Věděli jste například, že je na vzestupu výstavba dřevostaveb, kde izolace z polyuretanových systémů tvoří jednu ze stěžejních částí materiálové skladby konstrukce?
Zájem o dřevostavby v oblasti moderního bydlení stále roste. Z hlediska zastoupení tohoto segmentu na stavebním trhu z posledních let se ukazuje, že zhruba každý sedmý rodinný dům v České republice byl konstruován jako dřevostavba. Postupně se u nás také začíná prosazovat stoupající trend v oblasti dřevostaveb bytových domů, což jednoznačně přispěje k dalšímu rozvoji tohoto odvětví v oblasti bydlení, stejně jak je tomu v okolních zemích. U moderní dřevostavby je důležité, aby splňovala přísná kritéria energetické náročnosti a byla kvalitně zateplena.
Jak na tepelnou izolaci stavby?
Při tepelném izolování stavby můžeme využít širokou paletu materiálů, když začneme porovnávat základní vlastnosti jednotlivých izolantů, tak na jednom z prvních míst bude představovaná polyuretanová pěna. Je charakteristická svou žlutou barvou, nízkou váhou a výbornými tepelněizolačními vlastnostmi.
Vlastnosti jednotlivých tepelných izolantů z hlediska fyzikálního jsou rozdílné, ať už jsou na přírodní či syntetické bázi. Jeden izolant však předčí svým součinitelem tepelné vodivosti téměř všechny běžně využívané izolanty. Je jím tedy polyuretanová pěna, která je známá pod zkratkou PUR.
Je tomu již více než 85 let, co započal Otto Bayer se spolupracovníky s průkopnickým výzkumem polyuretanových polymerů v laboratořích německé společnosti IG Farben. Záhy se tomuto materiálu dostalo využití v těžkých válečných letech jako nátěru na letadla. Teprve až v roce 1956 se dostaly na trh první výrobky z polyuretanů a následoval rychlý vzestup jejich využití, v tehdejších letech to byl materiál nevídaných vlastností a širokého spektra využití.
PUR ve formě tvrdé tepelněizolační pěny je makromolekulární materiál – takzvaný termoset, který je založený na organickém základu. Materiál vzniká vzájemnou exothermní reakcí diphenyldiisocyanátu a směsi vícesytných alkoholů, aktivátorů, katalyzátorů, retardérů hoření a vody. Po smíchání komponentů dochází k chemické reakci, při které je uvolňován kysličník uhličitý – ten dokáže vytvořit buněčnou strukturu izolantu, proto má pěna i zvýšenou hydroizolační schopnost.
Tepelně izolační vlastnosti
Ve vakuu není vzduch, proto v něm nedochází k přenosu tepla – je tedy nejlepším tepelným a hlukovým izolantem, po něm je na žebříčku izolantů jako jeden z prvních v řadě běžně používaných PUR pěna. Vakuum však pro izolování staveb není využíváno z důvodu velké složitosti konstrukcí. Naměřená hodnota součinitele tepelné vodivosti λ u PUR pěny se pohybuje dle typu v rozmezí 0,020 – 0,035 [W/m2K]. S touto hodnotou je oproti běžným materiálům téměř dvakrát lepším tepelným izolantem. Skladba konstrukce za použití PUR pěny o tloušťce 20 mm má tepelný odpor R cca 10 [m2K/W] a deska z běžného polystyrenu dosáhne této hodnoty až při tloušťce cca 400 mm. V praxi to znamená fakt, že obvodová obálka stavby nemusí mít velkou tloušťku, aby dosáhla na požadované či doporučené hodnoty prostupu tepla předepsané normou. Ve výsledku tedy dosáhneme subtilnější konstrukce a tím získáme i více obytného prostoru při stejné zastavěné ploše. Vždy je však nutné posuzovat obálku budovy jako celek a snažit se o vyváženost s ohledem na energetický standard, který chceme dosáhnout. Tedy navrhnout optimální skladbu konstrukce, ať už jde o stěny, podlahy či stropy.
Nasákavost a difuze vodních par
Nízkou hodnotu prvně jmenované vlastnosti oceníme především v případě jakékoliv poruchy v hydroizolaci stavby. PUR pěna s uzavřenou buňkou je schopna do své struktury pojmout maximálně 5 % vody ze svého objemu, a to za předpokladu plné expozici vody. Tato hodnota je téměř srovnatelná s běžně užívanou polystyrenovou izolací. Pokud by tedy došlo ke jmenovanému problému, nemusíme mít o izolant i naši peněženku žádný strach. V běžných podmínkách se dá tvrdá PUR pěna pro exteriérové použití označit jako hydroizolant. Tato vlastnost souvisí se součinitelem odporu difúze vodních par µ (odpor materiálu proti difuzi vodních par v porovnání s difuzí vrstvou suchého vzduchu o šířce 1 m), která je podle hustoty izolantu v hodnotách 100 a více. Například běžná minerální izolace má tuto hodnotu cca 1 až 3,55 a asfaltový hydroizolační pás pochopitelně mnohem vyšší – cca 20000-400000. Těmto vlastnostem vděčí PUR izolanty již zmíněné mikroskopické buněčné struktuře vznikající po smíchání všech komponentů. Zde samozřejmě nesmíme zapomenout ani na interiérové použití PUR systémů v dřevostavbách, kde není důraz na hydroizolaci, ale rozhodují tepelné a akustické vlastnosti a zde stojí za pozornost pěny s otevřenou buněčnou strukturou, které nabízejí vyvážený poměr mezi jejich cenou a izolačními schopnostmi. Toto hledisko je dostává do hledáčku řady stavebníků z laické i odborné veřejnosti.
Nízká váha
U PUR izolantů oceníme nejen výborné tepelněizolační vlastnosti, ale také nízkou váhu při velkém objemu. Podle hustoty se váha pohybuje od cca 10 do 70 kg/m³. Čím je nižší hmotnost, tak tím klesá i namáhání konstrukcí či dílčích prvků na ohyb, střih, tlak či tah. Jenom pro srovnání uvedeme minerální izolant, který má váhu od cca 30 do 200 kg/m³, tedy trojnásobnou v porovnání s PUR pěnou. Například střešní konstrukce, které mají ve skladbě navržený polyuretan mohou být opět subtilnější a spíše se bude věnovat pozornost zatížením dodatečným či nahodilým.
Objemová stálost a odolnost
U tvrdé PUR pěny v jakékoliv podobě oceníme její obrysovou stabilitu, při teplotě -30 °C je objemová změna maximálně do 0,2 % objemu, tato hodnota je opět závislá na hustotě izolantu. Díky takto nízké hodnotě se nemusíme obávat vzniku spár v místech styku s konstrukcí a vzniku tepelných mostů. V některých případech použití oceníme u izolantu určitě i jeho tepelnou odolnost od -200 °C do +110 °C, nadále i vysokou odolnost všem ropným produktům, díky které je vhodný i do technických provozů. PUR materiály jsou odolné i jakýmkoliv biologickým vlivům – plísně, houby a mikroby nemají šanci založit jakékoliv kolonie. U izolantů předurčených pro střechy, se hodnotí i parametr odolnosti vrůstání kořenů, ať už jsou to nechtěné nálety či zelené střechy. Biologická odolnost je založena na faktu, že izolant neobsahuje žádnou vodu – tím tedy není splněna základní podmínka pro život. PUR materiály je potřeba chránit před účinky UV záření, proto je nutné například střešní stříkanou PUR pěnu chránit speciálním UV stabilizačním nátěrem s dlouhou životností, který zabrání degradaci izolantu. U pěnových systémů použitých ve vnitřních skladbách konstrukcí se tento vliv UV záření zcela eliminuje a životnost izolantu je prakticky neomezená.
Široké spektrum použití
PUR materiál má velmi široké využití a najdeme jej i ve výrobcích, ve kterých bychom jej určitě nečekali. PUR není jen měkká žlutá hmota českého názvu molitan (latinsky „molis“ měkký a „tan“ je koncovka z polyuretan) užívaná na matrace či sedadla automobilů, ale využívá se i na plné pneumatiky, podrážky bot, či jako tepelná/chladová izolace staveb, nádrží či chladniček. Za vše hovoří využití tvrdé PUR pěny jako izolace hlavní stacionární nádrže na odpalovací rampě raketoplánů USA. PUR je celosvětově hojně využíván – vždyť je vypočítáno, že v průmyslově vyspělých zemích připadá na jednoho obyvatele zhruba sedm kilogramů!
PUR se může aplikovat stříkáním, litím a vstřikováním do dutin. Příprava na místě je založena na speciálním zařízení, které dopravuje obě složky do směšovací stříkací pistole na uvažované místo v přesném poměru. PUR pěnu lze variabilně přizpůsobit pro každý stavební případ a chemická reakce po smíchání složek lze oddálit. Pro každý případ aplikace je nutný jiný násobek expanze tekutého PUR materiálu. V případě vyplňování jakékoliv dutiny je nutné nastavení expanze a množství materiálu tak, aby došlo k dokonalému vypěnění všech prostor.
Potřebujete zateplit stavbu jako celek nebo přímo dřevostavbu a její dílčí část? Využijte naši nezávaznou kalkulaci, nebo nás neváhejte kdykoliv kontaktovat!
