Tepelná izolácia je kľúčom k úspore energie, vyššiemu komfortu bývania a ochrane konštrukcie budovy. Správne navrhnutá a odborne realizovaná tepelná izolácia znižuje riziko vzniku plesní, eliminuje tepelné mosty a zlepšuje akustický komfort v interiéri. Tepelná izolácia je termín používaný v stavebníctve na odhad schopnosti jednotlivých materiálov udržať teplo vo vnútri budov. Najčastejšie používané opatrenia sú v tomto prípade súčiniteľ prestupu tepla a tepelnej vodivosti. Ich hodnoty by mali byť čo najnižšie (pre najlepšiu tepelnú izoláciu). Dôležitá je aj úroveň tepelného odporu, no v tom prípade existuje inverzný vzťah. Čím vyšší odpor, tým lepšie.
Tepelná izolácia je účinná len vtedy, ak je správne nainštalovaná. Preto je neprijateľné aplikovať tepelnú izoláciu na znečistené alebo vlhké povrchy. Ak použijeme vrstvenú izoláciu, platia podobné zásady: sterilné podmienky a kvalitné materiály zabezpečia najlepšiu tepelnú izoláciu.
Pri modernizácii starších domov aj výstavbe novostavieb patrí medzi najefektívnejšie investície - prináša rýchlu návratnosť a zvyšuje trhovú hodnotu nehnuteľnosti. Vyberte si tepelnú izoláciu podľa typu stavby, klimatických podmienok a požadovanej energetickej triedy. Zabezpečenie správnej teploty vo vnútri budov výrazne ovplyvňuje komfort nášho života. Tepelná izolácia nám však umožňuje nielen zadržiavať teplo v našich domovoch počas jesennej a zimnej sezóny. Prispieva tiež k zníženiu hluku, ochrane životného prostredia a úsporám na vykurovacích systémoch.
Význam tepelnej izolácie
Kvalitná izolácia znižuje tepelné straty v zime, bráni prehrievaniu v lete a pomáha udržať stabilnú vnútornú klímu počas celého roka. Vďaka tomu platíte menej za vykurovanie aj chladenie a predlžujete životnosť stavby. Všeobecne platí, že stavby bez tepelnej izolácie prepúšťajú zhruba 30% až 50% tepla. Minimalizácia tepelných strát dokáže zabezpečiť úsporu nákladov za vykurovanie až do 50%.
Tepelná izolácia je dôležitá nielen v obytných budovách, ale aj v továrňach, pracoviskách, administratívnych budovách a skladoch. Udržiavanie vhodnej teploty umožňuje zachovať vlastnosti jednotlivých produktov (najmä v potravinárskom, medicínskom a kozmetickom priemysle) a požadovanú efektivitu práce. Tepelnoizolačné materiály navyše najčastejšie pomáhajú udržiavať akustickú izoláciu, ktorá tiež ovplyvňuje náš každodenný komfort.
V dôsledku klimatickej zmeny, ktoré sa už skutočne začínajú prejavovať, je ochrana životného prostredia dôležitejšia ako kedykoľvek predtým. Nižšie straty znamenajú lepšie využitie energie, nižšie množstvo spáleného paliva a tým aj nižšie emisie škodlivín do atmosféry. Tepelná izolácia je ekologickým a navyše finančne výhodným riešením pre každé bývanie. Postará sa o váš tepelný komfort a zníži vaše mesačné náklady za vykurovanie. Je tak ekologickým riešením, ktoré pri správnom prevedení prináša samé benefity.
Tepelná izolácia môže zvýšiť životnosť budovy znížením tepelných výkyvov, ktoré by mohli viesť k vzniku trhlín. Význam izolácie je teda jednoznačný.
Vykurovanie, vetranie a klimatizácia (HVAC) sú technológie pre zaistenie komfortu vnútorného prostredia. Ich cieľom je zaistiť tepelnú pohodu a prijateľnú kvalitu vnútorného vzduchu. Rastúce náklady na energiu a problémy s dodávkami z neobnoviteľných zdrojov kladú stále väčší dôraz na riadenie systémov HVAC. Najmodernejšie tepelné izolácie prispievajú k efektívnej prevádzke systémov, a okrem zníženia spotreby energie a znečistenia aj k predĺženej životnosti.
V súčasnosti máme prístup k najmodernejším technológiám a sofistikovaným systémom s vynikajúcimi výkonovými charakteristikami. V dôsledku toho môžeme dosiahnuť nízke emisie znečisťujúcich látok a menšie energetické straty.
Prečo je nevyhnutné izolovať potrubie HVAC?
Všetky vykurovacie a klimatizačné systémy musia mať dostatočnú tepelnú izoláciu s uzavretou štruktúrou buniek, či už sú vyrobené z nerezovej alebo uhlíkovej ocele. Vzhľadom na to, že mnoho systémových komponentov vyžaduje na prevádzku a udržanie príjemného prostredia veľké množstvo energie, účinná tepelná izolácia je zásadná pre zaistenie toho, aby všetky komponenty fungovali pri správnej teplote.
Pokiaľ ide o energetickú účinnosť, správne tepelne izolované rúrky v chladiacich systémoch výrazne minimalizujú množstvo tepla, ktoré by mohlo vstúpiť do potrubia zvonku. Oceľové rúrky musia byť vybavené tepelnou izoláciou, ktorá môže zmierniť účinky akýchkoľvek náhodných nárazov, ako sú nárazy spôsobené kovovými nástrojmi alebo inými predmetmi. V prípade náhodného kontaktu s potrubím pomáha charakteristická mäkkosť tepelne izolačného materiálu tiež znížiť nebezpečenstvo zranenia.
Sanitárne a vykurovacie systémy realizované v systéme IVAR.PRESS FITTING SYSTEM musia byť tepelne izolované iba materiálom s uzavretou štruktúrou buniek. Tepelnoizolačné materiály s otvorenou štruktúrou buniek, ako je plast alebo minerálna vlna, sú úplne nevhodné a mohli by potenciálne zhoršiť situáciu tým, že zhromažďujú vlhkosť, namiesto toho, aby zabránili jej vytváraniu.
Aby sa zabránilo zamrznutiu vody v potrubí pri obzvlášť nízkych teplotách, musia byť okrem tepelnej izolácie použité nemrznúce kvapaliny v koncentrácii nepresahujúcej 50%. Toto preventívne opatrenie je nevyhnutné v prostrediach s teplotami, ktoré často klesajú pod nulu, ako sú napr. staveniská. Zmrznutie kvapalín na vodnej báze by mohlo spôsobiť trvalú deformáciu potrubia a lisovacích fitingov.
Typy tepelnej izolácie
Existuje viacero typov tepelnej izolácie - minerálna vlna, polystyrén (EPS, XPS), PUR a PIR dosky, fúkaná izolácia či prírodné materiály ako konope alebo celulóza. Každý materiál má svoje špecifické vlastnosti, vhodné použitie a výhody: odlišnému zaťaženiu a požiadavkám zodpovedá iná izolácia pre fasádu, strechu, podlahu alebo suterén.
Medzi najstaršie tepelné izolácie patria prírodné materiály, teda seno, lišajníky či slama. Špecifickou, ale veľmi účinnou tepelnou izoláciou bola aj vrstva snehu na strechách.
Penový polystyrén (EPS)
Penový polystyrén je vyrobený z polystyrénu a vyznačuje sa relatívne nízkym súčiniteľom tepelnej vodivosti. Ide o produkt polymerácie styrénu, ktorý je následne speňovaný a narezaný do blokov. Nevyhnutné je pridanie retardérov horenia na zabezpečenie samozhášavosti materiálu. Súčiniteľ tepelnej vodivosti expandovaného polystyrénu sa pre typ EPS 100 pohybuje od λ = 0,037 W/(m•K). Číslo "100" reprezentuje pevnosť v tlaku v kPa. EPS sa vyrába v hodnotách 50 až 250 kPa. Pri aplikácii sa dosky EPS kotvia lepením v kombinácii s kotvením hmoždinkami. Polystyrén je možné použiť aj ako kročajovú izoláciu, nie je možné ho však dlhodobo vystaviť vlhku. Medzi výhody patrí aj nízka cena. Zatiaľ najnovším typom EPS je šedý polystyrén, ktorý uzrel svetlo sveta ako Neopor®. Ďalšie značky toho istého materiálu sú NeoFloor, GreyWall alebo Lambdapor®. Jedná sa o novú generáciu EPS, ktorá sa od bežného expandovaného polystyrénu líši nielen vzhľadom, ale predovšetkým tepelno-izolačnými vlastnosťami. Šedý penový polystyrén s objemovou hmotnosťou 15 kg/m3 má súčiniteľ tepelnej vodivosti 0,032 W/(m•K). Pri porovnateľnej hrúbke má o 15-20 % lepší izolačný účinok. Napríklad - aby sme túto hodnotu dosiahli pri klasickom variante EPS, potrebovali by sme materiál s objemovou hmotnosťou aspoň 32 kg/m3. Výborné vlastnosti sa dosiahli prídavkom uhlíkových nanočastíc do polystyrénu pred vypenením, ktoré spôsobili šedé sfarbenie. Hlavne ale obmedzili prechod tepla sálaním, ktoré v pene účinkuje a tým viedli k lepšej hodnote súčiniteľa tepelnej vodivosti. Šedý polystyrén má oproti obyčajnému bielemu variantu lepšie tepelno-izolačné vlastnosti.
Extrudovaný polystyrén (XPS)
Tento druh polystyrénu, značený tiež XPS, je dodávaný najčastejšie vo forme dosiek s polodrážkou alebo hranou, využívaný je hlavne na izoláciu soklu, ďalej pri izolovaní základových dosiek alebo v skladbe striech s otočeným poradím vrstiev. Najznámejšie obchodné názvy tohto materiálu sú Styrodur, Styrofoam alebo Fibran ECO a iné. Materiál má uzatvorené póry, je preto nenasiakavý a je možné ho použiť vo vlhkom prostredí, kde pôsobí ako tepelná izolácia a tiež ako účinná súčasť hydroizolácie. Je veľmi pevný, na druhej strane je potrebné ho chrániť pred UV žiarením. Dôležitou súčasťou sú aj v tomto prípade spomaľovače horenia.
Polyuretán (PUR) a Polyizokyanurát (PIR)
Najznámejší je takzvaný molitan, ale v stavebníctve sa používa skôr tvrdá polyuretánová pena s názvom PUR, novšie tiež polyizokyanurátová pena PIR. Jedná sa o vysoko účinnú tepelnú izoláciu s veľmi nízkym súčiniteľom tepelnej vodivosti, ktorý dosahuje hodnoty až λ = 0,023 W/(m•K). Jedná sa o vynikajúcu hodnotu, za ktorou stojí podstatné obmedzenie sálavej, teda infračervenej zložky šírenia tepla penou, veľmi jemná štruktúra pórov a vysoká hodnota prechodových rozhraní medzi tuhou fázou PUR/PIR a vzduchom, cez ktoré sa deje difúzny (tzn. nesálavý) prechod tepla. Materiál v konkrétnych aplikáciách býva vybavený Al-fóliou (napr. produkt firmy BACHL na obr. 2, Linzmeier alebo Bramac).
Inovatívne technológie nám umožňujú použiť ho vo forme tradičných alebo striekaných PUR pien. Vyznačuje sa veľmi nízkym súčiniteľom tepelnej vodivosti a je odolný voči vlhkosti. Polyuretán je tiež ľahký, čo umožňuje jeho ľahké spracovanie. Zároveň je odolný a efektívny. PUR peny sú univerzálne produkty používané na izoláciu rôznych povrchov.
Polyuretánová pena sa nanáša striekaním a je vhodná pre väčšinu budov. Vytvára nepriepustné vzduchotesné utesnenie, je paropriepustná a nebráni regulácii vlhkosti. Materiál odstraňuje tepelné mosty, jeho nevýhodou však je vysoká citlivosť na teplotu a chýbajúca odolnosť voči UV žiareniu. To znamená, že pri vystavení slnečnému žiareniu sa musí samostatne ošetriť.
Minerálna vlna
Pomer ceny, vlastností a výsledného efektu radí minerálnu vlnu medzi najpoužívanejšie tepelné izolácie. Vyrába sa tavením hornín, najčastejšie ide o čadič alebo kremeň, podľa východiskových surovín sa potom jedná o kamennú či sklenú vlnu. Kamenná vlna vzniká tavením čadiča, do jemných vlákien sú vstrekované spojivá, hydrofobizačné oleje, protiplesňové prísady a podobne. Po tepelnom vytvrdení a ochladení je materiál narezaný na potrebné rozmery, dodáva sa v rolkách alebo doskách. Vďaka čadiču má kamenná vlna vysoký bod nehorľavosti, odoláva preto ohňu. Nemala by však byť dlhodobo vystavovaná vlhku. Podobne je vyrábaná aj sklená vlna, vďaka príbuznosti východiskového materiálu má tiež podobné vlastnosti, ako kamenná vlna. Významnou prednosťou minerálnych tepelných izolácií je aj nízky difúzny odpor a tým vysoká paropriepustnosť, dom môže dýchať, čo konkrétne znamená, že sa hlavne prípadná skondenzovaná vlhkosť v obvodovom múre môže odparovať von. Vďaka tejto vlastnosti sa minerálna vlna často úspešne používa v difúzne otvorených konštrukciách alebo u dvojplášťových striech. Minerálna vlna je jednou z najpoužívanejších izolácií.
Materiál na báze čadiča sa používa najmä ako tepelná izolácia na fasády, ale získava si obľubu aj pri použití na strechy a panely. Dodáva sa stuhnutý vo forme dosiek a pri používaní sa veľmi ľahko reže a tvaruje. Je mimoriadne odolný a má dobré tepelné vlastnosti. Okrem toho má vysokú paropriepustnosť. Materiál je nehorľavý a chemicky neutrálny, nereaguje s inými materiálmi. Inštalácia je však nákladná, pretože je nebezpečný pri vdýchnutí, rozprskáva sa a malé sklenené vlákna sa môžu zabodnúť do pokožky. Ďalšou nevýhodou izolácie je jej tuhosť. Izolácia horšie drží tvar a dokonca sa môže časom zdeformovať, čo spôsobí vznik štrbín.
Prírodné materiály
Konope patrí medzi veľmi využívané technické rastliny. Jeho najväčšou prednosťou je rýchla obnoviteľnosť - rastie oveľa rýchlejšie než drevo, navyše nevyžaduje žiadnu veľkú starostlivosť ani ošetrovanie chemickými látkami. Pri raste odbúrava CO2, pôda je po zbere stále kvalitná. Z vlákien tejto rastliny sú vyrábané konštrukčné dosky aj tepelno-izolačné materiály vo forme dosiek či rúna. Na izoláciu ťažko prístupných alebo nepravidelných miest je používaná konopná fúkaná sypká izolácia. Vďaka porovnateľným vlastnostiam (λ ≈ 0,04 W/(m.K)) môžu konopné materiály nahradiť minerálnu vlnu. Uchovávajú si dlhodobo svoje vlastnosti, sú pevné, odolné proti vlhkosti, nehrozí im ani napadnutie škodcami či hnilobou. Zaručujú zdravú mikroklímu a teda príjemné bývanie. Podobné vlastnosti, ale zatiaľ menšie rozšírenie, majú izolačné materiály z drevitých vlákien a technického ľanu. Všetky tieto výrobky je možné považovať za čisto ekologické, pretože pri ich výrobe nie sú používané žiadne lepidlá. Majú vysokú tepelnú kapacitu (c = 2100 J/(kg•K)), vďaka ktorej sa v horúcich mesiacoch neprehrievajú, účinkujú súčasne ako tepelno-akumulačný materiál, sú paropriepustné, v konštrukcii navyše fungujú ako sací papier - vlhkosť pohltia a rozšíria, bez toho, aby boli mokré.
Celulózové tepelno-izolačné materiály sa vyrábajú z recyklovaného novinového papiera, základnou surovinou je teda v prvopočiatku drevo. Roztrhaný novinový papier je zmiešaný s prísadami, spravidla bóritanmi, ktoré zabezpečujú jeho odolnosť proti škodcom, plesniam, hnilobám a ohňu. Potom je zmes rozomletá. V predajnej sieti je ponúkaná pod obchodnými názvami Climatizer či Isocell, v zahraničí častejšie ako Isofloc alebo Thermofloc, a pod. Pri použití tohto materiálu je potrebné počítať s takzvaným „sadaním”, pri aplikácií je preto potrebné hmotu zhutniť a to predovšetkým v šikmých alebo zvislých častiach stavby. Celulózová izolácia sa rovnako ako ostatné prírodné materiály správa v konštrukcii ako sací papier, to znamená, že na seba naviaže vlhkosť z muriva a rovnomerne ju odovzdá ďalej. Tento typ izolácie je zatiaľ viac využívaný v zahraničí a to predovšetkým v drevostavbách a všeobecne v pasívnych domoch.
Slama je jeden z najobvyklejších stavebných aj tepelno-izolačných materiálov našich predkov a jej obľuba v súčasnosti opäť rastie. V konkrétnej stavbe môže byť slama použitá ako nosný konštrukčný materiál alebo ako doplnenie nosného systému. Prekvapivo má slamenná izolácia v spojení s hlinenou omietkou vysokú požiarnu odolnosť, môže to byť až 90 minút, vyhovuje preto všetkým typom konštrukcií. Podstatnou nevýhodou je však nízka odolnosť proti vlhkosti, slamennú izoláciu je preto potrebné pred ňou dobre chrániť, napríklad omietkou či obkladom.
Ich hlavná výhoda je, že neobsahujú žiadne dráždivé umelé látky. Sú neškodné pre ľudí, ľahko sa vyrábajú a ich výroba si vyžaduje minimálne množstvo energie. Vďaka svojmu zloženiu vytvárajú v interiéri zdravšie ovzdušie. Cena je v porovnaní so syntetickými riešeniami o niečo vyššia, ale v posledných rokoch klesá.
Vákuové izolačné panely (VIP)
Vákuové izolačné panely (označované skratkou VIP) však obsahujú ako výplň tuhú sieťovanú štruktúru zloženú z klastrov (zhlukov) častíc oxidu kremičitého (SiO2) nanometrických rozmerov viď obr. vyššie. Táto priestorová, veľmi jemná sieť je známa pod názvom aerogel. Ďalšou dôležitou súčasťou VIP je vzduchotesný a mechanický tuhý obal s vysokou termoreflexiou (a takmer nulovou emisivitou). Ten umožní úplné a trvalé odčerpanie vzduchu z výplne SiO2, ďalej trvalé takmer úplné odtienenie sálavej zložky zdieľania tepla a takisto aj bezporuchovú manipuláciu s panelmi pri výstavbe. Panely VIP sa vyrábajú v rozmeroch stavebných izolačných dosiek, ich hrúbka je malá, od 2 do 8 cm. Dosahujú súčiniteľa tepelnej vodivosti od λ = 0,004 W/(m.K), čo je desatina návrhovej hodnoty bežných izolácií. Vysoko a jemne pórezna a zároveň tuhá výplň panelov VIP, známa aj pod názvom aerogel (alebo tiež stuhnutý dym) prešla sústredeným vývojom. Presadila sa hmota nazývaná pyrogénna kyselina kremičitá, čo je veľmi jemne dispergovaný oxid kremičitý, ktorý vzniká plamennou hydrolýzou tetrachlorsilanu pri vysokých teplotách do 1500 °C. Výhoda tejto štruktúry vyplynie, keď si uvedomíme, že stredná voľná dráha molekúl vzduchu (medzi dvomi zrážkami) je pri atmosférickom tlaku tiež okolo 70 nm. Vedenie tepla vo vzduchu sa totiž deje hlavne vzájomnými zrážkami molekúl vzduchu, pri ktorom si tieto vymieňajú energiu (presnejšie kvantá vibračnej energie ) a tým - ako súčasť veľkého štatistického súboru všetkých molekúl vzduchu - vedú teplo. To sa makroskopicky prejaví v zníženej tepelnej vodivosti aj normálnom tlaku. Konkrétne nanoporézna sieť SiO2, alebo aerogel aplikovaný ako nevakuovaná, tzn. bežná vzdušná izolácia, dosahuje hodnôt λ až 0,016 W/(mK), u uhlíkatých aerogélov len 0,012 W/(mK)! To je veľká výzva aj pre technológiu vzdušných izolácií. Pri nižšom tlaku klesne hustota molekúl vzduchu, množstvo zrážok a naopak vzrastie stredná voľná dráha vysoko nad 70 nm. To samé o sebe zníži vodivosť výplne. Avšak molekuly, ktoré počas nízkeho tlaku uviaznu v bunkách nanoporéznej siete s rozmermi pórov 70 nm, majú tatisticky mizivú pravdepodobnosť zrážky s inou molekulou. Tým ešte viac klesne tepelná vodivosť výplne a síce až na úroveň λ = 0,004 W/(mK). To je základom extrémne nízkej vodivosti vákuových izolácií. Tento model bol zdokonalený ešte tým, že do nanometrickej siete pyrogénnej kyseliny kremičitej boli vpravené absorbéry tepelného žiarenia, podobne ako v prípade Neoporu®, ktorý sme spomenuli vyššie. Popri potlačení vedenia tepla vzduchom tým bola navyše eliminovaná aj zložka šírenia tepla sálaním. Výrobcovia vákuovej izolácie venujú vysokú pozornosť tiež obalu vákuových izolácií. Ten musí byť dostatočne pevný a zároveň nepriepustný. Ako najvhodnejší sa ukázal plast (napr. PE, PUR), ktorý rieši pevnosť a tuhosť, pokovaný 30 mikrometrov hrubou vrstvou hliníku, ktorá zaručí vysokú a trvalú nepriepustnosť. Hliník navyše odráža tepelné žiarenie a tým pôsobí aj ako aktívny prvok tepelnej izolácie vákuových izolačných panelov. To je dôležité hlavne u výplne z nanometrických častíc, pretože tepelné žiarenie s typickou dĺžkou vlny nad 10 mikrometrov s takto jemnou sieťou (s vláknami pod 1 mikrometer) takmer neinteraguje a voľne ňou prechádza. (Elektromagnetické vlny sa odrážajú a rozptyľujú na časticiach väčších, než je dĺžka vlny). Okrem vnútornej strany výrobcovia vybavujú povrchovým pokovaním aj vonkajšiu stranu vákuových izolácií, viď ukážka priemyslovo vyrobeného panelu VIP na obr. Práca s touto izoláciou vrátane navrhovaní má odlišné pravidlá. Najvýznamnejšie, a tiež neobvyklé je, že tepelný odpor tejto izolácie takmer nezávisí na jej hrúbke. To jednoznačne svedčí o tom, že v izolácií bola potlačená tepelná vodivosť daná štatistickým pohybom a vibráciami hmotných častíc, tj. molekúl plynov alebo atómov v kryštalických mriežkach alebo molekulárnych reťazcoch a dominuje prechod tepla sálaním. Aj ten je ale vďaka hliníkom pokovanému obalu aerogelovej izolácie silno obmedzený. Inými slovami, aj keď je materiál priezračný pre tepelné žiarenie, reflexné okraje dosky toto žiarenie odrážajú späť do aerogelovej izolácie, bez toho, aby energia žiarenia unikala do okolia izolácie. Tok tepla skrz izoláciu je možné tak jednoducho popísať ako zdieľanie sálavého tepla medzi rovnobežnými doskami s veľmi vysokou reflexiou (=nízkou emisivitou); energia tepelného žiarenia neuniká von (presnejšie: len veľmi málo) a relatívne obrovský tepelný odpor tejto izolácie nezávisí na vzdialenosti dosiek, tzn. hrúbke izolácie. Súčiniteľ tepelnej vodivosti najlepších vákuových panelov dosahuje hodnoty λ = 0,004 až λ = 0,005 W/(m.K). Výrobu tohto materiálu najviac rozvinula nemecká firma Wacker Chemie, najväčšími súčasnými výrobcami sú va-Q-tec AG, Porextherm Dämmstoffe GmbH, VARIOTEC GmbH & Co.
Výber optimálnej hrúbky izolácie
Výber optimálnej hrúbky izolácie si vyžaduje podrobnú energetickú a ekonomickú analýzu. Hrúbka a typ tepelnej izolácie vonkajších stien závisí okrem iného od typu materiálu konštrukcie steny, klimatickej zóny a orientácie budovy vo vzťahu ku svetovým stranám, času vykurovania a chladenia a rýchlosti vetra. a smer. Zvlášť dôležitý je výber vhodného typu izolačného materiálu a určenie optimálnej hrúbky izolácie.
Najbežnejšie používané izolačné materiály vo svete sú: penový polystyrén, extrudovaný polystyrén, minerálna vlna, sklená vata, penový polyuretán, perlit a penový polyvinylchlorid.
Parametre pre ekonomické posúdenie tepelnej izolácie stien sú najčastejšie SPBT - Simple Payback Period a LCC - Life Cycle Cost zariadenia. Expandovaný polystyrén je najekonomickejší izolačný materiál.
Podľa [1], ak vezmeme do úvahy rôzne orientácie, farby fasádnych povrchov, izolačné materiály a klímu, je optimálna hrúbka tepelnej izolácie v Číne od 5,3 do 23,6 cm a doby návratnosti od 1,9 do 4,7 roka. Výsledky analýzy ekonomickej efektívnosti použitia izolačných materiálov však ukazujú, že penový polystyrén je najhospodárnejším izolačným materiálom spomedzi piatich (penový polystyrén, extrudovaný polystyrén, penový polyuretán, perlit, penový polyvinylchlorid) testovaných typov tepelných izolácie, pretože z nej zhotovená stenová tepelná izolácia sa vyznačovala najnižšími nákladmi v životnom cykle a najnižšou dobou návratnosti.
Práca [2] zase ukazuje výsledky, ktoré ukazujú, že v najteplejšej zóne Turecka je použitie izolácie v stenách budov dôležitejšie v prípade úspor energie v procese chladenia ako v procese vykurovania. Pri zohľadnení úspor energie v procese chladenia sa optimálna hrúbka izolácie pohybuje od 3,2 do 3,8 cm a doba návratnosti je od 3,39 do 3,81 roka. V prípade kritéria úspory energie na vykurovanie sa však optimálna hrúbka izolácie pohybuje od 1,6 do 2,7 cm a doby návratnosti od 4,15 do 5,47 roka. Pre Atény je však optimálna hrúbka izolácie od 7,1 cm do 10,1 cm.
V chladnom a miernom podnebí (Švédsko, Poľsko) sú optimálne hodnoty hrúbky tepelnej izolácie nad 20 cm minerálnej vlny alebo polystyrénu. Polystyrénové dosky vďaka svojim funkčným vlastnostiam: vysoká izolácia a minimálna hmotnosť nespôsobujú dodatočné zaťaženie stien, čo je pri 30 cm hrubej izolácii veľmi dôležité. Dosky z minerálnej vlny však majú veľmi dobré protipožiarne vlastnosti, pretože sú nehorľavé.
Ďalšie pozitívne účinky tepelnej izolácie
Ďalším pozitívnym efektom použitia tepelnej izolácie je zlepšenie akustickej klímy vnútorných priestorov budovy. Ide o dodatočnú vlastnosť vyplývajúcu z vysokých akustickoizolačných vlastností tepelnoizolačných materiálov.
Základné požiadavky na tepelnú izoláciu
Aby bola izolácia plne účinná, mala by spĺňať aspoň základné požiadavky, medzi ktoré patria:
- tepelná účinnosť v závislosti od vlastností použitých materiálov (nízky súčiniteľ tepelnej vodivosti),
- stálosť tepelných vlastností v čase,
- nezávislosť tepelných vlastností od geografickej polohy,
- nízky obsah vlhkosti a nízka schopnosť absorbovať ju z prostredia,
- jednoduchosť získania vákua (to platí pre vláknité aj porézne materiály),
- odolnosť voči rýchlym zmenám teploty,
- neškodnosť pre človeka,
- šetrné k životnému prostrediu.
Aby však izolačná vrstva trvalo plnila svoju úlohu, musí byť dostatočne chránená proti negatívnym vplyvom vonkajších mechanických faktorov a vlhkosti. Najčastejšie je takouto ochranou tenkovrstvová omietka alebo rôzne druhy obkladov, od kameňa až po kov a kompozit.
Ako si vybrať najlepšiu izoláciu pre váš domov | Rekonštrukcia domu svojpomocne
