Tepelné izolace jsou ve výstavbě jednou ze základních součástí stavby, jejichž vhodným výběrem a správnou aplikací podstatně ovlivníme kvalitu celého objektu. Jsou to látky, které mají nízkou tepelnou vodivost. Dodatečná ochrana budovy, například v oblasti zateplení, je dnes klíčová pro dosažení energetických úspor a komfortního vnitřního prostředí.
Základní vlastnosti tepelných izolací
Pro pochopení tepelných izolací je důležité znát několik základních pojmů a vlastností:
- Tepelná vodivost (λ): Udává nám schopnost materiálu vést teplo. Čím nižší je lambda, tím materiál lépe tepelně izoluje.
- Tepelný odpor (R): Vyjadřuje schopnost materiálu bránit průchodu tepla.
- Součinitel prostupu tepla (U): Množství tepla, které projde 1 m² stavební konstrukce za jednu sekundu při rozdílu teplot 1 K mezi vnitřním a vnějším prostředím. Nižší hodnota U znamená lepší izolační vlastnosti.
- Faktor difuzního odporu (μ): Je to poměrové srovnání se vzduchem (μ vzduch=1) a udává, jak dobře materiál propouští vodní páru. Čím nižší je faktor difuzního odporu μ, tím lépe propouští materiál vodu ve formě páry.
- Reakce na oheň: Odezva výrobku na oheň, kterému je vystaven. Dle požární bezpečnosti staveb v ČR jsou z hlediska hořlavosti hodnoceny stavební hmoty v pěti stupních hořlavosti. Nehořlavé výrobky jsou značeny A1 (např. keramika, sklo, kov) a A2 (např. sádrokartonová nebo sádrovláknitá deska).
Nasákavost izolace
Pokud je ve stavební konstrukci izolace, která je nasákavá a přijde do kontaktu s vodou, nebude izolovat (minerální izolace). Dnes jsou na trhu stavební izolace, které jsou nenasákavé. Jedná se zejména o extrudované polystyreny. Nenasákavé izolace se používají zejména ve skladbách, kde voda přichází do kontaktu s izolací.
Typy tepelných izolací
Současný trh nabízí nepřeberné možnosti při výběru materiálů pro zateplení stěn budov i střech.
Pěnové materiály
Do pěnových materiálů patří kaučuk, pěnové sklo, pryskyřice a polymerní pěny - PVC, polystyreny, polyuretany, PE. Mezi nejvyužívanější se řadí pěnový polystyren - EPS. Využívá se v několika vrstvách na vazbu, aby došlo k vyloučení liniových tepelných mostů na styku s konstrukcí. Pokud se nepředpokládá dlouhodobé vystavení vlhku, lze ho využít i jako kročejovou izolaci. Extrudovaný polystyren (XPS) se často dodává jako desky s hranou nebo polodrážkou.
Čtěte také: Vše o měrné tepelné kapacitě betonu
Vámi uváděné desky TPD-PUR 30/40 patří podle technických podkladů výrobce k těm, které mají přibližně o polovinu lepší deklarovaný součinitel tepelné vodivosti lambda (λ=0,022 W/mK) oproti běžnému polystyrenu nebo vatě s lambdou 0,039 W/mK. Logicky je tedy zapotřebí poloviční tloušťku izolantu. Faktor difuzního odporu μ =20 je u těchto desek rovněž překvapivě nízký (běžný tvrdý PUR 50-100, běžný polystyren cca 50). Desky TPD-PUR 30/40 jsou dle technických podkladů navrženy tak, že jsou schopny propustit vodní páru, ale zároveň izolovat proti kapalné vodě. Podobné vlastnosti však mají i desky PIR a desky z fenolické pěny, které se většinou použijí tam, kde je málo místa (ostění oken, lodžie atd.). Asi o 20 až 25% lepší lambdu než běžný polystyren má i šedý děrovaný polystyren s příměsí grafitu (λ= 0,032 W/mK), takže je též možno navrhnout úspornější tloušťku izolantu.
Minerální vlna
Minerální vlna se řadí k nejpoužívanějším tepelným izolacím díky poměru ceny, výsledného efektu a vlastností. Vyrábí se z nerostného materiálu - tavením hornin. Kamenná vlna vzniká tavením čediče a vstřikováním různých přísad do jemných vláken. K sehnání je v deskách nebo klasických rolích. Vyniká vysokou odolností proti ohni a vysokým bodem tání.
Přírodní materiály
K izolaci se využívá i řada přírodních materiálů. Konopí je rychle obnovitelnou technickou rostlinou a z vláken se zhotovují tepelně-izolační desky nebo rouna. Využívá se k izolaci nepravidelných nebo nesnadno přístupných míst ve formě foukané konopné sypké izolace. Dalším příkladem jsou celulózové tepelně-izolační materiály vyráběné z recyklovaného novinového papíru a přísad odolných proti škůdcům, plísním, ohni a hnilobám. Dutiny se vyplňují foukáním.
Historický vývoj a inovace: Vistemat a Termovit
Historie tepelných izolací v Československu je úzce spjata s průmyslovou výrobou a inovacemi. V šedesátých letech, po uvedení do provozu moderní 6. vysoké pece, uvažovalo vedení závodu o dalších technických inovacích. Jednou z nich bylo i využití vysokopecní strusky na výrobu nehořlavého, vláknitého izolačního materiálu, který nutně potřebovali stavbaři pro lepší tepelné zabezpečení staveb. Pro nás, vysokopecaře, to znamenalo zajištěný prodej izolačního výrobku a lepší využití strusky.
Bylo rozhodnuto, že Závod 1 postaví výrobní linku. Společně s Výzkumným ústavem stavebních hmot Brno vznikl projekt a posléze výstavba poloprovozní linky. Technologii poskytli výzkumníci. V kontinuální kupolové tavící peci se koksem roztavila struska a kyselé přísady. Tavenina pomalu vytékala na čtyři rychle se otáčející kovové rozvlákňovací kotouče, kde se tvořilo struskové vlákno. To se při letu vzduchem ochladilo a potom usazovalo v komoře. Vrstva minerálních vláken se pokropila fenol formaldehydovou pryskyřicí, která vlákno slepila a zpevnila. Usazovací komora byla slabým místem výrobní linky, protože vrstva vláken nebyla rovnoměrná, vznikaly desky s nerovnoměrnou hmotností a tím i nerovnoměrnými izolačními vlastnostmi (tzv. druhá jakost).
Čtěte také: Význam tepelné vodivosti betonu ve stavebnictví
I přes odloučenost od závodu začalo být středisko Vistemat brzy velmi známé, protože nazelenalé strusko - vláknité desky o rozměru 120 x 60 cm - II. jakost (tzv. Vistemat dvojka) - byly mimořádně žádané zboží u soukromých stavebníků. Vistemat byl a je pojmem i v době, kdy jeho výroba byla postupně nahrazena jinými lehčími vláknitými izolačními hmotami.
Na začátku sedmdesátých let byl vysokopecní proces intenzifikován, snižovala se spotřeba koksu, zvyšovala se teplota dmýchaného větru. S tímto procesem začalo stoupat procento poruch, které byly způsobeny nedokonalou tepelnou izolací mezi žáruvzdorným zdivem a ocelovou konstrukcí ohřívačů větru, horkovětrným potrubím a podobnými vysokopecními prvky. Vistemat naprosto nestačil. Hledali jsme jiný materiál schopný teploty nad 1 200 °C vydržet. A našel se. Někde na západě, snad v USA, byl vyvinut vláknitý materiál na bázi Al2O3, který se používal v raketovém průmyslu a vydržel teploty přes 1 260 °C.
V roce 1975 bylo rozhodnuto, že „jdeme do toho“. Začalo jednání s výzkumníky z Prahy o možnosti provedení a cesta se zdála být schůdná hlavně proto, že bylo možno využít linku Vistemat. Tu upravit, doplnit a zkusit výrobu. Přes veliké technické potíže a finanční problémy se díky maximálnímu nasazení výzkumných pracovníků a hlavně zaměstnanců provozu 110 a technického oddělení našeho závodu, podařil 21. 12. 1978 první slavnostní odpich a rozvláknění vítkovického Termovitu. Byli jsme první neutajovaná výroba v Evropě.
Azbest a jeho rizika
Azbest a výrobky s přísadou azbestu v elektrotechnice se používaly ve velké míře. Jeho používání bylo zakázáno teprve v roce 2005. Důvody byly jak zdravotní, tak ekonomické. V elektrotechnice se používaly měkké desky o různé síle 4 až 10 mm s velkým obsahem azbestu, pevné desky s obsahem cementu, azbestová vata a azbestové šňůry. Využití především pro vynikající izolační vlastnosti, a to jak elektrické, tak tepelné. Azbest byl považován za ohnivzdorný materiál. V průmyslu a elektrotechnice se využíval například jako podkladový materiál v kabelových kanálech a také jako protipožární přepážky. Dále se používal jako "jiskerníky" ve stykačích 100-630A, v silových kontrolerech a řadičích.
Asbest, lignát a eternit jsou materiály na bázi asbestu a jsou velice nebezpečné zdraví. Vdechování malých, lehkých částí asbestu vznikajících při manipulaci, řezání, broušení, vrtání a lámání těchto desek může být příčinou vzniku rakoviny plic. Jako ochrana je nutná dobře těsnící dýchací maska nebo polomaska s filtrem typu P3. Profesionální pracovníci, kteří se zabývají demontáží těchto materiálů, jinou (slabší) ochranu nepoužívají a masky důsledně používají celou pracovní dobu. To, že v minulosti se nediagnostikovala řádně nemoc plic vlivem poškození asbestem, bude z více příčin. Diagnostické možnosti byly horší, znalost nebezpečnosti asbestu byla povšechně nízká, také se přehlížela, protože ostatní vlastnosti byly technicky velice výhodné. To, že je asbest nebezpečný při vdechnutí jeho částic, se vědělo v USA a GB již v 50. létech, přesto u nás došlo k zákazu užívání až v 90. létech 20. století.
Čtěte také: Jak správně izolovat betonovou podlahu?
Vlákna asbestu byste tak dobře neviděl. Navíc to co z nich případně vidíte se ještě dál podélně dělí. Minerální vlákna nejsou karcinogenní, nebo alespoň ne prokazatelně. Že vás z toho nějaký čas budou pálit ruce, oči, a budete kašlat je téměř jisté. Ale je nepravděpodobné, že umřete kvůli tomu bídnou smrtí. U asbestu si tím už tak jistý být nemůžete. Následky se často projevují po desítkách let. Pro ochranu před všemi těmito materiály doporučuji použít celoobličejové dýchací masky.
Ploché střechy a jejich izolace
Z historického hlediska sahají první konstrukce plochých střech do dob starověku. První zastřešení objektů byli pravděpodobně Egypťané, a to se datují k polovině 3. tisíciletí před Kristem. I na evropském kontinentu jsou ploché střechy historicky zakořeněny, konkrétně střešní terasy. Na počátku 18. století se dostává znovu do hry asfalt. Obrovský rozmach zažily ploché střechy v 60. letech, kdy bylo bývalým režimem rozhodnuto o hromadné panelové a bytové výstavbě. Důraz byl kladen na to, že musí umožňovat celoroční výstavbu.
Tyto střechy se navrhují velmi výjimečně, často do oblastí s vyšším sněhovým zatížením. Moderní, funkční, atraktivní, udržitelné, ohleduplné k životnímu prostředí - těmito přívlastky jsou velmi často označovány zelené střechy. Ploché střechy jsou bezesporu hudbou budoucnosti, zejména zelené střechy, u nichž celková funkčnost a soběstačnost bude stěžejním tématem v oblasti efektivního zastřešování budov.
Typy plochých střech
Ploché střechy se dělí na několik základních typů, které se liší skladbou a funkcí:
- Jednoplášťové střechy: Jak je již z názvu zřejmé, tato střecha je tvořena pouze jedním pláštěm, což znamená, že ve skladbě této střechy se nebude nacházet žádná vzduchová mezera. Jednoplášťové střechy jsou v současnosti nejpoužívanější konstrukcí plochých střech.
- Inverzní střechy: Jsou variantou jednoplášťové střechy, kde tepelná izolace je umístěna až nad vrstvou hydroizolační. Extrudovaný polystyren (XPS) je jako jeden z mála tepelně izolačních materiálů schopen tato kritéria bezpečně splnit. Základní skladbu takovéto inverzní střechy tvoří nejčastěji 7 vrstev.
- Kompaktní střechy: Všechny vrstvy jsou pevně spojeny a s podkladní vrstvou tvoří kompaktní celek s absencí dutin.
- Dvouplášťové střechy: Tyto střechy jsou složeny ze dvou plášťů, mezi nimiž je vzduchová mezera. Mohou být větrané nebo nevětrané.
Zelené střechy
Zelené střechy představují inovativní řešení s mnoha výhodami. Jsou tvořeny správně vybranými propustnými zeminami a ochrannými vrstvami nad hydroizolační vrstvou. Mocnost těchto vrstev se zpravidla pohybuje v rozmezí 3 až 40 cm.
Typy zelených střech:
- Extenzivní zelená střecha: Vyznačuje se lehkou skladbou substrátu a nenáročnými, suchomilnými rostlinami, které odolávají povětrnostním a klimatickým vlivům. Mocnost substrátu se volí podle zeleně, nejčastěji mezi 60 a 150 mm.
- Kombinovaná zelená střecha: Je kombinací extenzivní a intenzivní střechy, kde mocnost substrátu se pohybuje mezi 150 a 300 mm. Umožňuje použití širší škály rostlin.
- Intenzivní zelená střecha: Disponuje mocností substrátu většinou vyšší než 300 mm, což umožňuje výsadbu keřů, stromů a travnatých ploch. Umožňují pobyt osob na střeše, a proto se s nimi můžeme často setkat v kombinaci s terasami.
Hydroizolační vrstva musí být nejen správně zvolena, ale také zhotovena. Nejkritičtějším poruchovým místem bývá neodborné provedení jednotlivých spojů. Pro zelené střechy se často užívá hydroizolace se speciální vložkou, která je odolná proti prorůstání kořenů.
Projektová dokumentace pro takové střechy bude obsahovat náležitosti dle přílohy č. 1 vyhlášky č. 499/2006 Sb., o dokumentaci staveb v aktuálním znění, tzn. části A - Průvodní zpráva, B - Souhrnná technická zpráva, C - Situační výkresy, D.1.3 - Požárně bezpečnostní řešení (ve znění požadavků §41 vyhlášky č. 23/2008 Sb., o požární prevenci v aktuálním znění) a D.1.4 - Technika prostředí staveb.
Zateplení suterénu je řešeno extrudovaným polystyrenem tl. 140mm. Část soklu nad zemí bude opatřena marmolitovou dekorační omítkou. Hlavní hydroizolaci tvoří skladba asfaltových pásů. Pro terasy v 2.NP se pak navrhuje tepelná izolace v tloušťce 100 mm. Spádovost a horní povrch je opatřen pozinkovaným oplechováním.
| Typ střechy | Mocnost substrátu | Údržba | Možnosti vegetace | Pobyt osob |
|---|---|---|---|---|
| Extenzivní | 60 - 150 mm | Nenáročná | Suchomilné rostliny (rozchodníky, trávy, netřesky, mechy) | Ne |
| Kombinovaná | 150 - 300 mm | Střední | Širší škála vegetace (vyšší traviny, keře, extenzivní prvky) | Omezeně (např. terasy) |
| Intenzivní | > 300 mm | Pravidelná a náročná | Keře, stromy, travnaté plochy | Ano |
Navržená střecha odpovídá katalogovému řešení DEK Střechy ST.2007B. Jako první variantní návrh byla zvolena taktéž zelená střecha s intenzivní zelení. Takový krok podstatně ovlivní samotnou skladbu střechy. Navrhuje se zde použití tepelné izolace z extrudovaného polystyrenu XPS 500L o tloušťce 240 mm. Dále pak vrstva separační, drenážní a stabilizační betonová mazanina o minimální tloušťce 60 mm. Souvrství přímo související s intenzivní vegetací bude hydroakumulační z netkané textilie FILTEK 200, a vhodně zvolenou intenzivní zelení, mohou být např. vyšší traviny, či luční květnaté rostliny.
tags: #vistemat #tepelná #izolace #informace