Energetická náročnosť všetkých budov, či už ide o bytové stavby, administratívne objekty alebo občiansku vybavenosť závisí od spotreby tepla na vykurovanie. Túto spotrebu ovplyvňuje nielen  spôsob vykurovania ale aj celkové materiálové i stavebné riešenie budovy. A to predovšetkým tepelnoizolačná schopnosť obalových konštrukcií.

Ak by sme mali spotrebu energií porovnať v percentách, tak na vykurovanie sa spotrebuje približne 65 až 75 % z celkovej potreby energie, ďalej 10 až 25 % treba na prípravu teplej úžitkovej vody (v závislosti od druhu objektu, jeho vybavenia a prevádzky). Na varenie a osvetlenie a na používanie domácich elektrických spotrebičov treba približne po 5 % z celkovej spotreby.
Vzhľadom na platnosť zákona o energetickej certifikácii budov, ale ja vzhľadom na ceny energií veľa stavebníkov rieši problematiku morálne zastaralého bytového fondu, ale aj  iných energeticky náročných budov. Pred tridsiatimi rokmi stačil normový tepelný odpor obvodových konštrukcií 1,5 a neskôr 2,0 m2.K.W-1, dnes sa požaduje táto hodnota nad 3,0 m2KW-1.
Treba si uvedomiť, že zateplenie budov sa oplatí nielen kvôli udržaniu tepelného štandardu v interiéri v zime alebo v lete, ale aj kvôli zbytočným stratám zaplatenej energie. V letných mesiacoch. to znamená, že šetríme energiu, ktorú by sme spotrebovali na chladenie či klimatizáciu prehriatych miestností.

Jednoduchý výpočet
Ak by sme si chceli sami vypočítať hrúbku tepelnej izolácie potrebnej na dodatočné zateplenie nášho domu, dokážeme to jednoduchým dosadením parametrov konštrukcie do nasledujúceho vzorca. Najdôležitejšou veličinou je tepelný odpor R, ktorý musí byť podľa normy väčší ako 3,0 m2K/W. Tepelný odpor sa rovná podielu hrúbky konštrukcie v metroch a súčinitľa tepelnej vodivosti vo W/m.K .
                                  
z čoho vyplýva, že  d = R . l
Koeficient l (lambda) je súčiniteľ tepelnej vodivosti.
Ak sa jedná o vrstvenú konštrukciu, celkový tepelný odpor sa rovná súčtu jednotlivých odporov:
                                    

Priaznivé účinky zateplenia:
- zníženie spotreby energie na vykurovanie v zime prípadne chladenie v lete pre vytvorenie tepelnej pohody v interiéroch,
- odstránenie porúch obvodového plášťa, napr. zatekania cez okenné či iné obvodové konštrukcie,
- eliminácia tepelných mostov, ktoré spôsobujú zvýšené nároky na spotrebu energie ako aj možnosť vzniku plesní,
- zmenšenie teplotného rozdielu v obvodových konštrukciách – zníženie teplotného namáhania konštrukcií,
- predĺženie životnosti budovy,
- zníženie emisií skleníkových plynov,
- možnosť zlepšenie architektonického vzhľadu pôvodnej budovy.

Náklady na kúrenie znížené prostredníctvom zateplenia predstavujú u budov postavených do roku 1983 až 50 %. Pri budovách postavených neskôr je zníženie spotreby na hranici 30 %. Zateplenie je v tomto prípade chápané ako komplexné, to znamená, že zateplíme celý obal vykurovaných priestorov: obvodový i strešný plášť, deliace konštrukcie medzi vykurovanými a nevykurovanými priestormi, vymeníme okná a vchodové i balkónové dvere. Účinnosť jednotlivých krokov je, samozrejme, závislá od materiálov, z ktorých boli predchádzajúce konštrukcie a od typu a tepelnoizolačných vlastností zvolených nových konštrukcií.

Výsledný efekt
Závisí od komplexnosti zateplenia, t. j. nielen od druhu a kvality použitého materiálu, ale aj od kvality jednotlivých prác a vyhotovenia konkrétnych detailov príslušnou firmou.
Pri navrhovaní i realizácii zateplenia je potrebné dodržiavať určité zásady, ktoré závisia  od typu zatepľovacieho systému, jeho vlastností a od stavu pôvodnej konštrukcie. Zatepľovanie sa vykonáva z vonkajšej strany obvodovej konštrukcie, napriek tomu, že zateplenie zvnútra  by malo niekoľko výhod, napr. pri jeho zhotovení nezáleží na počasí, netreba lešenie a dosahuje nižšie náklady.
Zateplenie zvnútra však so sebou prináša niekoľko nepriaznivých účinkov:
- Priebeh teploty v stene nie je v zhode s požadovanými parametrami. V obvodovej konštrukcii klesá teplota pod teplotu rosného bodu a dochádza tak ku kondenzácii vodnej pary.
- Zateplenie zvnútra neodstráni tepelné mosty. Ide najmä o dverné a nadokenné preklady, železobetónové stužujúce vence, železobetónové podklady. Tepelné mosty nepriaznivo ovplyvňujú teplotu v konštrukcii i na jej povrchu.
- Hodnota tepelnej akumulácie je pri  konštrukcii zateplenej zvnútra oveľa nižšia. Akumulácia tepla v stene je dôležité najmä v zime, keď potrebujeme zohriať studený vzduch po vetraní. Tepelný izolant zvnútra bráni zohriatiu steny.
- V neposlednom rade je dôsledkom zateplenia zvnútra aj vznik plesní, a tým nevhodného t. j. nehygienického prostredia, pretože dochádza ku kondenzácii vodnej pary v konštrukcii, zvyčajne hneď za izoláciou.
Všetky uvedené dôvody jednoznačne znevýhodňujú zateplenie zvnútra.

Zatepľovacie systémy
V princípe rozoznávame dva základné spôsoby zateplenia, a to kontaktné zateplenie a odvetrané  fasády, ktoré majú v skladbe obvodového plášťa odvetrávanú vzduchovú vrstvu. Jednotliví výrobcovia ponúkajú novodobé tepelnoizolačné materiály a technológie, od tepelnoizolačných omietok, penového skla až  po špeciálne kovové izolačné fólie.   

Kontaktné systémy
Takto označujeme technológie, pri ktorých je pripevnenie zatepľovacieho materiálu vyriešené prilepením priamo na povrch fasády s kotvením do obvodového plášťa mechanickými kotvami do hĺbky najčastejšie 6 cm alebo bez neho. Pri tomto spôsobe zateplenia je dôležitá kvalita povrchu. Zvetrané vrstvy treba odstrániť kvôli zvýšeniu priľnavosti materiálu, pretože jednotlivé vrstvy systému sú spojené vzájomným celoplošným kontaktom.
Kontaktný zatepľovací systém má niekoľko vrstiev: spojovaciu, tepelnoizolačnú, vystužujúcu s výstužnou mriežkou a povrchovú úpravu s náterom.

Upevnenie izolačných dosiek alebo lamiel
Možno ich lepiť pásovo či terčovo (používa sa pre tepelnoizolačné dosky) alebo len celoplošne pri použití tepelnoizolačných lamiel. Na ukotvenie sa slúžia rozperné úchytky a rozperné kotvy s tŕňom (kolíkom) z plastu, s kovovým tŕňom z antikoróznej ocele alebo rozperné kotvy s kovovým skrutkovacím kolíkom. Hlava rozpernej kotvy priemeru 6 až 8 cm nesmie mať hladký povrch a musia v nej byť otvory na zabezpečenie spojenia a tým súčinnosti jednotlivých vrstiev zatepľovacieho systému.
Dĺžka drieku rozpernej kotvy sa stanoví ako súčet kotevnej dĺžky (minimálne 60 mm), hrúbky povrchovej úpravy pôvodnej konštrukcie a hrúbky lepiacej vrstvy (2 až 3 mm podľa nerovnosti povrchu pôvodnej konštrukcie) vrátane hrúbky tepelnoizolačnej vrstvy.
Tepelnoizolačná vrstva sa fixuje prichytávacími lištami, ktoré pripevňujeme k podkladu skrutkovými príchytkami a súčasne spájame tepelnoizolačné dosky medzi sebou. Tento systém si vyžaduje použitie profilovaných dosiek s ryhou, a to z penového polystyrénu alebo minerálnych vlákien.

Jednotlivé vrstvy systému
Samotná tepelnoizolačná vrstva systému môže byť z doskák s veľkosťou 1 x 0,5 m, ktoré môžu byť vyrobené z rôznych materiálov: zo samozhášavého penového polystyrénu, z extrudovaného polystyrénu alebo z minerálno-vláknitých materiálov. Ďalšou možnosťou sú minerálno-vláknité lamely s veľkosťou 1 m x 0,2 m. Výstužná mriežka slúži na vystuženie spevňujúcej vrstvy.
Druh a vzhľad povrchovej vrstvy určuje druh omietky a štruktúra jej povrchu. Silikátové minerálne omietky sa vyznačujú  dostatočnou odolnosťou proti zašpineniu. Obsahujú minimálne množstvo organických látok a dobre prepúšťajú vodné pary.
Disperzné a silikónové omietky majú vyššiu pružnosť, odolnosť proti zašpineniu, ale nižšiu priepustnosť vodnej pary. Ich výhodou je široký sortiment farebných odtieňov.
Existujú aj dekoratívne omietky vyrobené z kremičitých kamienkov z prírodných pieskov, a to v rôznych farbách a frakciách na akrylátovej báze.

Špeciálne druhy kontaktných systémov
Kontaktný zatepľovací systém Baumit open je paropriepustný zatepľovací systém s tepelným izolantom z polystyrénových fasádnych izolačných dosiek Baumit open resp. Baumit open REFLECT. Rozdiel medzi oboma izolantmi je v tepelnoizolačných vlastnostiach.
Izolačné dosky REFLECT (šedý izolant) sa vyznačujú až o približne 23 % lepšími izolačnými vlastnosťami, čo umožňuje dosiahnutie vysokého izolačného účinku pri menšej hrúbke izolantu. Hlavnou prednosťou systému v porovnaní s bežnými polystyrénovými je niekoľkonásobne vyššia paropriepustnosť; v porovnaní so systémami s izolantom z minerálnych izolačných dosiek je to v prvom rade podstatne jednoduchšia aplikácia a nižšia cena. Systém v sebe spája výhody oboch doteraz používaných spôsobov zateplenia – cenovú dostupnosť polystyrénového zatepľovacieho systému a vysokú paropriepustnosť systému z minerálnej vlny. Vďaka tomu je  systém vhodný pre použitie na novostavbách, rekonštrukciách ako aj na starších a mierne zavlhnutých murivách.
Vylepšeným variantom tohto zatepľovacieho systému je fungujúce riešenie pre zateplenie starých domov poškodených vlhkosťou a soľami. Špeciálna lepiaca stierka odoláva pôsobeniu solí a vysoká paropriepustnosť umožňuje vlhkosti prechádzať plynulo smerom do exteriéru.
Zatepľovací materiál Styrcon, vyrábaný podľa slovenského patentu, nepredstavuje len tepelnú izoláciu. Ide o polystyréncementovú zmes, lisovanú do dosiek, Vlastnosti materiálu vychádzajú zo skutočnosti, že povrch granúl polystyrénu obaľuje cementová škrupina, ktorá prenáša zaťaženie a dodáva výrobkom pevnosť. Priestory medzi granulami vytvárajú ideálne difúzne prostredie s vysokou paropriepustnosťou (faktor difúzneho odporu 6).
V materiáli majú prevahu veľké nekapilárne póry. Obsah drobných kapilárnych pórov, ktoré charakterizujú jeho nasiakavosť, je do 3,2 %. Nedochádza tak ku vzlínaniu vody, naopak. Materiál nie je schopný vodu udržať, to znamená, že keď ju naň nalejeme, z druhej strany vytečie. Má lepšiu paropriepustnosť ako zatepľované murivo a pritom nestráca tepelnoizolačnú schopnosť pri kontakte s vlhkým prostredím. Je preto vhodný aj všade tam, kde je potrebné použiť napr. sanačnú omietku. Vďaka paropriepustnosti a makropórovitosti sa stáva ideálnym materiálom na renováciu starších domov, ktoré majú problém s vlhkosťou.
Pri použití izolácie STYRCON dochádza k efektu vysušovania zatepleného muriva. Je to opak toho, čo spôsobuje zateplenie polystyrénom a čiastočne i minerálnou vlnou. Použitím tohto materiálu môžeme zabrániť vzniku teploty rosného bodu v konštrukcii a zároveň neznížime difúznu schopnosť pôvodného muriva. Ak existuje v múre vlhkosť, ktorá v ňom skondenzovala ešte predtým, izolácia nie je prekážkou pri jej odparovaní.
Aj pri výskyte vody v soklovej časti stavby má použitie dosiek svoje opodstatnenie.

Odvetraná fasáda
Princíp tejto technológie zateplenia spočíva v tom, že v systéme je vytvorená odvetrávaná vrstva, ktorá umožňuje odvod vodných pár z obvodovej konštrukcie. Na pôvodnú fasádu sa pripevní roštová konštrukcia a na ňu sa uchytia pásy tepelnej izolácie. Rošt vlastne tvorí podklad pod obklad. Systém má tú výhodu, že nevyžaduje dokonale rovný povrch . Všetky nerovnosti vykompenzuje rošt, respektíve skryjú sa pod obklad. Obklad tvorí dažďovú prekážku a zároveň predstavuje asi deväťdesiat percent hmotnosti celého systému. Okrem toho prenáša kompletné zaťaženie od vetra. Pre tieto systémy je preto dôležité dostatočné kotvenie roštu do obvodovej steny. Zvýšenú pozornosť treba venovať aj návrhu kotiev, a to či sú vhodné nielen vo vzťahu k zatepľovaciemu systému, ale aj vzhľadom na podkladovú konštrukciu.
Tepelnoizolačná vrstva a obklad sú navzájom oddelené vzduchovou vrstvou minimálnej šírky dva centimetre. Odvetrávaný spôsob zateplenia charakterizuje aj jeho vzhľad, a ten závisí od materiálu obkladu a od veľkosti a tvaru jeho jednotlivých prvkov. Podľa druhu obkladu je pre každý systém charakteristický spôsob uchytávania k nosnej konštrukcii a spôsob kotvenia.
Na vytvorenie povrchovej vrstvy fasádneho systému môžeme použiť rôzne veľkosti obkladových prvkov. Malé formáty majú jeden z rozmerov menší ako 30 cm, strednoformátové sú také, pri ktorých je jeden z rozmerov väčší ako 30 cm, ale menší ako 50 cm a pri veľkoformátových sú obidva rozmery obkladových prvkov väčšie ako 50 cm.
Tvar jednotlivých výrobkov môže byť tiež rôzny. V zásade bývajú štvorcové, obdĺžnikové, pásové (lamelové), ale aj iných tvarov.
Trh so stavebnými materiálmi ponúka naozaj širokú škálu výrobkov na obklady fasád. Môžu to byť betónové tvarovky, cementovláknité obkladové dosky, PVC alebo hliníkové profily a platne, profily a platne zo smaltovaného plechu, obkladové dosky z umelého kameňa (imitujú prírodný kameň a majú dekoratívny vzhľad), kamenné obkladové dosky (vysoká investícia) ako aj sklené obkladové platne.

Nosný rošt
Môže byť vyrobený z rôzneho materiálu. Používa sa drevo, a to mäkké alebo tvrdé (je drahšie, ale má dlhšiu životnosť), hliníkové profily, ktoré môžu byť rovné alebo tvarované, či pozinkovaná oceľ (konštrukcia po určitom období vyžaduje pravidelné nátery). Vzdialenosti jednotlivých nosníkov roštu sú odvodené od veľkosti obkladu. Úprava konečného vzhľadu povrchu sa dá variovať kombináciou veľkosti jednotlivých obkladových prvkov, napríklad ich pravidelným striedaním.

Tepelná izolácia
Pri  odvetranej fasáde sa zateplenie  najčastejšie vytvára z minerálnych materiálov, a to z dosiek alebo lamiel. Pri väčších výškach budov je lepšie, ak si zvolíme kašírovanú tepelnú izoláciu, proti rozvlákňovaniu spevnenú napríklad hliníkovou fóliou.
Na pripevňovanie tepelnoizolačných dosiek sa používajú také isté rozperkové príchytky ako pri kontaktnom systéme. Odvetrané zatepľovacie systémy sú ukončované pri ostení, rohoch a pri prekladoch plnými alebo perforovanými lištami.

Zásady navrhovania
Pri návrhu zateplenia objektu treba dodržiavať niekoľko dôležitých zásad. Zatepľovací systém sa vždy zhotovuje z vonkajšej strany obvodovej konštrukcie. Dodatočnú tepelnoizolačnú vrstvu navrhujeme ako kontaktnú s podkladom alebo odvetrávanú so vzduchovou medzerou. Hrúbka tepelnoizolačnej vrstvy po navrhnutí druhu materiálu, z ktorého je izolácia, sa vypočíta z normou predpísanej veľkosti tepelného odporu
Zateplenie musí byť navrhnuté tak, aby zabezpečilo dosiahnutie vyššej vnútornej povrchovej teploty na všetkých stenách v miestnosti, ako je teplota rosného bodu pre danú relatívnu vlhkosť vzduchu v konkrétnom priestore. Vnútorná povrchová teplota v kúte (kritickom detaile) sa hodnotí ako podmienka hygienického kritéria. Uvažuje sa pritom s vplyvom tepelných mostov a otvorovej konštrukcie, ak sa tieto nachádzajú vo vzdialenosti menšej ako je 3 d (d je hrúbka obvodovej konštrukcie).
Dodatočná tepelná izolácia sa musí navrhovať na celej ploche obvodových konštrukcií vykurovaných priestorov vrátane ostení a nadokenných a naddverných prekladov.
Kontaktné systémy so samozhasínajúcim polystyrénom ako tepelnou izoláciou je možné zhotoviť len do výšky 22,5 m. Požiarne pásy z ťažko horľavého materiálu musia byť šírky minimálne 1,2 m, pričom tepelnoizolačná vrstva musí byť navrhnutá a zhotovená len z ťažko horľavých alebo samozhášavých materiálov.

Druh izolačného materiálu
Na vytvorenie izolácie v kontaktných systémoch zatepľovania sa odporúča penový polystyrén objemovej hmotnosti 20 kg/m3, minerálno-vláknité dosky s objemovou hmotnosťou minimálne 150 kg/m3 , pri ktorých nedochádza k rozvlákňovaniu. Použiť sa môžu i minerálno-vláknité lamely. Pre odvetrané zatepľovacie systémy výrobcovia odporúčajú minerálno-vláknité dosky objemovej hmotnosti 75 – 95 kg/m3, prípadne s povrchovou úpravou (kašírovaním netkanou sklotextíliou alebo hliníkovou fóliou).
Ostenie otvorov sa odporúča zatepliť ťažko horľavým materiálom alebo zabezpečiť oddelenie tepelnoizolačného materiálu v styku s otvorovou konštrukciou nehorľavým materiálom (kvôli splneniu požiadaviek požiarnej bezpečnosti).

Obohatenie vzhľadu fasády
Architektonický výzor budovy je možné obohatiť architektonickými prvkami, ako sú šambrány či rímsy. Vystupujúca plocha sa vytvára pomocou prídavnej hrúbky tepelnej izolácie (v prípade lamiel je potrebné použiť lamely hrúbky zodpovedajúcej celkovej hrúbke požadovanej v danej časti).
Horizontálne vystupujúce architektonické prvky by nemali mať presah (vzhľadom na rovinu zateplenia) bez ochrany oplechovaním viac ako 2 až 2,5 cm. Horná plocha vystupujúcej časti musí mať skosenie (pri dvoch cm je zrezanie 2 mm), aby sa zamedzilo zhromažďovaniu vody.

Kotvenie
Vystriedanie vertikálnych škár medzi tepelnoizolačnými doskami musíme zabezpečiť aj pri odvetranom systéme. Pripevnenie nosného systému (kotveného, dreveného alebo kombinovaného) k podkladu realizujeme v závislosti od kvality pôvodnej steny. Vzdialenosť prvých kotiev od rohu konštrukcie je 8 až 12 cm. Ak zatepľujeme len štít budovy, tepelnoizolačný systém aplikujeme do vzdialenosti 1,5 d, pričom d je hrúbka pôvodného obvodového plášťa. Odporúča sa zatepľovací systém zakončiť zvislým ukončujúcim profilom.
Kút zatepľovacieho systému sa robí s vystriedaním zvislých škár a s maximálnou presnosťou zvislej i vodorovnej roviny. Prekrytie výstužnej mriežky závisí od systému a materiálu a má byť 15 až 25 cm.
Ukončenie sokla ako miesta na fasáde, ktoré je vystavené mechanickému pôsobeniu i možnému poškodeniu, sa dá riešiť alternatívne použitím soklovej lišty či ukončujúcim profilom. Tvar lišty závisí od zatepľovacieho systému. Na dosiahnutie uzavretia škáry medzi soklovou lištou a pôvodnou konštrukciou použijeme zatmelenie po celej dĺžke zatepľovanej konštrukcie. Uzavrieme tak prípadnú vzduchovú medzeru medzi tepelnoizolačnou vrstvou a podkladovou konštrukciou.
Styk kontaktného zatepľovacieho systému a extrudovaného penového polystyrénu v sokli je možné riešiť vložením podkladového profilu z mikroporéznej gumy a vytmelením. Dôležité je, aby sme pri vytváraní výstužnej vrstvy  mriežku dotiahli až k ukončujúcemu profilu.

Novodobé riešenie
V súčasnosti sú na stavebnom trhu aj nové materiály, ktoré dosahujú porovnateľné tepelnoizolačné vlastnosti 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 osem izolačných a päť odrazových vrstiev  usporiadaných za sebou (1 odrazová - 2 izolačné - 1 odrazová - 2 izolačné, atď.). Pri prechode konštrukčnou skladbou steny a konkrétne izoláciou  musí teplo prekonať minimálne13-krát odpor pri prestupe tepla do izolačnej vrstvy, 15-krát sálavý odpor vzduchu, 13-krát odpor vedením, ale hlavne sa až 5-krát takmer 98 % sálavého tepelného žiarenia odrazí späť. 
Vlákna minerálnych izolácií a hranice buniek penových izolácií tvoria  tiež prestupové plochy vo vnútri izolácie, ale nepravidelné, s náhodilou geometriou a rôznymi smermi. Preto  majú podobné nepravidelnosti (čo sa týka smeru a veľkosti) aj lokálne teplotné polia a tepelné toky. Z toho vyplýva, že pri bežných izoláciách je sálavé teplo clonené oveľa menej. Preto má Lu..po.Therm až 7-krát vyššie tepelnoizolačné účinky, než polystyrén alebo minerálna vlna. Fólie Lu..po.Therm  dokážu nahradiť pri hrúbke 3 cm až 20 cm hrubú vrstvu tepelnej izolácie z minerálnej vlny alebo iných  podobných izolantov.
Spôsoby zateplenia môžu byť rôzne, treba si však uvedomiť fakt, že dnes by sme mali stavať už len energiu šetriace objekty, ktoré sa bez kvalitných tepelných izolácií nezaobídu.

(mez)
Snímky: archív redakcie