Již nějakou dobu zažívá extrudovaný a expandovaný polystyren jistý boom, protože nejen v posledních letech je stále častějším požadavkem při stavbách a rekonstrukcích domů a dalších objektů plnění energetické náročnosti, přičemž se na tepelnou izolaci objektu nejčastěji používá právě polystyren. Polystyren patří mezi nejpoužívanější izolační materiály. Důvod je zřejmý - na jednu stranu vyniká svými tepelněizolačními vlastnostmi, na stranu druhou je cenově dostupný. Využívá se při zateplování nejen fasád, ale také střech, podlah, příček, soklů a dalších stavebních konstrukcí. Ve stavebnictví se polystyren úspěšně používá desítky let a od svého vzniku v polovině 20. století prošel velkým vývojem.
Na trhu se setkáváme se dvěma základními typy polystyrenů, a to s polystyrenem XPS (extrudovaný polystyren) a polystyrenem EPS (expandovaný polystyren). Přičemž každý z nich má odlišné užitné vlastnosti, své výhody a nevýhody, ale také rozdílný způsob výroby. Charakteristiky těchto polystyrenů jsou docela výrazné a z tohoto důvodu je rozličná i oblast jejich použití. Dnes na trhu narazíte na polystyreny vyráběné různými technologiemi a s rozličnými vlastnostmi. Chcete zateplit polystyrenem fasádu, či střechu? Pro každý typ konstrukce budete potřebovat jiný.
Extrudovaný polystyren (XPS)
Výroba a vlastnosti XPS
Extrudovaný polystyren neboli XPS se vyrábí vytlačováním taveniny krystalového polystyrenu. Druhou používanou technologií výroby polystyrenu je extruze. Extrudovaný polystyren (XPS) se vyrábí vytlačováním taveniny polystyrenu za současného sycení vzpěňovadlem. Základními surovinami jsou polystyren, pěnivé plyny, zpomalovače hoření a aditiva, která zajišťují definující vlastnosti XPS - pevnost v tlaku a tepelnou vodivost. Recyklovaný XPS odpad (z ořezávání atd.) je dalším výrobním vstupem, protože veškerý odpad je 100% recyklován ve výrobním procesu. Z extrudéru na dopravníkový pás vychází proud roztaveného materiálu. V závislosti na rozdílech tlaků roztavená hmota rychle bobtná a tvrdne do nekonečného 20 až 200 mm silného pásu pevné pěny. Jak se pás pohybuje po výrobní lince, pomalu chladne, což je samo o sobě jedinečný a náročný proces, protože chlazené vnější části tepelně izolují vnitřní, teplejší části pěnového pásu. V dalších fázích se nekonečný tepelně izolační pás rozřeže na požadovanou délku desky, vytvoří se hrany a v případě potřeby se povrch desky upraví v závislosti na účelu aplikace. Správná volba typu desky je rozhodující pro nejlepší výkon tepelné izolace XPS.
Desky extrudovaného polystyrenu jsou pevné a poměrně tvrdé, zároveň si však zachovávají nízkou váhu, která je pro polystyreny typická. Navíc má tento typ polystyrenu i skvělé protipožární vlastnosti, protože je samozhášivý. Hladký povrch desky znamená, že pás XPS nebyl ošetřen a buňky na povrchu jsou uzavřeny. Obecně platí, že více než 97 procent všech buněk v tepelných izolacích XPS je uzavřeno a vzduch zachycený v nich tvoří velkou část produktu. Právě kvůli struktuře uzavřených buněk nemůže vlhkost do XPS proniknout. Extrudovaný polystyren XPS má vysokou odolnost vůči působení vlhkosti a je velmi odolný proti dlouhodobému působení tlaku. Jeho hlavní nevýhodou je malá odolnost vůči UV záření. Z toho důvodu se nepoužívá v místech, kde dochází ke kontaktu se slunečními paprsky.
Použití XPS
Díky svým vlastnostem se využívá k izolování základů, podezdívek nebo podlahových konstrukcí. Extrudovaný polystyren XPS se používá například k zateplení soklu, vysoce zatěžovaných podlah, ale také k zateplení spodní stavby. XPS polystyren je vhodný do podlah, pro zateplení spodní stavby, dále pro zateplení konstrukcí s vysokou zátěží a do podlah s vysokou zátěží. Polystyreny vyráběné extruzí se využívají také jako tepelná izolace jednoplášťových střech s obráceným pořadím vrstev.
Čtěte také: Průvodce montáží zakládacích lišt a soklových profilů
V případě extrudovaného polystyrenu se můžete setkat s polystyrenem s vaflovaným povrchem, strukturovaným XPS, vroubkovaným XPS a hladkým extrudovaným polystyrenem. Izolační deska vychází z osvědčené koncepce desky Isover EPS Sokl, tj. formátu 1 000 x 500 mm s povrchovou vaflovou strukturou pro vysokou přídržnost lepidel a tmelů. Izolační desky Isover EPS Sokl 3000 se vyrábějí v tloušťkách 20-200 mm, což umožňuje splnění požadavků i pro energeticky úsporné stavby. Zateplení soklu pomocí desek Isover EPS Sokl 3000 je vhodné jak pro novostavby, tak pro rekonstrukce, a to pro jednovrstvé i vrstvené zateplené stěny.
Typy povrchových úprav XPS desek
- Hladké desky: Tyto desky s neošetřeným povrchem jsou vhodné pro montáž v místech, která jsou nejvíce vystavena mechanickému zatížení, vodě a vlhkosti. Díky uzavřené buněčné struktuře po celé ploše povrchu mohou být hladké desky XPS vystaveny dlouhodobému působení vody difuzí i přímému kontaktu s vodou, a přesto neztrácejí své tepelněizolační vlastnosti. U tepelněizolačních desek s vyšší pevností v tlaku (zejména FIBRANxps 400-L, 500-L a 700-L) je rozhodující také chování při zatížení v tlaku.
- Hladké desky s drážkami: Pro pokládku pod základové desky pasivních a nízkoenergetických budov se používají hladké desky s drážkami pro lepší přilnavost k základové desce. Účelem drážek na horním povrchu desek je zajistit dobrou přilnavost mezi tepelněizolačními deskami a železobetonovou deskou. Tento typ desek se používá výhradně v systému základových polštářů SEISMIC a byl vyvinut pouze pro tento účel. Desky SEISMIC jsou dvakrát delší než jiné typy desek XPS, což umožňuje rychlejší pokládku. Kromě nízké tepelné vodivosti a nízké nasákavosti je jejich další zásadní vlastností chování při velkém zatížení.
- Povrch s profilovanou úpravou (vaflový povrch): Na rozdíl od hladkých desek jsou desky s "vaflovým" povrchem dodatečně ošetřeny speciálním zařízením. Povrch desky se obrousí a poté se na něj vtiskne „vaflová“ struktura. Tento druh povrchu slouží jako vynikající základ pro další dokončovací vrstvy. Nejčastěji se profilované desky používají ve spodní části fasádní stěny, v soklu. Zabraňují také vzniku tepelných mostů v nadpraží a ve svislých a vodorovných vazbách. Tento typ desek se používá v případech, kdy jsou rozhodující přesné rozměry desek. Také se uplatňují v rámci zateplení ze strany interiéru vždy, když nelze instalovat tepelnou izolaci na vnějším plášti budovy. Stručně řečeno, tyto desky jsou vhodnou volbou pro dobrou přilnavost dalších povrchových vrstev.
- Upravený povrch - drážky: Kromě "vaflování" může být povrch desky upraven také drážkami. Tyto desky jsou určeny pro těžké povrchové vrstvy, jako jsou fasádní cihly nebo kamenné obklady, protože jejich povrchová úprava umožňuje ještě lepší přilnavost povrchové vrstvy. Aby tyto desky unesly těžké dokončovací vrstvy nebo obklady, musí mít dostatečnou pevnost v tahu a měly by být správně připevněny k nosné stěně - nejprve se lepí lepicí maltou nebo nízkoexpanzním PU lepidlem a poté se dodatečně kotví do stěny.
Typy hran XPS desek
Různé povrchové úpravy a typy hran jsou určeny pro různé způsoby použití tepelněizolačních desek XPS. Každý typ hrany slouží svému účelu.
- Hrana ve tvaru písmene "L" (shiplap): Desky s "L" hranou se používají všude tam, kde chceme zabránit vzniku tepelného mostu ve spojích desek. Bez těchto hran může nepřesné položení desek s rovnými hranami vést k tepelným ztrátám mezerami mezi deskami. Nejčastěji používanou a doporučovanou hranou je shiplap hrana, protože jen tak máme jistotu, že se vyhneme tepelným mostům ve spojích desek XPS.
- Hladká hrana "I" (rovná): Desky s hladkou hranou se používají pro vícevrstvé aplikace tepelně izolačních desek. Tepelným mostům lze zabránit lepením desek tak, aby spoje spodní vrstvy byly zakryty deskami horní vrstvy desek - takzvaně převázány.
- Pero a drážka - hrana "D": Hrany "D" se používají také k zamezení tepelných mostů ve spojích mezi deskami. Jsou vhodné zejména pro viditelné vnitřní opláštění velkých šikmých střech, kde se XPS dále neupravuje a je třeba použít parotěsné desky.
Expandovaný polystyren (EPS)
Výroba a vlastnosti EPS
Nejpoužívanějším typem polystyrenu je expandovaný neboli pěnový polystyren. Za jeho vznik vděčíme především chemikovi a inženýrovi Fritzovi Stastnemu, který vynalezl způsob výroby pěnových polystyrenových kuliček už před rokem 1949. Expandovaný polystyren neboli EPS vzniká polymerací styrenu. Tento proces probíhá ve třech fázích: předpěnění, uskladnění a následuje výroba vlastních bloků. Pěnový EPS polystyren vzniká polymerací styrenu. EPS je tvořen buňkami, které obsahují vzduch a díky tomu dosahuje vynikajících tepelně-izolačních vlastností. Vynikající tepelněizolační vlastnosti má díky svým buňkám, které obsahují vzduch. Výhodou je také snadná opracovatelnost, nízká hmotnost a cenová dostupnost. Expandovaný polystyren má otevřenou buněčnou strukturu a je tedy více nasákavý než polystyren extrudovaný. EPS je sice odolný vůči vlhkosti, ale ne jejímu dlouhodobému působení a nemá dostatečnou pevnost, aby odolával stálému vysokému tlaku.
U fasádního EPS polystyrenu se kladou vysoké nároky zejména na rozměrovou přesnost, aby byla možná pokládka bez mezer, a tedy bez vzniku tepelných mostů. Polystyren označený písmenem S je stabilizovaný, což znamená, že nemění své rozměry. Stabilizace se provádí uskladněním (odležením) po výrobě, čímž dojde k jeho dotvarování. Po krátkém odležení polystyren vykazuje jen minimální změny v rozměru po nařezání. Polystyreny určené pro zateplování podlah se dříve označovaly písmenem Z a představovaly základní variantu, u které nebyla vyžadovaná vysoká rozměrová přesnost. Před pár lety však z důvodu změny normy a zlepšování výrobních technologií mnozí výrobci od dělení na stabilizované a základní ustoupili. Dnes se tak vyrábí jen podlahové polystyrenové desky, které jsou kvalitativně na úrovni desek označovaných S.
Použití EPS
Expandovaný polystyren EPS je velmi oblíbený materiál pro svou nízkou cenu a je používán jako tepelná izolace k zateplení domů, fasád, podlah a plochých střech. Fasádní pěnové polystyreny se používají pro vnější kontaktní zateplovací systémy - ETICS. Polystyren EPS se nejčastěji používá ve formě různě dlouhých a širokých desek (zpravidla 1000 x 500 mm) s různými tloušťkami od 10 do 200 mm. Pro zateplení fasády se používá polystyren s označením 70F nebo 100F (pevnější verze s lepšími tepelně-technickými parametry). Pro zateplení ploché nepochozí střechy se používají polystyreny s označením EPS 70, EPS 100, EPS 150 a EPS 200.
Čtěte také: Vlastnosti střešních krytin
Polystyrenové desky na fasády se označují písmenem F a vyrábí se v různých tloušťkách. Pro standardní izolaci fasády se obvykle používají polystyrenové desky o tloušťce 50-160 mm. Pro zateplení fasády se nabízí šedý polystyrén s příměsí grafitu, který zlepšuje tepelně izolační vlastnosti polystyrenu až o 20 %. Jedná se sice o dražší variantu, nicméně pro zateplení fasády stačí použít menší tloušťku izolace.
Perimetrický polystyren
Zvláštním typem expandovaného polystyrenu je také polystyren perimetrický, který se značí PERIMETR. Tento druh se vyznačuje minimální nasákavostí, odolností v tlaku a mrazuvzdorností. Perimetrický polystyren má tedy podobné vlastnosti jako polystyren extrudovaný a podobná je tak i oblast jeho použití, hodí se tak pro tepelnou izolaci základových desek či suterénních stěn. Desky z perimetrického polystyrenu se rovněž používají pro izolaci bazénů, plochých pochozích střech a teras. Existují také perimetrické a soklové desky různých barev, které mají nízkou nasákavost a vysokou pevnost v tlaku.
Perimetrické, extrudované a XPS polystyreny mají sníženou nasákavost, zvýšenou pevnost, lepší odolnost proti mechanickému poškození a zatížení.
Sokl: Klíčová oblast pro správnou izolaci
Sokl jako vazba mezi obvodovou konstrukcí a základovou konstrukcí patří mezi velmi namáhané části každé stavby. Právě z tohoto důvodu je velmi důležité jeho správné zateplení. Zateplení soklu domu je velice důležitou součástí kontaktní fasády. Sokl je spodní částí fasády, která je vystavena náročným povětrnostním vlivům, vysokému tlaku a díky tomu, že je umístěna nad terénem, tak i ve větší míře vlhkosti. I toto jsou některé z důvodů, proč se zateplení soklu vyplatí věnovat zvláštní pozornost a vyhnout se některým materiálům, které pro tento účel nejsou právě nejvhodnější. Zateplení soklu je investicí, která se vám při správné realizaci a výběru materiálu mnohonásobně vrátí. Při zateplení soklu domu dbejte na to, aby zvolený materiál odpovídal okolním vlivům a místu svého působení. Zateplení soklové části domu je určitě nutné a nedoporučujeme toto opatření podceňovat.
Proč je důležité správné zateplení soklu?
Stejně jako při zateplení základové desky, tak i při zateplení soklu je hlavním cílem zabránit vzniku tepelných mostů. Mimo to je ale potřebné si uvědomit, že sokl je vystavený mnohým vnějším vlivům, které ho mohou lehko poškodit. Správně provedeným zateplením soklu chráníme nejen samotnou konstrukci soklu, ale dosáhneme vyššího tepelného komfortu a odolnosti celé stavby. Soklovou částí se rozumí místo, kde na sebe navazuje zateplení nadzemní stěny a zateplení suterénu, případně návaznost na základ objektu. Oblast soklu a přechod na spodní stavbu patří mezi nejvíce rozšířené tepelné mosty. Abychom se vyhnuli promrzání základů, nebo možné tvorbě koutových plísní, doporučujeme použít izolaci až do úrovně nezámrzné hloubky.
Čtěte také: Volba oken: plast nebo dřevo?
Výběr materiálu na zateplení soklu je o to důležitější, když si uvědomíme, čemu všemu musí sokl čelit. Jelikož jde o stavební prvek v kontaktu s půdou, je nevyhnutné, aby tato část stavby byla dostatečně chráněná před půdní vlhkostí, kyselostí půdy, vodou, návalem sněhu či před nárazy. Ochrana by měla být navržena tak, aby byla nejen účinná, ale i trvalá. Opakované opravy soklu mohou být nejen celkem otravnou, ale i poměrně drahou záležitostí.
V posledních dvaceti letech je nově u soklu vyžadována také dostatečná úroveň tepelné izolace, která má v detailu řadu funkcí, podstatné snížení tepelných ztrát v detailu. Jednotlivé detaily zatepleného soklu procházejí poměrně zásadním vývojem. Jako příklad můžeme uvést detail soklu u zateplovacích systémů ETICS, kde jsme ještě donedávna mohli poměrně nepochopitelně nacházet hliníkové zakládací lišty.
Který polystyren je vhodnější pro sokl?
Vhodným materiálem pro zateplení soklu jsou desky z extrudovaného polystyrénu XPS nebo Perimetru. Jedná se o izolační materiál, který má na rozdíl od běžných expandovaných fasádních polystyrénů (EPS) menší nasákavost a větší pevnost. Zároveň tyto speciální desky mají lepší součinitel tepelné vodivosti zpravidla 0,032-0,034 W/mK. Tloušťka izolantu by měla vycházet z normy doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla U. Pro součinitel prostupu tepla U platí, že čím nižší jeho hodnota je, tím má konstrukce lepší tepelně izolační vlastnosti. Vzhledem ke svým vlastnostem a pořizovací ceně rozhodně doporučujeme na zateplení soklu desky Perimetr SD.
Ideálním a velmi rozšířeným materiálem na zateplení soklu je expandovaný polystyren Austrotherm EPS SOKL 150, který splní všechny výše uvedené požadavky. Pokud navíc upřednostníte tepelněizolační desky, které jsou přesně určené na tento účel, chybu určitě neuděláte. Za vhodný příklad můžeme považovat také tepelněizolační desku Austrotherm XPS TOP P GK z extrudovaného polystyrenu, která je vhodná na zateplení všech konstrukcí v kontaktu s půdou. Izolace soklu v novém domě je klíčovým prvkem během jeho výstavby. Je nezbytné, aby sokl byl efektivně izolován pro odolnost vůči vodě, mechanickým vlivům a teplotním změnám. Extrudovaný polystyren (XPS), často označovaný jako soklový polystyren nebo jako Perimetr, má dobré tepelně izolační vlastnosti, což pomáhá snižovat tepelné mosty na soklu a zlepšuje celkovou energetickou efektivitu domu. Mechanická odolnost XPS je důležitá pro oblasti, kde může dojít k mechanickému namáhání, jako jsou sokly.
Kolem okapových a soklových ploch nemusím dávat drahý, nenasákavý, perimetrický, XPS, nebo extrudovaný polystyren. Obyčejný fasádní stačí taky. Stejně ho zastěrkuji a natáhnu na něj omítku a on nebude natahovat vlhkost. Další nepravda a častý omyl stavebníků vzniká ve snaze ušetřit při použití klasického fasádního polystyrenu na zateplení soklových částí, nebo částí staveb nad střechou, balkóny a terasou. Chápeme že v některých případech, kdy je dům zasazen v terénu, může být plocha styku s vodou velká, a použití perimetrického polystyrenu by byla opravdu nákladná záležitost. Nicméně v těchto oblastech je dobré použít i odolnější omítky se sníženou nasákavostí. Ideální omítky jsou mozaikové, které jsou přímo na tyto plochy určené a mají vlastnosti, které mají dobrý předpoklad k tomu, aby byla zaručena dlouhodobá životnost systému. Mozaikové omítky (marmolit) obsahují pryskyřice a přírodní kamínky, které snižují nasákavost, a proto jsou ideální. Na trhu je tedy mnoho materiálů, které jsou určené pro soklovou oblast a jejich použití má smysl a své opodstatnění.
Při plánování zateplení soklu XPS deskou je důležité zajistit, že všechny spáry a spoje jsou správně utěsněny a že celková instalace je provedena odborně, aby bylo dosaženo maximálních energetických a tepelných výhod. Současná nabídka izolantů Isover pro sokl a spodní stavbu obsahuje standardní materiály používané po celé Evropě, tj. jak perimetrické izolace - Isover EPS Sokl 3000 - tak desky extrudovaného polystyrenu XPS. Kromě nízké nasákavosti, mrazuvzdornosti atd. je třeba se zabývat také otázkou ekonomiky řešení.
Musíme vysvětlit rozdíl mezi EPS a XPS - běžně označovaný jako "polystyren" a "styrodur". Vzhledem k tomu, že XPS je hustý materiál se strukturou uzavřených buněk, je prakticky vodotěsný, ale také méně otevřený průchodu vodní páry. EPS i XPS mohou být instalovány na stejné fasádě, ale je zásadní, aby XPS byl instalován v oblastech, které jsou v kontaktu s vlhkostí nebo vodou, stejně jako i na exponovaných fasádních oblastech, které následně vyžadují tvrdší izolační desky, obvykle jsou to sokly, střešní římsy, dveřní a okenní otvory. Tepelná izolace EPS by měla být instalována na nadzemních plochách vnějších stěn, protože difúze vodní páry je důležitou součástí tepelné ochrany budovy. Tepelná izolace EPS by nikdy neměla být používána pod úrovní terénu a v plochých střechách mimo hydroizolaci, protože při absorbci vody by ztratila část své tepelně izolační funkce. Klíčový rozdíl mezi XPS a EPS - absorpce vody - lze dále pozorovat v tomto videu. Rozdílné buněčné struktury EPS a XPS lze také porovnat pod mikroskopem. Na následujícím obrázku je jasně vidět rozdíl mezi strukturou uzavřených buněk (vlevo), kde buňky sdílejí buněčné stěny, a buněčnou strukturou EPS (vpravo), kde jsou jednotlivé kuličky vidět detailněji než pouhým okem. Při kontaktu s vodou tepelná izolace EPS snadno zadržuje vodu v mezibuněčném prostoru. Protože voda je velmi dobrým tepelným vodičem, znamená to zhoršení tepelně izolačních vlastností. Zároveň se v důsledku absorpce a zadržování vody zvyšuje hmotnost tepelněizolačních desek EPS.
Pracovní postup pro zateplení soklu
Pracovní postup pro zateplení soklu je téměř totožný s postupem kontaktně zateplované fasády. Pro lepení a stěrkování soklových izolačních desek používejte jen vhodné lepící stěrky, které jsou určeny pro tento druh konstrukcí (např.: Weber Therm Elastik). Pro větší přítlak a soudržnost k podkladu doporučujeme lepit fasádní desky celoplošně. Po nalepení desky ukotvíme talířovými hmoždinkami. Izolační desky nekotvíme v případě, když se izolace lepí na hydroizolační vrstvu. Následně vytvoříme armovací vrstvu s vloženou sklotextilní síťovinou. Po vyzrátí této vrstvy naneseme penetrační nátěr. Finální úpravou je nejčastěji mozaiková omítka marmolit. Jako alternativní povrchovou úpravu lze použít i vhodné keramické obklady, klinker pásky nebo obklady z přírodního či umělého kamene.
Při práci s polystyrenem je důležité používat speciální lepidla, která jsou vhodná pro tento materiál. Lepidlo na polystyren je nejčastěji disperzní na bázi akrylátu nebo modifikovaného polyvinylacetátu. V případě potřeby dalšího upevnění polystyrenu, například při montáži na stěnu, se používají hmoždinky nebo hřeby speciálně určené pro polystyren. Pro řezání polystyrenu použijte řezačku na polystyren.
Shrnutí a doporučení
| Vlastnost | XPS (extrudovaný polystyren) | EPS (expandovaný polystyren) |
|---|---|---|
| Výroba | Vytlačování taveniny krystalového polystyrenu | Polymerace styrenu (předpěnění, uskladnění, výroba bloků) |
| Buněčná struktura | Uzavřené buňky (více než 97 % uzavřených buněk) | Otevřená buněčná struktura (vzduch v buňkách) |
| Odolnost vůči vlhkosti | Vysoká odolnost, prakticky vodotěsný | Odolný vůči vlhkosti, ale ne dlouhodobému působení, nasákavý |
| Pevnost v tlaku | Velmi odolný proti dlouhodobému působení tlaku | Nemá dostatečnou pevnost pro stálý vysoký tlak |
| Tepelně izolační vlastnosti | Dobré (součinitel tepelné vodivosti zpravidla 0,032-0,034 W/mK) | Vynikající (díky vzduchu v buňkách) |
| Hmotnost | Nízká | Nízká |
| Opracovatelnost | Pevné a poměrně tvrdé desky | Snadná opracovatelnost |
| Cena | Vyšší | Nízká, cenově dostupný |
| Použití | Sokly, základy, podezdívky, podlahy (vysoce zatěžované), spodní stavba, ploché střechy s obráceným pořadím vrstev, izolace bazénů, teras | Fasády (ETICS), podlahy, ploché střechy (ne nad hydroizolací) |
| Nevýhody | Malá odolnost vůči UV záření | Ztráta tepelně izolačních vlastností při absorpci vody, zvýšení hmotnosti při absorpci vody |
Existuje nespočet typů polystyrenových desek a vždy je potřeba vybrat takový, který je pro své vlastnosti vhodný ke konkrétnímu způsobu využití. Pokud jste na pochybách, který typ tepelně izolačních desek je pro vaše účely nejvhodnější, obraťte se na odborníky.
tags: #xps #nebo #eps #u #soklu