Mezi řadou tzv. klasických technologií si počátkem 90. let své místo na trhu našla technologie nástřiku tvrdé polyuretanové pěny, a to za výrazné podpory německých chemických koncernů (BAYER Rhein Chemie a BASF Elastogran). Původ technologie izolací střech nástřikem tvrdé pěny je však více než před 45 lety ve Spojených státech. V období ropné krize tam vznikla velká potřeba tepelných izolací střech - a to nejen v zimě, ale i v létě, kdy klimatizační jednotky mají vysokou spotřebu energie. V současné době je trh s touto technologií stále nejširší ve Spojených státech (celoplošně 5 %, lokálně až 20 %), v Evropě pak ve Španělsku a v Řecku. Stejně tak u nás je požadavek zvyšovat tepelné izolace střech stále aktuálnější.
Co je stříkaná polyuretanová pěna a jak funguje?
Stříkaná polyuretanová pěna je tvořena dvoukomponentním polymerním systémem. Ke smísení obou složek dochází až ve směšovací komoře stříkací pistole, tedy těsně před dopadem směsi na zateplovaný podklad. Na podklad dopadá tekutina, která během několika sekund začne reagovat. Směs po dopadu na povrch okamžitě reaguje a ze skupenství tekutého se mění do skupenství pevného s tím, že mnohonásobně nabývá na objemu. Při chemické reakci se vytváří CO2 (oxid uhličitý). Ten se při reakci obalí vznikajícím polyuretanem a do 20 sekund po začátku reakce je na povrchu vrstva tvrdé, pochůzné pěny (pevnost v tlaku = min. 4 kg/cm²).
Díky tomu má několik drahocenných sekund na to, aby zatekla do všech spár a nepřístupných detailů, které by jinak zůstaly nechráněné. Jakmile vyplní i ty nejmenší skuliny, bleskově expanduje a vytvoří souvislou, neprůvzdušnou vrstvu bez tepelných mostů.
V případě použití měkké pěny tekutina dokáže zvětšit svůj objem až stonásobně. Tvrdá pěna se aplikuje v různých objemových hmotnostech od 50 do 60 kg/m³. Pro izolace střech se používá pěna o objemové hmotnosti 60-65 kg/m³. Pro jiné aplikace lze používat pěny od 30 do 120 kg/m³ s tím, že se ovlivňují i další fyzikálně mechanické vlastnosti.
Vlastnosti a výhody stříkané PUR pěny
- Vynikající tepelná izolace: Tvrdá polyuretanová pěna je stále nejlepším tepelným izolantem, téměř dvakrát lepším než expandovaný pěnový polystyren. Hodnota měřeného součinitele tepelné vodivosti činí λ = 0,023 W/m.K. Ze všech využívaných izolantů má PUR pěna nejnižší součinitel tepelné vodivosti a její vlastnosti se postupem času nemění. Při tloušťce 10 cm má stejný izolační účinek jako 18 cm minerální vaty nebo 17 cm polystyrenu, čímž ušetříte místo.
- Bezespará vodotěsná izolace: Velmi důležitým a pozitivním faktorem této technologie je vysoká uzavřenost buněčné struktury pěny a tím docílený hydroizolační efekt. Zpracování nástřikem na ploše střechy přináší tedy výhodu bezesparé vodotěsné izolace, včetně tepelné izolace bez tepelných mostů s dokonalou celoplošnou adhezí. Chytrá pěna zároveň vhodně kombinuje hydroizolaci s tepelnou izolací. Pěna PURTECO® se mnohonásobně zvětšuje a zaplňuje všechny dutiny a spáry, čímž eliminuje místa, kde by se mohla tvořit kondenzace.
- Absolutní adheze a flexibilita: Stříkaná pěna PURTECO® bez problémů přilne na všechny podklady, svojí flexibilitou se přizpůsobí i pohybu budovy a drží tak velmi pevně za každé situace. Díky způsobu zpracování nástřikem na podklad je možno výborně izolovat nejen klasické asfaltové krytiny, ale i vlnitý a trapézový plech, eternit, laminát, falcovaný plech nebo jakkoliv komplikovaně tvarované povrchy.
- Nenasákavost a prodyšnost: Jedním z důvodů, proč zvolit jako izolant stříkanou PUR pěnu, je fakt, že je tento materiál zcela nenasákavý - nehrozí u něj tedy kondenzace vodní páry. Stříkaná pěna PURTECO® s uzavřenou strukturou buněk nepropouští vlhkost. Vrstva pěny o tloušťce 5 cm a více navíc funguje jako parozábrana.
- Zdravotní nezávadnost: Polyuretanová pěna je nenáročná na výrobu, je šetrná k životnímu prostředí a je zcela zdravotně nezávadná. Pěna nevylučuje žádné škodliviny, díky čemuž je možné ji použít i v potravinářském průmyslu, a je vhodná dokonce i pro alergiky. Zároveň nemá žádnou nutriční hodnotu a hlodavci a jiná havěť si na ni nijak nepochutnají. Systém PURIZOLACE PURTECO® je ze všech hygienických a současných ekologických ohledů absolutně nezávadný. Neobsahuje formaldehydy, CFC látky, ani dráždivé látky z hlediska VOCs.
Kde se stříkaná izolace využívá?
Stříkaná PUR pěna se již vcelku běžně využívá k izolování netěsností a spár ve stavebních konstrukcích či k celkové izolaci konstrukce a jednotlivých dílů. Díky svým vlastnostem nachází uplatnění zejména v oblasti výstavby a rekonstrukce plochých i mírně skloněných střech. Možností pro využití stříkané PUR izolace je ovšem celá řada - můžete s nimi zateplit i šikmé střechy, podkroví, podlahy a základy domu.
Čtěte také: Izolace stříkanou PUR pěnou
Tvrdá pěna s uzavřenou buněčnou strukturou je také ideální pro zateplení a odhlučnění vnitřních prostor se sádrokartonovými deskami, laminátem, foliemi, tkaninami apod. Své uplatnění nachází především při zateplení podkroví, stropů, stěn i vodorovných, kolmých, šikmých a různě tvarovaných ploch. Díky způsobu aplikace je možné izolaci nanést i na velice atypické tvary, jako jsou například bojlery, potrubí, nádrže, či třeba zásobníky na vodu.
UV ochrana stříkané polyuretanové pěny
Nezbytnou součástí polyuretanové izolace, v minulosti poměrně podceňované, je UV ochranná vrstva, která pěnu chrání proti dlouhodobým účinkům UV záření. Přesto, že UV záření negativně působí na tvrdou PUR pěnu, dochází k degradaci pouze povrchově a velmi pomalu. U pěny o objemové hmotnosti 60-65 kg/m³ je měřitelný úbytek v mm po mnoha letech. Přesto je nutné nejpozději do cca půl roku pěnu opatřit UV ochrannou vrstvou - obvykle nátěrem, nástřikem. Pěna, která byla i dlouhodobě vystavena UV záření však neztrácí své izolační schopnosti. Dodatečný vhodný nátěr okamžitě povrchovou degradaci zastaví.
U nás nejrozšířenější jsou vrstvy na bázi akrylátu, které jsou levné, ale jejich životnost na střechách s mírným spádem (tvorba louží) je kratší - kolem 7 až 10 let. Zatím nejkvalitnější z hlediska životnosti jsou (ve Spojených státech hojně používané) vrstvy na bázi silikonu.
Silikonové nátěry jako UV ochrana
Silikony nebo též polysiloxany jsou polymerními látkami, které oproti jiným typům organických polymerů vykazují vhodnější vlastnosti pro použití v exteriérech. Tyto vhodnější vlastnosti vyplývají z vyšší energie a tedy i pevnosti vazby křemík-kyslík, která je základní stavební jednotkou v silikonech. Z tohoto důvodu je silikonový polymer odolnější vůči UV složce slunečního záření, vůči oxidaci vzdušným kyslíkem i ozonem. Vedle toho silikony vzhledem k nepolární povaze základního řetězce vykazují vysokou vodoodpudivost (hydrofobitu).
Takovýto soubor vlastností předurčuje silikony pro formulaci výrobků, které vzhledem ke své aplikaci v exteriérech musejí odolávat povětrnostním vlivům, tj. zejména pro formulaci exteriérových nátěrových hmot a tmelů.
Čtěte také: Zateplení Velký Týnec a okolí
Náš materiál s názvem Silicoat je silnovrstvá nátěrová hmota sloužící k finální ochraně polyuretanových střešních tepelných izolací před účinkem slunečního záření, před fotooxidací a rovněž výrazně zvyšuje odolnost systému proti působení vody, především stojící vody. Silicoat je založen čistě na silikonovém pojivu, kdy je využito techniky používané při formulacích jednosložkových silikonových kaučuků kondenzačního typu. Vulkanizací za spolupůsobení vzdušné vlhkosti dochází k vytvoření inertní silikonové polymerní sítě, která zajišťuje mnohonásobně vyšší úroveň ochrany polyuretanové izolace než nátěrová hmota silikon-akrylátová. Tato vyšší úroveň ochrany se projeví výrazně vyšší životností střešního izolačního systému do doby obnovení tohoto nátěru (až 20 let). V kombinaci silikon/drcená břidlice/silikon je prakticky bezúdržbová s těžko odhadnutelným horizontem konce životnosti pro další servis, cca 25-30 let.
Mýty a fakta o stříkané PUR pěně
Mýtus: PUR pěna nedýchá a dřevo pod ní může plesnivět.
Pokud dojde ke vzniku plísní ve skladbě střechy, je to vždy špatným provedením celého souvrství. Stříkaná pěna PURTECO® s uzavřenou strukturou buněk nepropouští vlhkost. Vrstva pěny o tloušťce 5 cm a více navíc funguje jako parozábrana. Oproti tomu stříkaná pěna PURTECO® s otevřenou strukturou buněk umožňuje průchod vodní páry, čímž může stavební konstrukce dýchat a minimalizuje se tak výskyt plísní. Celistvá izolační vrstva stříkané pěny eliminuje proudění vzduchu, čímž minimalizuje riziko hromadění vlhkosti.
Oproti běžným izolacím stříkaná izolace dokáže PURTECO® zajistit dostatečné zateplení domu k tomu, aby byla eliminována kondenzace na povrchu, a tudíž nevzniká prostředí náchylné k tvorbě plísní. Pěna PURTECO® se mnohonásobně zvětšuje a zaplňuje všechny dutiny a spáry, čímž eliminuje místa, kde by se mohla tvořit kondenzace.
Je třeba myslet i na to, že parozábrana rovněž chrání samotnou konstrukci střechy (tedy i krokve) před prostupem vodních par. Pokud je pěna nastříkána pouze mezi krokve, tyto dřevěné prvky zůstávají odkryté a jsou vystavené působení vlhkosti prostupující z interiéru. Je to zavádějící, že pěny jsou samy o sobě neprodyšné a parozábrana ze strany interiéru není potřeba. Obecně platí, že na celém území České republiky se skladba šikmé střechy bez parozábrany neobejde. Žádná stříkaná pěna nezajistí celoplošnou vzduchotěsnost. Jak se toto podcení, každá netěsnost znamená výrazné tepelné ztráty.
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.
Čtěte také: Stříkaná izolace TZB: kompletní informace
Mýtus: Všechny PUR pěny jsou stejně odolné vůči UV záření.
Bohužel zde dochází k záměně dvoukomponentní PUR pěny (např. používané na střechy) a jednokomponentní montážní pěny (např. používané k montáži oken). Tyto pěny, ač jsou chemicky téměř shodné, mají zcela rozdílné poměrové složení chemických komponentů. Přebytek složky B (MDI), který u montážní pěny zajišťuje její zaručenou reakci - vypěnění - v měnících se podmínkách vzdušné vlhkosti (která je základem pro expanzi po vypěnění ze spreje), způsobuje její abnormální nestálost vůči UV záření. Zcela jiná je situace u dvoukomponentní pěny - např. na izolace střech, kde složky A a B jsou mezi sebou beze zbytku zreagovány (stechiometrická reakce).
UV záření proniká i pod skládané střešní krytiny. Na pěny je sice možné aplikovat ochranný nátěr, ten však realizaci prodražuje.
Mýtus: PUR pěna má špatné akustické vlastnosti.
Naprostá většina stříkaných pěn je podle normy ČSN EN ISO 354:2023 vysoce zvukově pohltivá. Co se týká schopnosti pohlcovat zvuk, není tedy příliš důležité, jaký izolační materiál zvolíte. 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. Standardní stříkané pěny nedosahují v této oblasti dobré vlastnosti, prodejci pěn akustické parametry obvykle nedeklarují. Při zakrytí krokví další přídavnou vrstvou izolace dojde rovněž k odstranění akustických mostů.
Mýtus: PUR pěna je vysoce hořlavá.
Legislativa je v České republice velice striktní a požární normy jsou u nás jedny z nejpřísnějších v Evropě. Když dojde ke vznícení, nehraje velkou roli, jestli třída hořlavosti samotného izolantu je E nebo A. Důležitější je požární odolnost celé skladby konstrukce. Tu tvoří i dřevěné latě, krovy a izolační fólie, které hoří při mnohem nižších teplotách než moderní PUR izolace. Když například chytne vybavení místnosti, ke vznícení nosné konstrukce střechy včetně izolantu dojde, teprve až sádrokarton prohoří.
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. 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.
Srovnání s minerální izolací
V poslední době roste v Česku počet firem, které nabízejí zateplení šikmé střechy novým rychlým způsobem - pomocí stříkané PUR pěny. Některé nepoctivé realizační firmy tvrdí, že oproti minerální vlně izolují výrazně lépe. 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 %. 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. 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. Izolace, kterou je možné aplikovat ve dvou vrstvách (mezi krokve a pod krokve), je vždy z hlediska odstranění tepelných mostů výhodnější. Krokve jsou nejenom tepelným mostem, ale i akustickým. Nehořlavá izolace, která izoluje krokev ze tří stran, chrání rovněž konstrukci před působením požáru.
| Vlastnost | Minerální izolace | Stříkaná PUR pěna |
|---|---|---|
| Tepelná vodivost (λ) | Vyšší (např. 0,037 W/m.K) | Nižší (např. 0,023 W/m.K) |
| Změna λ vlivem vlhkosti | 5-7 % | 2-5 % |
| Akustické vlastnosti | Výborné (o 14 dB lepší než PUR pěna) | Horší (akustické parametry se často nedeklarují) |
| Reakce na oheň | A1/A2 (nehořlavá) | C-E (hořlavá, vyžaduje protipožární opatření) |
| Odolnost vůči UV záření | Bez vlivu | Rozpadá se, vyžaduje UV ochrannou vrstvu |
| Životnost (tepelněizolační vlastnosti) | Neměnné po celou dobu životnosti (55+ let) | Po 3 letech se zhoršuje skoro o 20 % |
| Instalace | Jednoduchá, zvládne laik | Vyžaduje odbornou proškolenou firmu |
| Závislost na vnějších podmínkách | Není závislá | Ovlivňuje teplota a vlhkost vzduchu |
| Riziko tepelných mostů | Možné, pokud nejsou krokve izolovány | Nižší, pokud je aplikována ve dvou vrstvách |
Ať už si vyberete minerální vatu nebo stříkanou PUR pěnu, v každém případě si nechte vypracovat více cenových nabídek na zateplení. Jen tak budete moci porovnat, co za svoje peníze získáte. Ceny minerální vaty zjistíte snadno sami buď na internetu nebo v běžných prodejnách stavebnin. U stříkaných PUR izolací musíte obvykle poptat přímo realizační firmu a ceny se mohou zásadně lišit. Pokud to není z cenové nabídky stavební firmy jasné, zaměřte se na to, co vám skutečně nabízí, tedy jakou tloušťku izolace vám nastříkají, v kolika vrstvách, zda provedou parozábranu a záklop, respektive upraví izolaci do takové podoby, že tyto navazující vrstvy bude vůbec možné provést. Vyžádejte si také protokol o deklarovaném součiniteli prostupu tepla.
Možné problémy a jejich řešení
V počátcích se projevila neznalost a malé zkušenosti s prováděním, často bohužel umocněné s neseriózností některých podnikatelů - tak jako v mnoha jiných odvětvích. Vzhledem k určité absenci izolačních materiálů na současném stavebním trhu lze i dnes najít nové „dobrodruhy“, kterým chybí potřebné znalosti a zkušenosti. Výběr zkušené realizační firmy je proto stále velmi rozhodujícím faktorem pro úspěšnost realizace. Většina poruch je zapříčiněna lidským faktorem, ať už vědomě nebo nevědomě.
Největší množství poruch, které způsobilo na čas určitý pokles zájmu veřejnosti, bylo způsobeno naprosto amatérským a „zlatokopeckým“ přístupem široké řady firem (na počátku 90. let v Československu bylo téměř 40 firem), které s minimem znalostí a zkušeností se pouštěly do složitých a náročných rekonstrukcí střech s vidinou velmi rychlého zbohatnutí a mnohdy s cílem ukončením činnosti, jakmile se objeví problémy a reklamace.
Poptávka na trhu na izolace plochých střech byla obrovská a technologie PUR sváděla svoji zdánlivou jednoduchostí k masovému rozšíření. Některé z těchto firem a bohužel i někteří ze znalců v oboru střech nebyli a nejsou schopni příčiny těchto poruch diagnostikovat.
Typické vady při aplikaci PUR pěny
- Smrštění nebo vydutí pěny: je obvykle způsobeno nedodržením směšovacího poměru základních komponentů k výrobě tvrdé pěny, tzn. nedbalostí nebo nepozorností realizačního personálu. Jedná se o nedostatek složky B, tzv. MDI, kdy nedostatečně uzavřená buněčná struktura vznikající pěny může způsobit pokles tlaku v buňkách a následné smrštění. Příčinou však může být i nástřik na mokré podloží, čímž prakticky opět dochází k porušení směšovacího poměru složek. Velmi nepatrné smrštění se však objevuje vždy a to při chladnutí vzniklé pěny. Tento přirozený jev se neprojevuje nijak negativně, protože je plně kompenzován absolutní adhezí nastříkané izolační vrstvy k podkladu.
- Nerovnoměrný nástřik: Nástřik je nerovnoměrný, 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 vady: 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 svoji funkci.
- Degradace pěny: Pěna, na kterou dopadá UV záření, se rozpadá během několika měsíců, pokud není chráněna.
- Nekontrolované zatékání: Stříkané pěny mohou zatéct tam, kam nechcete, anebo naopak, se nedostanou tam, kam potřebujete. Jejich odstranění je noční můrou.
- Poškození difúzní fólie: 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.
Údržba a opravy
V převážné většině polyuretanových střech spočívá údržba v opětovném nanesení speciálního ochranného UV nátěru. Obnova UV vrstvy je samostatná kapitola celé technologie a vyžaduje znalosti a zkušenosti. I poměrně velmi špatně realizované střechy nebo střechy s dlouhodobou absencí UV ochranné vrstvy lze uvést do plně funkčního stavu s dlouhodobou životností. Základem je odborné posouzení stavu a navržení postupu. Může být použito i částečné odfrézování poškozené nebo špatně realizované vrstvy a její doplnění. Dále provedení nové ochranné UV vrstvy, materiálem k tomu určeným (řada běžných materiálů je nevhodná).
Realizace a provozní podmínky
Izolace střech nástřikem PUR pěny v závislosti na klimatických podmínkách lze provádět od dubna do začátku listopadu. Důležitá je teplota podkladu (alespoň 10 °C), dále se sleduje i relativní vlhkost vzduchu. Mylně se uvádí, že je možné realizovat technologii PUR 50 dní v roce (často se objevující účelový nesmysl). Realizační období u nás, v ČR, trvá obvykle 8 měsíců. 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.
Pokud je relativní vlhkost příliš vysoká anebo teplota vzduchu příliš nízká, může dojít k problémům s instalací. V takovém případě je třeba vybrat proškolenou kvalitní firmu, která recepturu přizpůsobí ročnímu období. V každém případě si vždy ověřte reference firmy, která vám má zateplení udělat.
tags: #co #je #strikana #polyuretanova #pena