Hlavní typy tepelně izolačních materiálů

Fasáda je vnější, přední část budovy. Obklopující konstrukce jsou stavební objekty (stěny, podlahy, krytiny, střešní krytina atd.), které plní úkol uzavřít nebo rozdělit prostor budovy. Používají se k ochraně předmětů před vnějšími vlivy – chladem, sluncem, větrem, zvuky atd. Obklopující konstrukce mohou být nosné nebo samonosné, pro instalaci v interiéru i exteriéru. Fasáda je v podstatě vnější uzavírající konstrukce.

Při organizování vnějších obvodových konstrukcí je důležitá izolace. Jeho funkcí je snižovat tepelné ztráty v obytných a komerčních budovách. Tepelně izolační materiály mají porézní strukturu, nízkou hustotu (ne více než 600 kg/m3) a nízkou tepelnou vodivost.

Instalace izolačních materiálů snižuje tloušťku a hmotnost stěn a obvodových budov, snižuje plýtvání hlavními konstrukčními materiály, snižuje náklady na dopravu a snižuje náklady na výstavbu. Navíc díky snížení tepelných ztrát klesá spotřeba paliva. Většina izolačních materiálů díky své výrazné pórovitosti poskytuje schopnost pohlcovat zvuk, což z nich činí optimální akustické materiály pro boj se zvukem. Izolační materiály se dělí podle druhu hlavní suroviny, tvaru, textury, hustoty, tvrdosti atd.

Organické tepelné izolanty

Jaké materiály jsou klasifikovány jako organické tepelně izolační materiály? Jedná se o pevné a flexibilní produkty. Dřevěné třísky, dřevovláknité desky, dřevovláknité desky a další jsou považovány za tuhé, zatímco tepelná plsť a vlnitá lepenka jsou považovány za pružné. Tyto izolační desky se vyznačují nízkou odolností proti vlhkosti.

Dřevovláknité desky se vyrábí z dřevního odpadu, ale i z různých zemědělských odpadů: sláma, rákos, ohniště, kořeny kukuřice atd. Izolační desky jsou optimální pro tepelnou a zvukovou izolaci stěn, stropů, podlah, příček a stropů budov, zvukovou izolaci koncertních sálů a divadel (podhledy a obklady stěn).

Syntetické materiály

Jaké tepelně izolační materiály se dnes používají? Tepelně izolační materiály vyrobené z plastu jsou stále rozšířenější. K jejich výrobě se používají termoplastické pryskyřice, pěnící komponenty, plniva, změkčovadla, barviva atd. Ve stavebnictví se k izolaci používá především plast porézně-buněčné struktury – oblíbeným příkladem je fasádní pěna.

Podle textury se ochranné plasty dělí na pěny a pěny. Prvními typy jsou komůrkové plasty s minimální hustotou a přítomností dutin, které nejsou ve vzájemném kontaktu, které jsou vyplněny plyny nebo kyslíkem. Porézní plasty jsou porézní plasty, jejichž struktura se vyznačuje dutinami ve vzájemném kontaktu.

Moderní tepelně izolační materiály – druhy

• Pěnoplasty

Takovým tepelně izolačním materiálem je granule pěnového polystyrenu. Materiál je nepostradatelný pro izolační stěny z cihel nebo stavebních bloků, rámové stěny, dřevěné a železobetonové podlahy. Mezi výhody materiálu patří dostupné náklady, odolnost proti vlhkosti, pohodlná instalace překvapením nebo lepidlem. Nevýhodou takového izolantu je nízká pevnost a hořlavost.

Jedná se o cenově dostupný vysoce kvalitní izolační materiál používaný k izolaci stropů, střech, podlah a stěn. Minerální vlna se při odkrytí smršťuje, proto byste při práci s ní měli předem vytvořit opláštění a poté jej umístit mezi polena. Na něj se pokládá obklad, střešní krytina nebo podlahová krytina. Důležitou výhodou vaty, kromě jejích tepelně izolačních vlastností, je její zvukotěsný účinek. Minerální vlna je nehořlavá, takže její instalace umožňuje zvýšit požární bezpečnost. Při instalaci tohoto materiálu je třeba dbát na ochranu pokožky, očí a dýchacího ústrojí před malými částmi.

Skladbou tepelně izolačních materiálů je polystyren, který je odolný vůči vlhkosti. Desky se používají k izolaci základů a sklepů, stěn, stropů a střech. Penoplex s retardéry hoření je optimální pro instalaci odvětrávaných fasád. Vzhledem k nízkému koeficientu zvukové pohltivosti by se desky neměly používat k izolaci plechové střechy.

Je velmi žádaný pro svou snadnou instalaci, trvanlivost, odolnost proti smršťování a nehořlavost. Díky náhodnému uspořádání vláken má materiál dobré zvukově izolační vlastnosti. Čedičová vata se používá k izolaci stěn, stropů, různých střech, používá se na odvětrávané fasády.

Nevýhodou kamenné vlny je její hygroskopičnost. Materiál vyžaduje hydroizolaci a parotěsnou zábranu. Izolace, která získala vlhkost, ztrácí své tepelně izolační vlastnosti.

• Stříkané izolátory

Mezi stříkané izolační materiály patří ekologická vlna a PPU – polyuretanová pěna. K instalaci takových materiálů se používá speciální zařízení. Ecowool je celulózové vlákno ošetřené retardérem hoření a antiseptikem. Mezi výhody vaty patří bezpečnost pro lidské zdraví a přírodu. Materiál podléhá smrštění, proto se umisťuje s rezervou. Nevýhodou izolace je její sklon k nasávání vlhkosti.

PPU je materiál s dobrou přilnavostí, dobře přilne k různým povrchům. Nástřik polyuretanové pěny umožňuje izolovat budovy jakéhokoli tvaru bez tepelných mostů. Jedná se o odolný, ekologický tepelný izolátor, odolný vůči vlhkosti.

• Reflexní tepelné izolátory

Tento materiál se skládá z polyethylenové pěny s vnější vrstvou z leštěného hliníku. Tento povlak odráží 97 % vyzařovaného tepla. Mezi výhody takového tepelného izolátoru patří malá tloušťka a odolnost proti vlhkosti.

Charakteristika tepelně izolačních materiálů

Jaký tepelně izolační materiál je nejrozšířenější? Jedná se o materiály, které splňují následující ukazatele:

• Tepelná vodivost je důležitým ukazatelem tepelné izolace. Materiál musí vytvářet optimální odolnost proti prostupu tepla při malé tloušťce nosné konstrukce. Čím nižší je tepelná vodivost, tím vyšší je tepelná izolace.
• Hořlavost izolace musí být posouzena z bezpečnostního plánu. Pokud materiál podporuje plamen nebo při zahřívání uvolňuje nebezpečné látky, má omezený rozsah instalace. Vysoce kvalitní tepelně izolační materiál musí splňovat normy SNiP 21-01-97.
• Paropropustnost je schopnost produktu „dýchat“. Pokud do materiálu pronikne voda, trpí jeho výkonnostní vlastnosti a neplní své funkce.
• Odolnost proti vlhkosti je nezbytnou vlastností zejména v našich drsných klimatických podmínkách. Izolace odolná proti vlhkosti nepřichází do chemického kontaktu s vlhkostí a zachovává si svůj výkon.
• Hydrofobnost je schopnost izolace odpuzovat vlhkost. To platí zejména pro vláknité materiály.
• Šetrnost k životnímu prostředí – jelikož se lidé často nacházejí v budovách tak či onak chráněných tepelnou izolací, je nutné, aby byly biologicky stabilní a v žádném případě nebyly zdrojem nebezpečných emisí.

Příklady použití tepelně izolačních materiálů jsou rozsáhlé. Používají se v interiéru i exteriéru.

Izolační materiály jsou materiály, které se používají ke snížení tepelných ztrát. Každý z tepelně izolačních materiálů má vlastnosti, které určují účinnost, způsob instalace, rozsah použití a životnost konkrétního materiálu.

Tepelná vodivost

• Podmínky měření
• Součinitel tepelné vodivosti
• Vlhkost materiálu
• Teplota okolí
• λ10
• Sucho
• + 10 ° C
• λ25
• Sucho
• + 25 ° C
• λA
• 2%
• + 25 ° C
• λB
• 5%
• + 25 ° C

Pro výpočet požadované tloušťky izolace ve středním Rusku se používá koeficient λB. Právě tento koeficient určuje tepelnou vodivost materiálu za nejnepříznivějších podmínek.

Součinitel tepelné vodivosti (λB) nejoblíbenějších izolačních materiálů:

• PIR panely (polyisokyanurátová pěna) – 0,022;
• XPS (extrudovaná polystyrenová pěna) – 0,028;
• minerální vlna – 0,038;
• EPS (pěna) – 0,041.

Propustnost vodních par

Koeficient propustnosti páry (μ) je charakteristika materiálu, která ukazuje, jak efektivně propouští páru. Parametr se měří v mg/(m·h·Pa). Čím vyšší je koeficient paropropustnosti, tím větší je schopnost materiálu „dýchat“.

Při výběru způsobu instalace tepelné izolace je třeba vzít v úvahu koeficient paropropustnosti materiálů. Aby se zabránilo navlhnutí a plesnivění stěny, musíte při instalaci tepelné izolace použít jednu ze dvou možností:

• ve vícevrstvé struktuře by se měl koeficient paropropustnosti materiálů směrem ven zvyšovat. Například pórobeton má velmi vysoký koeficient paropropustnosti. Pórobetonovou stěnu lze proto z vnější strany izolovat čedičovou vatou, která má ještě vyšší koeficient paropropustnosti. Ale extrudovaná polystyrenová pěna, která má nižší paropropustnost než pórobeton, je lepší instalovat uvnitř. Díky tomuto uspořádání vrstev dojde k běžné výměně vzduchu v místnosti. Stěna ani izolace nebudou hromadit vlhkost;
• Pokud je však jako vnější izolace použit materiál, jehož součinitel paropropustnosti je nižší než u materiálu stěny, je nutné vrstvy oddělit parozábranou. Zejména parozábrana bude určitě potřeba, pokud se jako vnější izolace pro pórobetonovou konstrukci použije extrudovaná polystyrenová pěna.

Rosný bod

Rosný bod je místo v konstrukci, kde dochází ke kondenzaci vodní páry ve vzduchu. Umístění rosného bodu lze předpovědět na základě znalosti teploty a vlhkosti vzduchu. Při návrhu tepelné izolace je důležité, aby se rosný bod nacházel v izolaci, a ne v tloušťce nosné konstrukce. Jinak zeď zvlhne a může se pokrýt houbou.

Hygroscopicity

Hygroskopicita je parametr charakterizující schopnost materiálu absorbovat vlhkost obsaženou ve vzduchu. Při výpočtu hodnoty parametru se hmotnost vlhkosti absorbovaná materiálem vydělí hmotností suché izolace. Měření se provádí při teplotě +20 °C a relativní vlhkosti vzduchu 100 %.

Z populárních izolačních materiálů jsou nejvíce hygroskopické pěnový polystyren a minerální vlna. Extrudovaná polystyrenová pěna a PIR jsou nejméně hygroskopické.

Někdy výrobci uvádějí koeficient absorpce vlhkosti jako charakteristiku izolace. Při správné instalaci zateplovacího systému však může dojít ke kontaktu izolace s vodou pouze v oblasti základu. K izolaci základu se používá materiál vyznačující se minimální nasákavostí – extrudovaná polystyrenová pěna.

Smršťování

Minerální vlna se postupem času smršťuje – zmenšuje svůj objem vlastní vahou nebo vlivem vnějších faktorů (vítr, vibrace, srážky). Z tohoto důvodu může vzniknout plocha nechráněná izolací a sníží se účinnost celého zateplovacího systému. Z druhů minerální vlny se nejméně smršťuje čedič a nejvíce skelná vata.

Při správné instalaci tepelné izolace se vždy bere v úvahu schopnost smršťování materiálu. Zkušení řemeslníci například vědí, že zateplit dřevěný dům je možné, až když je dřevo suché. V opačném případě vlhkost, která se vypařuje, nasytí minerální vlnu a způsobí smrštění. O kvalitě montáže zateplovacího systému svědčí absence smršťování izolace.

Trvanlivost

Pevnost materiálu (měřená v kPa) je hodnota charakterizující jeho schopnost odolávat mechanickému zatížení při deformaci v normálních mezích. Hodnota pevnosti se rovná minimální síle, která musí být vyvinuta, aby se materiál deformoval více než normálně. U zateplovacího systému se obvykle měří dva parametry: pevnost vrstev v tahu a pevnost v tlaku při deformaci 10 %.

Trvanlivost

Trvanlivost je parametr charakterizující schopnost materiálu poskytovat účinnou tepelnou izolaci. Trvanlivost závisí jak na typu a kvalitě materiálu, tak na vlivu vnějších faktorů na izolaci (znečištění, vítr, srážky, ultrafialové záření). Trvanlivost je tedy do značné míry dána kvalitou montáže zateplovacího systému.

Nejodolnější z polymerové izolace je extrudovaná polystyrenová pěna, její životnost je 50 let. Z vláknitých izolačních materiálů je nejodolnější čedičová vata, která při správné montáži vydrží 40–50 let.

Hořlavost

Hořlavost tepelně izolačního materiálu je parametr, který často rozhoduje o volbě izolace pro obytné a průmyslové objekty. Hořlavost charakterizuje schopnost materiálu se vznítit a udržovat hoření.

Třídy hořlavosti materiálů:

• NG – nehořlavý;
• G1 – málo hořlavý;
• G2 – středně hořlavý;
• G3 – normálně hořlavý;
• G4 – vysoce hořlavý.

Klasifikace oblíbených izolačních materiálů:

• Protipožární vlastnosti
• Skupina hořlavosti
• Toxicita
• Schopnost vznítit v případě požáru
• Basaltová vlna
• Vysoká
• NG
• Průměr
• Vypnuto
• Skleněná vata
• Vysoká
• NG
• Průměr
• Vypnuto
• PIR
• Vysoká
• G1
• Průměr
• Zuhelnatělý
• Polystyrén
• Nízká
• G3
• Vysoký
• taje
• Pěnoplasty
• Nízká
• G3
• Vysoký
• Vypařuje se

Čedič a skelná vata, PIR jsou považovány za protipožární izolaci. Extrudovaná polystyrenová pěna a polystyrenová pěna jsou nebezpečné v případě požáru.

Od roku 2014 je při zateplování objektů, ze kterých je nutné naléhavě evakuovat osoby v případě požáru (školky, školy, nemocnice), povoleno používat výhradně izolační materiály patřící do skupiny NG.

Přestože minerální vlna zpomaluje hoření, může při vysokých teplotách uvolňovat toxické látky. Faktem je, že minerální vlna se skládá z vláken anorganických materiálů (čedič, sklo) a syntetického pojiva. Jako pojiva se používají sloučeniny fenolformaldehydové skupiny, které v případě požáru uvolňují toxické látky.

Při uvádění budov do provozu se zohledňuje nejen hořlavost jednotlivých materiálů, ale také požární bezpečnost konstrukce jako celku. Je určeno výsledky testů na základě následujících charakteristik:

• parametry tepelného účinku (přítomnost, hodnota), ke kterému dochází při spalování vzorku systému;
• schopnost plamenně spalovat plynům podobné látky, které se uvolňují při spalování materiálů systému;
• vznik sekundárních zdrojů vznícení pod ohněm, vytváření oblastí naplněných horkými roztavenými sloučeninami;
• možnost kolapsu částí systému o hmotnosti od 1 kg;
• velikost poškozené plochy zateplovacího systému.

Vlastnosti konkrétních izolačních materiálů do značné míry závisí na výrobci. Při výběru materiálů pro instalaci zateplovacího systému se musíte poradit s odborníky.