Pokud budeme mluvit o tepelné izolaci, musíme si říci, jaké vlastnosti u ní sledujeme. Nejdůležitější vlastností je součinitel tepelné vodivosti λ, uváděný v jednotkách W/(m.K). Čím je jeho hodnota nižší, tím vyšší je účinnost tepelné izolace. Dalšími důležitými vlastnostmi je difuzní faktor µ, který nám udává propustnost materiálu vodní párou, dále objemová hmotnost, pevnost, nasákavost, hořlavost, cena, zpracovatelnost, toxicita, tepelná stabilita. Tyto vlastnosti nám určují vhodnost použití tepelné izolace pro každý konkrétní příklad. Tyto veškeré vlastnosti se liší nejen podle druhu materiálu, ale existují drobné odchylky i u různých výrobců. Výpočtové hodnoty různých materiálů jsou uvedeny v ČSN 730540-3.
Při výpočtech je samozřejmě mnohem lepší vycházet z konkrétních hodnot pro výrobek určitého výrobce. Tyto hodnoty by měly být uvedeny v certifikátu výrobku, jenž by měl dodavatel výrobku spolu se zbožím dodat.
Jako tepelně izolační materiály se v ČR používají zejména tyto materiály:
pěnový polyuretan
extrudovaný polystyrén
pěnový polystyrén
minerální vlna
celulóza
pěnový polyetylén
pěnové sklo
perlit
desky z dřevité vlny a cementu
keramzit
ovčí vlna
Výčet materiálů není pochopitelně úplný a s rozšířením Evropské unie se u nás jistě začnou používat další materiály, jako je například korek.
Pěnový polyuretan
Je to velmi účinná tepelná izolace. Může být použit ve formě měkké polyuretanové pěny (molitanu), a nebo tvrdé polyuretanové pěny. Ve stavebnictví se používá téměř výhradně tvrdá polyuretanová pěna (PUR). Používá se buď dodávaná v deskách, či různých tvarovkách, nebo je možné ji koupit jako jednosložkovou či dvousložkovou hmotu pro aplikaci na místě. Objemová hmotnost je obvykle od 35 do 120 kg/m3. Běžně snáší teploty od -50 do + 130°C. Materiál je odolný většině rozpouštědlům, kyselinám, louhům. Nesnáší UV záření a je nutné jej před tímto zářením chránit.
Extrudovaný polystyren - XPS
Tento typ polystyrénu je dražší než pěnový polystyrén. Má lepší mechanické vlastnosti, zejména má uzavřenou buněčnou strukturu. Proto je nenasákavý. Od pěnového polystyrénu se pozná tak, že se při rozlomení nedrolí na jednotlivé kuličky, ale má stejnorodou strukturu vzduchových bublinek (obdobně jako pěnový polyuretan, tedy např. molitan).
Pěnový polystyren - EPS
Je u nás vedle minerálních vln nejrozšířenějším tepelně izolačním materiálem, který vyhrává především cenou. Vyrábí se dvěma způsoby. První z nich je vypěňování do forem. Tento materiál má většinou uzavřenou buněčnou strukturu a proto je velmi málo nasákavý. Obvykle bývá pevnější než pěnový polystyrén řezaný z bloků a také dražší. Od pěnového polystyrénu řezaného z bloků se obvykle pozná tak, že má na povrchu plastický název výrobku, firmy, která jej vyrobila, nebo alespoň znatelný výstupek vzniklý nedokonalým spojením jednotlivých dílů formy.
Druhým typem pěnového polystyrénu je nejznámější výrobek tohoto druhu, a sice pěnový polystyrén řezaný z vypěněných kvádrů. Označuje se objemovou hmotností na 1 m3. Obvykle se používá objemová hmotnost 20 kg/m3. Tento materiál má několik nepříznivých vlastností, pro něž se o něm traduje, že se časem ztrácí. To jsou však pouze laická vyjádření důsledků těchto vlastností. První z nich je smršťování do původního nenapěněného stavu. Tato tvarová změna je závislá na teplotě a na čase, která uplynula od výroby.
Při běžných teplotách (výrobce uvádí 85°C, já bych byl opatrnější a raději jej zatěžoval maximální teplotou 70°C) se tento proces zastaví po několika týdnech. Objemově stabilizovaný pěnový polystyrén je tedy ten, který po vypěnění ležel určitou dobu ve skladu a teprve potom byl rozřezán na desky. Jeho druhou nepříznivou vlastností je, že snáší pouze omezenou teplotu. Výrobce uvádí 85°C. Poslední nepříznivou vlastností je, že je rozpustný organickými rozpouštědly. Tam, kde tyto vlivy nejsou, není třeba se obávat, že by se v průběhu doby tento materiál „ztratil“. Nedoporučuji jej používat pro zateplování velmi tmavých fasád orientovaných ke slunečnímu záření a dále například na tepelnou izolaci atiky a parapetů.
Minerální vlna
Jedná se u nás vedle pěnového polystyrénu o nejrozšířenější tepelně izolační materiál. Vyrábí se z různých hornin tavením na velmi slabá vlákna a dalším lisováním do příslušných výrobků. Jako prvotní surovina se obvykle používá čedič (kamenná vlna), či křemen a další sklotvorné příměsi (skelná vlna). Předností těchto materiálů je nízký difuzní odpor, dále lehká tvarovatelnost a odolnost proti vysokým teplotám. Existuje široký sortiment výrobků z těchto materiálů a každý má specifické vlastnosti podle určení, kam se výrobek používá. Je proto nutné přesně vědět, jaké obchodní označení má který výrobek a na co je vhodný. Záměna materiálů může vést ke ztrátě jeho vlastností.
Celulóza
Tato tepelná izolace se vyrábí ze starého papíru. Při její výrobě je důležitý takový postup, který co nejméně porušuje buničitá vlákna, jinak má hmota větší objemovou hmotnost a tím i nižší tepelně izolační účinek. U nás je známá pod názvem Climatizér plus, neboť pod tímto názvem se u nás začala vyrábět. Výrobek je impregnovaný proti hoření a proti biologickému napadení boraxem a kyselinou boritou. Použitelnost této izolace je v rozmezí -50 až +105°C.
Výhodou tohoto materiálu je jeho nízká cena, zpracování foukáním na místě a často i jeho vysoká nasákavost, i když se u tepelných izolacích obvykle snažíme o to, aby se jednalo o suché nenasákavé materiály.
Pěnový polyetylén
Tento materiál je poměrně drahý. Jeho hlavní výhodou oproti ostatním materiálům je to, že je ohebný. Je také nenasákavý. Používá se proto hlavně jako tepelná izolace potrubí, nebo v slabých tloušťkách (2 mm) jako pružná podložka pod plovoucí podlahy. Použitelný je od -40 do +80°C.
Pěnové sklo
Pěnové sklo je materiál, jenž vzniká napěněním skloviny pomocí práškového uhlí. Póry jsou uzavřené, a tak tento materiál má některé vlastnosti podobné sklu - vodotěsnost i parotěsnost. Snáší teploty od -260 do + 430°C. Materiál je nehořlavý. Výborná je pevnost v tlaku - 0,7 až 1,6 MPa při objemové hmotnosti 120 až 180 kg/m3. Materiál není pružný, tudíž se hodí na zatížené podlahy, jako izolace bazénů, saun, ale i náročných střech, na pochozí terasy (není třeba dělat betonovou desku), jako izolace komínů, rozvodů stlačených plynů apod.
Perlit
Vyrábí se z perlitů, což jsou horniny expandované zahřátím na vysokou teplotu. Tím dojde k uvolnění vázané vody, která způsobuje její napěnění. Jde tedy o čistě přírodní materiál, jenž snáší vysokou teplotu. Je vodou nasákavý. Proto může být použit pouze tam, kde se žádná voda, ani kondenzovaná, nevyskytuje. Objemová hmotnost se pohybuje od 100 do 250 kg.m-3. Je možné z něj vyrábět beton nebo maltu pro zdění i omítání. Jejich fyzikální hodnoty pak závisí na složení použité směsi.
Desky z dřevité vlny a cementu
Tyto desky jsou u nás známé pod názvy Heraklit a Lignát. K tomuto materiálu mají dobrou přilnavost klasická stavební pojiva, tedy malta a beton. Desky jsou poměrně tuhé a pro tuto vlastnost se kombinují s jinými méně pevnými tepelnými izolacemi - pěnovým polystyrénem a deskami z minerální vlny.
Keramzit
Keramzit je obdobně jako perlit vyráběný expandací z přírodních surovin - jílů. Snáší velmi vysoké teploty – až 1050°C, má velkou pevnost v tlaku. Používá se i jako lehčivo do betonů. Může se s jeho pomocí vyrobit i předpjatý lehčený beton, což je český světový unikát.
Ovčí vlna
Tento materiál je poměrně nový. Vyrábí se z chemicky ošetřené ovčí vlny kolmým všíváním do nosné tkaniny. Jde o ekologický materiál a jako takový se používá. Jeho předností je hydroskopičnost. Zároveň dokáže uvolňovat vlhkost do ovzduší. Je vhodný například na tepelné izolace ekologických dřevostaveb.
Autor: Ing. Roman Šubrt, specialista na oblast energií, energetický auditor www.e-c.cz, 29.12.2008