Minerální izolace, běžně prodávaná ve formě kamenné nebo skelné vaty (vlny), je ekologický izolant přírodního původu, který se pyšní výbornými tepelněizolačními vlastnostmi. Díky své nehořlavosti účinně zabraňuje šíření požáru, což z ní činí preferovanou volbu v konstrukcích se zvýšenými požadavky na požární bezpečnost.
Typy minerální izolace a jejich výroba
Minerální vlna se vyrábí ve dvou základních variantách: jako měkké rohože a tuhé desky. Ačkoli jsou skelná a minerální vata velmi podobné produkty, liší se v základních výrobních surovinách.
Kamenná vlna
- Výroba: Mezi základní vstupní suroviny k výrobě kamenné minerální vlny patří čedič, struska a diabas. Ke směsi horniny se dále přidávají brikety, které se vyrábějí přímo recyklací odpadních surovin vznikajících jako vedlejší produkt výroby. V kupolové peci jsou při vysokých teplotách taveny vstupní suroviny. Výstupem z pece je roztavená láva, která natéká na rozvlákňovací stroje. Vlna se pomocí kyvného systému vrství, přičemž množství uložené vlny koresponduje s finálními vlastnostmi materiálu. V krepovacím zařízení dochází ke stlačení materiálu na požadovanou tloušťku a případnému dorovnání objemové hmotnosti. V tvrdící komoře pak dochází k vytvrzení materiálu. Soustavou podélných, příčných a dělících pil je materiál formátován do finálních rozměrů ve tvaru desek či lamel. Odpadní materiál je zpětně zpracováván v procesu recyklace.
- Vlastnosti: Kamenná vlna je nehořlavá, proto nachází uplatnění v konstrukcích se zvýšenými požadavky na požární bezpečnost - požárně dělicí pásy v kontaktních zateplovacích systémech, konstrukce s vyšší požární odolností atd.
- Historie: V České republice mají minerální izolace dlouholetou tradici díky vyspělému sklářskému průmyslu. Výroba prvního čedičového vlákna byla zahájena v roce 1954 ve sklárně Nová Baňa.
Skelná vlna
- Výroba: Skelná vlna se vyrábí z nového skla nebo recyklací a rozvlákněním obalového skla. Roztavené sklo je rozfoukáváno na vlákna a formováno do desek nebo rohoží. Do materiálu nejsou používány žádné další příměsi ani pojiva.
- Použití: Použití skelné vlny je obdobné jako u vlny kamenné.
Foukaná minerální izolace
Jedná se o rozvlákněný materiál, aplikovaný stejně jako veškeré foukané izolace - potrubím hnaným vzduchem. Výhodou oproti deskám je rychlá aplikace i do tvarově složitých konstrukcí při zachování dobrých protipožárních vlastností (např. ČSN EN 14064 ed.). Rozdílem foukané skelné vlny oproti foukané izolaci z kamenných vláken je nižší objemová hmotnost, používaná pro dosažení stejných parametrů součinitele tepelné vodivosti.
Použití minerální vlny ve stavebnictví
Výrobky z minerální vlny se používají jako tepelná izolace jednoplášťových plochých střech a dvouplášťových plochých i šikmých střech.
Měkké rohože
Používají se pro nezatížené stavební izolace, jako jsou např. půdní prostory, a také pro technické izolace. Běžně se výrobky užívají k izolaci mezi krokve krovů či sloupky lehkých skeletových staveb, do stropů a podhledů i provětrávaných fasád.
Čtěte také: Asfaltová krytina: Co potřebujete vědět
Tuhé desky
Používají se pro zatížené izolace stavebních konstrukcí, do kontaktních zateplovacích systémů ETICS, provětrávaných fasád, jako výplňové izolace do rámových dřevostaveb, izolace šikmých střech s krovovými soustavami atd. Desky s vyšší objemovou hmotností (nad 100 kg/m3) lze využít i k tepelné izolaci podlah. Výrobky z minerální vlny se používají jako tepelná izolace jednoplášťových plochých střech a dvouplášťových plochých i šikmých střech. Desky z minerální vlny nemají téměř žádnou tepelnou roztažnost, proto u nich v průběhu roku nedochází k žádným objemovým změnám. Při pečlivé pokládce je proto možné pokládat je i jen v jedné vrstvě. Z hlediska větší spolehlivosti se však obvykle doporučuje (zejména u lehkých střech) minimalizovat vznik případných tepelných mostů pokládkou této tepelné izolace ve dvou navzájem posunutých vrstvách s prostřídanými spárami.
Ploché střechy a parozábrana
Jednou z nejpoužívanějších tepelných izolací v plochých střechách je vedle klasického pěnového polystyrenu tepelná izolace z minerální vlny. V souvislosti s touto tepelnou izolací je nutno připomenout, že ČSN 73 1901:99 „Navrhování střech“ uvádí v poznámce Č. 2 k článku 5.10: „Pro povlakové hydroizolační vrstvy nepochůzných střech se doporučují soudržné podklady o pevnosti v tlaku nejméně 40 kPa při 70% stlačení“ (40 kPa = 4 t/m²). Maximální přípustné zatížení v tlaku se u většiny výrobků z minerální vlny zpravidla pohybuje kolem 4 kPa (= 400 kg/m²). Výše uvedené zatížení v tlaku je zatížení plošné. Vzhledem k velmi nízké hodnotě faktoru difuzního odporu výrobků z minerální vlny je téměř vždy nutné použít kvalitní parozábranu. K tomu je nutno přihlédnout zejména u nosné konstrukce z trapézového plechu, kde je často parozábrana vynechána v mylné představě, že trapézový plech je parotěsný. Ze stejného důvodu je nutná kvalitní parozábrana u nosné konstrukce z dřevěného bednění nebo OSB desek. Kvalitně provedená parozábrana plní zejména u střech objektů, které mají nosnou konstrukci z trapézového plechu a vodotěsnou izolaci volně položenou a mechanicky kotvenou, také funkci vzduchotěsné vrstvy. Pokud není provedena kvalitní parozábrana, může docházet při namáhání střešního pláště větrem (které vyvolává na jedné straně sání a na druhé podtlak) k průniku vzduchu z interiéru skrz spáry mezi tabulemi trapézového plechu do střešního pláště.
Techniky pokládky a upevnění
- Desky z minerální vlny lze přilepit k parozábraně z asfaltového pásu buď pomocí horkého oxidovaného asfaltu AOSI 85/25, nebo pomocí speciálních lepidel za studena.
- Na trhu jsou i speciální parozábrany, které jsou na horním povrchu opatřeny samolepící vrstvou, jež umožňuje po aktivaci plamenem hořáku přilepit i tuto tepelnou izolaci k podkladu.
- Desky z minerální vlny lze také samostatně přikotvit k podkladu skrz parozábranu mechanickými upevňovacími prvky s přítlačnou podložkou. Tato technologie se často používá u střech s nosnou konstrukcí z trapézového plechu.
- Nejpoužívanější technologií provádění povlakové vodotěsné izolace na tepelnou izolaci z minerální vlny je volná pokládka hydroizolačních fólií s jejich přikotvením k podkladu skrz tepelnou izolaci a parozábranu pomocí upevňovacích prvků s přítlačnými podložkami.
- V případě používání vodotěsné izolace z asfaltových pásů s technologií jejich natavování na tepelnou izolaci z minerální vlny je zpravidla nutné použít jen výrobky s nakašírovanou vrstvou asfaltu zajišťující spolehlivé natavení vodotěsné izolace.
Při přímém natavování asfaltových hydroizolačních pásů na povrch tepelné izolace z minerální vlny je významný rozdíl, natavuje-li se jakkoli kvalitní modifikovaný asfaltový pás přímo na povrch desky z minerální vlny, nebo na její povrch opatřený kašírováním asfaltem již od výrobce. Malá soudržnost nataveného asfaltového pásu s tepelnou izolací z minerální vlny může být způsobena také tím, že při natavování pásu dojde do určité hloubky k ožehnutí povrchu tepelně izolační desky z minerální vlny plamenem hořáku. Vysoká teplota plamene propanbutanového hořáku totiž může způsobit termický rozklad pojiva minerální vlny v oblasti zahřáté nad +300 °C. Při pouhém natavení asfaltového pásu na nenakašírovaný povrch desky je proto dle mého názoru nutné ještě mechanické kotvení této povlakové izolace k podkladu.
Další aplikace
Pomocí výrobků z minerální vlny je také možné vytvářet spádové vrstvy střešního pláště (podobně jako u pěnového polystyrenu) a lze také pomocí tzv. kozích hřbetů vytvořených z dvoustranně spádovaných desek přespádovat úžlabí ke střešním vtokům. Z minerální vlny se vyrábí i dnes nezbytné náběhové klíny 50/50 nebo 60/60 až 100/100mm, osazované do přechodu vodotěsné izolace z asfaltových pásů z vodorovné izolace na svislou (například u atik).
Požární odolnost a bezpečnost
Tepelná izolace z minerální vlny je z hlediska své hořlavosti zařazena dle ČSN EN 13501-část 1 do třídy reakce na oheň A1. Proto se tato tepelná izolace používá s vhodnou vodotěsnou izolací zejména tam, kde je vyžadována vyšší požární odolnost střešního pláště.
Čtěte také: Vlastnosti betonové krytiny
Environmentální a energetické hodnocení
Většina studií a rozborů stavebních materiálů zkoumá a porovnává tyto materiály výhradně z technického hlediska. V souvislosti s dnešní ekonomickou a dlouhotrvající energetickou krizí je však pouhé porovnávání technických parametrů tepelných izolací nedostatečné. Nehledě na fakt, že metodiky měření technických vlastností tepelných izolací jsou zastaralé a nejsou schopné postihnout materiálově rozdílné složení jednotlivých typů tepelných izolací.
Velmi důležitým ukazatelem, který dokazuje ekologičnost či škodlivost tepelné izolace, je i množství emitovaného CO2, který se do ovzduší při výrobě uvolňuje. 1 kg minerální vaty při výrobě uvolní do ovzduší 1,64 kg CO2. To je děsivé číslo. Každý občan, který si postaví dům z cihel a zaizoluje si ho minerální či skleněnou rohoží, tak páchá neskutečné násilí na životním prostředí. Současná energetická krize vyspělého světa, kde stavebnictví a provoz budov spotřebují přes 50% všech primárních energetických zdrojů, si nutně vyžádá i zásadní změny v legislativě a povolování staveb, zároveň s povinným hodnocením i celospolečenských aspektů.
Porovnání s celulózovou izolací
Příklad: Požární odolnost minerálních a skleněných rohoží je dle testu podstatně lepší, než je tomu u celulózové izolace TEMPELAN. Přesto při praktickém testu udělá plamen do minerální izolace díru během několika sekund, zatímco celulózová izolace TEMPELAN vydrží teplotu i 1.800 °C několik minut bez většího poškození. Minerální a skleněné rohože jsou vyrobeny z tepelně velmi dobře vodivých vláken, zatímco celulózová izolace je vyrobena z vlákna, které je samo o sobě téměř tepelně nevodivé. Na technické univerzitě v USA v Colorado se rozhodli rozdílné tepelně-izolační vlastnosti dokázat praktickým testem. Postavili vedle sebe dva naprosto identické domy: jeden byl izolován celulózou, druhý skleněnou rohoží. Topení nastavili na stejnou teplotu, domy úředně zapečetili. Po 3 zimních měsících bylo provedeno vyhodnocení: dům izolovaný celulózou měl o 36% menší spotřebu energie, než dům izolovaný skleněnou izolací. Po přepočtení ztrát na plochách oken a dveří vyšel rozdíl 40%.
Příklady stavebních konstrukcí a jejich energetická náročnost
- A: Dřevoskeletová konstrukce založená na betonových mikropilotách, staveništní integrované prefabrikované vazníky podkroví, bezvaznicový systém, obvodový plášť palubky, izolační výplň stěn, stropů, střech zafoukávaná celulóza TEMPELAN, okna s trojskly.
- C: Zděná konstrukce založená na monolitických betonových pasech, z lehčených cihelných tvarovek 300 mm s vnějším zateplením EPS, tenkovrstvá omítka, strop přízemí železobetonová deska, krov dřevěný vaznicový, zateplení minerální vlna.
- D: Monolitická betonová konstrukce založená na monolitických betonových pasech, do ztraceného bednění ze štěpkových desek s vnějším zateplením EPS, tenkovrstvá omítka, strop přízemí železobetonová deska, krov dřevěný vaznicový, zateplení minerální vlna.
Z výše uvedených údajů je naprosto zřejmý směr, kterým se stavebnictví musí ubírat. Paradoxem je, že cihla emituje obrovské množství CO2, a navíc nemá tepelně izolační vlastnosti. Klient je tak postaven před smutnou nevyhnutelnost - izolovat dodatečně obvodové zdi. Není proto jednodušší stavět rovnou domy z materiálů, které takové dodatečné zásahy nepotřebují?
V Rakousku již platí zákon, že od 1.1. 2010 nesmí být postaven jiný dům, než nízko-energetický.
Čtěte také: Papírová vlnitá lepenka: Podrobný přehled
Významní výrobci a dodavatelé
- Minerální kamenná vlna: Nejvýznamnějšími výrobci a dodavatelé jsou společnosti Isover, Knauf Insulation a Rockwool. Tyto společnosti mají širokou škálu produktů ze skupiny měkkých rohoží i tuhých desek včetně produktů pro speciální použití.
- Minerální skelná vlna: Nejvýznamnějšími výrobci a dodavatelé jsou společnosti Knauf Insulation (se značkami Naturroll, Classic a Unifit) a Ursa, která vyrábí kromě skelné vlny charakteristické barvy i bílou vlnu značku PureOne.
Likvidace a recyklace
Při demolici stavby, částečné demolici, či rekonstrukci je nutné likvidovat velké množství stavebních materiálů, včetně tepelných izolantů. Každá movitá věc, které se osoba zbavuje nebo má úmysl, nebo povinnost se jí zbavit, je ODPAD. V rámci zpracování je nutné zhodnotit možnosti technické i ekonomické všech bodů a to v daném pořadí:
- Odpad se znovu použije ke stejnému, nebo jinému účelu.
- Odpad se upraví a opětovně využije.
- Odpad se recykluje.
- Odpad se odstraní.
- Uložení odpadů na skládku.
Skládkování jako poslední možnost může stát až 1 700 Kč/t (v případě že odpad není nebezpečný). Více než polovina tepelných izolací jsou relativně nové materiály, minimálně z pohledu způsobu použití. Dosud je tedy nebylo třeba ve větší míře likvidovat. Z tohoto důvodu nejsou zatím dostatečně vyvinuty technologie a postupy k jejich znovu využití, úpravě nebo recyklaci. U většiny z nich je tedy nutné přistoupit pouze ke skládkování. U izolantů, které by bylo možné recyklovat, je v současné době jedinou vhodnou možností přeměna v palivo (cena 750 Kč).
Tabulka: Příklady tepelných izolantů dostupných na trhu
| Kategorie | Příklady materiálů |
|---|---|
| Přírodní materiály | Corkoco 1+1, Corkoco 2A + 1C, Corkoco 2C + 1A, Denim recyklovaný, Dřevovlákno v deskách, Konopné desky, Korek foukaný, Korek v deskách, Len v deskách, Ovčí vlna foukaná, Ovčí vlna v pásech, Sláma v balících, Sláma v deskách. |
| Minerální a syntetické materiály | Aerogel, Celulóza foukaná, Celulózo-sláma foukaná, Čedičová vlna foukaná, Čedičová vlna v deskách, Čedičová vlna v deskách polep netkanou textilií, Expandovaný perlit, Fenolická pěna v deskách, Isover TWINNER, Pěnové sklo granulát, Pěnové sklo v deskách, Polystyren + mikrovlákno foukaný, Polystyren extrudovaný, Polystyren foukaný, Polystyren šedý foukaný, Polystyren šedý v deskách, Polystyren v deskách, PUR stříkaná měkká, PUR stříkaná tvrdá, PUR tvrdá v deskách, Skelná vlákna foukaná, Skelná vlákna supafil foukaná, Skelná vlákna v deskách, Skelná vlákna v deskách s netkanou textilií, Skelná vlákna v rolích, Sláma foukaná, Vakuová izolace. |
tags: #vlnitá #izolace #anorganického #původu #informace