Jaký materiál pro zateplení fasády bytového či rodinného domu zvolit? Nejčastěji se investoři rozhodují mezi minerální vatou a polystyrenem (EPS). V řadě parametrů se jedná o izolační materiály srovnatelné, ale v některých vlastnostech se zásadně liší. Záleží také na tom, co a kde se bude izolovat: například rodinný či bytový dům anebo podkrovní střecha.
Následující srovnání poskytuje přehled klíčových vlastností minerální vaty a polystyrenu, který pomůže s výběrem izolantu pro konkrétní účel.
Pro objektivní srovnání vaty a polystyrenu je třeba porovnat jejich klíčové vlastnosti: tepelněizolační (součinitel tepelné vodivosti), nehořlavost (třídu reakce na oheň), prodyšnost (faktor difuzního odporu), mechanické vlastnosti (pevnost, stabilita, odolnost vůči UV záření), pracnost aplikace a samozřejmě cenu. V řadě parametrů jde o srovnatelné izolační materiály, ale některé jejich vlastnosti se výrazně liší.
Tepelněizolační vlastnosti vaty a polystyrenu
Tepelný izolant je materiál, který špatně vede teplo, to znamená, že má nízkou tepelnou vodivost. Veličina, která umožňuje objektivní srovnání, se proto nazývá součinitel tepelné vodivosti. Vyjadřuje se ve wattech na metr krát kelvin [W/mK] a označuje se řeckým písmenem lambda [λ].
„Čím nižší je hodnota tepelné vodivosti, tím lépe materiál izoluje. Hodnotu lambda najdete na každém obalu izolace,“ shrnuje architektka Marcela Kubů z Asociace výrobců minerální izolace (AVMI). Tepelná vodivost minerální vaty a polystyrenu je poměrně vyrovnaná (viz tabulku). Lambda se pohybuje mezi 0,029-0,041 W/mK. Z hlediska tepelněizolačních vlastností se tedy jedná o velmi podobné materiály.
Prodyšnost minerální vaty a polystyrenu
Prodyšnost minerální vaty a polystyrenu je ale rozdílná. Prodyšnost či paropropustnost materiálu vyjadřuje faktor difuzního odporu označovaný řeckým písmenem „mí“ (μ). Tato bezrozměrná veličina vyjadřuje, kolikrát lépe propouští vodní páru nehybná vrstva vzduchu než stejná tloušťka daného materiálu. Pro vzduch je tedy faktor μ = 1.
„Čím nižší je číslo faktoru difuzního odporu, tím stoupá množství vodní páry prostupující materiálem, lidově řečeno izolant lépe dýchá,“ vysvětluje architektka Marcela Kubů.
Je proto žádoucí, aby faktor difuzního odporu vrstev zateplovacího systému směrem od interiéru byl co nejmenší, aby vodní páry mohly volně procházet strukturou zateplovacího systému a následně se odpařit skrze omítkovou vrstvu.
Z tabulky je patrné, že fasádní minerální izolace s μ = 1 má nejnižší difuzní odpor, takže dobře propouští vodní páry. Fasádní polystyren má μ = 20-40, takže podstatně hůře propouští vodní páry.
„Výhodou vyšší paropropustnosti izolantu a finální povrchové úpravy, nejčastěji omítky, je zabránění kondenzaci vodních par. Vata je schopná postupně odvádět páry mimo budovu,“ dodává Marcela Kubů.
Minerální vata se proto obzvlášť hodí pro zateplení starších domů, domů po sanacích zdiva či jako prevence odvádění vlhkosti z budovy do budoucna. Nedochází tak ke vzniku plísní a zhoršování tepelněizolačních vlastností.
Protipožární vlastnosti
Pokud je izolace fasády z hořlavého materiálu, požár se může po fasádě budovy šířit velmi rychle. Největším zabijákem není samotný oheň, ale jedovatý kouř, který produkují umělé izolační materiály. Proto je třeba věnovat hořlavosti, respektive třídě reakce na oheň, maximální pozornost.
Fasádní polystyren patří do třídy E, tedy mezi hořlavé výrobky, které značně přispívají k vývoji požáru, a navíc při něm uvolňují nebezpečný jedovatý oxid uhelnatý.
Do polystyrenu se z protipožárních důvodů přidávají zpomalovače (retardéry) hoření, aby byly tzv. samozhášivé. „Pozor, samozhášivé neznamená nehořlavé! Znamená to pouze, že pokud se oddálí zdroj plamene od materiálu, plamen zhasne, což je například v případě požáru fasády nebo střechy nemožné. Přesto je termín často zneužíván jako synonymum pro nehořlavost,“ varuje Marcela Kubů před nekalými praktikami některých prodejců.
Minerální vata patří do třídy reakce na oheň A1 nebo A2, tedy mezi nehořlavé materiály, které nepřispívají k růstu požáru a vývoji kouře. Tuto vlastnost mají díky svému anorganickému původu: vyrábějí se z kamene nebo skla, a jsou proto přirozeně nehořlavé.
„Struktura vláken minerální vaty odolá vůči ohni: drží svůj tvar při vystavení vyšším teplotám či požáru. Nedochází tak k rozpadu materiálu ani v případě, kdy vlivem požáru vyhoří pojivo. Minerální izolace je proto aplikována všude tam, kde je třeba zabránit možnému šíření požáru, a to zejména u výškových budov,“ dodává Marcela Kubů.
Výhradně fasádní minerální vata se proto musí ze zákona používat pro zateplení budov s výškou nad 22,5 metrů požární výšky. U budov s požární výškou v rozmezí 12 – 22,5 metrů se musí aplikovat protipožární pásy z minerální izolace. Budovy do 12 metrů požární výšky musí mít zabezpečený alespoň sokl zateplovacího systému.
Polystyren a jeho mechanické vlastnosti
Pěnová hmota polystyrenu se skládá asi ze 2 % polystyrenu a 98 % vzduchu. Vzduch uzavřený v kuličkách plní funkci tepelného izolantu. Základní surovinou je zpěňovatelný polystyren ve formě perlí, obsahujících zpravidla 6 – 7 % pentanu jako nadouvadla. Tyto perle se vyrábějí suspenzní polymerací monomeru styrenu.
Bílý fasádní polystyren je lehký, tvarově stabilní, v závislosti na typu výrobku do určité míry odolný proti stlačení a s nízkou nasákavostí, dobře se s ním pracuje, řeže a tvaruje. Je hygienicky nezávadný. Při nevhodné manipulaci je křehký a náchylný k mechanickému poškození.
Fasádní polystyren špatně snáší sluneční (UV) záření (viz pozn. 1). Během jeho aplikace při vystavení slunci delším než 14 dní dochází k jeho degradaci: předčasnému stárnutí polystyrenu a postupnému ubývání. To se projevuje vznikem nažloutlého drolivého povrchu polystyrenu, který je nutné zbrousit, aby byl povrch pevný a soudržný. Jinak hrozí, že vrchní fasádní vrstva (lepidlo, armovací tkanina) nevytvoří funkční souvrství zateplovacího systému.
Polystyren také degraduje (sublimuje), při dlouhodobém vystavení teplotám nad 85 °C (viz pozn. 3). Vyšší teplota způsobuje uvolnění vzduchu ze struktur polystyrenu a následnou ztrátu objemu. Je proto nevhodné polystyren vystavovat teplotám nad 70 °C.
V praxi to znamená neaplikovat polystyren tam, kde by mohlo být vyšších teplot dosaženo například vlivem intenzivního slunečního záření. Polystyren kvůli hořlavosti nesmí být vystaven přímému ohni či být součástí protipožárních stěn. Dále polystyren nesmí být vystaven přímému kontaktu s organickými rozpouštědly, například syntetickými ředidly a barvami, které polystyren rozpouští.
Balení s deskami EPS je třeba také správně skladovat, a to v suchých, krytých a větratelných skladech, popř. přístřešcích. Při manipulaci je nutné izolant chránit před mechanickým poškozením, zejména rohy a hrany desek. Desky je při skladování nutno zajistit před působením silného větru.
Minerální vata a její mechanické vlastnosti
Minerální izolace se v praxi prodává ve formě kamenné nebo skelné vaty (vlny), která ve svých strukturách udržuje vzduch. Je to nehořlavý ekologický izolant přírodního původu. Skelná a kamenná vata jsou velmi podobné produkty, co do vlastností se liší minimálně.
„Hlavní výrobní složkou skelné vaty je písek a odpadové (recyklované) sklo. Výrobci dnes běžně uvádějí procento využití střepů ve výši 80 %. Kamenná vlna se vyrábí převážně z vyvřelých hornin: vulkanického diabasu, čediče a dolomitu,“ vysvětluje architektka Marcela Kubů.
Suroviny se taví za vysoké teploty v peci, ve které tavenina vytéká na rozvlákňovací stroje. Smíchávají se s připraveným recyklátem z minerálních vláken pojeným cementovým pojivem, případně ještě s impregnačními (hydrofobními) prostředky, které zajistí vyšší stabilitu a odolnost vláken proti vodě. Minerální vata se dodává na trh jako hydrofobizovaná, tedy odpuzující vodu.
„Schopnost vaty propouštět vodu je výhodná z hlediska propustnosti par z interiéru. Případné navlhnutí vaty v průběhu zateplení nevadí, voda se ze struktury materiálu snadno vypaří,“ vysvětluje Marcela Kubů.
Nicméně vata by neměla přijít do delšího kontaktu s vodou, proto se nedává například do soklové části domu, kde by vata mohla navlhnout od země. V těchto místech musí být použit nenasákavý tzv. perimetrický polystyren.
Kamenná vlna se obyčejně dodává formou izolačních desek, které lze snadno opracovávat, lepit a kotvit k fasádě nebo do prostor střechy. Skelná vata se nejčastěji dodává srolovaná v rolích a následně se aplikuje nejčastěji do šikmých střech, příček a podhledů.
Kamenná a skelná vata je oproti polystyrenu těžší a hutnější, je tvarově stabilní, lze ji snadno řezat, zvlášť ve formě vaty dobře vyplňuje duté prostory, například mezi krokvemi. Minerální vata se hůře tvaruje do složitých tvarů, například fabionů či ozdobných říms, tyto ozdobné fasádní prvky se proto obvykle vyrábějí z polystyrenu.
Minerální vata nevyžaduje speciální uskladnění. Před aplikací je třeba vatu pouze skladovat v suchu, k uskladnění však postačí balíky zakrýt nepromokavou plachtou. Vlnu není třeba chránit před sluncem či vyššími venkovními teplotami, odolává UV záření a vyšším teplotám, odolává i chemickým látkám. Díky vyšší hmotnosti není třeba minerální izolaci při skladování zajišťovat proti větru.
Schopnost pohlcovat hluk je důležitá v městské zástavbě
Od vyšší objemové hmotnosti minerální vaty se pak odvíjejí i její lepší akustické vlastnosti: vata výborně pohlcuje a tlumí hluk z ulice. To je unikátní vlastnost minerální vaty: efektivně brání průniku hluku zvenčí do interiéru.
„Minerální vlna se proto používá k odhlučnění staveb, a to jak prostřednictvím zateplení fasády nebo střechy domu, tak také v interiéru, kde se nejčastěji aplikuje do podhledů, příček a podlah,“ vysvětluje Marcela Kubů.
Fasáda zateplená minerální vatou v tloušťce 200 mm zlepšuje akustické vlastnosti stěny, resp. její vzduchovou neprůzvučnost o 2 dB. Oproti tomu fasádní polystyren akustické vlastnosti zhoršuje o 4 dB.
Rozdíl 6 dB ve vzduchové neprůzvučnosti je podstatný. „Už pouhý rozdíl 3 decibelů vnímá člověk jako změnu hlasitosti o 50 %, takže se může stát, že po zateplení polystyrenem člověk vnímá hluk, který před zateplením neslyšel,“ dodává Marcela Kubů.
Cena polystyrenu (EPS) a minerální vaty
Při zateplování domu je třeba mít na mysli, že cena izolantu představuje jen asi třetinu nebo čtvrtinu z celkových nákladů na zateplení.
Nejdražší je na zateplování cena práce v kombinaci s dalšími materiály potřebnými pro realizaci fasády, jako je lepidlo, perlinka, omítka. Další náklady je potřeba započítat na zpracování projektu, lešení, oplechování, úpravu hromosvodu a jiné související práce. Pro představu uvádíme vzorovou kalkulaci na metr čtvereční zateplovacího systému z polystyrenu a minerální vaty.
Proto by investor měl vybírat na základě užitných vlastností, nikoli ceny samotného materiálu. Rovněž se nevyplatí šetřit na tloušťce izolantu, protože v celkových nákladech je taková úspora naprosto zanedbatelná. Investor by se naopak do budoucna připravil o významné úspory na vytápění objektu.
Správná tloušťka izolace je alespoň 18 cm. Normou stanovená optimální tloušťka izolace pro novostavby s 30 cm tlustými zdmi se liší podle použitého materiálu: pro keramické tvárnice to je 18 cm a pro pórobetonové tvárnice 16 cm. U renovací panelových domů nebo domů postavených ze starších typů cihelného zdiva je to dokonce přes 20 cm.
Ceny zateplení minerální vatou a polystyrenem porovnávejte při stejných tloušťkách a vždy v kontextu celkové ceny realizace, tedy včetně práce. Nikdy neporovnávejte jen cenu materiálu. Na závěr zvažte další užitné vlastnosti, zejména nehořlavost a zvukově izolační vlastnosti.
Autorem článku je www.avmi.cz
Poznámky:
- Odolnost EPS vůči UV záření a vlastnosti EPS: https://epscr.cz/stavebnictvi/kvalita-eps/ a https://epscr.cz/obaly/vlastnosti-a-funkcnost/
- Problematika použití expandovaného polystyrenu (EPS) z hlediska vysokých teplot: https://stavba.tzb-info.cz/tepelne-izolace/16279-problematika-pouziti-expandovaneho-polystyrenu-eps-z-hlediska-vysokych-teplot
- Degradace (sublimace) EPS během vyšších teplot: https://www.vutbr.cz/www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=168115
