Tepelná Izolácia

Podľa noriem ISO a CEN, aby bol materiál definovaný ako tepelná izolácia, musí byť jeho súčiniteľ tepelnej vodivosti (λ) nižší ako 0,065 W/m.K. Čím nižšia je hodnota tepelnej vodivosti materiálu, tým vyšší je odpor výmeny tepla. Výpočty hodnôt výmeny tepla (λh) v norme TS 825 (Turecká norma) sú pre hodnoty výmeny tepla určené pri teplote 23°C a relatívnej vlhkosti 80%.

Dôležitým faktorom pri hodnotení tepelnoizolačných materiálov je ich paropriepustnosť, ktorá môže byť vyjadrená napríklad hodnotou difúzného odporu vodnej pary (μ).

Vodná para vo vnútri budovy môže poškodiť jej kvalitu obytnosti. Vzhľadom na rozdiely v parciálnych tlakoch sa para pohybuje rovnakým smerom ako teplo, prechádza pórmi konštrukčých prvkov a snaží sa dostať do vonkajšieho prostredia. Pri prechode pary konštrukciou v prípade nasýtenia alebo kontaktu s povrchom s nižšou teplotou, časť pary kondenzuje. Táto kondenzovaná voda poškodzuje konštrukciu, porušuje betón a výstuž. Toto je potrebné vziať do úvahy pri výbere a výpočte hrúbky tepelnoizolačného materiálu.

 

Table 1 – Thermal conductivity calculation values of various building materials

Materiál	Hodnota šúčiniteľa tepelnej vodivosti (λ) W/(m.K)
Kovy	35,0 – 384,0
Železobetón	2,20-2,50
Betón	1,65-2,10
Tehly	0,19 – 1,40
Pórobetón	0,11 – 0,29
Vlny, EPS, XPS, polyuretánová и polyizokyanurátová pena	0,020- 0,045

 

Table 2 – Water vapor diffusion resistance factors of various building materials

Materiál	Faktor difuzného odporu vodnej pary (μ), [-]
Sklená a kamenná vlna	1,0
EPS	20-100
XPS	80-250
Polymérbytumenové fólie	20.000
Polyetylénová fólia	80.000
Sklo	1.000.000
Kovy	1.000.000

 

Extrudovaný polystyrén (XPS)

Ide o materiál získaný vypeňovaním a extrudovaním surového polystyrénu. XPS má homogénnu, uzavretú bunkovú štruktúru. Vyrába sa vo forme dosiek a používa sa na tepelnú izoláciu. Dosky môžu mať hladký alebo drsný povrch. Jeho hustota je minimálne 25 kg/m³. Súčiniteľ tepelnej vodivosti: 0,030-0,040 W/m.K. Trieda reakcie na oheň: D, E.

 

 

 

 

Expandovaný polystyrén (EPS)

Získava sa expandovaním malých perličiek polystyrénu. Vyrába sa v uzavretej blokovej forme v podobe blokov vytvorením vákua a naparením expandovaných perličiek vodnou parou pri určitej teplote, pri ktorej sa perličky zlepia a vytvoria kompaktný blok. Následne sa bloky narežú na dosky s požadovanou hrúbkou. Aby sa EPS dosky mohli používať na fasádnu tepelnú izoláciu, musia spĺňať určité pevnostné parametre a mať určité vlastnosti. Obvykle sa to dosahuje pri hustote materiálu v rozmedzí 15 až 25 kg/m³. Ako konečný výrobok obsahujú EPS dosky cca 98% vzduchu a 2% polystyrénu. Súčiniteľ tepelnej vodivosti sa pohybuje v rozmedzí 0,031 až 0,041 W/m.K. Trieda reakcie na oheň výrobkov: Е (vo veľmi zriadkavých prípadoch je možní dosiahnuť triedu D).

 

 

 

 

Sklená vlna/vata

Materiál s otvorenými pórmi, ktorý sa vyrába z roztaveného kremičitého piesku pri teplotách 1200 až 1250°C pod vysokým tlakom. Tavenina prechádza tryskami, aby sa zmenila na vlákna. Vyrába sa s rôznou hustotou (14 až 100 kg/m³) vo forme diek, dosiek alebo zvitkov bez alebo s  kašírovaním. Súčiniteľ tepelnej vodivosti je cca 0,035 až 0,050 W/m.K. Trieda reakcie na oheň sklenej vlny: А1 alebo А2.

 

 

 

 

 

Kamenná vlna

Materiál s otvorenými pórmi, ktorý sa vyrába z lisovaných čadičových alebo diabasových hornín pri teplotách 1350 až 1400°C, ktoré sa preosievajú cez sitá, aby sa vytvorili vlákna. Vyrába sa a rôznou hustotou (30 až 200 kg/m³) vo forme deky, dosiek alebo zvitkov bez alebo s kašírovaním jedného alebo oboch povrchov. Súčiniteľ tepelnej vodivosti je cca 0,035-0,050 W/m.K. Trieda reakcie na oheň kamennej vlny: А1 alebo А2.

 

 

 

 

 

Tvrdá polyuretánová pena (PUR)

Polyuretánové peny obsahujú kombináciu polyolovej zložky a izokyanátu vo vhodnom pomere a nadúvadlo. Polyuretán môže v kvapalnom stave napučať až stonásobok svojho objemu. Súčiniteľ tepelnej vodivosti sa pohybuje v rozmedzí 0,025 až 0,040 W/m.K. Trieda reakcie na oheň môže byť D, E, F.

 

 

 

 

 

 

Penové sklo (CG)

Penové sklo sa vyrávaba zo zberového skla a spolu s minerálnym aktivátorom sa vloží do pece, v ktorej sa táto zmes zohreje na 510°C. V dôsledku spenenia materiálu sa zmes roztiahne a naplní pec. Hustota materiálu sa pohybuje v rozmedzí 100 až 150 kg/m3. Súčiniteľ tepelnej vodivosti je cca 0,045 až 0,060 W/m.K. Trieda reakcie na oheň: А.

 

 

 

 

 

 

 

Kroky pri realizácii vonkajšieho tepelnoizolačného systému v kombinácii s omietkovým náterom:

1. Kontrola a príprava podložia

• Podložie musí byť dobre vyrovnané (maximálne odchýlky od roviny 1-2 cm);
• Staré, zvetrané omietky alebo vyduté úseky je potrebné odstrániť a „zaplátať“;
• Fasáda musí byť vyčistená a zbavená prachu;
• Je potrebné skontrolovať vlhosť a absorpciu vody;
• V prípade novej výstavby je možné systém lepiť priamo na murivo;
• Pred začatím montáže tepelnoizolačného systému je potrebné ukončiť všetky mokré procesy vo vnútri budovy, dokončiť strešnú konštrukciu (hydroizolačné práce) a namontovať okenné a dverné rámy a zárubne.

2. Prilepenie tepelnoizolačných dosiek

• Prilepovanie sa vykonáva zdola smerom hore (od úrovne vrchej hrany sokla), vodorovne, cez šírku fasády;
• Dosky z minerálnej vaty sa vopred pretierajú tenkou vrstvou lepiacej malty (cca 1 mm), aby sa zlepšila priľnavosť k základovej lepiacej vrstve;
• Dosky sa ukladajú striedavo tvoriac tzv. tehličku s presunutím o ½ škáry;
• Škáry medzi doskami nesmú byť predĺžením okrajov otvorov na fasáde;
• Na hranách budovy sa tiež striedavo kladú len celé alebo polovičné dosky (previazanie);
• Zarovnanie vyčnievajúcich pásov by sa malo vykonať až po spojení lepiacej malty;
• Aby sa zabránilo vytváraniu tepelných mostov, medzi doskami by nemali zostať otvorené alebo lepiacou maltou vyplnené škáry. Ak sa vytvoria, majú byť vyplnené pásmi tepelnoizolačného materiálu alebo nízkoexpanznou polyuretánovou penou;
• Lepiaca malta sa nakladá pozdĺž okraja/hrany dosiek v pruhoch so šírkou cca 5 cm a hrúbkou 1-2 cm a v strede je treba naložiť aj 3 placky priemernej veľkosti (metóda „pásovo-bodová“). Pri doskách EPS v pruhu lepiacej malty sa musí vynechať malá medzera, ktorá umožňuje vzduchu pri stlačení na stenu nerušene odísť, čím sa zabezpečí lepšie prilepenie a nivelácia. V prípade dosiek z minerálnej vaty takáto medzera nie je potrebná z dôvodu neobmedzeného prechodu vzduchu cez ne;
• Lepiaca malta nanesená na dosku musí obsiahnuť  najmenej 40% jej povrchu;
• Keď je povrch dostatočne rovný, dosky sa môžu prilepiť na hrebeň (10 mm);
• Na lepenie používajte len tepelnoizolačné dosky vhodné na pokládku na fasádu, s dobrými mechanickými vlastnosťami, paropriepustnosťou, nasiakavosťou a požiarnou odolnosťou.

 

Tepelnoizolačné dosky z expandovaného polystyrénu

 

Pokládka dosiek na fasádu (spôsob nanášania lepiacej malty – „pásovo-bodová” metóda)

 

Pokládka dosiek na fasádu (prekrývanie v rohoch; úprava okolo otvorov)

 

3. Pripevnenie tepelnoizolačných dosiek kotvami

• Dosky sú pripevňované kotvami vždy, keď:

– sa ukladajú na betónové povrchy;
– sa ukladajú na vopred omietkované povrchy;
– sú vyrobené z minerálne vaty MW-PT.

• Pripevnenie kotiev sa vykonáva podľa rozpracovanej schémy. Odporúča sa použiť 6 ks. kotiev/m² pre budovy s výškou do 50 metrov a pri rýchlosti vetra do 135 km/h;
• V rohoch a pri väčších zaťaženiach je potrebné vypočítať počet kotiev, pričom môže dosiahnuť až 10-12 ks/m²;
• Kotevnú hĺbku je potrebné zosúladiť s typom použitej kotvy a druhom nosného podložia (minimálne 25-35 mm);
• Používajte vrtáky s presným priemerom kotvy;
• Nárazové vyvŕtanie by sa malo používať len do obyčajného betónu alebo plných tehál. V prípade dierovaných tehál alebo blokov z bunkového betónu používajte vrtáky na murivo;
• Dosky z minerálnej vlny sú vŕtané hladkými vrtákmi;
• Hĺbka vyvŕtania otvoru je rovnaká ako dĺžka kolíkového klinca plus 10-15 mm;
• Pripevnenie kotiev sa záväzne vykonáva cez lepiacu vrstvu, teda cez miesta, kde je doska prilepená k stene;
• Kotvy sa pripevnia až potom, čo lepiaca malta dosiahne dostatočnú pevnosť (minimálne 24 hodín po prilepení v prípade používania lepidla na cementovej báze);
• V závislosti od typu kotvy je rozoperacia časť natĺkaná alebo naskrutkovaná. Skontrolujte, či je kotva pevne pripevnená. Pokrčené alebo zle namontované kotvy treba odstrániť a vymeniť za nové namontované vedľa pôvodných. Výsledné otvory treba vyplniť rovnakým tepelnoizolačným materiálom;
• Pri natĺkaní musí hlava kotvy mierne zapadnúť do dosky, potom ju treba zvrchu zastierkovať alebo na ňu umiestniť špecialnu krytku z rovnakého izolačného materiálu.

 

Kotvy – typy, určenie

 

Schémy pripevnenia kotiev: Т-schéma (pri doskách EPS XPS) a W-schéma (pri doskách z minerálnej vlny)

 

Dĺžka kotvy (príklad výpočtu)

 

4. Úprava nároží, škár, dodatočné vystuženie

• Polystyrénové fasádné dosky (EPS-F) vystavené priamemu slnečnému žiareniu viac ako 4-5 dní, vytvárajú na svojom povrchu vrstvu deštruktúrovaného materiálu (patina) – zožltnú, čo prekáža priľnavosti k nasledujúcej stierkovej vrstve. Tieto dosky je potrebné prebrúsiť, aby sa odstránila patina a prach;
• Brúsenie dosiek sa odporúča aj na vyhladzovanie hrán a výstupkov na povrchu;
• V prípade dosiek z minerálnej vlny sa pred nanesením základnej stierky nanesie tenká vrstva materiálu, ktorá pomôže dosiahnuť požadovanú rovinnosť;
• Používajú sa soklové profily, vonkajšie rohové profily, ukončovacie odkvapové profily, dilatačné profily a iné;
• Diagonálna výstuž (pásy sklotextilnej mriežky s rozmermi 30х50 cm) je aplikovaná pri okrajoch okenných otvorov, otvorov dverí a i., aby absorboval tangenciálne napätia v týchto zónach.

 

Rohový profil s mriežkou: profil z plastu alebo hliníka. Chráni vonkajšie nárožia fasády

 

Odkvapový profil s mriežkou (pre vonkajšiu a skrytú montáž): plastový profil. Chráni arkiery, balkóny okenné a dverové rámy pred zrážkovou vodou

 

Soklový profil s odkvapovým nosom: profil vyrobený z hliníka. Chráni oblasť sokla na fasáde pred zrážkovou vodou, keď plocha fasády vyčnieva pred povrch sokla a Odkvapová lišta s mriežkou na montáž na hliníkový soklový profil: plastový profil so samolepiacou páskou na prilepenie k hliníkovému profilu

 

Okenný profil (pre montáž na okno) s mriežkou: plastový profil s polyuretánovou páskou na zvýšenie miery voľnosti medzi tepelnou izoláciou a oknom (s možnosťou kompenzácie teplotných deformácií) a s plastovou lištou s lepiacou páskou – na ochranu okna pred znečistením počas výstavby

 

Dilatačné profily s mriežkou: plastový profil s pásom odolným voči UV-žiareniu na abrorbovanie deformácií konštrukcie medzi jedotlivými časťami budovy (do určitých hodnôt, spravidla až 5-10 cm)

 

Diagonálne pásy sklotextílnej mriežky: pre vystuženie okrajov otvorov fasády, s rozmermi 50 cm х 30 cm

 

Detail vykonania tepelnej izolácie okolo okien a dverí, keď sa vonkajší povrch zárubne a steny zhoduje

 

5. Vystužovanie omietky

• Omietku naneste pomocou zubového hladidla (zub 10 мм);
• Do nej treba vložit (integrovať) sklotextílnu mriežku, ktorá musí odolávať vznikajúcemu ťahovému namáhaniu (zabraňuje praskaniu). Rozmery sieťových otvorov sú spravida 4х4.5 až 5х5 mm. Ťažná sila musí byť minimálne 2000 N/cm²;
• Mriežku ponorte smerom zhora dolu v zvislých pásoch a vyhlaďte ju. Susediace pásy mriežky zakladajte jeden cez druhý na šírku minimálne 10 cm;
• Mriežku pritlačte tak, aby cez ňu omietka prerazila a následne povrch vyrovnajte. V prípade potreby pridajte dodatočné množstvo omietky;
• Mriežka musí zostať v strede alebo vo vonkajšej tretine výstužnej omietkovej vrstvy. Povrch výstužnej vrstvy musí byť hladký a rovný, mriežka nesmie byť viditeľná;
• Takto pripravený podklad nechajte vyschnúť 5 až 7 dní v závislosti od poveternostných podmienok.

 

Sklotextílna výstužná mreižka (ponorí sa do omietky)

6. Nanášanie predbežného základného náteru a vrchnej vrstvy – pastovitá omietka

• Základný náter sa obvykle nanáša minimálne 24 hodín pred nanesením omietky. Jeho cieľom je vyrovnať nasiakavosť podkladu, viazať prípadné čiastočky prachu, ktoré zostanú na povrchu a takto zvýšiť priľnavosť omietky k stierkovej vrstve;
• Aby sa zvýšila mechanická pevnosť náteru proti krupobitiu a iným mechanickým vplyvom je minimálna hrúbka pastovitej omietky 1.5 mm. Maximálne hrúbky sa líšia a dosahujú 3 mm a viac. Omeitky sa okrem zrnitosti líšia aj svojou štruktúrou (v praci sa najčastejšie aplikujú tzv. škrabané a zatierané štruktúry);
• Hlavnými vlastnosťami vrchnej vrstvy sú: 1) byť pevné a elastické, 2) odpudzovať vodu, 3) udržiavať si stabilitu v priebehu času a vyhovovať požiadavkám harmonizovaných európskych noriem / príručiek;
• Pastovité omietky treba nanášať nerezovým hladidlom v hrúbke rovnajúcej sa približne  priemeru najväčších zŕn a následne štruktúrovať plastovým hladidlom;
• Pracujte rovnomerne, bez prerušenia od hrany k hrane (respektíve do vnútorného rohu) fasády;
• Aby sa predišlo prípadným defektom, je potrebné brať do úvahy poveternostné podmienky (priame slnečné žiarenie, dážď, vietor, vysoká vlhkosť vzduchu, nízke teploty) ako počas aplikácie, tak aj v priebehu prvých 2-3 dní po nej.

 

Nanášanie základného náteru na výstužnú omietku (vykonáva sa až po úplnom vyschnutí omietky)

Nanášanie (pomocou kovového hladidla) a štruktúrovanie (pomocou plastového hladidla) tenkovrstevnej omietky