Dodržujte základní pravidla pro zateplování šedým polystyrenem

Datum: 18.5.2015  |  Autor: Ing. Pavel Rydlo  |  Recenzent: Ing. Jiří Šála, CSc., člen představenstva Cechu pro zateplování budov (CZB)

Šedé izolační desky pěnového polystyrenu se zvýšeným izolačním účinkem se na našich stavbách vyskytují již od roku 2005. Za tu dobu se šedým polystyrenem zateplily miliony metrů čtverečních. Aplikační firmy k tomuto novému materiálu často přistoupily po svém – polystyren jako polystyren. Výrobci zateplovacích systémů bohužel také dlouhou dobu nevěnovali některým odlišnostem šedého polystyrenu dostatečnou pozornost a tak máme za sebou jak kvalitní reference, tak mírně řečeno rozpačité aplikace.

Nový izolant s vysokým izolačním účinkem

Lambda o dvě třídy lepší. To byla v roce 2005 zpráva letící českým stavebnictvím. Pracovníci laboratoře nějaký čas nevěřili výsledkům na svých lambdametrech 0,032–0,033 W(m.K) pro fasádní desky, 0,031 W(m.K) pro podlahové polystyreny. Raději překalibrovat a znovu změřit – ano, šedé materiály to zcela standardně zvládají. Technologie výroby šedých desek je téměř totožná s výrobou tradičního bílého polystyrenu, jen se mírně upraví nastavení výrobních zařízení a můžeme vyrábět. Jednou z užitečných věcí je mít dvě samostatné oddělené linky, jinak při přechodu z jednoho materiálu na druhý nějaký čas vyrábíte šedobílé „Dalmatiny“.

Obr. 1 První grafitové polystyreny na českých stavbách – foto z roku 2005.Obr. 2 První grafitové polystyreny na českých stavbách – foto z roku 2005.Obr. 1, 2 První grafitové polystyreny na českých stavbách – foto z roku 2005.
Obr. 3 První české šedé grafitové polystyreny byly ze suroviny NEOPOR. Zdroj BASF.
Obr. 3 První české šedé grafitové polystyreny byly ze suroviny NEOPOR. Zdroj BASF.
Obr. 4 Do výroby se postupně dostávají další suroviny, konkrétně SUNPOR a INEOS NOVA. V nabídce se postupně objevují i výkonnější typy „šedých“ surovin pro EPS. Zdroj: BASF, SUNPORObr. 5 Do výroby se postupně dostávají další suroviny, konkrétně SUNPOR a INEOS NOVA. V nabídce se postupně objevují i výkonnější typy „šedých“ surovin pro EPS. Zdroj: BASF, SUNPORObr. 4, 5 Do výroby se postupně dostávají další suroviny, konkrétně SUNPOR a INEOS NOVA. V nabídce se postupně objevují i výkonnější typy „šedých“ surovin pro EPS. Zdroj: BASF, SUNPOR
Obr. 6 Aktuální nabídka šedých modifikovaných EPS Isover se zvýšeným izolačním účinkem.
Obr. 6 Aktuální nabídka šedých modifikovaných EPS Isover se zvýšeným izolačním účinkem.
 

Technologické odlišnosti šedých desek, tj. není polystyren jako polystyren

Zavedení šedých výkonnějších polystyrenů si prošlo stejně jako zavedení jiných výrazně pokrokových materiálů svými dětskými nemocemi. Šedé desky se od běžného bílého polystyrenu liší v řadě vlastností. Prvotní problémy vznikaly zejména v letním období za jasných slunečných dní.

Stínění proti přímému slunci při aplikaci – základní podmínka úspěchu

Při aplikaci za slunečných dní docházelo u některých staveb k problémům. Mezi deskami vznikaly mezírky, ačkoliv materiál byl prokazatelně stabilizovaný. Součinitel teplotní roztažnosti je pro šedý i bílý materiál shodný, tj. příčina se musela pravděpodobně nacházet v souvislosti slunce/šedý povrch.

Takové vlastnosti se v rámci standardní certifikace neměří, a tak bylo třeba provést nestandardní dostatečně průkaznou zkoušku. Ta byla provedena na zařízení určeném k měření dotvarování desek tj. délkové změně viz foto 7–10. Cílem bylo zjistit, jakou teplotní diferenci může u právě nalepených desek vyvolat přímé oslunění.

Fasádní deska byla na vhodném místě (slunné místo dočasně zastíněné) upevněna do stojanu a na setinném úchylkoměru byla nastavena základní hodnota 2,00 mm. Následně bylo zastínění odstraněno a po ustálení prodlužování izolační desky, tj. cca 30 minutách odečtena hodnota úchylkoměru. Toto bylo provedeno jak pro základní bílé desky, tak pro šedé modifikované desky.

Hodnoty prodloužení obou typů desek jsou více než výmluvné a vznik mezírek při fasádní aplikaci na přímém slunci bez stínění sítěmi dostatečně objasňují. Absolutní prodloužení bílé desky ve stínu/na slunci se pohybovalo okolo hodnoty 0,16 mm, u šedé desky pak 1,15 mm.

Rozdíl chování v oblasti teplotní dilatace vlivem přímého slunce obou materiálů na přímém slunci je zřejmý – šedé desky na přímém slunci vykazují více než 700% navýšení prodloužení oproti deskám bílým, tj. pokud nebude lepidlo na fasádě dostatečně zatvrdlé, každá deska vlivem teplotní roztažnosti odtlačí zbývající desky v řadě výrazně více, než desky bílé.

Důsledek je jasný – na stěně vznikají mezi deskami mezírky. Navíc délkové prodloužení je rozdílné na vnějším a vnitřním povrchu izolační desky, tj. deska se snaží také prohýbat a v tomto důsledku také od stěny odskakovat.

Jednoduchým a dostatečně účinným řešením výše uvedeného je stínění sítěmi. Přímému slunění je tak zabráněno a zvýšená teplotní dilatace se neprojeví. Po zatvrdnutí lepidla popř. provedení výztužné vrstvy se rozdílnost chování šedých a bílých izolačních desek EPS již pochopitelně neprojevuje.

Obr. 7 Měřicí zařízení pro určení prodloužení desky EPS ve stínu/na slunci.Obr. 8 Měřicí zařízení pro určení prodloužení desky EPS ve stínu/na slunci.Obr. 7, 8 Měřicí zařízení pro určení prodloužení desky EPS ve stínu/na slunci.
Obr. 9 Konečné hodnoty prodloužení bílé a šedé desky na přímém slunci. Po odečtení počátečního nastavení 2,00 mm bílá deska vykazuje prodloužení 0,16 mm (2,16 − 2,00 = 0,16), šedá pak cca 1,15 mm (3,15 − 2,00 = 1,15), tj. více než sedminásobek. Vznik mezírek při nedodržení technologie je objasněn.Obr. 10 Konečné hodnoty prodloužení bílé a šedé desky na přímém slunci. Po odečtení počátečního nastavení 2,00 mm bílá deska vykazuje prodloužení 0,16 mm (2,16 − 2,00 = 0,16), šedá pak cca 1,15 mm (3,15 − 2,00 = 1,15), tj. více než sedminásobek. Vznik mezírek při nedodržení technologie je objasněn.Obr. 9, 10 Konečné hodnoty prodloužení bílé a šedé desky na přímém slunci. Po odečtení počátečního nastavení 2,00 mm bílá deska vykazuje prodloužení 0,16 mm (2,16 − 2,00 = 0,16), šedá pak cca 1,15 mm (3,15 − 2,00 = 1,15), tj. více než sedminásobek. Vznik mezírek při nedodržení technologie je objasněn.
Obr. 11 Typický důsledek aplikace šedých fasádních desek na přímém slunci – mezírky mezi deskami a následné dopěnění. Stínění sítěmi je nutné.
Obr. 11 Typický důsledek aplikace šedých fasádních desek na přímém slunci – mezírky mezi deskami a následné dopěnění. Stínění sítěmi je nutné.
 

Teplotní odolnost šedých desek EPS

Obr. 12 Typické poškození šedého EPS v okolí okna při aplikaci bez stínění sítěmi.
Obr. 12 Typické poškození šedého EPS v okolí okna při aplikaci bez stínění sítěmi.

Druhou oblastí, kde se šedý polystyren chová mírně jinak než bílý, je vysoká teplota. K poruchám docházelo nejčastěji při nevhodném skladování, nebo přímo na stěnách v okolí oken, kde se slunce od těchto skleněných ploch odráželo a navyšovalo tak teplotní namáhání izolační desky (opět bez stínění sítěmi).

Oblast skladování byla ošetřena podmínkou, že desky se musejí skladovat takovým způsobem, aby bylo zabráněno dlouhodobému teplotnímu zatížení nad 70 °C. Je například nevhodné izolační materiál skladovat pod průhlednou folií, kde vlivem skleníkového efektu velmi vysoké teploty vznikají.

Teplotní zatížení šedého EPS přímo na stavbách nebylo dosud dostatečně zdokumentováno. Jaké teploty na šedém povrchu vznikají je možno dobře dokumentovat na následujících fotografiích.

Pro simulaci rozdílného chování bílého a šedého polystyrenu byly obě desky umístěny na přímé slunce. Pro dokumentování navýšení teploty vlivem odrazivé plochy bylo na desky umístěno jak zrcadlo reprezentující ideální odraz slunce, tak část PIR panelu potaženého AL povrchem pro simulaci rozptýleného odrazu. Celá sestava byla nasnímána infrakamerou (korektura rozdílné emisivity povrchů a vlivu větru není v uvedených teplotách zohledněna, skutečné teploty povrchů mohou být mírně odlišné).

Obr. 13 Sestava k určení teplotního vlivu odrazivých ploch na šedé desky EPS.  Povrchová teplota šedé desky EPS bez vlivu odrazu se pohybuje okolo 85 °C. Ideální odraz od zrcadla má shodný účinek jako rozptýlený odraz – oba účinky navyšují teplotu přes 100 °C, tj. dochází k postupné degradaci EPS.Obr. 14 Sestava k určení teplotního vlivu odrazivých ploch na šedé desky EPS.  Povrchová teplota šedé desky EPS bez vlivu odrazu se pohybuje okolo 85 °C. Ideální odraz od zrcadla má shodný účinek jako rozptýlený odraz – oba účinky navyšují teplotu přes 100 °C, tj. dochází k postupné degradaci EPS.Obr. 13, 14 Sestava k určení teplotního vlivu odrazivých ploch na šedé desky EPS. Povrchová teplota šedé desky EPS bez vlivu odrazu se pohybuje okolo 85 °C. Ideální odraz od zrcadla má shodný účinek jako rozptýlený odraz – oba účinky navyšují teplotu přes 100 °C, tj. dochází k postupné degradaci EPS.
Obr. 15 Sestava bílého a šedého EPS pro určení rozdílu teplot vlivem oslunění a teplotního odrazu. Teplotní „ovál“ od odrazu zrcadla se na infrasnímku téměř nezobrazuje. Teplotní rozdíly šedých a bílých desek jsou vysoké.Obr. 16 Sestava bílého a šedého EPS pro určení rozdílu teplot vlivem oslunění a teplotního odrazu. Teplotní „ovál“ od odrazu zrcadla se na infrasnímku téměř nezobrazuje. Teplotní rozdíly šedých a bílých desek jsou vysoké.Obr. 15, 16 Sestava bílého a šedého EPS pro určení rozdílu teplot vlivem oslunění a teplotního odrazu. Teplotní „ovál“ od odrazu zrcadla se na infrasnímku téměř nezobrazuje. Teplotní rozdíly šedých a bílých desek jsou vysoké.

Závěry

Šedý polystyren je díky svým výrazně lepším izolačním vlastnostem materiálem, který zejména s rozvojem energeticky úsporných staveb tj. izolací tlouštěk 200–300 mm prudce navyšuje svůj tržní podíl. Nástup na vyspělých trzích jako Německo a Rakousko je velmi výrazný tj. již tvoří desítky procent, u nás je mírně pozvolnější.

Je nezbytné dodržovat technologické postupy pro aplikaci šedých EPS. Jedná se zejména o stínění fasád sítěmi a vhodné skladování. Při dodržení jednoduchých technologických zásad je životnost zateplení modifikovaným šedým EPS se zvýšeným izolačním účinkem plně srovnatelná s tradičními bílými polystyreny, který ve stavbách zcela spolehlivě plní svoji funkci již přes 50 let.

Nejen pro investory je výhodné spolupracovat s renomovanými firmami, které dokáží kvalitní výrobek nejen vyrobit, ale také poskytnout kvalitní technický servis, tj. srozumitelně vysvětlit, jak který materiál či konstrukce funguje.

Jak na tom která společnost v oblasti technické podpory je často poznáme již z pohledu na příslušné internetové stránky.

Literatura

Obrázky bez uvedení zdroje jsou z archivu autora

 
English Synopsis
Follow the basic rules for thermal insulation with gray polystyrene

Grey form of an expanded polystyrene (EPS) insulation have been used in the Czech Republic since 2005. It is necessary to respect application differences in between grey and white form of EPS. It´s not EPS such as EPS, in this case.

 

Hodnotit:  

Datum: 18.5.2015
Autor: Ing. Pavel Rydlo
Recenzent: Ing. Jiří Šála, CSc., člen představenstva Cechu pro zateplování budov (CZB)



Sdílet:  ikona Facebook  ikona Twitter  ikona Blogger  ikona Linkuj.cz  ikona Vybrali.sme.skTisk Poslat e-mailem Hledat v článcíchDiskuse (2 příspěvky, poslední 24.05.2015 10:37)


 
 

Aktuální články na ESTAV.czZastupitelé schválili možnost větší zástavby na StrahověSkončila rekonstrukce historického objektu sklářské chalupy v Jizerských horáchDotace Dešťovka: Příjem žádostí bude spuštěn v pondělí 29. květnaPraha koupí za 1,4 milionu Kč pozemky pro stavbu cyklostezky