Tepelně izolační materiály jsou materiály určené ke snížení ztrát tepelné energie stavebními konstrukcemi. Charakteristickým rysem těchto materiálů je nízká tepelná vodivost.
Tepelná vodivost je proces přenosu tepla (tepelné energie) z více zahřívaných částí těla do méně zahřívaných. Tepelná vodivost materiálu závisí na jeho struktuře a schopnosti absorbovat vlhkost. Nejúčinnější jsou materiály s jemnou síťovanou uzavřenou strukturou.
Druhy tepelně izolačních materiálů
Tepelně izolační materiály (TIM) se od sebe liší v mnoha faktorech: ve tvaru a vzhledu, složení, struktuře, druhu použitých surovin. V závislosti na složení a vlastnostech se liší technologie jejich instalace a rozsah použití.
Podle struktury lze TIM rozdělit na: vláknité, zrnité a buněčné materiály. A to podle druhu vstupní suroviny – organické a anorganické.
Organické tepelně izolační materiály
Expandované polystyreny
Expandované polystyreny zahrnují organické materiály s buněčnou strukturou (skládají se z mnoha uzavřených buněk). Surovinou pro výrobu pěnových polystyrenů je polystyren. Jedná se o velmi běžný a bezpečný materiál pro lidské zdraví, který se používá i při výrobě dětských hraček a plastového nádobí.
Podle způsobu výroby se rozlišuje pěnový pěnový polystyren (EPS), neboli pěna, a extrudovaný pěnový polystyren (XPS, PENOPLEX).
Při výrobě pěnového polystyrenu (polystyrenu) se granule polystyrenu předpěňují. Napěněné granule se nechají stárnout, poté se zahřejí, zformují se do bloků díky přilnavosti jednotlivých granulí k sobě a nařežou se na pláty. Konečný produkt má buněčnou strukturu, mezery mezi buňkami komunikují mezi sebou i s okolím. Vzhledem ke zvláštnostem struktury je materiál schopen absorbovat vlhkost a při zpracování se snadno drolí.
Na rozdíl od polystyrenu se extrudovaná polystyrenová pěna PENOPLEX vyrábí vytlačováním. Polystyrenové granule nepění, ale taví se přidáním různých přísad v extruderu, poté se směs důkladně promíchá, načež se do roztavené směsi pod vysokým tlakem vstříkne nadouvadlo. Výsledná homogenní hmota se protlačí formovacím otvorem, ochladí a nařeže na požadovanou velikost. Výsledkem je materiál s uzavřenou strukturou jemné síťoviny. Na rozdíl od pěny nejsou mezi buňkami žádné mezery – homogenní materiál. Takové výrobky neabsorbují vlhkost, vyznačují se vysokou pevností v tlaku a mají trvale nízký koeficient tepelné vodivosti.
Stříkané ohřívače
Velkou oblibu si získávají stříkané ohřívače, které se nanášejí nástřikem přímo na izolovanou plochu. Mezi tyto materiály patří různé druhy tepelné izolace, ale nejoblíbenějším materiálem, který se nanáší nástřikem, je polyuretanová pěna. Zpravidla se takové materiály používají tam, kde není možné použít deskovou tepelnou izolaci z důvodu nerovností a složitosti povrchu.
Stříkaná polyuretanová pěna je moderní tuhý tepelně izolační materiál, který vzniká na pracovišti smícháním dvou složek – polyolu a isokyanátu. Při jejich spojení se uvolňuje oxid uhličitý, díky čemuž dochází k pěnění struktury. Po vytvrzení se na stavební konstrukci vytvoří tepelně izolační vrstva složená z mnoha buněk s oxidem uhličitým.
Vytvrzená polyuretanová pěna se vyznačuje dlouhou životností. Zároveň však materiál netoleruje dlouhodobý kontakt s přímým slunečním zářením, proto se po vytvrzení doporučuje uzavřít tepelně izolační vrstvu povrchovou úpravou.
Jedním z nejběžnějších formátů pro výrobu stříkaných topidel jsou aerosolové plechovky. Stříkaná izolace PENOPLEX FASFIX se používá k tepelné izolaci zakřivených ploch, je dodávána se speciální stříkací tryskou, která se nasazuje na montážní pistoli. Před aplikací musí být povrch, který má být izolován, navlhčen, poté je na válec instalována tryska a proces stříkání probíhá ve ventilátoru ve vzdálenosti 30-40 cm od povrchu.
Reflexní tepelná izolace
Reflexní tepelná izolace je materiál skládající se ze dvou vrstev – hlavní a reflexní. Kovová fólie funguje jako reflektor. Výrobci tvrdí, že díky svým vlastnostem odrážejícím teplo se teplo udrží v místnosti déle. Takové materiály se však nepoužívají jako nezávislá tepelná izolace kvůli nedostatečné tloušťce a nízkým tepelným vlastnostem. Výjimkou je použití reflexní tepelné izolace k izolaci vzduchovodů.
Jako základ se obvykle používá pěnový polyethylen.
Reflexní izolace se dělí do tří hlavních skupin:
- Kategorie “A” – izolace a folie na jedné straně;
Není určeno pro venkovní použití.
- Kategorie “B” – izolace a potah fólií na obou stranách;
- Kategorie “C” – izolace a fóliový nátěr na jedné straně a na druhé straně samolepicí nátěr.
Takové materiály se aktivně používají ve vanách, saunách, při konstrukci podlahového vytápění a také při konstrukci topných radiátorů. Navíc taková izolace na balkonech a lodžích je bariérou pro vlhkost, která se může dostat do konstrukce.
Korková izolace
Korková izolace je vyrobena z granulátu – kus kůry, ze kterého lze vyřezat panel přijatelných rozměrů, v přírodě neexistuje. Pojítkem je v tomto případě lingin obsažený v kůře, takže jednou z výhod materiálu je šetrnost k životnímu prostředí.
Kůra korkového dubu svou strukturou připomíná plástev: každý krychlový centimetr obsahuje statisíce buněk naplněných vzduchem, což tvoří téměř 90 % celkového objemu. Tento typ izolace nemá vysoké tepelné stínící vlastnosti, při navlhčení podléhá vlhkosti a roztahuje se. Používá se velmi zřídka kvůli velké dostupnosti moderních účinných tepelných izolací na trhu.
Ecowool
Materiál z celulózových vláken. V soukromé bytové výstavbě se někdy používá jako tepelná izolace. Stejně jako minerální vlna patří k materiálům s vláknitou strukturou, proto má stejné nevýhody jako vysoká nasákavost a nízká pevnost v tlaku. Dodává se v briketách a jejich obsahem je drobivá, na dotek měkká hmota šedé nebo téměř bílé barvy.
Ecowool je nekvalitní objemová izolace, která se pokládá pomocí speciálních zařízení a technologií, což značně komplikuje proces její aplikace.
Karbamid nebo tekutá pěna (penoizol)
Svým vzhledem připomíná marshmallow, který se po ztuhnutí promění v pružnou hmotu, která vyplní všechny dutiny.Na rozdíl od tradičních ohřívačů se tekutá pěna skladuje v sudech a připravuje se přímo na staveništi.Její vlastností je možnost čerpat již uzavřené konstrukce do vnitřních dutin (např. stěny). Penoizol se při tuhnutí smršťuje (smršťuje). Proces přípravy kompozice probíhá pomocí speciálního zařízení.
anorganické materiály.
Minerální vlna
Izolace z minerální vlny označuje materiály s vláknitou strukturou. Při výrobě minerální vlny se používají různá pojiva (fenolformaldehydové pryskyřice, akrylová pojiva).
Charakteristickým rysem vláknité izolace je také vysoká nasákavost. Minerální vlna se bojí navlhnutí a je třeba ji chránit, aby se do ní nedostala voda a mokrá pára, což omezuje rozsah materiálu.
Ohřívače z minerální vlny jsou vyrobeny z roztavených hornin, skla nebo strusky. V závislosti na surovině se rozlišují: skelná vlna, kamenná vlna a strusková vlna.
Skelná vata v hlavním objemu je vyrobena z křemene a lámaného skla. Pro získání hotového materiálu se všechny komponenty zahřejí v peci na 1400 stupňů, roztaví se a poté se vyfouknou tenká vlákna, která jsou základem izolace.
Při instalaci skleněné vaty je povinné používat respirátory a rukavice na ochranu před vniknutím skleněného prachu do dýchacích cest a sliznic. Skleněná vlna je levnější než kamenná vlna, ale také se používá méně často.
Nejoblíbenější mezi topidly z vaty je kamenná vlna vyrobená z čediče. Technologie jeho výroby spočívá v tavení hornin při vysoké teplotě (přes 1500 stupňů) s následným natahováním vláken roztavené směsi a ochlazením. Ke spojení vláken se přidávají fenoly a formaldehydy, které jsou schopné uvolňovat škodlivé látky. Na rozdíl od skelné vaty je bezpečnějším materiálem při výrobě izolačních prací.
Struska se dnes prakticky nepoužívá. Materiál se vyrábí z odpadu hutní výroby – vysokopecní strusky.
Jak vybrat materiál pro tepelnou izolaci.
S tak širokou škálou tepelně izolačních materiálů je třeba pečlivě přistupovat k jejich výběru.
V první řadě je nutné dát přednost účinným materiálům s nízkou tepelnou vodivostí, které jsou pro lidské zdraví naprosto bezpečné.
V závislosti na typu konstrukce by již měly být podrobněji studovány charakteristiky, jako je nasákavost a pevnost v tlaku. Například při izolaci základů budovy není přípustné používat materiály s vysokou nasákavostí, jako je minerální vlna, nebo s nedostatečnými pevnostními charakteristikami.
Důležitým faktorem je pohodlnost práce s materiálem a snadnost jeho zpracování, na tom bude záviset délka tepelně izolačních prací. Některé typy tepelných izolací navíc vyžadují použití drahých zařízení, s nimiž je také nutné počítat.
Nejlepší volbou bude materiál šetrný k životnímu prostředí s nízkou tepelnou vodivostí, který splňuje požadavky na design, se kterým se pohodlně pracuje.
