Polyuretanová pěna (PUR pěna) a minerální vata jsou dva z nejpoužívanějších izolačních materiálů dneška, jejichž srovnání je často diskutovaným tématem při plánování výstavby nebo rekonstrukce. Zatímco minerální vata je sice o poznání levnější, má omezenou životnost 10-15 let. Polyuretanové pěny na rozdíl od vaty prakticky neubývají (0,03 % ročně) a životnost se proto pohybuje kolem několika desítek let. Ne nadarmo se proto pěna s nadsázkou nazývá doživotní izolací. Další výhodou stříkané izolace je také nulová potravinová hodnota. Na rozdíl od vaty by si na ní hlodavci a škůdci nepochutnali. Vysoké hygienické standardy a odolnost proti plísním jsou faktorem, který životnost materiálu výrazně prodlužuje.
Typy PUR pěny a jejich vlastnosti
PUR pěna existuje dvojího druhu - tvrdá a měkká. Měkká pěna je známá jako molitan, ve stavebnictví se využívá polyuretanová pěna tvrdá - zkratkou označovaná jako PUR pěna. Měkké pěny (vysoká hodnota expanze) mají objemovou hmotnost v rozmezí 6 - 10 kg/m³, zatímco tvrdé pěny (menší hodnota expanze) se dostávají na hodnoty okolo 40 - 65 kg/m³. Otevřená buňka je často označována jako half pound (8 kg/m3), zatímco uzavřená buňka se obvykle nazývá two pound (35-40 kg/m3). Otevřené buňky pěnové izolace nejsou zcela uzavřeny a vzduch vyplní všechny „otevřené“ buňky v prostoru uvnitř materiálu. Co se týká nákladů na aplikaci a výkon je velký rozdíl mezi otevřenou buňkou a uzavřenou buňkou stříkané pěnové izolace. Stříkaná izolační pěna s otevřenou buňkou je vynikající volbou jako tepelná izolace a vzduchová bariéra pro vnitřní stěny dutin a podkroví. Uzavřená struktura buněk se obvykle doporučuje do sklepů, suterénů, podlah, koupelen, hal a dalších oblastí, kde je nutná ochrana před vlhkostí anebo není dostatečný prostor pro izolaci. Stříkaná pěnová izolace s otevřenou strukturou a uzavřenou strukturou buněk jsou jednorázové výkonné izolační materiály, které zaizolují a kompletně utěsní stavební konstrukci po celou dobu životnosti stavby.
Každá z těchto pěn má své specifické použití. Například, uzavřená pěna je vhodná na výplně cihel, betonu a různých forem, tanku, zásobníku. Pěna s uzavřenou strukturou je vhodná pro výplň dutin ve stěnách, sádrokartonových příčkách a podobně.
Difuzní odpor PUR pěny a minerální vaty
Faktor difuzního odporu se opět dělí dle měkkých nebo tvrdých typů PUR pěny. U měkkých se pohybuje okolo µ = 3. Tyto izolace jsou velmi vhodné u difuzně otevřených skladeb, což znamená, že stavba je dokonale tepelně izolována a umožňuje také přirozený odchod vodním parám z interiéru ven. Zejména pěna FOAM-LOK 500 má vynikající difuzní odpor. Faktor difuzního odporu minerální vaty je μ (MU) = 1, což značí velmi vysokou paropropustnost. Tato vlastnost předurčuje fasádní vatu na zateplení starších domů, domů po sanacích zdiva a všude tam, kde je možný větší výskyt vlhkosti v konstrukci.
Schopnost materiálu propouštět vodní páru se měří tzv. difuzním odporem. Platí, že čím nižší je hodnota difuzního odporu, tím více materiál dýchá (umožňuje průchod vodní páře). Tvrdá pěna má velmi vysoký difuzní odpor na hodnotách 30+ (pro srovnání - měkká pěna má odpor cca 2,8). Tvrdé pěny mají vysoký difuzní odpor, což znamená, že materiál téměř nedýchá. Tvrdá pěna není paropropustná, naopak, využívá se zároveň jako parozábrana. Po nástřiku vznikne na povrchu pěny krusta, která dokáže do určité míry posloužit jako parozábrana, ale nemůže ji zcela nahradit. Ve většině místností, zejména v těch vlhčích, jako je koupelna, je parozábrana naprostou nutností.
Čtěte také: Použití pěny na cihly
Tepelné a akustické vlastnosti
Součinitel tepelné vodivosti u PUR pěny je 0,018 - 0,036 W/m²K. Oproti nejlepšímu tepelnému a zvukovému izolantu (vakuum) sice PUR pěna ještě zaostává, nicméně parametry tepelné a zvukové izolace dosahují u tohoto izolačního materiálu velmi příjemných hodnot. Měkká PUR pěna se vyznačuje vylepšeným koeficientem tepelné vodivosti, má vynikající paropropustnost, či velmi dobré zvukově izolační parametry (tj. zvuková neprůzvučnost). Tvrdé pěny s uzavřenou mikroskopickou buněčnou strukturou s přidáním malého množství hydrochlorofluorouhlovodíku (HCFC) do složky A dosahují bezkonkurenční hodnoty lambda 0,02 W/m.K. Po zestárnutí a ustálení tlaku v buňkách je dosaženo hodnoty cca 0,025 W/m.K, což je vynikající.
Akustické vlastnosti byly testovány na výrobku ve zkušební laboratoři a testy bylo dosaženo:
- 10mm sádrokarton - 90 mm - Stříkaná pěna - 10 mm sádrokarton Rw index je 39 dB (zádržnost-zvuková neprůzvučnost)
- 26mm sádrokarton - 180 mm Stříkaná pěna - 26 mm sádrokarton Rw index je 55 dB (splňuje hygienickou normu neprůzvučnosti a zádržnosti zvuku mezi dvěma byty, případně kancelářemi)
Odolnost a životnost
Tvarová konsolidace je zárukou nízké hmotnosti PUR pěny. Nepůsobí na ně tak velká gravitační síla, takže jsou stabilní a plní svou izolační funkci po dobu celé životnosti stavby. PUR pěna skvěle odolává velkým rozdílům teplot v konstrukci od - 190 °C po 140 °C s objemovou změnou max. do 0,5 %. Minerální vata je z výroby částečně a to pouze dočasně hydrofobizovaná. Při zateplení je doporučováno vatu dobře ochránit od deště. Minerální vata při styku s vodou rychle ztrácí svou tepelněizolační schopnost a při vysychání ji postupně získává nazpět. Měkká pěna ale vodu nasákne! Nicméně jakmile vyschne, zůstávají její vlastnosti opět stejné. Platí, že měkká pěna není určena do míst s výskytem vody, a tedy ani do exteriéru, a slouží jako tepelný izolant, ne jako hydroizolant.
Tvrdá (střešní) PUR pěna je vysoce chemicky odolná všem běžným látkám - slané a sladké vodě, kyselinám a zásadám do 10 % koncentrace, benzinu a naftě, aromatům, olejům apod. Lze říci, že je prakticky nerozpustná. Je odolná biologickým vlivům - plísním, houbám, hnilobě a vrůstání kořenů. Je odolná agresivní průmyslové atmosféře. Není povrchově odolná UV záření, je nutno ji chránit vrstvou proti UV záření. K této ochraně používáme speciálně vyvinutý ochranný hydroizolační a proti UV záření nátěr THERMOFLEX. Je speciálně vyroben na polyuretanovou pěnu a má vynikající vlastnosti a více než 40letou historii nejen v tropických oblastech, kde je vysoké sluneční záření, ale i vysoká vlhkost. Vyrábíme vysoce odolný ochranný nátěr na PUR pěny, který je certifikován jako střešní systém dle ETAG 005. Samozřejmě splňuje reakce na oheň ČSN EN 13501-1+A1 B ROOF (t3). Jako jediný produkt v EU je certifikován jako střešní systém s PUR pěnou. Životnost nátěru se posuzuje dle toho, kolik kg je aplikováno na 1 m², na jaký podklad a jaká je suchá vrstva nátěru a také okolní prostředí, kde se střecha nachází. V ČR průměrně nabízíme 10-15 let na akrylový ochranný nátěr THERMOFLEX a RCS 5000, který je určen pro aplikaci na různé střešní podklady. Ochranné nátěry standardně dodáváme v bílé barvě, pokud zákazník požaduje jinou barvu, rádi vyhovíme.
Měkká PUR pěna je ve všech hygienických a ekologických ohledech absolutně zdravotně nezávadná. Neobsahuje žádné formaldehydy, ani CFC nebo HCFC látky, či další dráždivé látky z hlediska VOCs. Tento materiál také neobsahuje žádná vlákna.
Čtěte také: Jak správně montovat plotové sloupky?
Aplikační aspekty a technologie
Minerální vata se vyrábí tavením čediče (kamenná vata) nebo křemenu (skelná vata). Vlákna materiálů jsou vyráběna v továrně, po tepelném vytvrzení ochlazena a nařezána na kusy, které potřebujeme - nejčastěji si vatu posléze koupíme již vyrobenou v rolích nebo deskách. Polyuretanová stříkaná chytrá pur pěna na rozdíl od vaty není polotovarem a vyrábí se přímo na místě aplikace za dodržení přesných chemických procesů. Pěna vzniká při nástřiku, reakcí dvou tekutých složek, za dodržování optimální teploty a dalších faktorů. Vlastnosti pěny tak nejsou nijak ohroženy nevhodným skladováním či převozem.
Srovnání tloušťky a součinitelů
| Izolant | Deklarovaná hodnota λ (W.m-1K-1) | Výpočtová hodnota λ (50 % vlhkosti) | Výpočtová hodnota λ (70 % vlhkosti) | Součinitel prostupu tepla U (W.m-2K-1) při 0 % nevyplnění | Součinitel prostupu tepla U (W.m-2K-1) při 10 % nevyplnění |
|---|---|---|---|---|---|
| Běžná minerální vata | 0,036 | 0,052 | 0,060 | 0,30 (50 % vlhkosti) | 0,57 (50 % vlhkosti) |
| Stříkaná PUR pěna | 0,037 | 0,038 | 0,039 | - | - |
Při započtení průvzdušnosti se tepelný odpor konstrukce s minerální vlnou může zhoršit až o 50 %, dle intenzity proudění vzduchu (větru) a dle kvality protivětrné zábrany. Při započtení zvýšené vlhkosti vnitřního vzduchu 50 % a 70 % na součinitel tepelné vodivosti se může zhoršit o 36 až 57 %. Při 10 % nevyplnění či sednutí minerální vaty může být zhoršení součinitele prostupu tepla až o 90 %. V případě izolace měkkou pěnou dojde k vyplnění celého objemu.
Výhody zateplení PUR pěnou
Zateplení stříkanou PUR pěnou je nejprogresivnější tepelně izolační technologie současnosti. Při aplikaci PUR pěny dochází k úplnému vyplnění aplikovaného prostoru včetně špatně přístupných detailů - rohy, špičky. Eliminace dutin, tedy neexistence míst pro vznik tepelných mostů a rosných bodů (kondenzovaná voda ve stavební konstrukci). Dokonalé přilnutí na aplikovaný suchý podklad i k navazujícím stavebním částem. Akustická izolace. Bezešvý tepelně izolační systém nejen po aplikaci, ale po celou dobu životnosti budovy. Nenahraditelná dokonalost při zateplení otvorů průchodek antén, elektroinstalace, konstrukčních prvků stavby (nosné trámy). Tepelný odpor „R" přímo úměrný síle aplikované vrstvy. Nízké statické zatížení konstrukce v řádu několika málo kg na metr čtvereční. Rychlost aplikace - zakázka tepelné izolace podkroví či zateplení střechy rodinného domu za jednu pracovní směnu.
Příprava podkladu a aplikace
Před vlastním nástřikem se střecha musí dobře zamést. Plechové střechy lze stříkat pouze ve vyšších teplotách (od 20 °C výše), neboť plech je dobrý tepelný vodič a při nízkých teplotách odvádí reakční teplo při nástřiku (snižuje se adheze k podkladu). U asfaltových podkladů nebo eternitu je situace podstatně lepší. Před nástřikem plochy je vhodné „zastříknout“ detaily - tzn. atiky, odvětrávací komínky apod. Celková tloušťka nástřiku může být neomezeně silná, vždy vrstvená po 10, max. 15 mm. Způsob vrstev zaručuje rovinnost nástřiku za předpokladu dobře seřízené pistole a zručného stříkače. U rovných podkladů (asfalt. pásy, beton ap.) se nástřik provádí vždy ve vrstvách na sebe kolmých - nejméně ve 3, každá cca 10 mm silná. U vlnitých podkladů (vlnitý, trapézový plech, eternit) se nástřik opět provádí vždy ve vrstvách - nejméně ve 3, každá cca 10 mm silná - avšak vždy ve směru spádu střechy. Vrstvy se na sebe vždy přesazují, opět za účelem rovinnosti nástřiku. Přerušení nástřiku je nutné ukončit celkovou hotovou vrstvou.
Požární vlastnosti
Vzhledem k tomu, že se jedná o polyuretanové pěny, tak spadají do klasifikace E nebo F a níže. Pěna s otevřenou buněčnou strukturou (měkká) je klasifikována do třídy E, a tudíž se jedná o samozhášivou pěnu. Tvrdá PUR pěna se pohybuje dle ČSN 73 0862 v rozsahu C1 až C3, a to v závislosti na „retardéru hoření“ obsaženém v pěně. PUR pěna je obvykle samozhasitelná a odolná polétavému ohni. Ohledně použití izolace stříkané pěny do fasády je nutné dodržet platné stavební normy v dané zemi. Nabízíme našim zákazníkům možnost aplikace pěny s ochranným protipožárním nátěrem, který musí splnit přísné požární normy. Pěna jako taková nevyžaduje žádné zvláštní ochranné prvky, výjimka je ochrana proti UV záření a hydroizolační ochranný nátěr.
Čtěte také: Litá cementová pěna: Co byste měli vědět
Dotační programy a certifikace
Naše produkty jsou začleněné do programu Nová zelená úsporám. V rámci EU mají naše produkty v různých státech zajištěné různé daňové slevy a výhody. Produkty FOAM-LOK byly použity jak na rodinné domy, tak na komerční, industriální budovy. Veškeré tyto technické parametry jsou součástí certifikace, kterou disponuje každý náš produkt. Naše veškeré produkty mají celou řadu nezbytných certifikátů v rámci EU.
Doplňkové informace
Tepelný odpor R
Tepelný odpor R je fyzikální veličina, která vyjadřuje tepelně-izolační vlastnosti materiálu nebo celé konstrukce. Přesněji řečeno tepelný odpor udává, jak konstrukce „brání“ teplu v prostupu konstrukcí, přičemž platí, že čím větší je, tím pomaleji teplo materiálem nebo konstrukcí prochází. K tepelnému toku dochází tehdy, je-li na každé straně konstrukce rozdílná teplota. V praxi se tak snažíme, aby hodnota tepleného odporu byla co nejvyšší. Jednotka tepelného odporu - m² .K.W⁻¹. Abyste dostali výsledný reálný tepelný odpor konstrukce, je potřeba sečíst tepelné odpory všech vrstev konstrukce. Vzorec pro výpočet: R = d / λ (m²K.W⁻¹), kde d je tloušťka konstrukční vrstvy v metrech a λ je součinitel tepelné vodivosti dané vrstvy. Do výpočtu celkového tepelného odporu je však ještě nutné započítat odpor při přestupu tepla na vnitřní a vnější straně konstrukce, jehož hodnota se odvíjí od směru tepelného toku.
Součinitel prostupu tepla U
Tepelný odpor R je základním údajem pro výpočet součinitele prostupu tepla U, který je převrácenou hodnotou tepelného odporu zvětšeného o přestupové odpory. Součinitel prostupu tepla vám pak umožňuje zjednodušeně spočítat tepelnou ztrátu obvodových stěn na základě venkovních a vnitřních teplot. Jednotka W/m²K vyjadřuje, kolik tepelné energie ve Wattech prostupuje obvodovou konstrukcí o ploše 1 m² při rozdílu venkovní a vnitřní teploty 1 K. Čím je tato hodnota vyšší, tím horší tepelně izolační vlastnosti konstrukce má a uniká tak skrze ni více tepla. Součinitel prostupu tepla zateplovaných konstrukcí musí dosahovat stanovených hodnot, které jsou uvedeny v normě ČSN 73 0540-2. Povinnost dosahovat požadovaných, resp. doporučených hodnot součinitele prostupu tepla vychází z vyhlášky č. 78/2013 Sb. Vyhláška o energetické náročnosti budov.
Součinitel tepelné vodivosti λ (lambda)
Součinitel tepelné vodivosti lambda má jednotku W/mK a vyjadřuje schopnost materiálu vést teplo z teplejší části do studenější části - prostup tepla skrze konstrukci z teplejší místnosti do chladnější místnosti. Součinitel lambda je určován nejčastěji laboratorně a je uveden v technickém listu výrobku. Čím je hodnota součinitele lambda nižší, tím lépe dokáže materiál tepelně izolovat.
Objemová hmotnost
Objemová hmotnost izolačního materiálu je ovlivněna hustotou struktury dané stříkané izolace. Objemová hmotnost je měřena v jednotkách kg/m³. Větší objemová hmotnost izolačního materiálu tedy přináší jeho lepší vlastnosti jako izolace. Objemová hmotnost a měrná kapacita materiálu mají tedy největší podíl na schopnosti akumulace tepelné izolace.
tags: #pur #pena #difuzni #odpor #informace