Střešní polystyren je klíčovým prvkem pro zajištění optimální tepelné izolace střech, ať už plochých či šikmých. Jeho správný výběr a instalace jsou zásadní pro dlouhodobou energetickou účinnost budovy, ochranu střešní konstrukce a tepelný komfort v interiéru. Ztráty tepla nedostatečně zaizolovanou střešní konstrukcí představují u rodinných domů až 40 % z celkových tepelných ztrát.
Proč zvolit střešní polystyren?
- Vynikající tepelněizolační schopnost: Díky nízkému součiniteli tepelné vodivosti ($\lambda$) efektivně minimalizuje tepelné ztráty střešní konstrukcí.
- Vysoká pevnost v tlaku: Střešní polystyren je navržen tak, aby odolával zatížení od vrstev střechy, sněhu, pochozího provozu nebo technologických zařízení na plochých střechách.
- Rozměrová stálost: Materiál si udržuje svůj tvar a objem i při teplotních výkyvech, které jsou na střechách běžné.
- Odolnost proti vlhkosti: Střešní polystyren má nízkou nasákavost, což ho činí odolným vůči vlhkosti, která se může na střechách vyskytovat.
Optimálně navrženým systémem tepelné izolace střechy můžeme výrazně eliminovat tepelné úniky a snížit náklady na vytápění domu v zimních měsících, respektive zajistit vhodnou ochranu před nadměrným přehříváním domu v letních měsících. 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 polystyrenových desek pro střechy
Expandovaný pěnový polystyren (EPS)
Nejpoužívanějším typem polystyrenu je expandovaný neboli pěnový polystyren. 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. Čerstvě vyrobený pěnový expandovaný polystyren se vykazuje smršťováním, proto po jeho výrobě dochází k procesu stabilizace neboli odležení. Po uplynutí této doby se může polystyren použít ve stavbě a jeho objemové změny jsou již zanedbatelné. Stabilizovaný pěnový polystyren používaný v plochých střechách se označuje názvem „Stabil“. Polystyren označený písmenem S je stabilizovaný, což znamená, že nemění své rozměry.
Vlastní pěnový polystyren se vyrábí v několika tzv. typech podle pevnosti v tlaku (v kPa) při 10 % stlačení. Výrobky z pěnového polystyrenu se zpravidla označují značkou EPS (= expandovaný polystyren) a číslem, jež udává hodnotu pevnosti v tlaku při 10 % stlačení v kPa. Běžně se vyrábí pěnový polystyren pod označením EPS 50 až EPS 200. Pěnový polystyren je dnes samozhášivý, má stupeň hořlavosti C1 a třídu reakce na oheň E. Pěnový polystyren Sika má sníženou hořlavost, a přitom neobsahuje látku HBCDD. Jeho tepelně technické vlastnosti jsou velmi dobré a můžeme s jistotou říci, že dnes vyráběné typy pěnového polystyrenu mají výrazně lepší hodnoty součinitele tepelné vodivosti (λ), než tomu bylo v minulosti. Hodnota součinitele tepelné vodivosti EPS je ovšem závislá na typu EPS - například pro EPS 100 S Stabil se dnes uvádí hodnota λ = 0,038 W/m²K, což je hodnota totožná s hodnotou udávanou pro extrudovaný polystyren, pro EPS 200 S Stabil je hodnota součinitele tepelné vodivosti ještě nižší. Převažující množství pěnového polystyrenu se vyrábí v bílém provedení, ale v závodě v Pardubicích se také vyrábí šedý pěnový polystyren, který obsahuje grafit. Ten má lepší technické vlastnosti, nižší součinitel tepelné vodivosti než klasický bílý pěnový polystyren.
Do plochých střech je vhodný právě střešní polystyren se sníženou hořlavostí a s vysokými požadavky na zatížení. Stabilizovaný střešní polystyren se označuje podle pevnosti v tlaku od 70 do 250 kPa. Například pro izolaci plochých střech se jedná o typ EPS 100 S (Střešní). Firma RIGIPS, s. r. o. nabízí nové výrobky z pěnového polystyrenu řady NeoFloor a GreyWall. Polystyrenové desky pro střechy a podlahy se nejčastěji vyrábí o rozměrech 1 m x 1 m. Pěnový polystyren na ploché střechy (například EPS 100 S Stabil) je stabilizovaný stejně jako polystyren na fasádu (například EPS 100 F Fasádní). Je třeba poukázat i na další fyzikální vlastnost EPS, kterou je tepelná roztažnost EPS. Koeficient tepelné roztažnosti EPS má hodnotu 5·10⁻⁵ až 7·10⁻⁵ m/K. Znamená to, že například při rozdílu teplot 70 °C dochází k prodloužení (nebo zkrácení) desky dlouhé 1 m až o 5 mm. Proto by se při provedení tepelné izolace plochých střech neměly používat desky dlouhé například 2 m, jejichž tepelná roztažnost je oproti metrovým deskám dvojnásobná. I z těchto důvodů by se měly desky z EPS v plochých střechách vždy uchytit k podkladu lepením nebo přikotvením. 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.
Čtěte také: Jak polystyrenové kuličky ovlivňují vlastnosti betonu?
Výrobky z pěnového polystyrenu (EPS) se používají zásadně jako tepelná izolace klasických jednoplášťových plochých střech a u rekonstrukcí těchto střech jako jejich dodatečná tepelná izolace - vytvoří se tzv. PLUS střecha. Dnes na trhu narazíte na polystyreny vyráběné různými technologiemi a s rozličnými vlastnostmi. Vedle tradičních bílých polystyrenových desek tak narazíte například na šedé polystyrenové desky, které mají díky nanočásticím grafitu lepší izolační vlastnosti.
Extrudovaný polystyren (XPS)
Druhou používanou technologií výroby polystyrenu je extruze. Extrudovaný polystyren (XPS) se vyrábí vytlačováním taveniny polystyrenu za současného sycení vzpěňovadlem. Touto technologií výroby se získá výrobek s homogenní strukturou s uzavřenými buňkami - s výbornými tepelně izolačními vlastnostmi, s vysokou pevností v tlaku a s velmi malou nasákavostí. Extrudovaný polystyren je na rozdíl od pěnového velmi odolný vůči vlhkosti a na výbornou zvládá dlouhodobé působení tlaku. Jeho hlavní nevýhodou je malá odolnost vůči UV záření. Z toho důvodu se nepoužívá v místech, kde dochází ke kontaktu se slunečními paprsky. Extrudovaný polystyren má stupeň hořlavosti C1 a třídu reakce na oheň E.
Výrobky z XPS mají velmi dobré hodnoty součinitele tepelné vodivosti (stejně jako má dnes vyráběný EPS), ale oproti EPS výrazně větší pevnost v tlaku a výrazně menší nasákavost. Jeho teplotní roztažnost je stejná jako u běžného EPS, ale trvalé tepelné namáhání je nižší (+75 °C). Tyto technické parametry XPS předurčují jeho použití. V této souvislosti je třeba uvést, že desky z XPS by se neměly používat jako klasická tepelná izolace plochých střech pod povlakovou izolací, protože kvůli velké hranové pevnosti XPS může při jejich teplotní roztažnosti dojít ke tvarovým změnám, které mohou způsobit poškození povlakové izolace. Právě proto by se neměl používat XPS pod vodotěsnou izolaci v klasické jednoplášťové střeše, ale jen na obrácené střeše, tedy střeše s opačným pořadím vrstev, případně na tzv. DUO střeše. Extrudovaný polystyren by se s ohledem na nižší tepelnou odolnost (jen +75 °C) a velkou hranovou pevností neměl používat jako tepelná izolace v klasické jednoplášťové ploché střeše. Zdánlivě malý rozdíl pouhých 5 °C mezi hodnotou maximálního tepelného namáhání XPS (+75 °C) oproti EPS (+80 °C) má pro zabudování výrobků z XPS do střešního pláště významný dopad. Povrchová teplota povlakové vodotěsné izolace z asfaltových pásů dosahuje v létě až hodnoty +80 °C. Při této teplotě však již dochází k nevratné deformaci (obvykle prohnutí) desek z XPS. Protože výrobky z XPS mají nejen velkou pevnost v tlaku, ale i velkou hranovou pevnost, mohla by potom prohnutá deska z XPS svými ostrými hranami poškodit vodotěsnou izolaci.
Výrobky z extrudovaného polystyrenu (XPS) se používají jako tepelná izolace obrácených střech (střech s opačným pořadím vrstev) a u rekonstrukcí klasických jednoplášťových střech jako jejich dodatečná tepelná izolace - vytvoří se tzv. DUO střecha. V některých případech je z různých důvodů možné využít některých vlastností XPS (zejména pevnosti v tlaku) a vytvořit tzv. DUO střechu, kdy je v podstatě na klasickou jednoplášťovou střechu s povlakovou vodotěsnou izolací a s vhodnou tepelnou izolací (např. z EPS) položena další tepelná izolace z XPS. V tzv. obrácené střeše se výrobky z XPS používají jako tepelná izolace. Stabilitu střešního pláště obrácené střechy nebo DUO střechy zajišťuje násyp z kačírku frakce 16/32 v tl. min. 50 mm (výška, a tedy hmotnost kačírku se musí v konkrétních případech ověřit statickým výpočtem) nebo provozní vrstva - například dlažba na podložkách nebo dlažba položená do kačírku frakce 4/8 mm tl. Obrácená střecha nemá být realizována na lehké nosné konstrukci s minimální akumulační schopností a s malou hodnotou tepelného odporu.
Při tepelně technickém výpočtu obrácené střechy se musí uvažovat s korekcí hodnoty součinitele prostupu tepla U dle ČSN EN ISO 6946/A1. Je nutné věnovat zvýšenou pozornost možnému tepelnému namáhání XPS při realizaci střech v létě. Například při pokládce tmavých nopových fólií (tvořících drenážní a hydroakumulační vrstvu vegetačního souvrství střešních zahrad) může snadno dojít k překročení teploty +75 °C a k trvalému poškození desek z XPS vysokou teplotou. Jednotliví výrobci dodávají XPS v různých barvách, například modré, růžové, žluté, zelené…
Čtěte také: Jak se recyklují polystyrenové kuličky?
Firma Dow Chemical nabízí pro nepochozí ploché střechy s malou únosností pod názvem Roofmate LG speciální desky z XPS opatřené na horním povrchu 10 mm tl. vrstvou z plastbetonu, která chrání CPS proti působení UV záření a zejména svou hmotností zajišťuje stabilitu střešního pláště vůči sání větru. Plošná hmotnost desek Roofmate LG se pohybuje kolem 25 kg/m². Použití těchto desek je nutno v konkrétních případech konzultovat s dovozcem. Desky Roofmate LG dodávané v rozměrech 1200x600mm jsou na podélných stranách opatřeny perem a drážkou - tato úprava zajišťuje jejich spolupůsobení při namáhání sáním větru. Po obvodě střechy a zejména v rozích střechy je nutné zajistit stabilitu takto vytvořeného střešního pláště vůči sání větru dalším přitížením - obvykle betonovými dlaždicemi. Například výrobce XPS firma Dow Chemical, jehož výrobky Roofmate SL nebo Floormate jsou u nás známé, na základě svých zkušeností také nedoporučuje použití XPS v klasické skladbě střešního pláště z důvodu možného rizika rozměrové nestálosti desek XPS pod hydroizolací, zejména v letních měsících roku.
Porovnání EPS a XPS
Oba druhy polystyrenu se vyrábějí v podstatě ze stejné vstupní suroviny, ale jinou technologií. Proto se liší nejen struktura jejich hmoty, ale i některé vlastnosti, a tudíž i možnosti jejich použití a zabudování do stavby. Již dávno není pěnový polystyren jen bílý a extrudovaný ten barevný. Některé speciální výrobky z pěnového polystyrenu jsou také barevné - například růžový PERIMETR, používaný především na tepelné izolace spodní stavby, a nově šedý GreyWall nebo NeoFloor na tepelnou izolaci stěn a podlah. V plochých střechách se oba druhy polystyrenu používají jako tepelná izolace, ale zejména s ohledem na jejich mechanické vlastnosti a nasákavost mají odlišné uplatnění.
| Vlastnost | Expandovaný polystyren (EPS) | Extrudovaný polystyren (XPS) |
|---|---|---|
| Technologie výroby | Polymerace styrenu, buňky obsahují vzduch | Vytlačování taveniny polystyrenu se vzpěňovadlem, homogenní struktura s uzavřenými buňkami |
| Odolnost vůči vlhkosti | Nízká nasákavost | Velmi odolný, velmi malá nasákavost |
| Pevnost v tlaku | Dle typu (EPS 50-200) | Výrazně větší než EPS |
| Tepelná odolnost | Do +80 °C | Do +75 °C |
| UV záření | Málo odolný | Malá odolnost |
| Použití na střechách | Klasické jednoplášťové střechy, PLUS střecha | Obrácené střechy, DUO střecha |
Spádové polystyrenové desky pro ploché střechy
Spádování slouží k vytvoření spádu. Ploché střechy pro dlouhodobě spolehlivé fungování hydroizolace potřebují dostatečný spád. Dříve používané ploché střechy bez spádu se neosvědčily, protože vlivem dotvarování konstrukce vždy docházelo ke vzniku tzv. stojaté vody se všemi negativními důsledky (poruchy hydroizolace, vznik mikroorganismů, napětí mezi mokrými a suchými částmi střechy apod.). Podle ČSN 73 1901 „Navrhování střech“ má být sklon povlakové hydroizolační vrstvy nejméně 1°. Dobře navrženou a zrealizovanou plochou střechu poznáme i podle toho, že na ní po dešti nezůstávají kaluže vody. Spád střešního pláště by měl být ≥ 2 % (doporučený standardní spád).
Spádové vrstvy se u plochých střech ještě v nedávné minulosti vytvářely z betonové mazaniny, nebo také z násypu škváry či štěrku. Variantou byl i granulát z pálené hlíny. Dnes se spádování plochých střech mokrým procesem (betonovou mazaninou, lehčeným betonem, perlitbetonem nebo polystyrenbetonem) provádí jen zřídka. Montáž izolací u střech je závislá na klimatických podmínkách. Platí to i pro spádové vrstvy vytvářené mokrým procesem. Když se ale spádová vrstva z betonu neprovádí, tak výchozím podkladem pro vybudování střešního pláště je zpravidla vodorovná nosná konstrukce, ukončená parozábranou.
Spádování plochých střech pomocí spádových desek EPS je v současnosti nejpoužívanějším způsobem spádování plochých střech. Spádové desky pro střechy z EPS se převážně vyrábějí v rozměru 1 x 1 m se spádem na jednu stranu a v praxi se někdy mylně označují jako klíny. Hlavní výhodou spádování střech pomocí EPS je montáž izolací střešního pláště suchým procesem, který je z hlediska výstavby méně náročný. Spádování střech pomocí EPS zpravidla zároveň významným způsobem řeší otázku zateplení střechy. Spádové klíny EPS pro spádování plochy se vyrábějí s nejmenší tloušťkou 20 mm.
Čtěte také: Nosiče pro vany a sprchové vaničky
Řezání polystyrenových bloků na jednotlivé desky (nejčastěji o půdorysných rozměrech 1 x 1 m) se ve výrobních závodech provádí pomocí odporových drátů. Na deskách EPS lze zpravidla vyrábět spád s krokem po 0,5 %. To v praxi znamená výrobu desek se spády 1 %, 1,5 %, 2 %, 2,5 %, 3 % atd. Při výrobě spádových desek EPS je potřeba také přihlédnout k jejich následné dopravě a montáži na stavbě. Z tohoto důvodu se spádové desky vyrábějí od minimální tloušťky 10 mm. Protože se při montáži střešního pláště po tepelné izolaci chodí a přemísťují se po ní stavební materiály, je vhodné používat spádové desky EPS od tloušťky 20 mm, nebo ještě lépe od tloušťky 40 mm (jsou odolnější). Sestavovat spádování z desek EPS na střechách s různými spády v různých směrech, znamená upravovat rozměry a tvary desek na stavbě (přiřezávat je pod různými úhly).
Klasická plochá střecha, spádovaná od svého obvodu směrem ke vpustem, umístěným uvnitř plochy, má zpravidla v okolí vpustí takovou tloušťku tepelné izolace, která zajistí splnění požadovaných hodnot součinitele prostupu tepla podle normy ČSN 73 0540-2. Pro spád a zateplení střechy ve žlabu je potřeba určitá výška tepelné izolace. V projektech obytných budov se poměrně často vyskytuje spádování střechy s různými spády v jednotlivých směrech. Objevují se také úžlabí, směřující od vpustí pod různými neobvyklými úhly, například do rohů střech. V oblastech úžlabí by, při realizaci spádování střechy podle projektu uvedeného v tomto článku, vznikly velké nerovnosti (zuby, hrany). Bylo by nutné je zabrousit nebo zaříznout, v některých oblastech naopak doplnit dalšími přířezy z tepelné izolace.
Úpravy rozměrů desek EPS je optimální provádět řezáním pilou nebo odpovídajícím zařízením s odporovým drátem, a to kolmo nebo rovnoběžně s okrajem desek, případně pod úhlem 45 stupňů. Pod jinými úhly se upravují tzv. rozháněcí klíny. EPS se nesmí skladovat ve vodě, tzn. nesmí se skladovat na plochách a v oblastech, kde se dlouhodobě vyskytuje voda. Během budování spádování střechy z EPS je nutné tepelnou izolaci průběžně zakrývat hydroizolacemi. Výstavba střešního pláště se přitom musí provádět tak, aby nedošlo k zatékání vody z povrchu hydroizolací do skladby střechy. Montáž střešního pláště se proto obvykle provádí po etapách. Tzn., že se z hydroizolací vytvářejí etapové spoje.
Kaluže se obvykle tvoří při návrhovém sklonu povrchu střechy do 3 %. Z výše uvedených normových požadavků je zřejmé, že minimální spád plochých střech s povlakovými krytinami mimo žlaby a úžlabí je 3 %. Desky EPS je potřeba pokládat s vystřídáním spár. Optimálně navrženým systémem tepelné izolace střechy můžeme výrazně eliminovat tepelné úniky a snížit náklady na vytápění domu v zimních měsících, resp. zajistit vhodnou ochranu před nadměrným přehříváním domu v letních měsících.
Kladečský plán
Rozložení spádových desek EPS a jejich spotřeba vychází z kladečských plánů. Nedílnou součástí každé pokládky je zpracování kladečského plánu, podle kterého je nutné postupovat. Tento návrh a výkaz materiálu je poskytován do 3 dnů a bezplatně. Po jeho zpracování z něho jasně vyplývá konečná spotřeba desek včetně směru spádu nebo rozvodí. Tento postup tak pomáhá předejít případným dalším výdajům. Společnost Austrotherm nabízí obchodním partnerům v rámci komplexního řešení tepelné izolace ploché střechy vypracování kladečského plánu zdarma. Samotnému návrhu řešení ploché střechy předchází důkladně vypracovaný kladečský plán.
Doporučené produkty a řešení
Při zateplování střech preferujte materiál, který má vynikající tepelněizolační vlastnosti. V případě porušení střechy mu nesmí vadit voda. Při instalaci se s ním musí lehce manipulovat, tedy rozhoduje i hmotnost. V neposlední řadě musí mít rozměrovou a tvarovou stálost. Přesně takový je šedý pěnový polystyren Austrotherm EPS NEO.
Řešení pro ploché střechy
Mezi nejdůležitější detaily ploché střechy patří i správné odvodnění, které může ovlivnit kvalitu střešní konstrukce, její životnost a v konečném důsledku celkovou kvalitu bydlení. Podcenění optimálního odvodnění je častou příčinou porušení střešních plášťů. Efektivním řešením na odvodnění ploché střechy jsou Austrotherm EPS Úžlabí a nároží, spádové desky Austrotherm EPS NEO 100 Spádové klíny či Austrotherm EPS NEO 120 Spádové klíny na běžné zatížení a Austrotherm EPS NEO 150 Spádové klíny pro vyšší zatížení. Výhodou použití již předpřipravených prvků je nižší pracnost i eliminace odpadu. Izolační desky Bachl EPS 150 a Bachl EPS 200 jsou vhodné pro vysoce tlakově namáhané podlahové a střešní konstrukce.
Řešení pro šikmé střechy
V oblasti zateplení šikmých střech se čím dál více využívá moderní řešení v podobě nadkrokevní izolace, která přináší značné úspory energií a vysoký komfort bydlení pod střechou. Společnost Austrotherm nabízí na efektivní zateplení šikmé střechy tepelněizolační desky Austrotherm EPS NEO Nadkrokevní izolace z modifikovaného expandovaného pěnového polystyrenu, které se vyznačují vysokou pevností v tlaku a možností samonosné montáže na krokve. Na rozdíl od tepelné izolace mezi krokvemi, se při tomto způsobu vytvoří homogenní tloušťka tepelněizolační vrstvy na celé střešní ploše. To přináší jistotu rovnoměrného zateplení bez tepelných mostů. Aplikace nadkrokevní izolace je jednoduchá a rychlá i při rekonstrukcích, kdy je podkroví obývané. V praxi se často zapomíná na zateplení podlahy v prostoru pod šikmou střechou. Ovšem právě přes tuto konstrukci dochází k velkým tepelným ztrátám. Pro zateplení tohoto prostoru jsou ideální tepelněizolační kombinované desky Austrotherm EPS NEO Kombinovaná deska složené ze sádrovláknité desky a difúzně otevřeného expandovaného pěnového polystyrenu.
Práce s polystyrenem
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. Ať už potřebujete pěnový, nebo extrudovaný polystyren, zastavte se na některou z poboček stavebnin IZOMAT. Vše potřebné najdete na jednom místě a proškolený personál vám s výběrem ochotně pomůže.
tags: #polystyrenove #desky #na #strechu #informace