Čím zateplit dům: polystyren nebo vata?
V čem se izolanty liší?
Jaký materiál pro zateplení fasády bytového či rodinného domu zvolit? Nejčastější volbou je minerální vata anebo polystyren (EPS). Jaký je v těchto izolantech rozdíl a podle čeho zateplení vybírat?
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 se jedná o izolační materiály srovnatelné, ale v některých vlastnostech se liší výrazně.
INFOBOX: Odpovědi na nejčastější otázky: čím nejlépe zateplit rodinný dům nebo bytový dům? Čím zateplit chatu, starý dům či jak zateplit jakoukoli zeď zvenku? Čím zateplit severní zeď domu? Čím zateplit dřevostavby nebo překlad nad oknem? Čím zateplit z požárního hlediska? Má smysl foukaná izolace: vata nebo celulóza? Jak levně a kvalitně zateplit bytovku? Co lépe tlumí vibrace a hluk: polystyren nebo minerální vata?
Fasádní vata a nebo polystyren? V řadě parametrů se jedná o izolační materiály srovnatelné, ale v některých vlastnostech se zásadně liší.
VIDEO: Jak se liší minerální izolace od polystyrenu? V reportáži se dozvíte, jaké vlastnosti oba izolanty mají a jak se od sebe v praxi 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/m·K] a označuje se řeckým písmenem lambda [λ].
Čím nižší je hodnota tepelné vodivosti, tím lépe materiál izoluje. Tepelná vodivost minerální vaty a polystyrenu je poměrně vyrovnaná (viz tabulka níže). Lambda se pohybuje mezi 0,032-0,038 W/m·K. Z hlediska tepelněizolačních vlastností se tedy jedná o velmi podobné materiály.
Tepelná vodivost lambda [λ] minerální vaty a polystyrenu je poměrně vyrovnaná
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 difúzního odporu, tím stoupá množství vodní páry prostupující materiálem, lidově řečeno, izolant lépe dýchá.
Je proto žádoucí, aby faktor difúzního 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.
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 snižování tepelněizolačních vlastností.
Fasádní minerální izolace s μ = 1 má nejnižší difuzní odpor, takže dobře propouští vodní páry.
.jpg)
.jpg)
Minerální vata je vhodná pro zateplení novostaveb i dodatečné zateplení starších bytových domů: cihlových i panelových. Díky dobré paropropustnosti je vhodná i pro rekonstrukce.
Protipožární vlastnosti
Pokud je fasáda z hořlavých materiálů, požár se může po fasádě budovy šířit velmi rychle. Proto je třeba věnovat hořlavosti, respektive třídě reakce na oheň, maximální pozornost. Obzvlášť pak v interiéru stavby je důležité vybírat nehořlavé materiály. Největším zabijákem není samotný oheň, ale jedovatý kouř, který produkují umělé izolační materiály.
Minerální vata patří do třídy reakce na oheň A1 nebo A2, tedy mezi nehořlavé materiály: nepřispívají k růstu požáru a vývoji kouře.
Fasádní polystyren patří do třídy E, tedy mezi hořlavé výrobky. Certifikovaný systém ETICS s EPS může být klasifikovaný do lepší třídy reakce na oheň B.
Fasádní polystyren patří do třídy E, tedy mezi hořlavé výrobky, které značně přispívají k vývoji požáru. Z protipožárních důvodů se do polystyrenu přidávají zpomalovače (retardéry) hoření, aby byly tzv. samozhášivé. Ale 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.
Certifikovaný systém ETICS s EPS, který je opatřený povrchovou vrstvou (omítkou) lze pak klasifikovat do třídy reakce na oheň B.
Minerální vata oproti tomu patří do třídy reakce na oheň A1 nebo A2, tedy mezi nehořlavé materiály, které nepřispívají k růstu požáru a vývoji kouře. Tuto vlastnost má díky svému anorganickému původu: vyrábí se z kamene nebo skla a jsou proto přirozeně nehořlavé.
Výhradně fasádní minerální vata se proto musí ze zákona používat pro zateplení budov s výškou nad 22,5 m požární výšky. U budov s požární výškou v rozmezí 12 – 22,5 m se musí aplikovat protipožární pásy z minerální izolace. Budovy do 12 m požární výšky musí mít zabezpečený alespoň sokl zateplovacího systému.
Nehořlavé zateplení z minerální vaty se používá například i na domovech seniorů, nemocnicích, nebo školkách.
Výhradně fasádní minerální vata se proto musí ze zákona používat pro zateplení budov s výškou nad 22,5 m požární výšky. V případě nižších budov se musí aplikovat alespoň protipožární pásy z minerální vaty.
Mechanické vlastnosti polystyrenu
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). Při vystavení slunci během jeho aplikace 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). 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(viz pozn). 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 barvy, které polystyren rozpouští (viz pozn).
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 (viz pozn).
VIDEO: Mezi lidmi se šíří řada mýtů a pověr ohledně fyzikálních vlastností minerální vaty, která patří mezi velmi rozšířené izolační materiály. S odborníky jsme probrali ty nejčastější.
Mechanické vlastnosti minerální vaty
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.
Suroviny se taví za vysoké teploty v peci, ve kterého tavenina vytéká na rozvlákňovací stroje. Smíchávají se s připraveným recyklátem z minerálních vláken pojeným cementovým pojivem, případně ještě impregnační (hydrofobní) prostředky, které zajistí vyšší stabilitu a odolnost vláken proti vodě.
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.
Minerální izolace je přírodního původu, vyrábí se ze skla a vyvřelých hornin: diabasu, čediče a dolomitu.
Skelná a kamenná vata jsou velmi podobné produkty, co do vlastností se liší minimálně. Kamenná vlna se obyčejně dodává formou izolačních desek. Skelná vata se nejčastěji dodává srolovaná v rolích.
Kamenná a skelná vata je oproti polystyrenu těžší a hutnější, je tvarově stabilní, lze 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 vyrábí z polystyrenu.
Od vyšší objemové hmotnosti minerální vaty se pak odvíjí i její lepší akustické vlastnosti: vata výborně pohlcuje a tlumí hluk z ulice. To je unikátní vlastnost minerální vaty: efektivně brání průniku hluku z venčí 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 pohledů, příček a podlah.
Fasáda zateplaná 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, protože 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.
Vlákna vaty jsou nehořlavá a nemění svoji strukturu ani a je naprosto odolná vůči UV záření. Vatu tedy není třeba aplikaci chránit před sluncem tak jako v případě polystyrenu. Minerální vata odolává i chemickým látkám.
Struktura vláken minerální vaty odolná vůči ohni: drží svůj tvar při vystavení vyšším teplotám či požáru. Nedochází tak k rozpadu materiálu i v případě, kdy vlivem požáru vyhoří pojivo. Minerální izolace je proto aplikována všude tam, kde je třeba zbránit možnému šíření požáru, a to zejména u výškových budov.
Minerální vata na fasádě zlepšuje její akustické vlastnosti o 2 dB. Polystyren je naopak o 4dB zhoršuje.
Minerální vata se snadno skladuje, stačí ji překrýt plachtou. Dodává se jako hydrofobizovaná, tedy odpuzující vodu, le ji tedy bez obav aplikovat i za vlhkého počasí.
Minerální vata se dodává hydrofobizovaná, tedy odpuzující vodu. Schopnost propouštět vodu je ale výhodná z hlediska propustnosti par z interiéru. Případné navlhnutí vaty v průběhu zateplení nevadí, voda se ze struktury materiálu snadno vypaří.
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.
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. Díky vyšší hmotnosti není třeba minerální izolaci při skladování zjišťovat proti větru.
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.
Vzorová kalkulace na metr čtvereční zateplovacího systému z polystyrenu a minerální vaty. Ceny dle skutečnosti z 8/2021.
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 polystyrenu 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.
Pokud se rozhodnete pro váš projekt vybrat minerální izolaci, je to výborná volba. Minerální vata zajistí tepelný komfort a bezpečí rodinného či bytového domu po mnoho generací.
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.
.jpg)
Poznámky:
1) Odolnost EPS vůči UV záření a vlastnosti EPS: https://epscr.cz/stavebnictvi/kvalita-eps/ a https://epscr.cz/obaly/vlastnosti-a-funkcnost/
2) 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
3) Degradace (sublimace) EPS během vyšších teplot: https://www.vutbr.cz/www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=168115