Komplexní průvodce polyuretanovou (PUR) a polyisokyanurátovou (PIR) izolací

Internet je plný různých mýtů a polopravd o technologii stříkaných pěn, často pramenících z nedostatku zkušeností a neznalosti této zdánlivě jednoduché technologie. Setkáváme se s tím, že se na nás lidé obracejí se slovy: „Nevíme, co si máme myslet, každý nám tvrdí něco jiného.“ V tomto článku se vám pokusíme odpovědět na nejčastější dotazy a vyvrátit mylné informace, které mohou laického zákazníka dovést k rozhodnutí aplikovat pěnu i tam, kam rozhodně nepatří.

Technologie nástřiku polyuretanových pěn je ve srovnání s jinými technologiemi (natavení asfaltových lepenek, pokládka PVC fólií, pokládka polystyrenu nebo minerálních vat) mnohem náročnější na odborný, zkušený, školený a zodpovědný personál. Taktéž vyžaduje velké investice do kvalitních technologických zařízení. Proto je tento způsob izolací méně rozšířený než ty tzv. klasické, kde stačí propan-butanový hořák a špachtle, případně horkovzdušná svářečka. V celém světě se však technologie používá, v Evropě je to např. Španělsko, Řecko, Německo, Polsko atd. Nejvíce se používá v USA.

Co je to PUR pěna?

PUR je zkratka pro polyuretanovou pěnu. V oblasti zateplení se jedná o moderní izolační materiál, který je mimořádně efektivní. Vyrábí se chemickou reakcí dvou složek - polyolu a isokyanátu - při které dochází k expanzi pěny. Tím se materiál roztáhne a dokonale přilne k podkladu, čímž vyplní každou mezeru.

Výhody PUR pěny:

• Vynikající tepelná izolace: PUR pěna vyniká nízkou tepelnou vodivostí, což znamená, že i tenká vrstva izolace dokáže zabránit velkým tepelným ztrátám. Má nejnižší součinitel tepelné vodivosti ze všech využívaných izolantů a její vlastnosti se postupem času nemění.
• Eliminace tepelných mostů: Díky svému expanzivnímu charakteru vyplní i nejmenší mezery a eliminuje tepelné mosty, což je výhoda oproti tradičním izolačním materiálům, jako jsou minerální vata nebo polystyren. Jelikož pěna dopadá na povrch v tekutém skupenství, okamžitě se proměňuje v pěnu a nabývá na objemu, nevytváří žádné spáry.
• Nízká hmotnost a schopnost přizpůsobit se: Polyuretanová pěna se stala jedním z nejefektivnějších izolačních materiálů díky své nízké hmotnosti a schopnosti přizpůsobit se různým stavebním konstrukcím. Jelikož pěna na povrchu ulpívá, přizpůsobí se i složitě tvarovaným povrchům.
• Zdravotní nezávadnost: PUR pěna je zdravotně nezávadná, jako tepelný izolant se přednostně používá např. v potravinářském průmyslu (izolace v pivovarech, mlékárnách, mrazírnách atd.). Všechny lednice a mrazáky jsou výhradně izolovány tvrdou PUR pěnou. Z PUR pěny se nic neuvolňuje. Je vhodná dokonce i pro alergiky.
• Nenasákavost: Materiál je zcela nenasákavý - nehrozí u něj tedy kondenzace vodní páry a následné riziko poškození.
• Ochrana před škůdci: Nemá žádnou nutriční hodnotu a hlodavci a jiná havěť si na ni nijak nepochutnají.

Typy PUR pěny

Polyuretanová 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. Existují dva hlavní typy PUR pěny - měkká a tvrdá.

1. Měkká PUR pěna (otevřená buněčná struktura)
   • Měkká pěna s otevřenou buněčnou strukturou je vhodná zejména pro vnitřní izolace, například podkroví a příček, kde kromě tepelné izolace zajišťuje i akustický komfort. Měkká stříkaná izolace má otevřenou buněčnou strukturu, buňky jsou tak jednotlivě propojené a nejsou mezi sebou uzavřené. Sice tedy vytváří tepelnou i akustickou izolaci, ale vzduch i vlhkost mohou v tomto typu buněčné struktury lehce proudit.
   • Pěny s otevřenou buněčnou strukturou mají velmi nízký difúzní odpor, dobře propouštějí vodní páry (tedy i vzduch). Naše měkká pěna je nadouvána vodní párou, vznikající při reakci. Pěna PUR IZOLACE SOFT má otevřené buňky cíleně, a to z důvodu požadavku na vysokou zvukovou pohltivost ve stavbách, která je opět doložena měřením. Je opravdu vysoká.
   • Měkká stříkaná pěna je nejčastějším typem stříkané izolace. Skvěle přilne k většině stavebních materiálů, nejvíce se používá ke dřevu, které potřebuje neustále pracovat.
2. Tvrdá PUR pěna (uzavřená buněčná struktura)
   • Tvrdá stříkaná pěna má uzavřenou buněčnou strukturu, což v praxi znamená, že vzduch a vlhkost prochází přes buňky izolace opravdu obtížně. Kromě velmi účinné tepelné izolace tak působí i jako parozábrana s minimální nasákavostí.
   • Izolační parametry si zachovává bez patrných změn v obrovském rozsahu provozních teplot, od cca -200°C do + 110°C. Důvodem je, že tvrdá pur pěna neobsahuje vzduch a změna teplot a obsah vlhkosti vzduchu tak neovlivňuje izolační parametry PUR pěny.
   • Právě pro své stabilní izolační vlastnosti je tvrdá PUR pěna používána ve výše zmíněných ledničkách, ale i sendvičových panelech, nebo např. podzemních teplovodních rozvodech.
   • PUR pěna použitá jako tepelně a hydroizolační vrstva na střechách by měla mít hustotu 60 kg/m3. Od této hodnoty se odvíjí min. pevnost v tlaku cca 4 kg/cm2 a více. Tato izolační vrstva je pro potřebu obslužných a údržbových pochůzek po střechách plně pochůzná.
   • Pro teploty trvale až +160 °C se používá modifikace pur pěny se zkratkou PIR (polyisokyanurát), který má shodné izolační vlastnosti jako PUR.

Uplatnění PUR pěny

Široké uplatnění má v detailech konstrukcí jako výplň a izolace spár apod. Lze ji využít i pro zateplení plošných konstrukcí, stropů, střech. Aplikuje se nástřikem nebo litím. Stříkaná PUR pěna se již vcelku běžně využívá k izolování netěsností a spár ve stavebních konstrukcích či k celkové izolaci konstrukce a jednotlivých dílů.

Čtěte také: Komplexní průvodce stropní tepelnou izolací

Možností pro využití stříkané PUR izolace je ovšem celá řada - můžete s nimi zateplit i šikmé střechy, podkroví, podlahy a základy domu. Díky způsobu aplikace je možné izolaci nanést i na velice atypické tvary, jako jsou například bojlery, potrubí, nádrže, či třeba zásobníky na vodu. Všechny tyto objekty mají značně komplikovaný tvar, což pro tradiční izolační materiály může představovat velký oříšek. Chytrá pěna se dokonale přilne téměř k jakémukoliv povrchu a dokonale jej utěsní.

PUR pěny se aplikují stříkáním. Bez ohledu na složitost střešní konstrukce pěna přesně vyplní všechny prostory a prakticky eliminuje tepelné mosty. Při nástřiku se také trvale spojí s podkladem. Díky tomu se v průběhu času neprohýbá ani nemění svou polohu či objem.

Porovnání s montážní pěnou

Často dochází k záměně dvoukomponentní pur pěny (např. používané na střechy) a jednokomponentní montážní pěny ve spreji (např. používané k montáži oken). Tyto pěny, ač jsou chemicky velmi podobné, mají zcela rozdílné poměrové složení chemických komponentů. U jednokomponentní montážní pěny způsobuje její poměrové složení abnormální nestálost vůči UV záření a otevřenou buněčnou strukturu. Zcela jiná je situace u dvoukomponentní pěny - např. na izolace střech, kde složky A a B jsou mezi sebou beze zbytku reagovány (stechiometrická reakce) a vliv UV záření se projevuje velmi pomalu a pouze povrchově.

PIR izolace: Moderní alternativa k PUR

Jednou z možností, která si v posledních letech získává stále větší oblibu, je tzv. PIRko, neboli polyisokyanurátová izolace. PIR izolace je druh polyurethanových desek, které se ve stavebnictví používají jako tepelná izolace. Jedná se o vývojově modernější variantu PUR izolace. PIRko se vyrábí mírně odlišným chemickým procesem, který zlepšuje její užitné vlastnosti. PIR se, podobně jako PUR, vyrábí reakcí polyolu s izokyanátem.

Výhody PIR izolace:

• Vyšší tepelná účinnost: PIR izolace má mezi běžnými izolačními materiály jednu z nejvyšších hodnot R (míra tepelného odporu). PIRko tak slouží jako vynikající tepelná izolace, která v zimě udržuje teplo a v létě zase chlad v obytném prostoru.
• Odolnost vůči požáru: Díky výrobnímu procesu jsou PIR desky ve srovnání s jinými pěnovými izolacemi odolnější vůči ohni. V případě požáru jsou tedy bezpečnější variantou, která zpomaluje šíření ohně a neodkapává.
• Odolnost vůči vlhkosti: PIR je také méně nasákavá než jiné typy pěnových izolací. Tato její vlastnost pomáhá předcházet problémům spojeným s vlhkostí, jako jsou zhoršení tepelně izolačních vlastností, tvorba plísně a hniloba ve stavební konstrukci.
• Odolnost a trvanlivost: Díky své pevnosti jsou PIR desky trvanlivým materiálem odolným vůči stlačení. V průběhu čas si tak zachovávají svoji účinnost a neprohýbají se.

K čemu se PIR používá?

Tento typ izolace se běžně používá na střechách, ve stěnách a podlahách a je obzvláště vhodný pro aplikace, které vyžadují vysokou tepelnou účinnost a odolnost vůči požárům. PIR desky jsou pevné a lehké. Jejich instalace tedy není nijak náročná. Dodávají se v různých tloušťkách a lze je instalovat mezi krokve a trámy nebo je v případě rekonstrukcí pokládat na stávající povrchy.

Čtěte také: Jakou pěnovou izolaci zvolit? Srovnání metod aplikace

PIR vs. PUR: Klíčové rozdíly

Jak již bylo řečeno v úvodu, PIR i PUR izolace vznikají podobnou chemickou reakcí. PIR a PUR izolace se však zásadně liší ve svých vlastnostech - především v požární odolnosti a tepelné stabilitě. PUR pěna má obecně horší vlastnosti - je méně ohnivzdorná než PIR.

Klíčový rozdíl spočívá v tom, že PIR desky jsou profesionálně vyráběné. Naproti tomu se PUR stříkané izolace „vyrábí“ přímo na místě. Kvalita izolace je tak dramaticky ovlivněna rozdílnou vlhkostí a teplotou při jejím zpracování.

Důležité aspekty aplikace a vlastností

Zdravotní nezávadnost

PUR pěna je zdravotně nezávadná. Jako tepelný izolant se přednostně používá např. v potravinářském průmyslu (izolace v pivovarech, mlékárnách, mrazírnách atd.). Všechny lednice a mrazáky jsou výhradně izolovány tvrdou PUR pěnou. Z PUR pěny se nic neuvolňuje. Např. všem obecně známý molitan je měkká forma polyuretanové pěny, na které každý den spíme. Izolační systém PUR IZOLACE PURTECO® je ze všech hygienických a současných ekologických ohledů absolutně nezávadný. Neobsahuje formaldehydy, CFC látky, ani dráždivé látky z hlediska VOCs.

Požární odolnost

Jako celá řada plastů, může být i tvrdá PUR pěna různě požárně odolná. Požární odolnost se reguluje obsahem a druhem retardérů hoření. V případě, že zcela chybí, je pěna hořlavá, avšak neskapává. V 90 % aplikací jsou pěny požárně retardované, tzn. jsou samozhášivé. Krátkodobě snesou teploty do 250°C, bez jakéhokoliv poškození struktury. Izolační systém PUR IZOLACE z požárně technického hlediska splňuje nejpřísnější kritéria dle EN ČSN. Požární retardéry (obzvláště moderní a vysoce účinné) zvyšují cenu produktu.

U měkkých a lehkých pěn zvyšuje retardér hoření spotřebu. Retardovaná pěna je ve třídě E, neretardovaná ve třídě F. Další požární ochranu v případě potřeby přebírá zakrytí např. sádrokartonem. Stříkané pěny mají třídu reakce na oheň C-E (podle konkrétního chemického složení). Jsou-li odkryté (během stavby), jsou vysoce hořlavé, což ukázalo např. požární cvičení berounských hasičů v podkroví zatepleného PUR pěnou.

Čtěte také: Průvodce výběrem montážních pěn

Životnost a údržba

Minimální životnost kvalitně provedených nejlevnějších nátěrů je 8-10 let (při správné aplikaci, rovnoměrné a dostatečné tloušťce filmu), obvykle však více. Izolační systém PUR IZOLACE nabízí i bezúdržbovou variantu s životností přes 40 let. Životnost nátěrů je různá, je závislá na jeho druhu (chemicky) a nanesené vrstvě. PUR pěna použitá jako tepelně a hydroizolační vrstva na střechách se musí natírat tehdy, pokud nátěr viditelně chybí. Nátěr proto tvoří část izolačního systému PUR IZOLACE. Životnost stříkaných polyuretanových systémů je po celou dobu životnosti stavby, pokud je pěna správně navržena a zpracována.

Objemová hmotnost a pevnost

Objemová (specifická) hmotnost - hustota PUR pěny používané na izolace střech činí cca 60 kg/m3. Při tloušťce vrstvy 30 mm má 1 m2 hmotnost 1,8- 2,0 kg! Izolační systém PUR IZOLACE s bezúdržbovou variantou silikon/drcená břidlice/pečetící silikon max.

Správná aplikace a tloušťka

V prvé řadě je nutno upozornit, že správně provedený nástřik je bezesparý. Pěna vytváří souvislou vrstvu, přecházející z vodorovných do kolmých ploch, bez omezení tvarů podkladu. Zkušený personál má tloušťku nástřiku v toleranci 5 mm. Dnes je tato problematika řešena ČSN EN 14315/2 a následných normách.

Tloušťka izolační vrstvy by měla být stanovena výpočtem na základě požadavku na zvýšení tepelného odporu konstrukce (snížení koeficient prostupu tepla). Pro každý typ aplikace / typ stavební konstrukce je nejprve nutné požadavky tepelného odporu / koeficientu prostupu tepla a výpočtem stanovit tloušťku. Neméně důležitá je kontrola rosného bodu a zvolit parozábranu příp. provětrávání nad izolační vrstvou.

Stříkané izolace není možné aplikovat svépomocí. Instalaci stříkaných pěn musí vykonat odborné proškolené firmy. Smíšení dvou chemických složek ovlivňuje přímo dodavatel, tento proces je mimo kontrolu zákazníka. Vykonávající firma jako jediná zásadně ovlivňuje výsledné parametry a kvalitu instalovaného/stříkaného materiálu.

Parozábrana

Objevují se mylné informace, že pěny s otevřenou buněčnou strukturou na izolaci podkroví nepotřebují parotěsnou zábranu, protože „dýchají a jsou nenasákavé“. Pojem „dýchání“ je laické zobecnění vlastnosti nízkého difúzního odporu prostupu vodních par. Veškeré lehké pěny jsou více méně nasákavé a jejich nasákavost je okolo 30 % objemu, objevují se i pěny s nasákavostí vyšší. Právě z tohoto důvodu je nutné téměř vždy doplňovat skladbu o velmi dobře provedenou parotěsnou zábranu (obvykle fólii). Obecně platí, že na celém území České republiky se skladba šikmé střechy bez parozábrany neobejde. Žádná stříkaná pěna nezajistí celoplošnou vzduchotěsnost.

Montážní pěny a jejich typy

Montážní pěna na polyuretanové bázi patří mezi nejvšestrannější typy stavebních hmot vůbec. Je vhodná pro vyplňování dutin, usazování oken, izolaci stavebních konstrukcí a mnohé další práce. Montážní pěny (PU nebo také PUR pěny) obsahují polyuretan, který vyniká svými izolačními vlastnostmi, dlouhou životností, pevností a nízkou hmotností. Vzhledem k dobré přilnavosti drží na většině stavebních materiálů a díky lepicí schopnosti je vhodnou alternativou ke stavebním lepidlům.

Rozdělení montážních pěn:

1. Podle způsobu nanášení:
   • Trubičkové pěny: Pro hobby použití, občasné použití a nenáročné aplikace. Součástí kovové plechovky je aplikační nástavec s trubičkou.
   • Pistolové pěny: Pro profesionální využití a náročnější aplikace, vyžadují pistoli na PUR pěnu. Výhodou je možnost dávkování množství na jedno stlačení a delší, tenčí tryska.
2. Podle expanze:
   • Nízkoexpanzní pěny: Obsahují méně stlačený plyn, objem se po aplikaci zvětší minimálně. Určené do míst, kde by nárůst objemu mohl poškodit konstrukci (např. obložkové zárubně).
   • Vysokoexpanzní pěny: Objem se po aplikaci zvětší několikanásobně, dokonale vyplní i větší otvory a dutiny. Používají se při zednických a izolatérských pracích.
3. Speciální typy:
   • Zimní pěny: Aplikace při teplotách až do -15 °C.
   • Studnařské PU pěny: Pro kontakt s pitnou vodou, splňují přísné požadavky a atesty.
   • Kanalizační pěna: Odolná dlouhodobému kontaktu se splaškovou vodou.
   • Protipožární pěna: Pro prostory se zvýšenými nároky na protipožární opatření, reaguje minimálně na oheň.
   • Rychlomontážní pěna: Úplné vytvrzení již po 15 minutách.
   • Zdicí pěna (PUR lepidlo): Kombinace montážní pěny a stavebního lepidla, pro lepení zdiva z pórobetonu nebo sádrokartonových desek.

Mýty a fakta o PUR izolaci

Mýtus: „Pěny s otevřenou buněčnou strukturou na izolaci podkroví nepotřebují parotěsnou zábranu, protože dýchají a jsou nenasákavé.“

Fakt: Pojem „dýchání“ je laické zobecnění vlastnosti nízkého difúzního odporu prostupu vodních par. Veškeré lehké pěny jsou více méně nasákavé a jejich nasákavost je okolo 30 % objemu, objevují se i pěny s nasákavostí vyšší. Efekt nasákavosti není známkou nižší kvality, je to přirozená vlastnost díky otevřené buněčné struktuře. Právě z tohoto důvodu je nutné téměř vždy doplňovat skladbu o velmi dobře provedenou parotěsnou zábranu (obvykle fólii). Obecně platí, že na celém území České republiky se skladba šikmé střechy bez parozábrany neobejde. Žádná stříkaná pěna nezajistí celoplošnou vzduchotěsnost.

Mýtus: „Stříkaná PUR pěna izoluje výrazně lépe než minerální vlna.“

Fakt: Schopnost tepelné izolace se hodnotí podle parametru lambda, tedy podle součinitele tepelné vodivosti. Na trhu existují i tzv. „tvrdé PUR pěny“ s ještě nižší lambdou. Deklarovaná hodnota se určuje za přesných laboratorních podmínek, na stavbě jsou však podmínky proměnlivé a zabudováním do konstrukce se může hodnota snížit. Měření prokázala, že lambda minerální vlny se může snížit o 5 - 7 %, při působení běžné vlhkosti v konstrukci se odhaduje zhoršení lambdy stříkané pěny o 2 - 5 %. Je však potřeba brát v potaz také instalovaný tepelný odpor, který souvisí s tloušťkou izolace. Aplikátoři pěn, kteří se snaží na materiálu šetřit, ho instalují jen v malých a často nedostatečných tloušťkách, často jen mezi krokve. Krokve tak zůstávají nezakryté, tvoří tepelné mosty a účinnost zateplení se snižuje.

Mýtus: „Stříkané pěny jsou neprodyšné, a proto parozábrana ze strany interiéru není potřeba.“

Fakt: To je zavádějící. U projektovaných skladeb střechy se obvykle na počítačovém modelu simuluje průběh ročních teplot a vlhkosti a jejich vliv na funkčnost navržené střešní skladby. Z roční bilance vlhkosti ve střeše (tj. rozdílu množství zkondenzované vody a oproti tomu množství odpařené a odvětrané vody) jednoznačně vychází u difúzně uzavřených konstrukcí nutnost instalace parozábrany. Požadujte tento výpočetní důkaz po dodavateli stříkané pěny, aby potvrdil správnost montážního postupu a navržené skladby střechy.

Mýtus: „PUR pěna je ideální i pro akustickou izolaci.“

Fakt: Jelikož standardní stříkané pěny nedosahují v této oblasti dobré vlastnosti, prodejci pěn akustické parametry obvykle nedeklarují. Nezávislý laboratorní test Univerzitního centra energeticky efektivních budov (UCEEB) ukázal, že schopnost tlumit hluk se v případě minerální vaty a PUR pěny výrazně liší. Střecha s minerální vatou byla o 14 dB lepší. Měkká pěna s otevřenou buněčnou strukturou však může poskytovat dobrý akustický komfort.

Mýtus: „PUR pěna je odolná vůči UV záření.“

Fakt: Jednou z hlavních nevýhod PUR pěn je nízká odolnost vůči UV záření. Po delší době působení slunečního záření začne degradovat a měnit své vlastnosti, proto je třeba ji ošetřit ochranným nátěrem. UV záření proniká i pod skládané střešní krytiny. Na pěny je sice možné aplikovat ochranný nátěr, ten však realizaci prodražuje. Příkladem negativního vlivu UV záření na pěny může být pohled na montážní pěny používané typicky při výměně oken. Po několika měsících tyto pěny velmi rychle ztrácejí svoje vlastnosti, rozpadají se. Vhledem k nízké hustotě měkké pěny - cca 12 kg/m3 - je povrchová odolnost UV záření menší než u tvrdých pěn.

Mýtus: „Záruky 50 - 100 let na materiál a 24 měsíců na práci jsou standardní.“

Fakt: Záruky výrazně přesahující 10 let, obzvláště od nových, resp. mladých firem, které začaly před pár lety, jsou více než podezřelé. Paradoxně se často jedná o živnostníky nebo firmy, s minimálním základním jměním. Dodržení záruky 35 let je proto naprostá utopie a pouze reklamní tah na nezkušeného zákazníka. Naopak, takové nesmyslné záruky jsou k úvaze vyřadit takového dodavatele.

Skryté vady a problémy s aplikací PUR pěny

Stříkaná pěna je směsí dvou látek (izokyanátu a pryskyřice), které při smíchání pod určitou teplotou a tlakem vytvoří speciální směs. Pokud je zaizolování pěnou provedeno správně, nemění pěna svůj tvar a vydrží po celou dobu životnosti budovy. Pokud však není aplikace provedena správně, mohou nastat tyto problémy:

• Nedostatečné spojení dvou vrstev nástřiku izolace: Vznikají tím vzduchové mezery a izolaci je lehké od sebe oddělit. Tato místa je obtížné na první pohled identifikovat.
• Nežádoucí smrštění nebo vydutí pěny: Je další typickou vadou. Prostor mezi krovy je většinou chráněn difúzní fólií, která plní funkci doplňkové hydroizolace. Nastříkaná pěna se nadouvá a může vytlačit fólii směrem ven, což je nežádoucí pro správnou funkčnost provětrání střechy.
• Nerovnoměrný nástřik: Tam, kde je tloušťka tepelné izolace důležitá, je lokálně zeslabená. V některých místech nedochází k dobrému spojení prvního nástřiku s další vrstvou překrývající dřevěné prvky.
• Skryté dutiny a trhliny: Při pohledu na vnější povrch může izolace ze stříkané pěny vypadat dobře. Ale to, co není vidět, mohou být skryté dutiny, trhliny, kde izolace nedrží na povrchu a tedy nemůže plnit svojí funkci.
• Zatékání a obtížné odstranění: Stříkané pěny mohou zatéct tam, kam nechcete, anebo naopak, se nedostanou tam, kam potřebujete. Jejich odstranění je noční můrou.
• Degradace pěny: Pěna, na kterou dopadá UV záření, se rozpadá během několika měsíců.

tags: #pur #pena #izolace #informace

Oblíbené příspěvky:

• Srovnání nůžek na živý plot pro [aktuální rok]
• Komplexní průvodce údržbou spár
• Renovace a pokládka staré betonové dlažby
• Vlastnosti a využití EPS a XPS polystyrenu
• Tipy pro zahradní jezírko