Při rozhodování o tom, co je lepší pro tepelnou izolaci - expandovaný polystyren nebo polyuretanová pěna - je nezbytné porovnat vlastnosti těchto materiálů a zvážit podmínky použití, jelikož v různých místnostech může být vhodnější jedna nebo druhá varianta. Pro úplnou srovnávací analýzu je důležité vzít v úvahu následující faktory: strukturu, životnost, pevnostní a tepelně izolační vlastnosti, hygroskopičnost, účinnost absorpce hluku, hustotu a některé další parametry.
Charakteristika materiálů
Expandovaný polystyren (EPS)
Expandovaný polystyren (PSP) je plynem plněný materiál s uzavřenými póry na bázi polystyrenu. Jeho články obsahují přírodní nebo oxid uhličitý a existuje také vakuová verze. Tento materiál je lehká a pevná látka, která se vyrábí polymerizací styrenu, jež se pro průmyslové účely získává z ropy. Z tohoto důvodu je považován za nepříliš ekologický materiál. Existují dva základní typy:
- Napěněný (EPS): Vzniká napěněním perel s přidanými retardéry hoření. Buňky obsahují vzduch, který je skvělou tepelnou izolací. Díky uzavřené buněčné struktuře mají malou nasákavost.
- Extrudovaný (XPS): Vyrábí se z polystyrenového granulátu a od EPS se liší vysokou pevností v tlaku, což umožňuje jeho použití pro izolaci základů, základových desek, v suterénu a v místech, kde se polystyren může setkat se zeminou či vodou. Jeho nasákavost je nulová a je odolný vůči teplotním výkyvům.
Pěnový polystyren je velmi oblíbeným izolantem pro svou finanční dostupnost a snadnou aplikaci. Mezi jeho hlavní nevýhody patří kratší životnost a drolení, pokud je materiál vystaven UV záření. Často také dochází ke vzniku skulin v jednotlivých vrstvách izolace, kterými může teplo unikat. Je difúzně uzavřený, a proto se nedá použít ve všech typech konstrukcí, například není příliš vhodný pro starší domy s vyšší vlhkostí. Novějším typem je tzv. „šedý polystyren“, který má přibližně o 20-25 % lepší izolační účinky než běžný polystyren.
Polyuretanová pěna (PPU/PUR)
Polyuretanová pěna (PPU/PUR) je skupina plastů plněných plynem na bázi polyuretanu. Materiál se vyrábí z ropy. Může být houževnatý, elastický a samo napěňující. Vzniká přímo na místě aplikace reakcí vícefunkčních isokyanátů s polyalkoholy. Několikanásobně nabývá na objemu a skvěle tak zakryje jakoukoliv skulinu, vytvoří souvislou vrstvu a snadno se nastříká i do hůře přístupných míst. Podobně jako u polystyrenu existuje více typů, které se liší vlastnostmi:
- Měkká PUR pěna: Má otevřenou buněčnou strukturu a snižuje zvukový prostup. Je paropropustná a skvěle izoluje zvuk.
- Tvrdá polyuretanová pěna: Má buněčnou strukturu uzavřenou a je nenasákavá.
Pěna má nízkou hmotnost a dodatečně nezatěžuje konstrukci, nanáší se také v tenčí vrstvě než ostatní běžné izolační materiály. Díky tomu lze pomocí polyuretanové pěny izolovat celý dům od základu až po střechu, na kterou se vyrábí speciální pěna o vysoké hustotě, což umožňuje její pochůznost. V porovnání s polystyrenem je polyuretanová pěna o mnoho odolnější, téměř neubývá a své izolační schopnosti neztrácí po několik desítek let. Pěna má nulovou potravinovou hodnotu, a proto jí hlodavci neprokusují, neplesniví a dá se recyklovat. Nevýhodou polyuretanové pěny je, že si ji nemůžete nanést sami, ale musíte její aplikaci přenechat školenému aplikátorovi.
Čtěte také: Více o polyuretanové barvě na beton
Srovnání vlastností EPS a PPU
Obě možnosti jsou ve většině parametrů podobné, ale existují klíčové rozdíly, které mohou ovlivnit výběr. Pro lepší přehlednost si srovnáme vlastnosti polyuretanové pěny a expandovaného polystyrenu v tabulce.
Tabulka 1: Srovnání expandovaného polystyrenu (EPS) a polyuretanové pěny (PPU)
| Parametr | Expandovaný polystyren (EPS) | Polyuretanová pěna (PPU) |
|---|---|---|
| Hustota, kg/m³ | 45-150 | 25-750 |
| Koeficient tepelné vodivosti, W/(m*K) | 0,04-0,06 (šedý 0,034, XPS 0,030) | 0,019-0,028 |
| Struktura | Uzavřená buňka | Uzavřená/otevřená buňka (tvrdá/měkká) |
| Provozní teplota, °C | -100…+60 | -160…+180 |
| Šetrnost k životnímu prostředí | Uvolňuje fenol při teplotách nad 60 °C. | Výrobky splňují hygienické normy. PU pěnu lze bez obav použít při teplotách do 180 °C. |
| Doba provozu, roky | Ne více než 15 let, snížení výkonu po 10 letech. Usazuje se a zmenšuje. | Při správné instalaci životnost neomezená (50+ let). Vlastnosti se nemění. |
| Nebezpečí ohně | Hoří, spalování odděluje hořící části, které mohou šířit oheň. | Nehořlavý. |
| Hygroskopičnost | Absorbuje vlhkost, při nízkých teplotách zmrzne a ničí pěnu. Vysoká vlhkost může způsobit plíseň. | Odolný proti vlhkosti, odpuzuje vodu. Nepodléhá hnilobě a tvorbě plísní. |
| Vzhled / Bezproblémovost | Přítomnost spár mezi panely, vysoká spotřeba spárovacích hmot. Omezený výběr obkladových materiálů. Postupem času se zmenšuje a podléhá deformaci. | Neexistuje šev, široká škála dokončovacích materiálů. Neztrácí své vlastnosti po celou dobu provozu. |
| Snadnost instalace | Desky se často během instalace nebo přepravy zhoršují kvůli křehkosti. Je nutné opláštění desek a specifická instalace pomocí hmoždinek. | Materiál není při přepravě vybíravý. K instalaci je zapotřebí pouze stříkací pistole, nepotřebuje další přepravku ani složité spojovací materiály. |
| Hlodavci a plíseň | Hlodavci často kazí desky EPS, plíseň se může objevit při vysoké vlhkosti. | Nulová potravinová hodnota, hlodavci neprokusují. Nepodléhá hnilobě a tvorbě plísní. |
| Údržba | Nutné neustále kontrolovat na vady a odstraňovat je. | Po celou dobu životnosti není nutná žádná renovace ani oprava. |
| Cena za 1 m² (50 mm tloušťka) | Kolem 300 CZK | Kolem 850 CZK (150-1500 CZK dle tloušťky) |
Doporučená tloušťka izolace
Průzkum Asociace výrobců minerální izolace (AVMI) ukázal, že majitelé novostaveb zateplili v průměru 13,5 cm izolace, což je výrazně pod doporučenými hodnotami. Pro 30cm zdi by optimální tloušťka izolace měla být 18 cm pro keramické tvárnice a 16 cm pro pórobetonové tvárnice. U renovací panelových domů nebo domů postavených ze starších typů cihelného zdiva je to dokonce přes 20 cm.
Šetření na tloušťce izolace se nevyplatí, protože snížením tloušťky izolace se při výstavbě ušetří jen pár desítek tisíc korun. Avšak za vytápění a chlazení pak majitel domu v dlouhodobém horizontu zbytečně zaplatí několikanásobek "uspořené" částky. Nedostatečné zateplení zůstane na stavbě klidně i padesát let. Během té doby se tak tepelné ztráty vyšplhají do statisíců korun.
Oblast použití
Expandovaný polystyren (EPS)
Expandovaný polystyren se používá v různých oblastech činnosti: od obalů elektroniky až po individuální konstrukci. Jako stavební materiál se rozšířil pro všechny typy tepelně izolačních prací:
Čtěte také: o PUR pěně
- K izolaci střechy: Jednoduchost a snadnost instalace umožňuje provádět práce za jakýchkoli povětrnostních podmínek. Kromě toho se pěnový polystyren používá pro rekonstrukce plochých střech.
- K izolaci podlah: Desky z expandovaného polystyrenu se používají k izolaci podlah v domech, je to nejen dobrá tepelná izolace, ale také hydroizolace.
- Jako izolace teplé podlahy: Použití pěny výrazně snižuje náklady.
- K izolaci stěn budov: Jak zevnitř, tak zvenku, izolují lodžie a balkony.
- K tepelné izolaci základů budov a potrubí.
Polyuretanová pěna (PPU)
Polyuretanová pěna je velmi žádaná ve stavebnictví, kde se používá v různých směrech:
- K tepelné izolaci nádob, například bazénů: Díky chemické odolnosti tohoto materiálu.
- K tepelné izolaci potrubí: Má vysokou reakční rychlost, která zabraňuje odkapávání pěny.
- K izolaci základů budov: Díky adhezivním vlastnostem tohoto materiálu.
- K izolaci střechy.
- K izolaci zdí budov: Jak zevnitř, tak zvenku.
Oblasti použití expandovaného polystyrenu a polyuretanové pěny jsou v mnoha ohledech podobné, ale stále se jedná o dva různé materiály s různými vlastnostmi.
Pro jaké účely je lepší použít PPU?
PPU a EPS mají navzájem své výhody, proto je za určitých podmínek vhodnější použít jednu nebo druhou verzi izolace. Například je lepší použít PPU, pokud existují takové úkoly:
- Je nutné vytvořit účinnou ochranu proti větru.
- Musíte splnit požadavek na vysokou přilnavost.
- Vytvoření bezproblémové tepelně izolační konstrukce.
- Krátké podmínky instalace.
Důležité úvahy při výběru izolace
Paropropustnost a dýchání stěn
Někteří výrobci tepelně izolačních materiálů se snaží přesvědčit laickou veřejnost, že dům „dýchá“, což je technický nesmysl. Důležité pro zdravé klima uvnitř budovy je, aby byla zajištěna pravidelná a dostatečná výměna vzduchu. K tomu slouží okna a technologie jako je ventilace pomocí vzduchotechniky (nejlépe se zpětným získáváním tepla) nebo digestoře v kuchyních.
V polském institutu stavební techniky ITB zjistili, že v případě průměrné účinnosti ventilace, difunduje přes vnější stěny nejvýše do 1% celkového proudu vodní páry odstraňované z obytných místností. Vliv druhu tepelné izolace na velikost prostupu vodní páry přes stěny je tedy zanedbatelný. Rozdíl toku vodní páry difundující přes stěny nezateplené a stěny zateplené pěnovým polystyrenem činí do 4 g/h. Vzhledem k toku vodní páry odváděné v průměrném bytu pomocí ventilace (cca 300g/h) je toto množství naprosto bezvýznamné.
Čtěte také: Fenomén nejdražší krávy na světě
Požární bezpečnost
Při hodnocení požární bezpečnosti je důležité posuzovat zateplovací systémy jako celek. Bylo prokázáno, že systémy s EPS jsou bezpečné. U požáru fasády je největším rizikem přenos ohně do vyššího patra, k čemuž dochází zcela nezávisle na tom, zda je fasáda zateplená, nebo jakým izolantem.
Velmi nebezpečný je rovněž vývin kouře a jeho toxicita při požáru. Zde je jednoznačně prokázáno, že EPS, zejména díky tomu, že obsahuje 98% vzduchu, nepředstavuje vyšší riziko než minerální vlna (MW). Běžně používaný stavební polystyren s obsahem retardéru hoření má třídu reakce na oheň E a MW má třídu reakce na oheň A1 nebo A2. EPS se ve stavebnictví používá výhradně v rámci konstrukce s krycí vrstvou.
Environmentální dopady a recyklace
Uhlíková stopa EPS je 3x nižší než u MW. Výroba MW má horší dopad na životní prostředí než EPS, a to téměř ve všech enviromentálních ukazatelích. EPS je totiž z 98% tvořen vzduchem.
Čisté odřezky minerální vaty ze staveb obsahující jako pojivo fenolformaldehydovou pryskyřici se dnes vozí na skládku. Pro tento druh odpadu u nás není k dispozici žádná recyklační technologie. Odpadní izolace z minerálních vláken z demolic nebo dekonstrukcí obsahující jako pojivo fenolformaldehydovou pryskyřici se vozí na skládku.
Pro zařazení stavebních odpadů slouží vyhláška MŽP a MZD o Katalogu odpadů a posuzování vlastností odpadů. Do této skupiny patří stavební odpadní pěnový polystyren s obsahem retardéru hoření na bázi HBCDD realizovaný na stavbách v letech 1988 až 2015 (kód 17 06 04 01). Izolační materiály na bázi polystyrenu, který byl vyroben před rokem 1988 nebo po roce 2015, patří pod jiný kód (17 06 04 02).
Závěrečné doporučení
Z tabulky a podrobnějšího srovnání je patrné, že expandovaný polystyren a polyuretanová pěna mají klady i zápory, ale především nevýhody spočívají v polystyrenu. Životnost tohoto materiálu nepřesahuje 15 let. Při vystavení životnímu prostředí se aktivně ničí. Hlodavci často kazí desky EPS. Vzhledem k tomu, že tento materiál je uhlovodíkový polymer, lepicí a sádrové roztoky se k němu dobře nelepí. Nejdůležitější však je, že expandovaný polystyren je nebezpečný materiál: hoří, rozptyluje hořící fragmenty různými směry a emituje toxické látky.
Na rozdíl od pěny je tepelná izolace polyuretanovou pěnou spolehlivým a moderním způsobem izolace. Tento materiál je lehký a nezatěžuje strukturu, ale zároveň je velmi odolný. PU pěna má nízkou tepelnou vodivost a paropropustnost. V dnešní době, kdy jsou všechny zdroje paliva stále dražší, vyvstává otázka kvalitní tepelné izolace. Pokud vás zajímá otázka, polyuretanová pěna nebo expandovaný polystyren - což je lepší, doporučujeme je porovnat podle hlavních charakteristik.
tags: #polyuretanova #pena #versus #eps #porovnání