Pěnové izolace se v dnešní době řadí k nejmodernějším a nejefektivnějším tepelným izolacím ve stavebnictví a průmyslu. Polyuretanová pěna (PUR) je stříkaný izolační materiál, který vyplňuje i těžko dostupné mezery a dokonale přilne k podkladu, čímž eliminuje vznik tepelných mostů. Díky svým izolačním vlastnostem se PUR pěna stále častěji vyskytuje v bytech, rodinných domech, ale i ve velkých průmyslových a skladových objektech. Používá se jak při rekonstrukcích starých budov, tak v novostavbách. Všestrannost tohoto materiálu umožňuje izolaci podkroví, střech, stropů nebo základů.
Rozdíly mezi PUR a PIR pěnou
Přestože se polyuretanová (PUR) a polyisokyanurátová (PIR) pěna zdají být podobné, existují mezi nimi klíčové rozdíly. Skutečnost je ale trochu jiná. Polyuretan - PUR vzniká reakcí polyolu a isokyanátu. Polyisokyanurát - PIR vzniká trimerizací isokyanátu samého se sebou - tedy tři molekuly isokyanátu utvoří jeden isokyanurátový kruh (vazbu). Protože čistý PIR není využitelný, nedá se vypěnit na použitelný materiál, část isokyanátu se nechává reagovat s polyolem nadouvaným např. směsí vody + fyzikálního nadouvadla. Tedy to, co se prodává pod názvem PIR, je vždycky kombinace PUR/PIR, i když se tomu říká isokyanurátová pěna. Poměr PUR/PIR určuje tepelnou odolnost.
Vlastnosti a výhody PIR pěny
- PIR pěna je tužší a má uzavřenou strukturu, a tudíž nepřijímá žádnou vlhkost.
- Má lepší požární vlastnosti, je více odolná (patří do třídy hořlavosti B2 - nesnadno hořlavé materiály) a při hoření nevznikají kapky. Tvrdá PUR pěna vydrží až 120 °C (krátkodobě i více), čistý „PIR“ asi 250 °C. Námi používaný PIR byl v praxi otestován na 160 °C.
- Standardní teplota, které může tento materiál odolávat, je +90 °C, ovšem krátkodobě odolává i teplotám do +250 °C.
- PIR pěna se dodává ve formě desek, které bývají oboustranně opatřeny různým povrchem, například plastem či plechem. Díky svým výborným tepelně-izolačním vlastnostem splňuje normové požadavky i při tloušťkách 40-80 mm.
- Obvykle se PIR používá v předvyrobených dílcích - sendvičové panely nebo kašírované desky. Jeho zpracování formou „in situ“ je náročné a vyžaduje naprosto speciální zařízení a značné zkušenosti. Použití této formy je především v potravinářských a energetických provozech.
Korekce mýtů o PIR pěně
- Informace, že PIR je lehčí než PUR, je nesmyslem. Lze dosáhnout cca rovnocenné objemové hmotnosti, těžko nižší, u kontinuálně vyráběných sendvičových panelů od 40 kg/m³, „in situ“ obvykle 45 kg/m³ a více.
- Další nesmysl je, že PIR má proti PUR nízkou nasákavost. PIR má totiž otevřenější strukturu a lépe přijímá vodu, což je možné vylepšit hydrofobním polyolem (možné i u PUR, používá se). Poměr PUR/PIR má na toto samozřejmě vliv.
Polyuretanové pěny: Vlastnosti, použití a bezpečnost
Polyuretan - PUR vzniká reakcí polyolu a isokyanátu. 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. Jakmile PU pěna vytvrdne, nedochází k uvolňování chemických látek, a tak je zdravotně nezávadná. Při aplikaci však dochází k uvolňování hořlavého plynu.
Výhody PUR pěny
- Účinnost aplikace a dokonalé vyplnění i těch nejmenších mezer.
- Lze použít v širokém rozsahu teplot a poskytuje zvukovou izolaci.
- Produkt nereaguje s jinými stavebními materiály a vyznačuje se paropropustností.
- Odolnost vůči plísním a houbám, hlodavci ji nemají v oblibě.
- Snadná přeprava a zachování parametrů po mnoho let.
- Tvrdá PUR pěna je zdravotně nezávadná a používá se 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.
Nevýhody PUR pěny
- Nízká odolnost vůči UV záření. Po delší době působení slunečního záření začne degradovat a měnit své vlastnosti, proto je třeba ji ošetřit ochranným nátěrem. Při použití v exteriéru také dochází ke zvětrávání pěny a zkrácení životnosti působením vlhkosti.
- I když se výrobek časem neznehodnocuje, nepříznivě na něj působí UV záření - musíte ho chránit před sluncem, například natřením vhodnou barvou.
- Vzhledem k nízké hustotě měkké pěny - cca 12 kg/m³ - je povrchová odolnost UV záření menší než u tvrdých pěn.
Požární bezpečnost PUR a PIR pěn
Důležité je nezapomínat i na to, jak svoje nové bydlení či výrobní halu ochránit před požárem. Podle statistik Hasičského záchranného sboru České republiky dochází na našem území průměrně k 51 požárům denně. Pokud jste si pro izolaci své nemovitosti vybrali PUR pěnu, pravděpodobně vám bylo řečeno, že se jedná o samozhášivý materiál. To je pravda, je ale důležité si uvědomit, že tento výraz neznamená, že je PUR pěna nehořlavý materiál. Výhodou této vlastnosti je fakt, že pokud dojde ke vznícení PUR pěny, tento materiál neskapává a zpomaluje hoření, čímž může dojít k samovolnému uhašení ohně, v případě menšího požáru pak získáte čas uhasit oheň dříve, než se rozšíří a napáchá velké škody.
Chování při požáru
- Při působení vysokých teplot se na povrchu PUR pěny vytvoří karbonizovaný povlak, který omezuje přívod kyslíku do vnitřních izolačních vrstev. Po odstranění zdroje ohně pěna přestane hořet.
- Třída reakce na oheň stanovená na základě normy PN-EN 13501-1:2019-02P pomáhá určit, jak se bude materiál chovat při kontaktu s plamenem. PUR pěna je nejčastěji klasifikována jako třída E, což znamená, že po odstranění zdroje ohně neudrží plamen. V pokročilejších systémech, např. v kombinaci se sádrokartonovou deskou odpovídajících parametrů, lze získat vyšší třídy, např. B-s1, d0.
- 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.
- V případě, že se nepodaří oheň včas uhasit, však může PUR pěna vzplanout. Je proto nutné přivolat co nejrychleji pomoc, chránit se před nadýcháním kouře a pokusit se oheň v zárodku uhasit hasicím přístrojem, pokud je to bezpečné.
Protipožární opatření
Požární předpisy stanovují skladbu konstrukce s tzv. nárazníkovou protipožární vrstvou jako je sádrokarton, bílý nebo červený dle požadované doby požární odolnosti. Účinnost a bezpečnost izolace závisí nejen na samotné pěně, ale také na způsobu její aplikace a podmínkách použití. Při správné aplikaci PUR pěny a překrytí její vrstvy např. sádrokartonem odpovídající požární odolnosti se celý systém dokáže účinně bránit plamenům. V objektech s vyšším nebezpečím požáru, jako jsou sklady hořlavých materiálů, lze dodatečně použít speciální ohnivzdorné barvy a nátěry pro zvýšení odolnosti celé konstrukce.
Čtěte také: Použití pěny na cihly
Typy a aplikace montážních pěn
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. Své uplatnění nachází jak při pracích v interiéru, tak exteriéru. Ve vnitřních prostorách se nejčastěji používá k usazování obložkových zárubní, lepení van a sprchových vaniček nebo k izolaci potrubí, stropu nebo střešních konstrukcí. Montážní pěny se dělí podle dvou základních parametrů: expanze a způsobu aplikace.
Rozdělení podle způsobu nanášení
- Trubičkové pěny: Pro hobby použití, lze aplikovat bez dalšího příslušenství. Vhodné pro občasné použití a nenáročné aplikace.
- Pistolové pěny: Pro profesionální využití a náročnější aplikace, vyžadují pistoli na PUR pěnu. Výhodou je možnost dávkování množství na jedno stlačení a dostání se do hlubších a užších dutin.
- NOVINKA! Aplikátor GENIUS GUN: Umožňuje snadné, precizní nanášení pěny a kdykoli práci přerušit.
Rozdělení podle expanze
Montážní pěny obsahují stlačený hnací plyn, díky kterému po aplikaci zvětšují svůj objem. Nárůst objemu ovlivňuje míra stlačení plynu.
- Nízkoexpanzní pěny: Obsahují méně stlačený plyn, objem hmoty se po aplikaci zvětší jen minimálně. Určené do míst, kde by nárůstem objemu pěny mohlo dojít k poškození konstrukčních částí (např. obložkové zárubně). Používají se pro vyplňování menších otvorů a dutin či potrubních prostupů. Po vytvrzení má vysokou hustotu.
- Vysokoexpanzní pěny: Obsažený hnací plyn je hodně stlačený. Díky tomu pěna po aplikaci zvětší několikanásobně svůj objem, a tak dokonale vyplní a izoluje i větší otvory a dutiny. Využívá se při zednických a izolatérských pracích, vyplňování mezer mezi stropem a příčkou, utěsnění prostupů a při tepelném nebo akustickém zateplení dutin.
Speciální montážní pěny
Kromě univerzálních PUR pěn naleznete na trhu i specificky upravené a vylepšené typy, které jsou určené pro speciální aplikace.
- Zimní pěna: Pro práci v exteriéru při teplotách až do -15 °C.
- Studnařské PU pěny: Splňují přísné požadavky na výrobky přicházející do styku s pitnou vodou a disponují patřičnými atesty.
- Kanalizační pěna: Odolá dlouhodobému kontaktu se splaškovou vodou, používá se pro utěsnění odpadních šachet, sběračů a dalších prvků v kanalizacích.
- Protipožární pěna: Minimálně reaguje na oheň a vysoké teploty, splňuje přísné protipožární předpisy a normy.
- Rychlomontážní pěna: Úplné vytvrzení již po 15 minutách od aplikace.
- Zdicí pěna (PUR lepidlo): Kombinace montážní pěny a stavebního lepidla, vhodná pro lepení zdiva z pórobetonu nebo sádrokartonových a cementotřískových desek.
- Elastické montážní pěny: S dlouhodobou pružností až 35 % a minimální postexpanzí, zaručují trvalou izolaci spár.
Srovnání PUR pěny s minerální izolací
V poslední době roste v Česku počet firem, které nabízejí zateplení šikmé střechy novým rychlým způsobem - pomocí stříkané PUR pěny. Některé firmy tvrdí, že oproti minerální vlně izolují výrazně lépe. Schopnost tepelné izolace se hodnotí podle parametru lambda (součinitel tepelné vodivosti).
Tepelněizolační vlastnosti
- 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 %.
- Nezávislý laboratorní test Univerzitního centra energeticky efektivních budov ukázal, že rozdíly mezi nejvíce používanými izolanty - minerální vatou a PUR pěnou - jsou výrazné. Je však potřeba brát v potaz také instalovaný tepelný odpor, který souvisí s tloušťkou izolace.
- Po třech letech od výroby se součinitel tepelné vodivosti λ PIR a PUR materiálů zhoršuje skoro o 20 %. Důvodem je přirozená výměna plynu CO2 za vzduch, který má vyšší tepelnou vodivost.
Akustická izolace
- Při výstavbě lehkých sádrokartonových příček, anebo jiných konstrukcí s dutinou vyplněnou minerální izolací, se dosahuje výborných hodnot zvukové neprůzvučnosti. Jelikož standardní stříkané pěny nedosahují v této oblasti dobré vlastnosti, prodejci pěn akustické parametry obvykle nedeklarují.
- Nezávislý laboratorní test 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.
Požární bezpečnost
- Všechny minerální izolace patří do třídy reakce na oheň A1/A2, jsou tedy nehořlavé a mohou ochránit dřevěné prvky krovu.
- Stříkané pěny mají třídu reakce na oheň C-E (podle konkrétního chemického složení). Jsou-li odkryté (během stavby), jsou vysoce hořlavé. V případě, že je požadavek na požární odolnost střešního pláště 15 minut a více (označuje se zkratkou REI 15, REI 30 atd), je potřeba při použití PUR izolace počítat s protipožárním opatřením, např. záklopem. Protipožární sádrokartonová deska je zhruba o třetinu dražší než ta běžná.
Aplikace a životnost
- Instalace minerální vaty je jednoduchá, zvládne ji i šikovný laik. V případě potřeby je možné ji ze střechy vyjmout, část střechy opravit a vrátit ji zpět.
- 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.
- Montážní pěny s novým aplikátorem GENIUS GUN vám umožní nanášet pěnu snadno, precizně a kdykoli práci přerušit.
- Izolační systém PUR IZOLACE s bezúdržbovou variantou silikon/drcená břidlice/pečetící silikon má maximální záruky výrazně přesahující 10 let.
- Mechanické i tepelněizolační vlastnosti minerální vlny jsou neměnné po celou dobu životnosti izolace. Podle stanoviska EURIMA se tepelněizolační a mechanické vlastnosti minerální vlny při správném zabudování do konstrukce nemění a zůstávají stejné i po 55 letech.
Doporučené tloušťky izolace s λd = 0,037 W/(m.K)
Pro ilustraci níže uvádíme tabulku s doporučenými tloušťkami izolace pro různé konstrukční prvky.
Čtěte také: Jak správně montovat plotové sloupky?
| Konstrukce | Požadovaná tloušťka (mm) | Doporučená tloušťka (mm) |
|---|---|---|
| Šikmá střecha | 200 | 250-300 |
| Strop | 180 | 220-280 |
| Obvodová stěna | 160 | 200-250 |
| Podlaha | 120 | 150-200 |
Důležité aspekty při aplikaci PUR pěny
Technologie nástřiku polyuretanových pěn je v porovnání s jinými technologiemi 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. Izolační systém PUR IZOLACE z požárně technického hlediska splňuje nejpřísnější kritéria dle EN ČSN.
Mýty a realita
- Často dochází k záměně dvoukomponentní PUR pěny (používané na střechy) a jednokomponentní montážní pěny ve spreji (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 a vliv UV záření se projevuje velmi pomalu a pouze povrchově. Přesto každou PUR pěnu je nutno opatřit UV ochrannou vrstvou - obvykle nátěrem.
- Tloušťka izolační vrstvy by měla být stanovena výpočtem na základě požadavku na zvýšení tepelného odporu konstrukce. Neméně důležitá je kontrola rosného bodu a zvolit parozábranu příp. provětrávání nad izolační vrstvou.
Problémy a řešení
- Nesmršťování nebo vydutí pěny: Může být důsledek nekvalitně provedené práce nebo volby nevhodné pěny. Příčina může být jak ve špatně zpracované pěně, tak v nedostatečné přípravě podkladu.
- Nerovnoměrný nástřik: Izolace může být lokálně zeslabená, nebo nedochází k dobrému spojení prvního nástřiku s další vrstvou.
- Skryté vady: Dutiny, trhliny, kde izolace nedrží na povrchu a nemůže plnit svoji funkci.
- Degradace pěny: Pěna, na kterou dopadá UV záření, se rozpadá během několika měsíců.
- Vlhkost ve střeše: Skladby šikmých střech s minerální izolací se běžně konstruují se vzduchotěsnou vrstvou, obvykle parotěsnou fólií. V našich klimatických podmínkách je potřeba instalovat do konstrukce šikmé střechy ze strany interiéru parozábranu. Žádná stříkaná pěna nezajistí celoplošnou vzduchotěsnost.
Čtěte také: Litá cementová pěna: Co byste měli vědět
tags: #pur #pena #krb #informace