V súčasnosti existuje veľmi silný trend – znižovať spotrebu energie a to zvlášť na vykurovanie. Na dosiahnutie optimálnych hodnôt v spotrebe vzhľadom na účinnosť vykurovacích systémov je nevyhnutný kvalitný obalový plášť budovy, preto sa pri rekonštrukcii obytného alebo rodinného domu musíme zamerať predovšetkým na zateplenie obvodových stien a strechy. Zatepľovacích systémov je veľa, ale v princípe vždy ide o to isté – dosiahnuť vysoký tepelný odpor obalovej konštrukcie.

Teplo sa šíri vždy z teplejšieho do chladnejšieho prostredia, a to troma spôsobmi: vedením (najmä v pevných materiáloch), prúdením (v plynoch a kvapalinách) a sálaním (v plynoch a vo vákuu). Izolácia v obaloch budov má za cieľ, čo najviac zabrániť, aby sa teplo šírilo, to znamená, aby v zime unikalo z vykurovaných miestností von a v lete naopak. Čím lepšia je izolácia, tým väčší tepelný odpor kladie všetkým trom spôsobom šírenia tepla.

Návrh hrúbky tepelnej izolácie
Predpokladom na zníženie spotreby energie na vykurovanie je správny návrh tepelnej ochrany a jej zhotovenie s rešpektovaním podmienok projektového návrhu. V prvom rade ide o návrh hrúbky tepelnej izolácie v závislosti od tepelnotechnických vlastností pôvodnej konštrukcie vrátane riešenia detailov.
Návrh hrúbky tepelnej izolácie v zatepľovacom systéme predstavuje splnenie niekoľkých kritérií. Hrúbka tepelnej izolácie by mala zabezpečiť minimálne normou požadovanú hodnotu súčiniteľa prechodu tepla pre obnovované budovy UN = 0,46 W/(m2.K). Navrhnutá izolácia však musí zabezpečiť nižšiu hodnotu súčiniteľa prechodu tepla U, ako je požiadavka normy.Pri kritických detailoch a zistení minimálnej teploty na vnútornom povrchu musí byť dosiahnutá teplota vyššia, ako je kritická teplota rizika rastu plesní (pre konkrétnu teplotu a relatívnu vlhkosť vnútorného vzduchu).
Teplota na vnútornom povrchu sa určuje podľa teploty vonkajšieho vzduchu v zodpovedajúcej lokalite, kde sa budova nachádza. Pre lokality s nižšou výpočtovou teplotou vzduchu je potrebná väčšia hrúbka tepelnej izolácie. Hrúbka tepelnej izolácie závisí od splnenia hygienického kritéria pre všetky detaily budovy (napr. horizontálny a vertikálny styk obvodového plášťa, styk obvodového plášťa a otvorových konštrukcií, styk obvodového plášťa so základom, resp. so stropom nad nevykurovaným podlažím, styk obvodového plášťa so strešným plášťom a podobne). Táto hrúbka nemusí byť po celej ploche obvodového plášťa rovnaká, čo treba zohľadniť pri realizácii zateplenia. Použitím väčšej hrúbky tepelnej izolácie sa zabezpečuje nižšia potreba tepla na vykurovanie.
Posúdenie splnenia energetického kritéria uvažuje s vplyvom tepelných mostov, s mernou tepelnou stratou budovy a zohľadňuje normalizovanú požiadavku na potrebu tepla na vykurovanie, ktorá je stanovená pre obnovované budovy v závislosti od faktoru tvaru budovy (faktor tvaru je určený podielom plochy obalových konštrukcií, ktorými sa uskutočňujú tepelné straty, a obostavaným objemom budov).

Spôsoby riešenia
Zateplenie možno navrhnúť v dvoch alternatívach: jednak ako kontaktné, kde tepelnoizolačný materiál „lepíme“ priamo na podklad, alebo ako odvetrané (nekontaktné), keď tepelnú izoláciu pripevníme na podkladnú rámovú konštrukciu, a tým vytvoríme medzi fasádou a tepelnoizolačnou vrstvou vzduchovú medzeru. Na väčšie budovy alebo budovy občianskej výstavby sa častejšie navrhuje nekontaktný spôsob, ktorý sa potom celoplošne prekryje obkladom. Pri výstavbe rodinných domov sa používa najmä kontaktný systém.
Pri správnom návrhu je dôležité vytvoriť dostatočnú akumulačnú zónu z vnútornej strany budovy a tepelnoizolačnú vrstvu ako obal z vonkajšej strany. Akumulačná zóna z objemovo ťažšieho materiálu zabezpečuje nízke teplotné výkyvy v miestnosti aj pri značných teplotných zmenách v exteriéri. Tým, že sála naakumulované teplo, priebeh vnútornej teploty v čase je ustálený.
Na kontaktné zateplenie sa používajú dva zásadné druhy materiálov. Buď minerálne dosky (napr. z čadiča), alebo dosky z extrudovaného polystyrénu. Sklená vata, ako tretí zatepľovací materiál, sa používa len v odvetraných systémoch.

Zatepľovací systém s polystyrénom
Jednou z ciest ako zabezpečiť požadovaný tepelný odpor obvodovej konštrukcie je zateplenie kontaktným zatepľovacím systémom, v ktorom sa ako tepelná izolácia navrhuje polystyrén. V súčasnosti je to rozsiahle používaný tepelnoizolačný materiál, na ktorý nemusí byť vydávaný bezpečnostný list, pretože pri jeho výrobe i zabudovaní nehrozí zdravotné riziko.
Penový polystyrén je určený na trvalé aplikácie s teplotami do 80 oC. Táto odolnosť vyhovuje všetkým bežným stavebným konštrukciám. Pri správnom technologickom postupe a riešení detailov ostávajú vlastnosti polystyrénu nezmenené. Nie je dlhodobo odolný proti UV žiareniu, preto sa musí prekryť vrstvou omietky.
Polystyrén možno kombinovať takmer so všetkými bežnými stavebnými materiálmi, ako je cement, vápno, sadra... Nie je však odolný voči organickým rozpúšťadlám. Pri vymenovávaní jeho kladných vlastností nesmieme zabudnúť na vynikajúce tlmenie hluku. Pri použití špeciálnych akustických okien a dverí môžeme znížiť index vzduchovej nepriezvučnosti až o 17 dB.
Veľkosť tepelného odporu steny závisí od hrúbky polystyrénu – čím hrubší, tým lepšie sú jej izolačné vlastnosti, z čoho vyplýva šetrenie nákladov na vykurovanie i klimatizáciu. Pri veľmi veľkých hrúbkach sa však stráca ekonomickosť – náklady na zhotovenie izolácie neprinášajú taký efekt zvýšenia tepelného odporu konštrukcie, aby to znamenalo aj priamoúmernú úsporu spotreby energie.
Veľmi dôležité je správne zhotovovanie detailov zateplenia, aby nedošlo k vytváraniu tepelných mostov napr. pri osteniach, nadpražiach, stužujúcich vencoch, atikách či balkónoch. Práve tepelné mosty v týchto miestach bývajú hlavnou príčinou kondenzácie vodných pár a následného vlhnutia i rastu plesní na vnútornom povrchu stien.
Polystyrén poskytuje dobrý podklad na zhotovenie fasádnych omietok bez trhlín, pričom zároveň predstavuje ochranu muriva proti mrazu. Okrem toho je tu možnosť rôznych variácií architektonického stvárnenia fasád napríklad šambránami, rímsami, horizontálnym i vertikálnym členením plochy. Vplyv na životné prostredie sa deklaruje ako priaznivý, pretože použitie tohto materiálu znamená zníženie emisií pri výrobe energií i pri vykurovaní.
Polystyrén sa dá aplikovať aj pod úrovňou terénu. Nižšia cena tohto materiálu znamená skorú návratnosť investície. Z polystyrénu môžeme vytvoriť izolačnú vrstvu až do hrúbky 20 cm.
Pre kontaktné zatepľovacie systémy sa používajú výrobky stabilizované a samozhášavé, ktoré sa líšia pevnosťou v tlaku a súčiniteľom tepelnej vodivosti. Odporúčaný je EPS 70 F, ktorý je najuniverzálnejší a najpoužívanejší. Vyrába sa v hrúbkach 1 až 10 cm, odstupňovaných po centimetri, a potom 12 a 15 cm. Platne majú rozmery 50 x 100 cm. EPS 100 F má vyššiu pevnosť v tlaku a vyrába sa v takých istých rozmeroch. Je asi o 30 % drahší.
Názvom Greywall 033 sú označené izolačné dosky so zvýšeným izolačným účinkom a ich hrúbky sú od 2 po 10 cm po centimetri a potom ešte 12, 14 a 16 cm. Panel má šírku 50 cm a dĺžku 100 cm. Jeho cena je oproti najjednoduchšiemu typu o 14 % vyššia.
Soklové a drenážne dosky sú určené pre viac namáhanú soklovú časť. Majú vysokú odolnosť proti prierazu a svojou minimálnou nasiakavosťou odolávajú aj vlhkosti. Ich kapilárna vodivosť je takmer nulová. Cena oproti najlacnejšiemu druhu polystyrénu je vyššia o 69 %. Bývajú hrubé od 2 po 10 cm. Výrobca ponúka aj oblúkové segmenty na zakrivené steny, prírezy a fasádne dosky špeciálnych rozmerov.

Zateplenie minerálnou vlnou
Fasádne výrobky z minerálnej vlny sa hodia na tepelnú, akustickú i protipožiarnu izoláciu stavebných konštrukcií, pretože spĺňajú požiarnu odolnosť v triede reakcie na oheň A1. Sú tvarovo stále, hygienicky neškodné a majú prakticky neobmedzenú životnosť. Všetky výrobky sú hydrofobizované (odpudzujú vodu) a difúzne (konštrukcie pod nimi dýchajú). Ľahko sa režú a tvarujú podľa potreby.
Zabudovaná minerálna vlna nikdy nedegraduje, nevytvára podmienky pre rast mikroorganizmov, plesní, nerozpadáva sa a neškodia jej ani pôdne baktérie. Možno ju kombinovať takmer so všetkými bežnými stavebnými materiálmi – cementom, vápnom, sadrou. Odoláva aj organickým rozpúšťadlám. Okrem tepelnoizolačných vlastností účinne tlmí hluk.
Výrobca jedného druhu minerálnej vlny odporúča pri zatepľovaní novostavieb hrúbku izolácie 12 cm a pri dodatočnom zatepľovaní starších objektov 8 cm. Ak potrebnú hrúbku izolácie počítame pre konkrétny objekt, môže nám vyjsť práve opačná alebo dokonca úplne iná hodnota. Závisí to od materiálu obvodovej steny. Napríklad rozdiel jedného cm v hrúbke obvodovej steny môže priniesť rozdiel niekoľko desiatok tisíc korún v nákladoch na zhotovenie izolácie.
Minerálna vlna sa vyrába vo viacerých variantoch i hrúbkach. Dá sa použiť v kontaktnom zatepľovacom systéme z dosiek alebo lamiel alebo v odvetranej roštovej fasáde. Na rodinné domy sa používa kontaktný systém z dosiek FKD s rozmermi 60 x 100 cm a hrúbkami od 2 po 10 cm, 12 cm a potom 14 až 16 cm. Cena týchto materiálov je oproti jednoduchému polystyrénu viac ako trojnásobná.
Prvky, označované FKL, sú fasádne kontaktné lamely, ktoré sa vyrábajú v dĺžke 100 cm a šírke 20 cm. Ich hrúbka je 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 15, 16 alebo 18 cm. Cenovo sú výhodnejšie (oproti najlacnejšiemu polystyrénu je to však 2,7- násobok jeho ceny). Na roštovú fasádu sa používajú prvky označované ako FRN (fasáda roštová normál), FRE (fasáda roštová extra) a FRK (fasáda roštová kašír). Všetky majú rozmery 100 x 60 cm.

Izolačné fólie
V súčasnosti sa na trhu objavujú aj nové materiály, ktoré dosahujú porovnateľné tepelnoizolačné vlastnosti aj pri oveľa menších hrúbkach. Jedným z nich je napríklad izolácia Lu..po.Therm. Ide o materiál na báze reflexných pokovovaných fólií so vzduchovými medzerami. Izolácia má 8 izolačných a 5 odrazových vrstiev usporiadaných za sebou (1 odrazová – 2 izolačné – 1 odrazová – 2 izolačné, atď.).
Lu..po.Therm má až 7-krát vyššie tepelnoizolačné účinky než polystyrén alebo minerálna vlna. Fólie Lu..po.Therm B2+8 nahradia pri hrúbke 3 cm až 20 cm hrubú vrstvu tepelnej izolácie z minerálnej vlny alebo iných podobných izolantov.
Veľmi dlhú dobu panovala voči tomuto materiálu nedôvera (a pretrváva aj dodnes), a to aj medzi mnohými odborníkmi. Tá spočívala v tom, že takmer nikto nechcel veriť, že by nejaký materiál mohol tepelne izolovať až sedemkrát lepšie než polystyrén alebo minerálna vlna. Asi pred dvoma rokmi zmenilo úsilie menších európskych výrobcov hydroizolačnej a tepelnoizolačnej fóliovej techniky s reflexnými vrstvami pohľad na vec. Bolo postavených niekoľko dvojíc totožných domov v rovnakých podmienkach a s rovnakým automatizovaným režimom používania (bez prítomnosti osôb). Do obalového plášťa konštrukcie bola ako tepelný izolant použitá buď minerálna vlna hrúbky 20 cm, alebo fólia typu Lu..po.Therm B2+8 (ako testovací izolant). Na všetkých dvojiciach domov bola preukázaná prakticky rovnaká spotreba energie. Tak sa potvrdila skutočnosť, že 3 cm hrubá fólia Lu..po.Therm účinkuje rovnako ako 20 cm hrubá izolácia z minerálnej vlny.

Tepelná izolácia z penového skla
Penové sklo nie je úplne nový materiál. História jeho vzniku sa datuje od 40-tych rokov minulého storočia. Zaujímavé je však jeho využívanie v súčasnosti, a to na izolácie v stavebníctve, pretože pôvodne sa používalo iba v priemyselnej výrobe. Penové sklo má množstvo vynikajúcich vlastností – je pevné, vodotesné a parotesné, tvarovo stále, nehorľavé, chemicky i biologicky odolné a ľahko sa opracováva. Jeho veľkou prednosťou je navyše ekologická neškodnosť, pretože sa vyrába iba z prírodných surovín – sklárskeho piesku s prísadami.
Tepelná izolácia z penového skla sa výhodne používa pri zaizolovaní striech, napríklad kompaktných jednoplášťových. Ide o jednoduchý a efektívny systém, pričom skladba strechy zaručuje vodotesnosť a izolačnú schopnosť aj v prevádzkach s vysokou relatívnou vlhkosťou.
Na nosnú konštrukciu strechy sa uloží kompaktná vrstva izolácie z penového skla a na ňu sa celoplošne nalepí hydroizolácia. Všetky škáry medzi jednotlivými doskami penového skla sú dokonale zlepené asfaltom. Difúzny odpor tohto materiálu je taký vysoký, že jeho vrstva v streche má väčšiu vzduchovú nepriepustnosť a parotesnosť než klasické parotesné zábrany.
Izolácia je veľmi pevná, preto nehrozí jej poškodenie pri chodení po streche, dokonca aj pri poruche hydroizolácie nehrozí zaplavenie strechy, pretože vrstva penového skla je zlepená asfaltom a vodu neprepustí. Vlhkosť sa udrží len v mieste poruchy hydroizolácie, a preto sa dá chyba ľahko identifikovať a aj odstrániť.
Ďalšia výhoda tohto typu izolácie je jej nehorľavosť, a teda vysoká požiarna odolnosť pri uložení na betónovej nosnej konštrukcii alebo trapézovom plechu. Okrem toho je absolútne odolná voči akýmkoľvek organickým škodcom. Izolácia z penového skla má koeficient dĺžkovej rozťažnosti veľmi podobný rozťažnosti betónu, čo zaručuje jej stabilitu a funkčnosť aj pri zvýšenom teplotnom zaťažení.
Penové sklo sa uplatňuje aj v skladbách vegetačných striech a používa sa na celom svete, pretože znižuje riziko porúch pri vysokom tlakovom zaťažení tepelnoizolačných vrstiev strechy. Penové sklo nachádza svoje uplatnenie aj na plochých pochôznych strechách s dlažbou uloženou na terčíkoch či na strechách pojazdných, a to s dlažbou alebo asfaltovým povrchom.
Zhotovenie dostatočnej tepelnej izolácie v podlahe je nevyhnutné na dosiahnutie energetických úspor pri vykurovaní objektu a zaručenie tepelnej pohody v interiéri, a to zvlášť, ak ide o podlahu nad terénom či nad nevykurovaným suterénom. Penové sklo tvorí fungujúcu tepelnú vrstvu, pričom ďalším vrstvám podlahy poskytuje pevný, nedeformovateľný podklad. Hrúbka roznášacej a výstužnej vrstvy sa tak môže zmenšiť. Pretože penové sklo má veľmi nízku takmer nulovú nasiakavosť, dokáže tepelnoizolačná vrstva fungovať aj v podmienkach zvýšenej vlhkosti, či už v interiéri alebo v podloží.

Drevovláknité dosky
Drevovláknité dosky sú výhodným riešením izolácie pri rekonštrukciách alebo sanáciách všetkých stavebných konštrukcií, pretože zo stavebno-fyzikálneho hľadiska zabezpečujú minimalizovanie tepelných strát. Dosky majú výborné tepelno- a zvukovo izolačné vlastnosti, homogénnu štruktúru a tvarovú stálosť, veľmi dobrú paropriepustnosť (difúziu vodných pár), vyrovnávajú vlhkostné rozdiely prostredia a majú pomerne vysokú tepelnú kapacitu v porovnaní s ostatnými, bežne používanými izoláciami. Dosky sú zdravotne neškodné a recykľovateľné. Pórovitá štruktúra prispieva k ich schopnosti pohlcovať zvuk, a tak široko zaisťuje zvukovú ako aj kročajovú nepriezvučnosť stavebných konštrukcií.
Používajú sa na zateplenie strešných konštrukcií. Na krokvy sa namiesto poistnej hydroizolácie ukladajú hydrofobizované, podkrytinové dosky. Dosky majú úlohu chrániť hlavnú tepelnú izoláciu medzi alebo nad krokvami a na druhom mieste plnia úlohu dodatočnej tepelnej izolácie. Ich celoplošné uloženie na krokvy zabezpečuje maximálne zníženie vplyvu tepelných mostov. Tepelno-izolačné drevovláknité dosky, ktoré sa používajú ako hlavná izolačná vrstva medzi krokvami, zabezpečujú hlavnú tepelnú izoláciu strešnej konštrukcie a tak chránia vnútorné priestory pred prehrievaním v letných mesiacoch.
Zvislé konštrukcie – steny prispievajú najväčšou mierou k tepelným stratám cez obal stavby. V skladbe stenovej konštrukcie je možné využiť drevovláknitú izoláciu vo veľmi širokom rozsahu. Pri masívnych nosných konštrukčných systémoch zvislých obvodových konštrukcií (tehla, pórobetón, betón, atď.) je možné zateplenie a izolovanie z interiérovej i exteriérovej strany. Z interiérovej strany ide hlavne o zateplenie ľahkými doskami a zo strany fasády sa dá vybrať z dvoch možností. Ak ide o odvetranú fasádu, je možné využiť kombinované dosky (viacerých hustôt) a pri kontaktných fasádach zasa omietateľné dosky s vysokou hustotou.

Spôsoby zateplenia a dosiahnutia dostatočného tepelného odporu obalových konštrukcií môžu byť rôzne, treba si však uvedomiť fakt, že fungujúci a energiu šetriaci objekt sa bez kvalitného, správne navrhnutého a zrealizovaného tepelnoizolačného systému nezaobíde.

(mez)
Spracované z publikácií Vydavateľstva Verso a firemných podkladov
Snímky: archív redakcie