Při řešení zateplení domu je výběr správného izolačního materiálu klíčový pro dosažení tepelné pohody a minimalizaci nákladů na energie. Na trhu existuje celá řada tepelných izolací, z nichž každá má své specifické vlastnosti. Důležité je zohlednit místo a způsob použití izolantu, stejně jako rozpočet.
Princip tepelné izolace a základní vlastnosti
Většina izolací funguje na principu vzduchové izolace, kdy hlavním izolantem je všudypřítomný vzduch, který je uzavřený ve struktuře izolantu (např. polystyren, minerální vata, aerogel), čímž je omezeno vedení a proudění tepla. Mezi základní vlastnosti izolačních materiálů patří tepelná vodivost (lambda), vzduchová neprůzvučnost, hořlavost, akumulace tepla, pevnost, nasákavost, odolnost proti UV záření, snadnost a rychlost montáže, hmotnost a v neposlední řadě cena.
Pokud chceme získat vlastnosti lepší než je vodivost vzduchu lambda 0,026 (při 20 °C), je potřeba nahradit vzduch plynem lepších vlastností, případně vzduch odčerpat a získat vlastnosti vakua. Plyny jako Argon či Xenon se používají např. v oknech, která tak získávají mnohem lepší tepelněizolační vlastnosti. Princip vakua je uplatněn například v některých termoskách, které díky tomu udrží vnitřní teplotu mnohem déle. Mezi stavební izolace, které využívají vlastností vakua patří vakuová izolace, která dosahuje skvělých hodnot lambda 0,007, naproti tomu např. bílý polystyren jen 0,039 (je tak skoro 6x horší).
Energetičtí poradci jsou schopni na základě změřených vlastností izolantů poměrně přesně spočítat, jak se který izolant za předem stanovených teplot bude chovat a jakou spotřebu bude budova mít. K výpočtu potřebují znát i průměrné roční teploty oblasti, kde dům bude stát a jak bude používán.
Charakteristika a porovnání Isover Aku a Isover Uni
Oba materiály, Isover Aku i Isover Uni, jsou izolační desky vyrobené z minerální plsti Isover. Jejich výroba je založena na metodě rozvlákňování taveniny směsi hornin a dalších příměsí a přísad. Vytvořená minerální vlákna se v rámci výrobní linky zpracují do finálního tvaru desek. Vlákna jsou po celém povrchu hydrofobizována. Oba typy desek jsou baleny do PE fólie do maximální výšky balíku 0,5 m. Desky musí být dopravovány v krytých dopravních prostředcích za podmínek vylučujících jejich navlhnutí nebo jiné znehodnocení. Výrobky se skladují v krytých prostorách nebo na vnějším prostředí dle podmínek uvedených v dokumentu instrukcí pro skladování produktu Isover.
Čtěte také: Srovnání izolačních materiálů
Isover Aku
- Lambda λD = 0,035 W·m-1·K-1
- Je ideální materiál pro použití v sádrokartonových konstrukcích příček a podhledů s modulem 625 mm a má díky tomu velmi široké uplatnění v suché výstavbě.
Isover Uni
- Lambda λD = 0,036 W·m-1·K-1
- Jsou vhodné pro nezatížené izolace vnějších stěn (provětrávaných fasád pod obklad s vkládáním izolantu do kazet nebo do roštů).
- Dále pro izolace šikmých střech, stropů, podhledů a dalších lehkých sendvičových konstrukcí.
- Projektem bylo navrženo 30 cm Isover Uni v rámci programu Zelená úsporám, což s hodnotou součinitele prostupu tepla 0,12 W/m2K bez problémů splňuje požadovaný limit 0,16 W/m2K.
Z hlediska tepelné vodivosti je Isover Aku s lambdou 0,035 W·m-1·K-1 mírně lepší než Isover Uni s lambdou 0,036 W·m-1·K-1. Tento rozdíl je však minimální a v praxi může být ovlivněn mnoha dalšími faktory, jako je kvalita montáže nebo skutečné podmínky v konstrukci.
Cenové porovnání při tloušťce izolace 30 cm ukazuje na rozdíl: Isover Uni orientačně vychází na 360 Kč/m2 (včetně DPH). Nicméně, je důležité zohlednit i tepelný odpor (R), který je u Isover Uni při 30 cm izolace 8,33 m2K/W.
Doporučení pro výběr a montáž izolace
Při výběru izolace pro šikmé střechy je kromě tepelné vodivosti důležitý i součinitel prostupu tepla (U), který je u šikmých střech pro získání dotace nyní 0,16 W/m2K. Možností je také zvolit nadkrokevní izolaci, případně kombinaci nadkrokevní, mezikrokevní a podkrokevní izolace, čímž se sníží úbytek prostoru v podkroví. Tepelný odpor (R) bývá také někdy uveden, jednotka [m2K/W]. Součinitel prostupu tepla (U) se u izolací obvykle neuvádí, spíše je najdete u zdících materiálů. Jednotka [W/m2K].
V praxi je důležité si uvědomit, že laboratorní hodnoty lambdy se mohou lišit od reálných hodnot. Tato hodnota je při dodržení technologií montáže v reálu dosažitelná. Pokud plánujete i změnu krytiny, můžete zvolit nadkrokevní izolaci, případně kombinaci nakdokevní, mezikrokevní a podkrokvemi tím pádem snížíte úbytek prostoru v podkroví.
Zásadní je také kvalita montáže. Izolant slehne pouze tehdy, pokud masivně promokne, například při dlouhodobém stékání kondenzátu na jedno místo, nebo mohutným průsaku záklopem při poruše krytiny. U moderních materiálů k tomu prostě nedochází.
Čtěte také: Jak vybrat nejlepší stavební spoření
Pro srovnávací test tepelných izolací je nutné srovnávat nejen součinitel tepelné vodivosti konstrukce U (W/m.K), ale také zároveň i dobu fázového posunu konstrukce (doba v hod.). Tj. nejen kolik energie může utíkat skrz konstrukci (zejména v chladném období roku), ale také zjistit za jak rychle se může konstrukce přehřívat v teplém období roku, než se toto začne negativně projevovat v prostoru interiéru na jeho teplotní stabilitu.
Doporučení pro zateplení nepřístupných dutin
V případě zateplení nepřístupných dutin se nedoporučuje používat drcený polystyren, protože je průvzdušný a i malá skulinka může způsobit únik izolantu a snížit jeho účinnost. I milimetrové štěrbiny zajistí, že budete mít okolo domu nasněženo a v "izolované dutině" bude jen část izolantu, drcený polystyren není špatný izolant, ale vyžaduje skutečně extrémně pečlivou instalaci. Při zateplování nepřístupných dutin je klíčové zajistit dokonalou vzduchotěsnost. Pokud to odkrýt opravdu nejde, propočtěte si, kolik dodatečným zateplením vlastně ušetříte. Pokud v dutině vznikne nehomogenita v izolantu, taková izolace se může v příštích letech velmi krutě vymstít.
Pokud jde o foukané izolace, je třeba mít všechno předem nachystané. U foukané vlny ale vybíráte u stejného materiálu v rozpětí i cenového několikanásobku. Zvažte zpřístupnění dutiny, kterou chcete izolovat, abyste dosáhli maximální účinnosti. Nejslabší článek řetězu - nejhůře izolované místo v plášti budovy, jinak patřičně zaizolované, dokáže vytvořit velké tepelné ztráty.
Experimentální měření izolačních vlastností
Pro objektivní porovnání izolačních vlastností materiálů byly provedeny testy simulující reálné podmínky. Cílem bylo jednoduchým způsobem ukázat, jak se izolace chovají za určitých podmínek a co nejobjektivněji porovnat (změřit) jejich tepelněizolační vlastnosti.
Experiment 1: Simulační termoska
Princip spočíval v tom, že se vytvoří box z izolantu, který bude simulovat termosku a do něj se vloží ohřátá voda o určité hmotnosti a teplotě. Box, ve kterém ohřátá voda vychladne nejrychleji, bude mít nejhorší tepelně izolační vlastnosti. Byly vytvořeny 4 boxy o vnějších rozměrech 35 x 35 x 53 cm z níže vyjmenovaných izolantů. Stěny a dno boxů jsou slepeny PU pěnou, v případě reflexní fólie je použita ke slepení systémová reflexní páska. Víka boxů, kvůli snadnému a opakovatelnému přístupu, lepena nejsou. Jsou však zatížena a případné netěsnosti jsou sníženy na minimum. Do vytvořených boxů byla vložena sklenice horké vody s hmotností kapaliny 672 g. Max. teplota kapaliny se mírně lišila (vstupní teplota byla okolo 60 °C). V danou chvíli (42 °C) je v každé sklenici stejné množství energie a současně je již ohřátý i vzduch uvnitř boxu. Předpokládali jsme, že teplota vody v boxu s horším izolantem bude klesat rychleji, než v boxu s izolantem lepším. Ukázalo se, že pokles teploty vody byl u všech boxů prakticky totožný. Vyvodili jsme z toho, že tímto způsobem kvalitu izolace nelze určit a ani změřit.
Čtěte také: Izolační materiály: Paropropustnost polystyrenu
Experiment 2: Simulace zatepleného domu s konstantní teplotou
Zadáním druhého testu bylo simulovat zateplený dům, ve kterém se topí na stále stejnou teplotu. Při návrhu tepelné obálky domu se obvykle počítá s výpočtovou teplotou venku (-12 °C, popř. -15 °C) a vevnitř (+20 °C). Rozdíl je tedy 32 °C, respektive 35 °C. Stejný teplotní rozdíl byl stanoven i pro náš experiment. K okolní venkovní teplotě boxů cca 10 °C, bylo přičteno 34 °C. V testu je tedy počítáno s vnitřní teplotou 44 °C a venkovní 10 °C. Kvůli rozdílným měrným tepelným kapacitám izolantů proběhne nejdříve hodinové nahřívání na finální teplotu. Až se izolanty plně nahřejí, začne oficiální měření. Výsledkem bude číselná hodnota, která nám ukáže, kolik se v boxech protopí energie na udržení stanovené teploty. Při tepelném nátopu boxů se ihned ukázalo, jak který izolant akumuluje. Zatímco u polystyrenových boxů šla teplota velmi rychle nahoru, tak u minerální vaty už toto tempo bylo pomalejší, ale rozdíl nebyl dramatický. Naměřené výsledky byly na rozdíl od prvního testu „termoska“ rozdílné a tím pádem i průkaznější. Opakování testů ve více dnech prokázalo stejné výsledky měření.
Výsledky experimentu 2
Následující tabulka ukazuje naměřenou hodinovou spotřebu energie pro udržení konstantní teploty v testovacích boxech:
| Izolace | Tloušťka (mm) | Lambda (W/mK) | Naměřená spotřeba (Wh) |
|---|---|---|---|
| EPS bílý | 40 | 0,039 | 20,02 |
| Superfoil SF40 | 65 | 0,028 | 25,33 |
| EPS šedý | 30 | 0,032 | 27,11 |
Výsledky ukázaly, že bílý polystyren se spotřebou 20,02 Wh byl nejefektivnější, zatímco reflexní fólie Superfoil SF40, i přes deklarované lepší parametry (lambda 0,028), vykázala horší výsledek než bílý polystyren (25,33 Wh). EPS šedý byl horší o 36,4% oproti bílému EPS. Předpoklad byl, že vzhledem k deklarovaným parametrům, jednoznačně vyhraje Superfoil SF 40 65mm, který měl dosáhnout až cca 3x lepší výsledek než ostatní izolace (na základě R), což se nepotvrdilo. I přes maximální snahu eliminovat tepelné mosty a netěsnosti, se deklarované vlastnosti reflexní fólie v reálném testu nepotvrdily.
Doporučení pro budoucí testy
- Zvětšit měřený box pro snížení relevantní chyby měření dané větším vlivem netěsností a teplotních vazeb (kouty a rohy).
- Měřit pouze jednu stranu izolace (omezení vlivu koutů).
- Box bude dokonale utěsněn (vzduchotěsnost).
- Pro lepší ilustraci budou používány stejné tloušťky izolací.
- Otestovat stejnou izolaci o více tloušťkách (např. 5 a 10 cm).
- Prodloužit dobu nahřívání boxu.
- Preferovat konstantní zdroj tepla (např. pomocí stmívače).
- Lepší rovnoměrnější distribuci tepla.
Kritika testů a další faktory
Bylo poukázáno na několik nedostatků v provedených testech, které mohly ovlivnit výsledky. Velká část reálných úniků tepla je infiltrací (netěsností), proto se v domech aplikuje parozábrana, okna mají gumu na rámech, u fasády je před izolací těsná zeď, atd. aby vítr nefoukal až dovnitř. PUR pěna takovou těsnost většinou nemá, ale kdyby se termosky obalily z venku či ze vnitř vzduchotěsnou fólií s utěsněnými spoji, už by byl experiment výrazně přesnější. Dále existuje závislost tepelné vodivosti na teplotě. Ve stavařině se sice používá konstantní tepelná vodivost, ale ta vychází z teplot okolo + 10 °C. Například minerální vata má pro teploty kolem 65 °C tepelnou vodivost o přibližně polovinu horší. Také přítomnost rohů a koutů v boxu vytváří tepelné vazby a nespecifikované úniky tepla. Rozdíly v emisivitě povrchů testovaných tepelných izolací pro záření žárovky, kterou se ohříval vnitřek boxů, také výrazně ovlivnily výsledky testu.
tags: #porovnani #isover #aku #a #isover #uni