Zajištění správné teploty uvnitř budov výrazně ovlivňuje komfort našeho života. Tepelná izolace nám však umožňuje nejen udržet teplo v našich domovech během podzimního a zimního období, ale přispívá také ke snížení hluku, ochraně životního prostředí a úsporám na topných systémech.
Tepelná izolace je termín používaný ve stavebnictví pro odhad schopnosti jednotlivých materiálů udržet teplo uvnitř budov. Nejčastěji používanými opatřeními jsou v tomto případě součinitel prostupu tepla a tepelné vodivosti. Jejich hodnoty by měly být co nejnižší (pro nejlepší tepelnou izolaci). Důležitá je také úroveň tepelného odporu, ale v takovém případě existuje inverzní vztah. Čím vyšší odpor, tím lépe. Abyste předešli chybám, můžete použít kalkulačky tepelné izolace dostupné na internetu.
Kvalitní tepelná izolace je důležitá nejen v obytných budovách, ale také v továrnách, pracovištích, kancelářských budovách a skladech. Udržování vhodné teploty umožňuje zachovat vlastnosti jednotlivých produktů (zejména v potravinářském, lékařském a kosmetickém průmyslu) a požadovanou efektivitu práce. Tepelněizolační materiály navíc nejčastěji pomáhají udržovat zvukovou izolaci, která také ovlivňuje náš každodenní komfort.
Tepelnou izolaci lze instalovat jak při výstavbě, tak při následné rekonstrukci. Čím dříve však o izolačních materiálech uvažujeme, tím lépe. Tímto způsobem učiníme náš dům energeticky účinným a snížíme naše účty.
Izolace potrubí a rozvodů tepla
Moderní tepelné soustavy by měly být pro co největší úsporu tepla opatřeny kvalitní izolací. Izolací lze zabránit až 80 % tepelných ztrát. Tepelné izolace potrubí se doporučuje provádět v souladu s příslušnými právními předpisy. Snížením tepelné ztráty v rozvodech tepla dochází ke snížení provozních nákladů. Důvodů k izolaci potrubí s teplou vodou je více.
Čtěte také: Vlastnosti asfaltových hydroizolací
Pro zaizolování potrubí nabízíme vysoce odolnou izolaci Aeroflex vyrobenou na bázi EPDM kaučuku. Tato izolace je nenavlhavá, odolná UV záření a vydrží i teploty 160°C. Je vhodná pro všechny rozvody tepla včetně solárních systémů. Izolaci dodáváme pro různé průměry potrubí, nebo také jako deskovou pro zaizolování dalších komponentů, jako jsou výměníky tepla, armatury apod. Dále nabízíme doplňkové příslušenství, jako jsou izolační pásky, lepidla apod.
10 nejdůležitějších výhod AEROFLEX-u:
- AEROFLEX, uzavřená buněčná struktura na bázi „EPDM“ s velikostí od 20-60 µm.
- AEROFLEX-EPDM je nepolární, vodu odpuzující látka, na základě toho je součinitel tepelné vodivosti konstantní, nemění se po dobu celé své životnosti a není třeba při dimenzování počítat se zvyšováním tloušťky jako u běžných kaučuků (NBR + PVC).
- AEROFLEX-EPDM je odolný vůči UV-záření a ozonu. Při použití ve vnějším prostředí ho není potřeba natírat 10 let.
- AEROFLEX-EPDM je odolný vůči vysoké teplotě +150°C - trvale, +180°C-200°C - krátkodobě (tzn. 7 dní - 24 hodin non-stop), při havarijních teplotách střídavě 20 let.
Cílem izolací je především hospodárnost provozu. Mohou být i další důvody k provádění tepelných izolací potrubí podle účelu, například zajištění bezpečnosti provozu pro vytápěcí zařízení - ochrana před mrazem. Jiným důvodem je, že prostory, kde potrubí prochází, mají být chladné, nebo není třeba, případně vhodné, v nich vzduch ohřívat. K takovým prostorům patří např. kotelna, sklepy s potravinami atd., ale i vratné potrubí otopné soustavy.
Bez izolace se sníží teplota proudící vody a zvýší teplota okolního vzduchu v místnosti. Pro potrubí určené k dodávce teplé vody (TV) pro užitkové účely bývá teplota vody v rozmezí 50 až 55 °C. V otopné soustavě se teplota mění podle venkovní teploty vzduchu. Teplota teplé vody v souvislosti s vytápěním bývá téměř vždy konstantní.
Kritéria pro návrh tepelné izolace potrubí
Tloušťka izolace je závislá na materiálu izolace (vlastnosti materiálu) a zejména na průměru a tloušťce izolačních trubic. Čím má izolace větší tloušťku, tím méně tepla přes ni projde do okolí. Je tedy třeba najít správnou tloušťku izolace, která se nazývá hospodárná nebo také ekonomická. Návrh hospodárné tloušťky tepelné izolace potrubí byl vypracován v různých počítačových programech. Program pro výpočet má na svých webových stránkách řada firem, např. Isover a další. Výrobci u svých výrobků uvádějí nejdůležitější vlastnosti tepelněizolačních materiálů, které se rozdělují na fyzikální, tepelné a protipožární (bezpečnostní).
Fyzikální vlastnosti:
- Objemová hmotnost (průměrná hustota konstrukce ze sypkého nebo pórovitého materiálu). Poměr hmotnosti ku objemu materiálu se všemi póry a dutinami.
- Krátkodobá nasákavost (obvykle max. 1 kg/m2 za 24 hod., specifické hodnoty uvádí výrobce).
Tepelné vlastnosti:
- Součinitel tepelné vodivosti (λ): Vyjadřuje schopnost konstrukce vést teplo, konkrétně rychlost šíření tepla ze zahřáté části konstrukce do chladnější části. Vyjadřuje se ve wattech na metr krát kelvin [W/mK]. Je to nejdůležitější kritérium pro porovnávání kvality tepelných izolací. Většinou je od 0,025 do 0,3 W·m-1·K-1.
- Součinitel prostupu tepla (U): Tato hodnota nám určuje celkovou výměnu tepla mezi prostory oddělenými od sebe určitou stavební konstrukcí. Čím je hodnota menší, tím lepší jsou tepelně izolační vlastnosti konstrukce. Označuje se velkým písmenem „U“ a jednotku má watt na metr čtvereční krát kelvin [W/m2K].
- Měrná tepelná kapacita (c): Udává množství tepla, potřebného k ohřátí 1kg látky o 1 stupeň teploty v Kelvinech nebo stupních Celsia. Pro tuto veličinu slouží malé písmeno „c“ a jednotka joul na kilogram krát Kelvin [J/kgK].
- Faktor difúze vodní páry (μ): Tento faktor poukazuje na schopnost daného materiálu propouštět vodní páry. Čím menší je tato hodnota, tím snáze může k difúzi docházet. Vodní pára postupuje difúzí z vnitřku domu ven a stavební konstrukce jí to umožňuje tím víc, čím je vyšší její součinitel difúze vodní páry.
- Teplota rosného bodu: Tato veličina udává maximální nasycení vzduchu parami. Jestliže teplota klesne pod tento bod, začnou páry kondenzovat. Pro různé vlhkosti vzduchu je odlišná teplota rosného bodu.
- Maximální provozní teplota/teplota na straně fólie: Závisí na materiálu izolace a může být např. 250 °C/100 °C.
Čísla uváděná u vlastností je třeba brát s rezervou. Konkrétní číslo vždy závisí na několika okolnostech, např. na teplotě.
Čtěte také: Cihly s tepelnou izolací
Typy tepelněizolačních materiálů pro potrubí
Tepelněizolační materiály se dělí podle hlavních surovin, ze kterých se vyrábí.
- Polyethylenová pěna (PE): Surovinou pro výrobu je ropa. Základem tohoto izolačního materiálu je polyetylenová pěna. Dodává se jako holá nebo s hliníkovou folií. Snadno se zpracovává, lepí a je recyklovatelný. Chrání potrubí proti hlodavcům, hmyzu a jiným škůdcům.
- Syntetický kaučuk EPDM (elastomer): Má podobné složení i vlastnosti jako polyetylen. Má vysoký odpor proti difúzi vodní páry, nízkou tepelnou vodivost a vysokou ohebnost. Je odolný proti UV záření a ozonu, což umožňuje jeho použití ve venkovním prostředí. Je také odolný proti vysokým teplotám. Používá se v klimatizaci a v chladírenství. Vhodný je také pro venkovní rozvody (např. k solárním panelům).
- Kamenná vlna: V některých literaturách je označována také jako minerální nebo čedičová vlna. Vyrábí se především z vyvřelých hornin - z čediče a dolomitu. Může být opatřena hliníkovou fólií vyztuženou skleněnou mřížkou. Používá se pro izolaci potrubí s vysokými teplotami protékajících látek. Kromě tepelné izolace plní i akustické funkce. Zabraňuje vzniku koroze.
- Skleněná vlna: Surovinou je sklo, soda, dolomit, borax, živec a vápenec. Použití je obdobné jako u kamenné vlny. Izolace ze skleněné vaty a kamenné vlny ve vlhkém prostředí musí být opatřeny ochrannou hliníkovou fólií, aby nemohly nasávat vodu.
- Polyuretanová pěna (PUR): Patří k izolačním materiálům na organické bázi. Vyznačuje se velmi nízkým součinitelem tepelné vodivosti a je odolný vůči vlhkosti. Polyuretan je také lehký, což umožňuje jeho snadné zpracování. Zároveň je odolný a účinný. PUR pěny jsou univerzální produkty používané k izolaci různých povrchů.
Pro velké průměry potrubí se používají pouzdra nebo se potrubí izoluje častěji rohožemi. Tepelněizolační výrobky pro izolaci potrubí se rozdělují na izolační trubice, rohože a pásy. Pásy slouží k izolaci armatur. Pro vytápění se používají trubice červené barvy.
Dále existuje široká škála příslušenství, jako jsou: izolační oblouky (kolena) 90 stupňů, lepidla (na trhu jsou k dostání balení od 100 gramů po několik kilogramů; lepidla pro lepení PE materiálů snášejí trvalé tepelné zatížení maximálně 80 °C, z kaučuku se používají lepidla, která mohou být vystavena teplotě až 150 °C), lepicí pásky (používá se k uzavírání tepelněizolačních trubic a pásů; páska je vyrobena z kaučuku s přídavky dalších komponent, šířka se pohybuje od 30 do 50 mm), spony (podpůrný prostředek pro uzavírání spojů tepelněizolačních trubic a pásů, používají se až po přilepení PVC pásky) apod.
Izolace stavebních konstrukcí
Schopnost zastavit tepelné ztráty lze odhadnout u většiny stavebních a konstrukčních prvků. Patří sem střechy, stěny, podlahy, okna a dveře, jejichž těsnost má významný vliv na tepelnou izolaci místnosti. Tepelně izolační materiály ve stavebnictví mají proto zásadní význam v každé fázi prací. Než se seznámíte s vlastnostmi oblíbených výrobků používaných k tepelné izolaci základů, střech a podlah, všimněte si, že se počítají i suroviny používané při stavbě, jako je dřevo a beton.
V některých případech může být vnější tepelná izolace stěn budovy nemožná. V takovém případě by měla být použita vnitřní izolace. Tepelná izolace je účinná pouze tehdy, je-li správně instalována. Proto je nepřípustné aplikovat tepelnou izolaci na znečištěné nebo vlhké povrchy. Pokud použijeme vrstvenou izolaci, platí podobné zásady: sterilní podmínky a kvalitní materiály zajistí nejlepší tepelnou izolaci.
Čtěte také: Rozměry a postup betonáže základu pro tepelné čerpadlo
Izolace základů
Zateplení a zpevnění základů má významný vliv na úroveň tepelné izolace celého objektu. Taková opatření navíc chrání stěny před praskáním, ztrátou vzduchotěsnosti a plísní. Typ použité tepelné izolace by měl záviset na specifičnosti staveniště a celého okolí.
Izolace stěn: Klasické řešení versus termoizolační cihly
Řada investorů se na začátku výstavby rodinného domu ptá, jestli není lepší zateplit dům pomocí energeticky úsporných cihel s integrovanou izolací namísto klasické fasádní izolace. Termoizolační cihly vyplněné minerální vatou nebo polystyrenem nabízejí dobré izolační vlastnosti a poměrně rychlý postup výstavby. Jde v podstatě o sendvičový způsob zateplení, který nabízí vysokou statickou únosnost a mechanicky chráněnou izolaci. Nicméně i tak lze říci, že cihly s integrovanou izolací v praxi fungují. Jejich tloušťku musí projektant dobře spočítat.
Pro srovnání: obyčejná 30cm cihla s vrstvou 16 cm minerální izolace má stejný tepelný odpor jako speciální 44cm cihla s 28 cm integrované izolace. Při nákupu těchto cihel se zákazník může podívat do technického listu výrobku. Tam je však uveden tepelný odpor cihel s konečnou povrchovou úpravou o tloušťce dalších 4,5 cm. Aby se tepelněizolační cihly z hlediska tepelných vlastností vyrovnaly běžnému zdivu s kontaktní fasádní izolaci, musí se počítat s tím, že budou mnohem silnější než běžné cihly. Stěna z tepelněizolačních cihel není tlustá ve finále 44 cm, ale 48,5 cm.
Pro dosažení požadovaného tepelněizolačního účinku doporučuje výrobce plněných cihel aplikovat speciální tepelněizolační omítky o tloušťce 30 mm, finální povrchovou úpravu 5 mm a vnitřní omítku 10 mm. To je celkem 4,5 cm vrstvy navíc, což si investor často předem neuvědomí. Vnější povrchová úprava dvouvrstvou omítkou je navíc finančně i časově nákladná. Podle technologického postupu vysychá jádrová omítka o tloušťce 3 cm za příznivého počasí rychlostí asi 1 mm za den. To znamená 30denní odstávku na stavbě, než je možné nanést finální vrstvu. U vícepodlažních domů je po celou tuto dobu nutné mít k dispozici lešení.
Zdění plněnými cihlami vyžaduje vysokou přesnost, která na stavbách často chybí. Přitom riziko tepelných mostů je u cihel s integrovanou izolací mnohem vyšší než u klasické kontaktní fasády. Problematické je také řešení základových a železobetonových věnců u vícepodlažních domů. Na povrchu hrubé stavby domu se také setkávají různé materiály s různou tepelnou roztažností, povrch zdiva tak není rovnoměrný. Běžná je i přítomnost instalací rozvodů a inženýrských sítí vedených po fasádě stavby. V důsledku tak může docházet ke kondenzaci vody, vlhnutí zdiva a vzniku plísní v místě věnců.
Naopak zateplování stěn fasádními izolačními deskami je prověřeno desítkami let praxe. Účinnost a funkčnost klasického zateplení je mnohokrát ověřená, změřená, a hlavně snadno doložitelná. Klasický kontaktní systém tyto materiály spolehlivě zakryje a ochrání. Minerální fasádní izolace navíc poslouží jako výborná izolace proti hluku.
Mnoho stavebníků nakonec raději zvolí kombinaci 30 cm zdiva a 20 cm izolace z polystyrenu nebo minerální vaty.
Typy tepelněizolačních materiálů pro stavebnictví
Dnes se seznámíte s výhodami jednotlivých tepelně izolačních materiálů. Každý z nich ovlivňuje úroveň zadržování tepla v budově a má specifické aplikace.
- Polystyrenová pěna: Je vyrobena z polystyrenu a vyznačuje se relativně nízkým součinitelem tepelné vodivosti. Jako izolační materiál se používá ve formě desek nebo granulí. Existují fasádní polystyreny s velmi nízkou tepelnou vodivostí.
- Polyuretan (PUR): Inovativní technologie nám umožňují použití ve formě tradičních nebo stříkaných PUR pěn. Vyznačuje se velmi nízkým součinitelem tepelné vodivosti a je odolný vůči vlhkosti. Polyuretan je také lehký, což umožňuje jeho snadné zpracování. Zároveň je odolný a účinný. PUR pěny jsou univerzální produkty používané k izolaci různých povrchů.
- PIR desky: Kvalitní stavební materiály, mezi které patří tepelně izolační desky PIR. Umožňují např.: tepelnou izolaci základů, podlah, střech a stěn. Desky PIR lze použít v obytných a průmyslových objektech.
- Samolepicí tepelná izolace a rohože: Tepelně izolační rohože lze použít např. v podkroví, kde zabrání nejen tepelným ztrátám, ale i nadměrnému vytápění místnosti.
- Tepelně izolační vnější stěnové dekorativní panely: Jsou druhem dekorativní desky s vlastnostmi krásy, lehké, protipožární ochrany, tepelné ochrany, zvukové izolace, odolnosti proti korozi a pohodlné konstrukce. Povrchový materiál kovové vyřezávané desky je obecně galvanizovaná ocel nebo ocel potažená hliníkem, která je obalena vrstvou pozinkované nebo hliníkem potažené oceli válcované za tepla, která může zabránit korozi, praskání, hydroizolaci na vnější straně tepelné ochrany. Polyuretan je sendvičový materiál mezi povrchovým materiálem pozinkovaným plechem a základním materiálem hliníkové fólie, který plní roli tepelné ochrany, tepelné izolace, zvukové izolace a protipožární ochrany. Hliníková fólie hraje roli při odrazu tepla. Po skončení životnosti výrobku je možné jej recyklovat.
- Silikonová rohož FMIC.PRO: Vysokoteplotní tepelná izolace silikonová rohož je nepostradatelným tepelně izolačním řešením určeným pro extrémní provozní podmínky, jako jsou výfukové systémy, turbodmychadla, výfukové kolektory atd. Díky své univerzálnosti a spolehlivosti umožňuje tento výrobek zlepšit výkon motoru, snížit energetické ztráty a chránit klíčové komponenty před škodlivými účinky vysokých teplot.
- Reflexní fólie: Vysoce kvalitní reflexní fólie pod podlahové topení odráží teplo zpět do interiéru. Praktický set reflexní fólie za radiátory, či topení odráží teplo zpět do domácnosti a zvyšuje tak jeho účinnost. Tvořena reflexní metalizovanou AL vrstvou a bublinkovou fólií. Parotěsná reflexní folie, která je navržena výhradně pro systémy podlahového vytápění.
Požadavky norem na tepelné izolace
Obvodové konstrukce mají vnitřní prostředí chránit před exteriérem. V našich klimatických podmínkách je jednou z důležitých vlastností interiérového prostředí teplota vhodná pro uvažovaný provoz. Proto jsou důležitou podmínkou tepelně izolační vlastnosti konstrukcí. Že je potřeba stavby v našich zeměpisných šířkách tepelně izolovat bylo známé již dříve. V učebnicích Pozemního stavitelství tento požadavek najdeme již v polovině minulého století. V té době byla za základ vzata cihelná stěna tl. 45 cm a tepelně izolační vlastnosti se vyjadřovaly ekvivalentní tloušťkou zdiva označovanou "e".
Je všeobecným mýtem, že neustále dochází k prudkému zvyšování nároků na tepelné izolace. Pokud se podíváme na předpisy od roku 1992 zjistíme, že ke zvyšování nároků příliš nedochází, zejména v oblasti měrné potřeby tepla na vytápění. Z uvedeného přehledu je zajímavé vysledovat, že od roku 1992 se požadavek na potřebu tepla na vytápění na 1m3 za rok zpřísňuje velmi pomalu, stejně tak pomalu se zvyšují i požadavky na tepelně izolační vlastnosti stěn a střech, s výjimkou oken, kde se v roce 2002 výrazně zvýšil požadavek na maximální hodnotu součinitele prostupu tepla U. Dochází však ke zpřesňování požadavků a dochází i ke sledování dalších hodnot, které se dříve nesledovaly, např. povrchová teplota zvýšená o bezpečnostní přirážky (v závislosti na způsobu vytápění, akumulace konstrukce a umístění radiátorů) se nesmí přiblížit teplotě kritické.
Přehled požadavků norem na tepelně izolační vlastnosti staveb
| Rok vydání normy | Požadavek na měrnou potřebu tepla na vytápění (orientační) | Poznámky |
|---|---|---|
| 1964 (ČSN 73 0540) | RN = 0,55 (m2.K)/W (pro cihelnou zeď tl. 45 cm) | Republika rozdělena na 3 teplotní pásma. |
| 1977 (ČSN 73 0540) | Energetické kritérium 9,3 MWh/rok na normový byt o 200 m3 obestavěného objemu (tj. 46,5 kWh/m3) | Dále snížení kritéria na 7,3 MWh/200m3 za rok (tj. 36,5 kWh/m3). |
| 1992 | 7,3 MWh/200m3, rok (tj. 36,5 kWh/m3) pro bytové domy. | |
| 1994 (ČSN 73 0540, část 1-4) | 7,3 MWh/200m3, rok (tj. 36,5 kWh/m3) pro bytové domy. | |
| 2001 (vyhláška 291/2001 Sb.) | V závislosti na geometrické charakteristice objektu v rozmezí od 25,8 do 46,7 kWh/m3 za rok. | Stanovena celková tepelná potřeba. |
| 2002 (ČSN 73 0540-2) | 25,8 až 46,7 kWh/m3 za rok. | Stejná hodnota požadavku jako v normě z roku 1992. |
Vyberte si správnou tepelnou izolaci. Abyste předešli chybám, je nejlepší poradit se s odborníkem, např. stavebním specialistou, interiérovým designérem nebo výrobcem tepelně izolačních materiálů. Můžete také analyzovat podmínky ve vaší budově nebo okolí. Bude užitečné určit úroveň vlhkosti, sluneční záření a typ půdy. Vyplatí se podívat i na výhody jednotlivých stavebních materiálů. Ať už zvolíte jakýkoli typ tepelně izolačního materiálu, vsaďte na tu nejvyšší kvalitu. Tepelná izolace základů, střech, stěn, podlah a dalších prvků je aspekt, který nelze podceňovat! Je to mnohem víc než náš tepelný komfort.
tags: #tepelne #izolacni #vylivka #exterier #informace