Polystyrenové izolace se v posledních dekádách staly synonymem pro efektivní a cenově dostupné zateplení. Jejich popularita pramení z kombinace vynikajících tepelněizolačních vlastností, nízké hmotnosti a snadné manipulace. V době, kdy energetická účinnost budov hraje klíčovou roli, poptávka po polystyrenových deskách pro zateplení fasád, střech, podlah a základů neustále roste.
Na trhu se dnes setkáváme s širokou škálou polystyrenových izolací, lišících se svými vlastnostmi v závislosti na výrobním procesu a specifickém složení. Orientace v této rozmanitosti může být pro laika složitá. V tomto článku se proto zaměříme na dva nejrozšířenější typy polystyrenu - expandovaný (EPS) a extrudovaný (XPS) - a detailně rozebereme jejich vlastnosti, použití a klíčové rozdíly. Dále si představíme speciální typy polystyrenů a jejich specifické využití.
Expandovaný polystyren (EPS)
Expandovaný polystyren neboli EPS vzniká polymerací styrenu. Tento proces probíhá ve třech fázích: předpěnění, uskladnění (zrání) a následuje výroba vlastních bloků. EPS se vyrábí napěněním polystyrenových perlí o velikostech podle druhu použití (cca 0,63 - 3,15 mm). Vzniklé pěnové kuličky se následně svaří do bloků a řežou na desky. Tepelněizolační desky z expandovaného polystyrenu EPS jsou složené z 3-6 miliard buněk na metr krychlový, které obsahují až 98% vzduchu - jednoho z nejlepších existujících přírodních izolantů. EPS je tvořen buňkami, které obsahují vzduch a díky tomu dosahuje vynikajících tepelně-izolačních vlastností. Vynikající tepelněizolační vlastnosti má díky svým buňkám, které obsahují vzduch.
Charakteristika a výhody EPS
- Vynikající tepelná izolace: Nízký součinitel tepelné vodivosti λ (lambda) zajišťuje efektivní ochranu proti únikům tepla.
- Nízká hmotnost: Snadná manipulace a instalace, ideální pro kutily i profesionály. Materiál je recyklovatelný, biologicky nezávadný, odolný vůči vlhkosti. Je velmi lehký a oblíbený pro svou snadnou zpracovatelnost a manipulaci.
- Cenová dostupnost: EPS patří mezi nejdostupnější izolační materiály na trhu.
- Široká škála použití: Vhodný pro zateplení fasád, střech, podlah, stropů a příček.
- Recyklovatelnost: EPS je možné recyklovat a opětovně využít.
- Stabilizovaný polystyren: 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.
Nevýhody EPS
- Nižší pevnost v tlaku: EPS je méně odolný vůči mechanickému namáhání a dlouhodobému zatížení. EPS nemá dostatečnou pevnost, aby odolával stálému vysokému tlaku.
- Vyšší nasákavost: Expandovaný polystyren má otevřenou buněčnou strukturu a je tedy více nasákavý než polystyren extrudovaný. EPS je sice odolný vůči vlhkosti, ale ne jejímu dlouhodobému působení.
- Horší odolnost vůči organickým rozpouštědlům: EPS může být poškozen některými organickými rozpouštědly.
Typické použití EPS
- Kontaktní zateplovací systémy (ETICS): EPS s různými povrchovými úpravami pro zateplení fasád. Fasádní pěnové polystyreny se používají pro vnější kontaktní zateplovací systémy - ETICS.
- Zateplení šikmých střech: EPS desky se používají pro izolaci mezi krokvemi a pod krokvemi.
- Zateplení podlah: EPS desky se pokládají pod betonovou mazaninu pro tepelnou izolaci podlahy. Do podlah s požadavkem na kročejovou neprůzvučnost se používají elastifikované desky s nízkou dynamickou tuhostí. Tyto polystyreny se označují EPS T.
- Zateplení stropů a příček: EPS desky se používají pro zvukovou a tepelnou izolaci stropů a příček.
- Zateplení plochých střech: Pro zateplení ploché nepochozí střechy se používají polystyreny s označením EPS 70, EPS 100, EPS 150 a EPS 200.
Označení EPS a jeho varianty
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. Označuje se zkratkou EPS a číslem, které vyjadřuje napětí v kPa při 10% stlačení. Pro stavební účely se používá EPS 70 až 150.
- EPS 70: EPS 70 se uplatňuje v zateplovacích systémech a jako spodní vrstva tepelné izolace nepochůzných plochých střech. 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.
- EPS 100: EPS 100 se nejčastěji používá právě do plochých střech jako vrchní vrstva tepelněizolačních vrstev plochých střech nebo jako izolace do podlah s malou zátěží. 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. 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.
- Střešní polystyren: 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.
Speciální typy expandovaného polystyrenu
- Perimetrický polystyren (PERIMETR): Zvláštním typem expandovaného polystyrenu je také polystyren perimetrický, který se značí PERIMETR. Tento druh se vyznačuje minimální tepelnou nasákavostí, odolností v tlaku a mrazuvzdorností. Perimetrický polystyren má tedy podobné vlastnosti jako polystyren extrudovaný a podobná je tak i oblast jeho použití, hodí se tak pro tepelnou izolaci základových desek či suterénních stěn. Desky z perimetrického polystyrenu se rovněž používají pro izolaci bazénů, plochých pochozích střech a teras. Perimeter se vyrábí tzv. vypěňováním do formy. Výrobek se dále nedělí. Na rozdíl od EPS má uzavřenou strukturu povrchu. Tento polystyren má obvykle dlouhodobou objemovou nasákavost při úplném ponoření < 3 % (dle ČSN EN 12 087), a proto může být užívaný pro izolaci podzemních částí budovy, soklů (do míst exponovaných vodou), kde díky profilaci povrchu může plnit i drenážní funkci, a pro podlahy na terénu bez nároků na kročejový útlum. Někteří výrobci uvádějí použití i pro inverzní střechy.
- Šedý grafitový polystyren: Pro zateplení fasády se nabízí šedý polystyrén s příměsí grafitu, který zlepšuje tepelně izolační vlastnosti polystyrenu až o 20 %. Jedná se sice o dražší variantu, nicméně pro zateplení fasády stačí použít menší tloušťku izolace. Modifikovaný expandovaný pěnový polystyren vyznačující se šedou barvou. Má až o 20% lepší tepelněizolační vlastnosti oproti bílému EPS. Své uplatnění najde při zateplení nízkoenergetických a pasivních domů, stejně jako při rekonstrukcích s omezenými prostorovými možnostmi. 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. 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 polystyren sice perfektně izoluje, ale má téměř dvojnásobnou teplotní roztažnost oproti EPS 70F. Velkým nepřítelem pro šedé fasádní desky je přímé slunce.
- Paropropustné polystyreny: 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 teleně izolačními vlastnostmi cca. o 20%. Mezi paropropustné polystyreny se řadí i fasádní polystyren Weber EPS-F Clima Rda a SD. Skladba fasádní 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.
- Elastifikované desky (EPS T): Do podlah s požadavkem na kročejovou neprůzvučnost se používají elastifikované desky s nízkou dynamickou tuhostí. Tyto polystyreny se označují EPS T. 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 0,045 W/mK. Pokládá se na podlahový polystyren jako vrchní vrstva při zateplení podlahy.
Extrudovaný polystyren (XPS)
Extrudovaný polystyren neboli XPS se vyrábí vytlačováním taveniny krystalového polystyrénu. Extrudovaný polystyren (XPS) je tepelněizolační materiál s uzavřenou strukturou buněk. Vzniká vytlačováním taveniny suroviny (polystyrenového krystalického granulátu) za přídavku oxidu uhličitého, který umožní napěnění materiálu po uvolnění tlaku v extrudéru. Prvotní surovinou pro výrobu XPS je ropa, dále polystyrenový granulát, který se extruduje rozpínavými plyny.
Charakteristika a výhody XPS
- Vysoká pevnost v tlaku: Desky extrudovaného polystyrénu jsou pevné a poměrně tvrdé, zároveň si však zachovávají nízkou váhu, která je pro polystyreny typická. Extrudovaný polystyren XPS má vysokou odolnost vůči působení vlhkosti a je velmi odolný proti dlouhodobému působení tlaku. Hlavní předností extrudovaného polystyrenu je uzavřená struktura pórů, což zaručuje téměř nulovou nasákavost. XPS se vyznačuje velkou pevností v tlaku. Patří k dražším typům izolace.
- Minimální nasákavost: Uzavřená buněčná struktura zaručuje vysokou odolnost vůči vlhkosti. Dlouhodobá objemová nasákavost při úplném ponoření < 3 % (dle ČSN EN 12 087).
- Dlouhá životnost: XPS si zachovává své vlastnosti po mnoho let i v náročných podmínkách.
- Odolnost vůči mrazu: XPS odolává cyklickému zmrazování a rozmrazování bez ztráty vlastností.
- Protipožární vlastnosti: Navíc má tento typ polystyrenu i skvělé protipožární vlastnosti, protože je samozhášivý.
Nevýhody XPS
- Vyšší cena: XPS je obecně dražší než EPS.
- Nižší paropropustnost: XPS je méně prodyšný než EPS, což může v některých případech vyžadovat instalaci parozábrany.
- Nižší odolnost vůči UV záření: XPS je náchylný k degradaci vlivem UV záření, proto se nedoporučuje pro zateplení exponovaných ploch. Jeho hlavní nevýhodou je malá odolnost vůči UV záření. Z toho důvodu se nepoužívá v místech, kde dochází ke kontaktu se slunečními paprsky.
Typické použití XPS
Extrudovaný polystyren XPS se používá například k zateplení soklu, vysoce zatěžovaných podlah, ale také k zateplení spodní stavby. Díky tomu se používá například k izolaci základů domu, do podlah, do podezdívek apod. Používá se zejména do konstrukcí staticky zatěžovaných a exponovaných vodou (tepelná izolace stěn v kontaktu s terénem a sokly budov, střechy s opačným pořadím vrstev, pod plošné základy, pojížděné střechy atd.). XPS je vhodný do podlah, pro zateplení spodní stavby, dále pro zateplení konstrukcí s vysokou zátěží a do podlah s vysokou zátěží. Extrudovaný polystyren je při stavbě rodinného domu okrajovou záležitostí.
- Zateplení soklů a základů: XPS je ideální pro zateplení částí budov v kontaktu se zemí a vlhkostí.
- Zateplení plochých střech: XPS se používá v systémech s obráceným pořadím vrstev, kde je vystaven povětrnostním vlivům. Polystyreny vyráběné extruzí se využívají také jako tepelná izolace jednoplášťových střech s obráceným pořadím vrstev.
- Zateplení podlah s vysokým zatížením: XPS je vhodný pro podlahy s vysokým mechanickým namáháním, například v garážích nebo skladech. Např. v garážích uvažujeme o označení 150 a výše.
- Zateplení bazénů a teras: XPS odolává vlhkosti a tlaku, proto je vhodný pro zateplení bazénů a teras.
Označení XPS a jeho varianty
Extrudovaný polystyren se označuje zkratkou XPS a číslem, které označuje napětí při 10% stlačení materiálu. V případě extrudovaného polystyrenu se můžete setkat s polystyrenem s vaflovaným povrchem, strukturovaným XPS, vroubkovaným XPS a hladkým extrudovaným polystyrenem.
Srovnání EPS a XPS
| Vlastnost | Expandovaný polystyren (EPS) | Extrudovaný polystyren (XPS) |
|---|---|---|
| Způsob výroby | Polymerace styrenu (předpěnění, zrání, tvarování do bloků) | Extruze taveniny polystyrenu za přidávání nadouvadla |
| Struktura | Otevřená buněčná struktura (buňky se vzduchem) | Uzavřená buněčná struktura (homogenní materiál) |
| Pevnost v tlaku | Nižší | Vysoká (až 10 MPa pro kompaktní polystyren) |
| Nasákavost | Vyšší (objemová nasákavost při úplném ponoření do 5 %) | Minimální (dlouhodobá objemová nasákavost při úplném ponoření < 3 %) |
| Odolnost vůči vlhkosti | Odolný vůči vlhkosti, ale ne jejímu dlouhodobému působení | Velmi odolný vůči působení vlhkosti a dlouhodobému tlaku |
| Odolnost vůči UV záření | Dobrá | Nižší (náchylný k degradaci) |
| Cena | Nižší | Vyšší |
| Typické použití | Fasády (ETICS), střechy (šikmé, ploché nepochozí), podlahy (běžně zatížené), stropy, příčky | Sokly, základy, spodní stavby, podlahy (vysoce zatížené), ploché střechy (obrácené pořadí vrstev), bazény, terasy |
Doplňující informace a rady
Součinitel tepelné vodivosti (lambda, λ)
Lambda, neboli Součinitel tepelné vodivosti, značení λ. Veličina, která u každého materiálu vyjadřuje jeho schopnost vést teplo. Nižší hodnota znamená lepší izolační vlastnosti materiálu (má tedy vyšší tepelný odpor R, teplo jím prostupuje pomaleji). Jedná se o jeden z nejdůležitějších údajů pro výběr izolantu a jeho aplikaci. Jedním z měřítek pro kvalitu polystyrenu je parametr tepelné vodivosti (lambda), čím nižší hodnota W/mK, tím má polystyren lepší tepelně izolační vlastnosti. Ze součinitele tepelné vodivosti se pro dané tloušťky odvozují ostatní hodnoty jako tepelný odpor R nebo součinitel prostupu tepla U.
Práce s polystyrenem a příslušenství
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. 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. U vnějšího zateplení stropu doporučujeme skládat izolační desky ve dvou vrstvách přes spáry.
Výrobci a dodavatelé
Na českém trhu působí množství výrobců expandovaného pěnového polystyrenu EPS. Většina z nich má ve výrobním programu rovněž šedý grafitový polystyren a perimetr. Mezi výrobce patří DCD Ideal, Bachl, Izopol Dvořák, Penopol, Polyform, P-Systems, Rapol, Sepas, Styrotrade, Synthos, Terman-Janoušek, Termax a Vodotop FM. Mezi největší dodavatele nebo výrobce patří Dektrade a Isover. Mezi nejvýznamnější české výrobce a dodavatele extrudovaného polystyrenu XPS patří Synthos s produktem shodné značky, společnost Ursa, která vyrábí extrudovaný polystyren stejné značky, a také společnost Bachl. Značku XPS Austrotherm zastupuje v ČR společnost Baumit, značka Fibran Eco patří společnosti Penopol. Výhradním dodavatelem německého XPS Styrodur od společnosti BASF je Isover.
tags: #polystyreny #vetsich #rozmeru #informace