V oblasti střední a severní Evropy musí být obytné i komerční budovy vzhledem k relativně nízkým teplotám ohřívány po většinu roku. Výdaje za elektřinu se neustále zvyšují, a proto se montáž termoizolace stala v posledních 30 letech nedílnou součástí nejen stavby každé nové budovy, ale i renovace těch starých.
Existuje čím dál více různých typů izolačních materiálů pro tenkovrstvé kontaktní fasádní systémy a jejich vývoj sleduje dva cíle:
- dosáhnout co nejnižší tepelné vodivosti a zmenšit tloušťku izolačních panelů z expandovaného polystyrenu
- používat udržitelné materiály (minerální/kamenná vata, korek, sláma atd.)
Tepelná vodivost/tepelná propustnost
Nejdůležitější vlastností termoizolace je tepelná vodivost. V technických směrnicích národních fondů pro spolufinancování stavby fasád se často setkáváme s pojmem tepelná propustnost izolace. Jelikož často dochází k nedorozuměním, podívejme se nejprve na definice obou těchto termínů.
Tepelná vodivost (- ʎ (W / mK)) nám říká, jakým typem tepelného vodiče je daný materiál. Jedná se o energii (W), která projde za jednotku délky (m) teplotním rozdílem 1 K. Čím nižší tepelná vodivost, tím lepším izolátorem daný materiál je. Hodnota lambda běžných izolačních materiálů se pohybuje mezi 0.030 and 0.050 W/mK.
Tepelná propustnost (U (W/m²K)) je veličina, která udává, kolik energie (W) projde skrz jednotku povrchu (m2) daného složení při teplotním rozdílu 1 K. Jedná se o komplexní výpočet, který bere v potaz teplotní odolnost všech stavebních materiálů i teplotní odolnost vnějšího a vnitřního vzduchu. Čím nižší je tepelná propustnost dané struktury, tím nižší jsou tepelné ztráty procházející skrz termoizolační systém instalovaný na fasádě. Tepelná propustnost konkrétního izolačního materiálu se rovná ʎ (W/m²K)/d (m). Příklad: Pokud je hodnota ʎ 0.031 W/mK, při tloušťce panelu (d) 13 cm bude propustnost tepla 0.238 W/m²K.
Tloušťka izolace
Záleží na tom, jak velké úspory energie chce investor dosáhnout pomocí izolace a jakou míru životního komfortu vyžaduje. Z pohledu nákladů představuje volba tlustší izolace menší část nákladů na instalaci termoizolačního systému, jelikož náklady na instalaci lešení, svrchní vrstvy a další práce a materiály představují zhruba stejnou částku bez ohledu na tloušťku izolačních desek. S tloušťkou to nemusíte přehánět, jelikož termoizolační efekt není přímo úměrný nákladům na nainstalovanou izolaci. Kromě typu izolace je výpočet optimální tloušťky ovlivněný několika faktory, jako je velikost budovy, typ vytápění a podnebí oblasti, ve které se budova nachází. U většiny budov je optimální tloušťka izolace a svrchní vrstvy 20 až 25 cm. To představuje vhodný poměr mezi dosaženou izolací a cenou fasády, a dlouhodobě také poskytuje dostatečně velké úspory za náklady na energie. Návratnost investice do instalace termoizolačního systému jsou tudíž zhruba 4 roky.
Typy izolačních materiálů
Na kontaktní fasády se nejčastěji používají izolační panely z expandovaného polystyrenu (přibližně 80 % všech zateplených fasád), za kterými následují izolační panely nebo lamely z minerální (kamenné) vlny, a to hlavně vzhledem k specifiku budovy.
Při procesu výroby EPS se zahřívají polystyrenové kuličky, čímž se roztahují a vyplňují vzduch, který je součástí materiálu. Vytvoří se tak bublinky naplněné vzduchem obklopené polystyrenem. Materiál vzniklý tímto způsobem je velmi lehký a má velmi nízkou tepelnou vodivost. Tímto procesem nejčastěji vzniká bílý polystyren. Výrobci polystyrenové izolace vytvořili EPS s přídavky a procesními vylepšeními s ještě nižší tepelnou vodivostí, nižší absorpcí vody a vyšší mechanickou silou a rozměrovou stabilitou. Kromě bílého polystyrenu známe také grafitový polystyren (černý nebo šedý), ve kterém jsou zabudované částečky grafitu, které odrážejí teplo a snižují tudíž tepelnou vodivost ve srovnání s bílým polystyrenem o zhruba 20-25 %. Ve stručnosti to znamená, že 13 cm tlustý grafitový polystyren je pro tepelnou vodivost dostatečný, zatímco použití bílého vyžaduje desku o tloušťce 18 cm. Snižuje se i kondenzace vlhkosti na vnitřních stěnách zdí a kvůli vyšší hustotě je více rozměrově stabilní a minimálně absorbuje vodu.
Extrudovaný polystyren (XPS) má ve srovnání s EPS uzavřenější strukturu, a má tudíž i výrazně vyšší kompresní sílu a je rozměrově stabilnější. Vzhledem k jeho nižší absorpci vody a výše zmíněným vlastnostem je vhodný pro izolaci základů, voděodolnost parapetů a izolaci podlah. Od dalších izolačních desek se liší i barvou, obvykle bývá zelený, modrý, růžový apod.
Minerální vata je vyrobena z čediče, s čímž souvisí i její název. Jde o paropropustný izolační materiál, který funguje jako tepelná izolace a zároveň má v kontaktním fasádním systému vrstvu pro vyrovnávání par. Vzhledem k průchodu vodní páry skrz vnější zeď, je u minerální vaty rosný bod vždy na vnějšku její vrstvy. Jelikož je svrchní vrstva na kontaktní fasádě vyrobené z minerální vaty velmi paropropustná (na silikátové nebo silikonové bázi), prostupuje vlhkost i skrz svrchní vrstvu a nezůstává tudíž přímo na zdi. Je k dispozici v panelech pro menší izolační tloušťky a v lamelách pro ty větší.
Srovnání vlastností izolace z expandovaného polystyrenu (EPS) a minerální vaty (MW)
Tepelná vodivost panelů z EPS a MW je vcelku srovnatelná, ale liší se v jiných vlastnostech, jako je hořlavost, zvuková izolace, propustnost pro vodní páru a v neposlední řadě i v cenové dostupnosti.
Všechny výše uvedené vlastnosti se týkají pouze samotné izolace. Nicméně, jelikož izolační panely tvoří pouze jednu ze složek kontaktní fasády nebo termoizolačního systému (TIS), z hlediska výkonnosti zvoleného TIS záleží výše uvedené vlastnosti na celém systému. Vlastnosti zvoleného TIS jsou výrazně ovlivněny finální vrstvou (tenkovrstvá omítka nebo fasádní barva). Proto je například hořlavost TIS s EPS izolací ve třídě B (nízká hořlavost – materiál přispívá jen minimálně k šíření ohně, má omezenou dobu hoření a nehořlavé součástky) a hořlavost TIS založeného na izolaci z MW je ve třídě A2 (nehořlavý – materiál nepřispívá k šíření ohně).
Mechanická síla a odolnost vůči nárazu v případě krupobití výrazně závisí také na způsobu vyztužení (známe také dvojité, tzv. SILNÉ vyztužení) a na vodoodpudivosti a propustnosti pro vodní páru podle výběru vhodné svrchní vrstvy.
Výběr typu tepelné izolace proto závisí zejména na výšce budovy, na investorovi a jeho požadavcích na tepelnou výkonnost, propustnost pro vodní páru, mechanické vlastnosti, zvukovou izolaci, udržitelnost a v neposlední řadě i na výši finanční investice, která často bývá tím dokonce nejdůležitějším faktorem při výběru nejen tepelné izolace, ale i celého termoizolačního systému.
