V rámci celosvetového zvyšovania cien energií sa stále väčšia pozornosť obracia na znižovanie ich spotreby. Jednou z najefektívnejších ciest je používanie tepelných izolácií. Bolo preukázané, že zatepľovaním budov je možné znížiť spotrebu energie na vykurovanie až o 60 %, u nízkoenergetických rodinných domov a pasívnych rodinných domov až o 90 % oproti existujúcej výstavbe. Straty tepla nezaizolovanou alebo nedostatočne izolovanou strešnou konštrukciou a cez obvodové steny predstavuje v rodinných domoch v priemere až 30% z celkových tepelných strát a únikov z domu.
Súčasným trendom posledných rokov je zmierniť náklady potrebné na vykurovanie domov. Zateplením stavby sa to dosiahne pomerne ľahko a preto zatepľuje veľa ľudí.
Kľúčové parametre tepelnej izolácie: λ a R
Pri požiadavke na tepelno izolačnú schopnosť je dôležité sledovat dva parametre, súčiniteľ tepelnej vodivosti λ a tepelný odpor R. Tepelný odpor udáva mieru odporu proti prenikaniu tepla. Čím vyšší je tepelný odpor materiálu alebo konštrukcie, tým pomalšie teplo prechádza. Veličina λ je dôležité kritérium na porovnávanie kvality tepelných izolácií, čiže tepelenj vodivosti materiálov. Udáva, ako materiál vedie teplo.
Zvýšenie tepelného odporu dosiahneme výberom produktu s nižším súčiniteľom tepelnej vodivosti λ a zvýšením hrúbky tepelnej izolácie. Vplyv tepelnej izolácie je výrazný a možno ho matematicky odvodiť. V prípade výpočtu je dôležité dosiahnutie čo najnižšej hodnoty súčiniteľa prechodu tepla U [W.m-2.K-1]. Rôzne druhy izolácií majú odlišné tepelnoizolačné vlastnosti, preto na dosiahnutie rovnakého efektu potrebujete rôznu hrúbku izolácie.
Optimálnym riešením je vytvorenie súvislej tepelno-izolačnej obálky budovy bez tepelných mostov. Táto požiadavka sa týka nielen strechy a stien, ale samozrejme aj konštrukcií v styku so zeminou, akými sú oblasť soklov, suterénnej steny a podlahy, prípadne základovej dosky.
Materiály Isover: Vlastnosti a ekologické aspekty
Použitie izolačných materiálov z minerálnych vlákien Isover je z hľadiska vytvorenia tepelnej pohody vnútorného prostredia a dosiahnutia minimálnych tepelných strát správnou voľbou pri návrhu skladby jednotlivých stavebných konštrukcií. Vďaka minimálnemu difúznemu odporu izolácia Isover z minerálnych vlákien nebráni prirodzenému pohybu vodnej pary. Minerálna vlna Isover zodpovedá všetkým požiadavkám, ktoré kladie moderné bývanie na tepelné izolácie.
Izolačné materiály Isover sú nehorľavé a v prípade vzniku požiaru nedochádza k rozvoju a šíreniu plameňa na ich povrchu a vytváraniu toxických splodín. V tomto prípade odporúčame použitie izolácií zo sklenej vaty a kamennej vlny, pri vyšších nárokoch na požiarnu odolnosť najmä izolanty z kamennej vlny s vyššou objemovou hmotnosťou.
Celosvetová snaha o znižovanie emisií CO2 význam kvalitnej izolácie znásobila. Zateplený objekt vykazuje menšiu spotrebu tepla na vykurovanie. Každá čadičová a sklené vaty (Isover) má pôvod z prakticky nevyčerpateľných prírodných surovín. Šetrná výroba s podielom recyklovaného materiálu je realizovaná podľa najprísnejších európskych noriem. Výsledné produkty je možné opakovane použiť a sú taktiež ľahko recyklovateľné. Uvedené vlastnosti umožňujú klasifikovať tieto výrobky ako ekologicky absolútne zdravotne nezávadné pre ľudský organizmus, t.j. 100% BIO.
Aplikácia izolácie Isover pre akustickú pohodu
Pôjde iba o zabráneniu únikom tepla, alebo tiež o zlepšenie akustiky či požiarnej bezpečnosti? Ako sa chrániť pred hlukom? Týka sa to najmä podláh, priečok, podhľadov i stien. Odporúčame vyberať izolácii so sklených a kamenných vlákien, v prípade krokového útlmu podláh sú vhodné aj špeciálne elastifikované podlahové polystyrény. Nová publikácia Saint-Gobain pre akustiku poskytuje základné informácie o tom, čo je zvuk, akustika a ako sa prejavuje hladina akustického tlaku v dB pri zdravom a poškodenom sluchu a aké základné parametre vplývajú na „akustickú pohodu“. Veľmi dobrá absorpčná schopnosť vláknitých materiálov vložených v dutinách konštrukcií zvyšuje akustickú pohodu vnútri objektu, tzn. Saint-Gobain prináša riešenia pre všetky typy budov. Hodnotenie akustických vlastností zatepľovacích systémov ETICS je v ČR zatiaľ veľkou novinkou, napriek tomu, že nedodržanie akustických vlastností konštrukcií patrí medzi najčastejšie podnety sťažností obyvateľov bytových stavieb.
Izolácia šikmých striech so Skladbou FIT od Isover
Skladba FIT predstavuje riešenie tepelnej izolácie dvojplášťovej šikmej strechy, bez záklopu (alebo so záklopom), so skladanou strešnou krytinou. Nosná konštrukcia je tvorená napr. väzníkmi alebo zložitou priehradovou konštrukciou, kde je montáž štandardného zateplenia z dôvodu nedostatku priestoru veľmi zložitá. Systém je vhodný pre novostavby aj rekonštrukcie.
Výhody a komponenty Skladby FIT
Medzi hlavné výhody zateplenia šikmej strechy Skladbou FIT patrí ochrana izolácie pred jemným naviatym snehom a vodou z exteriéru, ktorú vytvára kontaktná, difúzne otvorená poistná hydroizolácia Tyvek Soft Antireflex. Tepelná izolácia Isover InsulFit v potrebnej hrúbke sa strojovo fúka do konštrukcie, pričom sa môže kombinovať napr. s rolovanou izoláciou Isover UNIROL PROFI. Hrúbka vrstvy fúkanej izolácie sa pohybuje okolo 40-50 cm.
Klímamembrána Isover VARIO® KM Duplex UV alebo Isover VARIO® Xtra zabezpečuje ochranu tepelnej izolácie pred vlhkosťou z interiéru a zároveň slúži na uvoľnenie zabudovanej vlhkosti v drevenej konštrukcii strechy. Skladba FIT sa vyznačuje vynikajúcim pomerom rýchlosť montáže/kvalita, vynikajúcimi zvukovoizolačnými vlastnosťami - index vzduchovej nepriezvučnosti strechy Rw > 52 dB.
Pri návrhu musí projektant zvážiť odvetranie nepochôdznej povaly. Ak je navrhnuté odvetranie, je nutné správne navrhnúť prívod aj odvod vzduchu, aby sa zamedzilo prúdeniu exteriérového vzduchu do fúkanej izolácie a v prípade odvodu vzduchu, aby nedochádzalo ku zatečeniu zrážkovej vody.
Fúkaná izolácia Isover
Popis skladby FIT pre zateplenie šikmej strechy:
- Betónová krytina40 mm
- Strešné latovanie60 mm
- Kontralatovanie
- Poistná hydroizolácia TYVEK SOFT ANTIREFLEX
- Povala - vzduchová medzera450 mm
- Fúkaná tepelná izolácia Isover InsulFit medzi a pod väzníkmi
- Klímamembrána Isover VARIO® XtraSafe15 mm
- Sadrokartónová doska Rigips
Materiály Isover pre izoláciu šikmej strechy Skladboa FIT. Pozn.: Vo výpočte nebolo počítané so zhoršením tepelného odporu konštrukcie vplyvom drevených krokiev. V závislosti od šírky krokiev a ich hustote môže byť zhoršenie tepelného odporu R od 1,0 do 2,0 m2.K/W.
Výsledky výpočtov a preukázaná efektivita
Pre ilustráciu efektivity Skladby FIT uvádzame výsledky výpočtov použitých materiálov:
- Vonkajšia výpočtová teplota θe: -13,90 °C
- Teplota povrchu konštrukcie θsi: 19,67 °C
- Súčiniteľ prechodu tepla U: 0,098 W/(m².K)
- Difúzny odpor konštrukcie: 39,051 x 109 m/s
- Tepelný odpor konštrukcie R10,071 m².K/W
- Normalizovaná hodnota Un: (konštrukcia vyhovuje cieľovej hodnote Ur3)0,1 W/(m².K)
- Maximálna hodnota Umax:(konštrukcia vyhovuje maximálnej hodnote Umax)0,3 W/(m².K)
Overenie vplyvu tepelných mostov na povrchovú teplotu
Minimálna vnútorná povrchová teplota pre teplotu interiéru 20 °C a exteriérovú teplotu -13,9 °C je 19,67 °C. Podľa normy STN 730540:3 nadobúda kritická povrchová teplota na vznik plesní pri relatívnej vlhkosti vzduchu 50 % hodnotu 12,6°C, čo je výrazne menej ako 19,7°C, z toho vyplýva, že konštrukčný detail je veľmi dobre zaizolovaný a nehrozí vznik plesní na vnútornom povrchu strechy.
Z hľadiska ochrany pred prehrievaním sa musí čas medzi maximálnou teplotou na vonkajšom povrchu strechy a maximálnou teplotou na vnútornom povrchu pohybovať v rozmedzí min. 5 až 10 hodín. Pri skladbe FIT predstavuje spomínaný čas tzv.fázový posun hodnotu 8 hodín. Tento čas bol stanovený výpočtom pre samotnú tepelnú izoláciu bez vplyvu ostatných vrstiev skladby strešného plášťa.
Priestorové požiadavky a difúzna schéma
Skladba FIT pri dodržaní odporúčaných tepelnotechnických parametrov si vyžaduje hrúbku izolácie 45 cm, čím kladie zvýšené nároky na priestor v porovnaní so skladbou BASIC o 3 cm, v porovnaní so skladbou PROFI o 9 cm viac. V skladbe strechy neklesá krivka čiastkového tlaku vodnej pary pod krivku nasýteného čiastkového tlaku nasýtenej vodnej pary, inými slovami, v konštrukcii nedochádza ku kondenzácii vodnej pary.
Riešenia pre ploché strechy: Isover LAM 50
Isover LAM 50 λ 0,041 izolačné dosky tepelná izolácia jednoplášťových plochých striech sú veľkoformátové strešné lamely vyrobené z kamennej (čadičovej) minerálnej vlny, ktorých výroba je založená na metóde rozvlákňovania taveniny zmesi hornín, recyklátu a ďalších prísad. Vytvorené minerálne vlákna sa v rámci výrobnej linky spracujú do finálneho tvaru veľkoformátových lamiel.
Veľkoplošné strešné lamely Isover LAM 50 dokážu plne nahradiť dosky v spodnej vrstve strešného súvrstvia. Sú určené pre tepelnú, zvukovú a protipožiarnu izoláciu jednoplášťových plochých striech. Vďaka svojim unikátnym vlastnostiam spĺňajú všetky dôležité technické parametre aj pri výrazne nižších hmotnostiach. Používajú sa výhradne ako spodná vrstva minerálneho súvrstvia, napr. pod dosky Isover S alebo Isover S-i. Dosky sa pokladajú na parozábranu, nosnú konštrukciu alebo na spádový systém. Ten je možné vytvoriť zo spádových dosiek Isover SD alebo dvojspádových klinov Isover DK v sklone až 15 %.
Logistika a skladovanie
Izolačné dosky Isover LAM 50 sú balené do PE fólie a dodávajú sa v paletovanom balení. Izolačné dosky musia byť prepravované v krytých dopravných prostriedkoch tak, aby bolo vylúčené ich navlhnutie resp. iné znehodnotenie. Paletovaný materiál s neporušeným balením môže byť skladovaný vo vonkajších priestoroch, po rozbalení palety musia byť izolačné dosky skladované v krytých a suchých priestoroch.
Izolácia ďalších častí budovy
Pôjde iba o výplňovú „hmotu“, alebo musí napr. okrem strechy izolácia pokrývať aj kontaktné fasády alebo odvetrané fasády, priečky a predsadené steny, podlahu či ide o zateplenie sokla? Penový polystyrén patrí medzi najpoužívanejšie izolačné materiály. V podlahách je možné použitie expandovaného polystyrénu alebo minerálnejvlny (tvrdenej).
Vo väčšine prípadov môžeme použiť Isover EPS PERIMETER alebo Isover SOKLOVÁ DOSKA. V niektorých prípadoch je možné použitie kombinácie polystyrénu a kamennej vlny, napr. v prípade plochých striech s požiadavkou na 30 min. Úsporným riešením pri zachovaní tepelne izolačných, odkladových i pochozích vlastností pôdy je kombinácia minerálnej vaty a EPS. Reakciou na nové požiadavky bol aj vývoj účinnejších izolantov - typickým príkladom sú grafitové izolačné materiály Isover EPS GreyWall a Isover EPS GreyWall PLUS so zvýšeným izolačným účinkom.
Vplyv reflexných parozábran
Aby stavba bola kvalitne vykonaná je treba použiť aj parozábranu, na trhu je ich veľa. Zamerajme sa ale práve na vplyv reflexných parozábran, keďže sa možno stretnúť na trhu s celým radom informácií, ktoré sú často rozporuplné a v mnohých prípadoch aj mylne vykladané. Napríklad už spomínaný vplyv reflexie. Reflexné povrchy majú vysokú reflexiu (definuje koľko percent žiarenia sa odrazí) a malú emisivitu (definuje koľko percent sa vyžiari, úplná minima sa pohybujú na hranici 0,017 čo je 1,7%).
Za reflexné materiály možno teda označiť tie materiály, ktoré svojou reflexnou vrstvou dokážu významne odrážať teplo a tým znižovať súčiniteľ tepelnej vodivosti vzduchovej medzery susediace s reflexnou vrstvou v súlade s STN EN ISO 6946. Ako modelový príklad možno použiť predošlú konštrukciu s tým, že tepelnú izoláciu pod parozábranou nahradíme uzavretou vzduchovou medzerou a použijeme reflexnú parozábranu.
Výsledný súčiniteľ prestupu tepla vo zvolenej skladby je U = 0,146 W.m-2.K-1, čo vyhovuje odporúčanej hodnote. Výsledný súčiniteľ prestupu tepla vo zvolenej skladbe je U = 0,153 W.m-2.K-1, čo vyhovie odporúčanej hodnote. Celková hr. tepelnej izolácie v tomto prípade je 250 mm a je použitá parozábrana bez reflexie (resp. Vplyv reflexnej parozábrany oproti parozábrane klasickej zlepšuje tepelno-izolačné vlastnosti konštrukcie takmer o 5 % (prepočítané na hr.
Normy a programy podpory zateplenia
Nové európske normy a ďalšie predpisy kladú dôraz na účinné tepelné izolácie vo výrazne zvýšených hrúbkach. Dnešné stavby sú navrhované obvykle v energetickej triede C, čo znamená minimálny štandard a každoročne vysoké náklady na prevádzku.
K správnej odpovedi nám môžu pomôcť požiadavky z normy STN 73 0540-2, kde odporúčaná hodnota súčiniteľa prestupu tepla UN≤0,16 Wm-2.K-1 je najnižšia práve pre strechy (Strecha plochá a šikmá so sklonom do 45 ° vrátane). Napríklad, výsledný súčiniteľ prestupu tepla vo zvolenej skladbe je U = 0,136 W.m-2.K-1, čo vyhovuje odporúčanej hodnote.
Odporúčané hrúbky izolácie podľa noriem
V nových európskych normách a ďalších predpisoch sa tak stretávame s účinnými tepelnými izoláciami vo výrazne zvýšených hrúbkach. Níže uvedené hrúbky sú bežné pre dosiahnutie dobrej energetickej klasifikácie:
| Konštrukcia | Odporúčaná hrúbka izolácie |
|---|---|
| Podlahy | 100-300 mm |
| Steny | 100-300 mm |
| Strechy | 200-500 mm |
Poznámka: Uvedené odporúčané hrúbky tepelnej izolácie sú iba orientačné, neberú do úvahy okrajové podmienky, tepelnoizolačné vlastnosti ďalších prvkov konštrukcie a sú prepočítané na základe deklarovaných hodnôt súčiniteľa tepelnej vodivosti vybraných izolačných materiálov. Adekvátnu hrúbku izolantu pre zateplenie vybraných konštrukcií je nutné posúdiť tepelno-technickým prepočtom, napr.
Program Zelená úsporám
V súčasnej dobe sa mnohí pre zateplenie rozhodujú predovšetkým vďaka jeho výrazne vyššej ekonomickosti v súvislosti s programom Zelená úsporám. Príspevok z programu Zelená úsporám bol pomerne vysoký a netýkal sa len novostavieb, stavieb drevostavieb, ale aj rekonštrukcií ktorými sa docieli zníženie tepelnej straty budovy. A to vďaka zatepleniu stavby, ale tiež vďaka výmene okien, použitím ekonomickejšieho a zároveň aj ekologickejšieho zdroja vykurovania atď.
Aj keď predošlé výpočty boli koncipované tak, aby splnili podmienky zateplenia v rámci programu Zelená úsporám (čiastkové zateplenie - bod. A2), to jest odporúčanú hodnotu súčiniteľa prechodu tepla U [Wm-2.K-1], rozhodne stále nie sú pri štandardných konštrukciách šikmých striech pravidlom a volí sa hrúbka izolácie menšia.
