento vkládá do celkové skladby podlahy. Kročejový polystyren má nižší objemovou hmotnost nežli ten klasický podlahový, jak ho známe polystyren EPS 100 Z. Pozor, kročejové polystyreny mají menší tepelně izolační účinky, nežli klasické polystyreny EPS.
Pokud se používá kročejový polystyren pro izolaci podlahy místnosti například v patře, pod kterým je také obytná místnost, vkládá se tedy do skladby podlahy. A jelikož se počítá s tím, že se v místnosti pod touto podlahou v zimě topí, jedná o vytápěný obytný prostor, tak se může do podlahy vložit jen kročejový polystyren. Pokud se jedná o běžnou místnost nad vytápěným obytným prostorem, vystačíme s kročejovou izolací, kterou řešíme zmíněné odizolování roznášecí betonové desky od stěn místnosti, čímž zamezíme přenosu kročejového hluku do ostatních přilehlých místností.
Pokud řešíme kročejový útlum v podlaze na terénu, nebo nad nevytápěným prostorem, sklepem apod., nesmíme ho také podcenit, jelikož jak jsme již popsali, kročejový hluk se přenáší i do vedlejších prostor. Rozdílem je pouze to, že u podlahy na terénu musíme také řešit zateplení, takže je třeba kročejový polystyren vložit do skladby podlahy společně s klasickým podlahovým polystyrenem. Jen pro srovnání, mají obecně elastifikované polystyreny lepší vlastnosti nežli kročejové minerální vaty.
Mýty a fakta o polystyrenu
Polystyren používaný pro tepelnou ochranu budov je opředen mýty - říká se o něm, že “nedýchá”, zadržuje vlhkost, rychle hoří nebo je zdraví škodlivý. V této části najdete nejčastější otázky, se kterými se setkáváme, a také věcné odpovědi podložené fakty.
Dýchá dům zateplený polystyrenem?
Toto tvrzení je jedním z rozšířených mýtů. Pěnový polystyren EPS dům vzduchotěsně neuzavře. I po zateplení pěnovým polystyrenem EPS dochází k přirozené výměně vzduchu drobnými netěsnostmi v konstrukci, okny nebo dveřmi. Pro udržení optimální kvality vzduchu v interiéru se však vždy doporučuje pravidelné větrání, ale samotný pěnový polystyren EPS přirozenou výměnu vzduchu v domě nijak zásadně neomezuje. Mýtus “dýchajících stěn” byl vědecky vyvrácen již v roce 1928 německým stavebním fyzikem Erwinem Raischem. Dokázal, že klíčovou dírkou projde za hodinu až 50krát více vzduchu než čtverečním metrem vnější stěny. Závěrem lze říci, že EPS (expandovaný polystyren) je materiál s vyváženou paropropustností, který lze bezpečně použít k izolaci budov bez obav z nadměrného zadržování vlhkosti.
Je polystyren hořlavý?
Polystyren používaný ve stavebnictví je nehořlavý a obsahuje ekologický zpomalovač hoření. Aplikuje se pod ochranné vrstvy zateplovacího systému ETICS, aby se minimalizovalo riziko požáru.
Nejčastější chyby při zateplování polystyrenem
Mezi nejčastější chyby patří použití příliš malé tloušťky pěnového polystyrenu EPS, nesprávně nanesené lepidlo, nedostatečné mechanické ukotvení nebo použití neověřených materiálů. Chybou může být také nedůsledné provedení výztužné vrstvy nebo zanedbání ochrany proti povětrnostním vlivům.
tags: #polystyren #ve #stitu #zakonceni #informace