Zateplování se téměř vždy provádí z vnější strany. U dvouplášťových střech lze realizovat zateplení i tak, že se odvětrání mezistřešního prostoru zruší, stávající hydroizolace se opraví tak, aby působila jako parotěsná zábrana. Zateplit lze několika způsoby.
Způsoby zateplení střech
- Na stávající střechu položit tepelnou izolaci a na ní hydroizolaci. Přitom je nutné stávající hydroizolaci upravit tak, aby sloužila jako parotěsná zábrana. Tepelnou izolaci lze mít seříznutou do klínů tak, aby vznikl větší sklon střechy a netvořily se na krytině louže. Jako materiál se zpravidla používá pěnový polystyrén na tepelnou izolaci a PVC na hydroizolaci.
- Nafoukání tepelné izolace do střešního meziprostoru.
- Nástřik pěnovým polyuretanem (PUR), případně položení pěnového polystyrénu a přes něj nástřik PURem. Toto řešení má velkou výhodu v nízké hmotnosti a používá se hlavně na průmyslové haly.
Pěnový polystyren (EPS) a extrudovaný polystyren (XPS)
Polystyren je v současné době jedním z nejpoužívanějších tepelně izolačních výrobků v plochých střechách, na fasádách a v podlahách. Hojně se využívá díky jeho výborným tepelně technickým vlastnostem a pevnosti v tlaku. Můžeme říci, že značně rozšířenou tepelnou izolací je pěnový polystyren neboli EPS.
Oba druhy polystyrenu se vyrábějí v podstatě ze stejné vstupní suroviny, ale jinou technologií. Proto se liší nejen struktura jejich hmoty, ale i některé vlastnosti, a tudíž i možnosti jejich použití a zabudování do stavby. Již dávno není pěnový polystyren jen bílý a extrudovaný ten barevný. Některé speciální výrobky z pěnového polystyrenu jsou také barevné - například růžový PERIMETR, používaný především na tepelné izolace spodní stavby, a nově šedý GreyWall nebo NeoFloor na tepelnou izolaci stěn a podlah.
V plochých střechách se oba druhy polystyrenu používají jako tepelná izolace, ale zejména s ohledem na jejich mechanické vlastnosti a nasákavost mají odlišné uplatnění.
Pěnový expandovaný polystyren (EPS)
Pěnový polystyren se používá v oblasti plochých střech jako tepelná izolace jednoplášťových plochých střech. Čerstvě vyrobený pěnový expandovaný polystyren se vykazuje smršťováním, proto po jeho výrobě dochází k procesu stabilizace neboli odležení. Po uplynutí této doby se může polystyren použít ve stavbě a jeho objemové změny jsou již zanedbatelné. Stabilizovaný pěnový polystyren používaný v plochých střechách se označuje názvem „Stabil“.
Čtěte také: Postup betonáže na polystyrenovou izolaci
Vlastní pěnový polystyren se vyrábí v několika tzv. typech podle pevnosti v tlaku (v kPa) při 10% stlačení. Výrobky z pěnového polystyrenu se zpravidla označují značkou EPS (= expandovaný polystyren) a číslem, jež udává hodnotu pevnosti v tlaku při 10% stlačení v kPa. Běžně se vyrábí pěnový polystyren pod označením EPS 50 až EPS 200. Pěnový polystyren je dnes samozhášivý, má stupeň hořlavosti C1 a třídu reakce na oheň E. Jeho tepelně technické vlastnosti jsou velmi dobré a můžeme s jistotou říci, že dnes vyráběné typy pěnového polystyrenu mají výrazně lepší hodnoty součinitele tepelné vodivosti (λ), než tomu bylo v minulosti.
Hodnota součinitele tepelné vodivosti EPS je ovšem závislá na typu EPS - například pro EPS 100 S Stabil se dnes uvádí hodnota λ = 0,038 W/m2K, což je hodnota totožná s hodnotou udávanou pro extrudovaný polystyren, pro EPS 200 S Stabil je hodnota součinitele tepelné vodivosti ještě nižší. Pěnový polystyren na ploché střechy (například EPS 100 S Stabil) je stabilizovaný stejně jako polystyren na fasádu (například EPS 100 F Fasádní). Fasádní polystyren smí mít plošné rozměry max. 1000 x 500 mm, zatímco polystyren na ploché střechy se vyrábí v rozměrech 1000 x 1000 mm. Z toho vyplývá, že na fasádní pěnový polystyren jsou obecně kladeny větší požadavky na rozměrovou přesnost než na pěnový polystyren na ploché střechy, to se také odráží v pořizovací ceně fasádního pěnového polystyrenu.
Je třeba poukázat i na další fyzikální vlastnost EPS, kterou je tepelná roztažnost EPS. Koeficient tepelné roztažnosti EPS má hodnotu 5.10-5 až 7.10-5 m/K. Znamená to, že například při rozdílu teplot 70 °C dochází k prodloužení (nebo zkrácení) desky dlouhé 1 m až o 5 mm. Samozřejmě, že záleží také na teplotě, při níž byly desky z EPS na střeše položeny. Proto by se při provedení tepelné izolace plochých střech neměly používat desky dlouhé například 2 m, jejichž tepelná roztažnost je oproti metrovým deskám dvojnásobná. I z těchto důvodů by se měly desky z EPS v plochých střechách vždy uchytit k podkladu lepením nebo přikotvením. Na plochých střechách se také setkáváme s namáháním tepelné izolace v tlaku, a to nejen od technologického zařízení umístěného na střeše, ale dnes stále častěji i od provozních souvrství, jako jsou terasy a střešní zahrady. Pro ploché střechy dnes řada našich i zahraničních výrobců nabízí tzv. kompletizované výrobky z EPS s nakašírovanými hydroizolačními asfaltovými pásy, které tvoří po pokládce první hydroizolační vrstvu. Desky EPS se pokládají vždy „na vazbu“, ne na střih. S ohledem na tepelnou roztažnost EPS by se nikdy neměly používat velkorozměrové desky 1 x 2 m nebo dokonce 1 x 2,5 m, ale desky max. 1 x 1 m. U jednovrstvých tepelných izolací se doporučuje používat desky s polodrážkou, které snižují vliv tepelných mostů.
Extrudovaný polystyren (XPS)
Extrudovaný polystyren se používá jako tepelná izolace tzv. obrácených střech. Tento polystyren se vyrábí v podstatě ze stejné základní suroviny jako klasický pěnový polystyren, ale jinou technologií. Granule jsou dávkovány do násypky, roztaveny a těsně před výstupem z vytlačovací hubice extrudéru se do taveniny vhání nadouvací plyn CO2. Následně se materiál vytlačuje na pás výrobní linky, kde je po vychladnutí a ztvrdnutí formátován, včetně konečné úpravy hran desek. Touto technologií výroby se získá výrobek s homogenní strukturou s uzavřenými buňkami - s výbornými tepelně izolačními vlastnostmi, s vysokou pevností v tlaku a s velmi malou nasákavostí. Z těchto důvodů se výrobky z XPS používají v oblasti plochých střech zpravidla jen jako tepelná izolace tzv. obrácených střech, tedy střech s opačným pořadím vrstev.
Jednotliví výrobci dodávají XPS v různých barvách, například modré, růžové, žluté, zelené… Výrobky z XPS mají velmi dobré hodnoty součinitele tepelné vodivosti (stejně jako má dnes vyráběný EPS), ale oproti EPS výrazně větší pevnost v tlaku a výrazně menší nasákavost. Jeho teplotní roztažnost je stejná jako u běžného EPS, ale trvalé tepelné namáhání je nižší (+75 °C). Tyto technické parametry XPS předurčují jeho použití. Extrudovaný polystyren má stupeň hořlavosti C1 a třídu reakce na oheň E.
Čtěte také: Tloušťka betonu pro podlahové topení
V této souvislosti je třeba uvést, že desky z XPS by se neměly používat jako klasická tepelná izolace plochých střech pod povlakovou izolací, protože kvůli velké hranové pevnosti XPS může při jejich teplotní roztažnosti dojít ke tvarovým změnám, které mohou způsobit poškození povlakové izolace. Je vhodné používat XPS jen jako tepelnou izolaci obrácených střech, u rekonstrukcí plochých střech jako dodatečnou tepelnou izolaci vytvořením tzv. DUO střechy. Sklon povlakové izolace (sklon střechy) min. 2 %. Vždy používat desky s polodrážkou. Stabilitu střešního pláště obrácené střechy nebo DUO střechy zajišťuje násyp z kačírku frakce 16/32 v tl. min. 50 mm (výška, a tedy hmotnost kačírku se musí v konkrétních případech ověřit statickým výpočtem) nebo provozní vrstva - například dlažba na podložkách nebo dlažba položená do kačírku frakce 4/8 mm tl. 50 mm. Obrácená střecha nemá být realizována na lehké nosné konstrukci s minimální akumulační schopností a s malou hodnotou tepelného odporu. Podchlazená voda - zejména v přechodných obdobích roku - by způsobila výrazné snížení vnitřní povrchové teploty lehké nosné konstrukce pod hodnotu rosného bodu, docházelo by ke kondenzaci vlhkosti, a tudíž k vzniku hygienických závad (plísní). Z výše uvedeného důvodu se při tepelně technickém výpočtu obrácené střechy musí uvažovat s korekcí hodnoty součinitele prostupu tepla U dle ČSN EN ISO 6946/A1. Je nutné věnovat zvýšenou pozornost možnému tepelnému namáhání XPS při realizaci střech v létě. Například při pokládce tmavých nopových fólií (tvořících drenážní a hydroakumulační vrstvu vegetačního souvrství střešních zahrad) může snadno dojít k překročení teploty +75 °C a k trvalému poškození desek z XPS vysokou teplotou.
Oba druhy polystyrenu se výborně uplatňují jak u nových plochých střech, tak u jejich rekonstrukcí. Výrobky z pěnového polystyrenu (EPS) se používají zásadně jako tepelná izolace klasických jednoplášťových plochých střech a u rekonstrukcí těchto střech jako jejich dodatečná tepelná izolace - vytvoří se tzv. PLUS střecha. Výrobky z extrudovaného polystyrenu (XPS) se používají jako tepelná izolace obrácených střech (střech s opačným pořadím vrstev) a u rekonstrukcí klasických jednoplášťových střech jako jejich dodatečná tepelná izolace - vytvoří se tzv. DUO střecha.
Doporučená tloušťka izolace
Správnou tloušťku izolantu by měl vždy navrhnout odborník. Obecně lze ale konstatovat, že zateplovat izolací o tloušťce menší než 15 centimetrů se prakticky nevyplatí. Dnes naprosto nedostatečné pěticentimetrové izolace se používaly kdysi na začátku 90. let. Řada těchto domů se dnes potýká s problémem nedostatečného zateplení. Současným standardem při zateplování je až pětinásobek této hodnoty, tedy až 28 cm.
Každý centimetr izolace navíc sice něco stojí, ale cenový rozdíl je bohatě kompenzovaný budoucími energetickými úsporami. Nejenže domácnost při podcenění tloušťky izolace nedocílí očekávaných energetických a finančních úspor a zvýšení komfortu bydlení, ale případné dodatečné doplnění izolačního materiálu je velmi nákladné a někdy není ani technicky proveditelné, takže se musí původní izolant kompletně odstranit. Dobrou zprávou je, že špatně zateplené domácnosti mohou zažádat o dotace, které jim umožní dům lépe zaizolovat. Jak a čím zateplit by měl poradit odborník, který navíc rozhodne o tom, jestli původní izolant ponechat či jej bude třeba odstranit.
Tloušťka polystyrenu pro střechy, fasády a podlahy
Tloušťka polystyrenových desek je různá a závisí především na místě jejich použití. Pro podlahu je potřeba větší, pro fasádu o něco menší a u střechy je třeba zohlednit kombinaci tepelné izolace a zatížení. U pasivních a nízkoenergetických budov jsou zcela běžné tloušťky přes 200 mm. Optimální tloušťka pěnového polystyrenu (EPS) pro střešní izolaci se podle požadavků normy ČSN 730540 pohybuje mezi 20 a 30 cm.
Čtěte také: Tloušťka OSB desky pro střechu: Na co si dát pozor?
Doporučená tloušťka izolace z pěnového polystyrenu pro fasády budov je minimálně 16 cm pro tradiční bílý EPS. To proto, aby byl zajištěn dostatečný tepelný odpor v souladu s platnými normami a aby bylo dosaženo maximálních úspor energie. Obecně je v současné době doporučováno volit polystyrenové desky o tloušťce 14 až 20 cm, záleží zde na konstrukci obvodových zdí daného objektu. Tloušťka zateplení fasády se běžně pohybuje od cca 100 do 180 mm. Větší tloušťka zateplení se používá pouze u pasivních domů.
Širší varianty zateplení (nad 20 cm) jsou vhodné zejména tam, kde jsou vyšší ceny energií a tím pádem i náklady na vytápění. Je nutné počítat s tím, že při šířce větší než 20 cm dochází třeba u polystyrenu ke skokovému nárůstu ceny, protože desky se v těchto šířkách nedělají. Používají se tak zpravidla desky dvě, které jsou slepeny k sobě. Kromě toho je potřeba použít speciální kotvící prvky, také je vyšší spotřeba lepidla atd. Na druhou stranu, pokud zvolíte příliš širokou izolaci, nedosáhnete nikdy toho, aby se vám tato investice vrátila.
Výpočet optimální tloušťky izolace
Vhodnou šíři zateplení můžete určit na základě výpočtu teplotního odporu R. Následně je nutné si zjistit doporučenou hodnotu odporu dle platných norem, od kterého odečteme R a výsledek třeba Rm, pak obsadíme do vzorce d=Rm*λ*1,1; kde λ je teplotní vodivost jednotlivých vrstev. Výsledek nám pak udává minimální tloušťku teplotní izolace v metrech.
Pro každou konstrukční vrstvu si tak musíme spočítat R dle vzorce R = d/λ. V tomto případě budeme tedy počítat R1, R2, R3, R4 a celkové R nám určí jejich součet. Lambda je tomto případě teplotní vodivost dané vrstvy - tato hodnota se dá zjistit v technických informacích o výrobku.
Příklad z praxe:
Dům zděný z dutých cihel o průměru 30 cm, s předstěnou z klasického sádrokartonu RB(A) a minerální vatou mezi zdivem a sádrokartonem o tloušťce 5 cm. Nezapomeneme ani na omítku.
- R1 (duté cihly): 0,3/0,250 = 1,2
- R2 (minerální vata): 0,05/0,056 = 0,89
- R3 (sádrokarton): 0,125/0,22 = 0,57
- R4 (omítka): 0,015/0,8 = 0,02
Celkové R = 1,2 + 0,89 + 0,57 + 0,02 = 2,68 m2K.W-1.
Doporučený odpor činí dle normy 4,4 m2K.W-1.
Takže Rm = 4,4 - 2,68 = 1,72 m2K.W-1.
Pak d = Rm*λ*1,1 (kde λ je součinitel tepelné vodivosti zvoleného materiálu) = 1,72 × 0,051 × 1,1 = 0,09 m, takže doporučená tloušťka vrstvy zateplení činí 10 cm.
Fyzikální vlastnosti polystyrenu
Polystyren je materiál, který sází na jednoduchost, předvídatelnost a vynikající poměr cena/výkon. Má dobře definované fyzikální vlastnosti a technické parametry, které usnadňují jeho navrhování a realizaci v praxi. Z hlediska fyzikálních vlastností je nejdůležitějším údajem součinitel tepelné vodivosti - označovaný jako lambda (λ).
| Typ polystyrenu | Součinitel tepelné vodivosti (λ) | Pevnost v tlaku (kPa) | Hmotnost (kg/m³) |
|---|---|---|---|
| Klasický bílý EPS | 0,035 až 0,039 W/m-K | 70 - 80 (fasády), 150 - 200 (podlahy/střechy) | ~14 (fasády), až 30 (podlahy/střechy) |
| Šedý (grafitový) EPS | pod 0,031 W/m-K | ||
| XPS | velmi dobré (podobné EPS) | výrazně větší než EPS |
Pěnový polystyren (EPS) má dostatečnou pevnost v tlaku pro běžné stavební aplikace. Pevnost se obvykle pohybuje mezi 70 až 250 kPa, přičemž pro zateplení fasád se nejčastěji používá pěnový polystyren (EPS) s pevností kolem 70 až 80 kPa. Standardní pěnový polystyren používaný na fasády má pevnost v tlaku kolem 70 kPa, zatímco EPS pro podlahy a střechy může mít pevnost v tlaku až 150-200 kPa.
Pěnový polystyren (EPS) obsahuje až 98 % vzduchu, což mu propůjčuje velmi nízkou hmotnost. Tato vlastnost přináší řadu výhod, jako je snadná manipulace, rychlá montáž, nízké náklady na přepravu a nízká uhlíková stopa.
Polystyren se nedeformuje, nemění svůj objem, neklouže a v konstrukcích drží svůj tvar desítky let. Není hygroskopický - to znamená, že neabsorbuje vodu - a pokud se dostane do kontaktu s vlhkostí, může ji zachytit na povrchu, což však neovlivní jeho izolační vlastnosti. Je to zkrátka materiál, který dobře znáte a na který se můžete spolehnout. Nemění se, funguje stejně v létě i v zimě.
Doporučení a chyby při zateplování
Zateplovat fasádu izolací pod 15 cm tloušťky se prakticky nevyplatí. Často se na stavbě v rámci úspor šetří na tom, co ve střeše není moc vidět - tepelné izolaci. Bohužel. Střecha dělá dům a střechu dělá tepelná izolace. Při výběru vhodné tepelné izolace se většinou řeší pouze jediné - cena. Pravděpodobně nevyberete ani tu nejdražší, ani tu nejlevnější, zkrátka zlatou střední cestu. Pokud nevidíte pod pokličku marketingové a obchodní strategie firmy, není cena vypovídajícím parametrem. To, co určuje kvalitu a funkčnost pěnového polystyrenu je soubor fyzikálně-mechanických vlastností jako např. součinitel tepelné vodivosti, napětí v tlaku, pevnost v tahu apod. Těžko budeme při listování katalogem říkat, že tenhle pěnový polystyren je moc tepelně vodivý a tenhle zase málo pevný. Zkrátka nemáme jinou možnost, než při výběru vhodného typu spoléhat na deklarované vlastnosti od výrobce.
V praxi mohou nastat dvě situace z nichž ani jedna není žádoucí, buďto zvolíte příliš tenkou šíři zateplení, což nebude mít požadovaný efekt, navíc může toto zateplení mít velmi nepříznivý efekt pro stavbu. Může totiž dojít ke vzniku tepelných mostů, dále pak ke kondenzaci a vzniku plísní. Na druhou stranu, pokud zvolíte příliš širokou izolaci, nedosáhnete nikdy toho, aby se vám tato investice vrátila. Nejprve je však nutné vědět jakou máte skladbu konstrukce zdiva, jaké jsou součinitele teplotní vodivosti jednotlivých vrstev a také tloušťky těchto vrstev.
tags: #tloustka #polystyrenu #na #strechy #informace