Tepelné izolace – sortiment a priority pro jednotlivá tepelně technická a izolační použití
1. Zateplení obvodových konstrukcí kontaktním způsobem
Pro zateplení fasád kontaktním způsobem je možno použít vícero typů minerálních izolací. Tyto se dělí na desky s podélným a kolmým vláknem. Lamely s kolmým vláknem se dají částečně ohýbat a mají daleko vyšší pevnost v tlaku kolmo k rovině desky. Jsou proto vhodné pod obklady a pro zakřivené fasády.
Např. od výrobce Knauf Insulation:
Lamely FKL – lamely s kolmým vláknem mají deklarovaný součinitel tepelné vodivosti 0,040 W/(m.K) a pevnost v tahu kolmo k rovině desky 100 kPa.
Desky s podélným vláknem jsou vhodné zejména pro velké plochy. Na výběr je dnes vícero druhů desek s podélným vláknem. Např. od výrobce Knauf Insulation:
Desky FKD – tradiční desky se součinitelem tepelné vodivosti 0,038 W/(m.K) a pevností v tahu kolmo k rovině desky 15 kPa. Vhodné na výškové budovy.
Desky FKD S Thermal – vylepšené desky se součinitelem tepelné vodivosti 0,035 W/(m.K) a pevností v tahu kolmo k rovině desky 10 kPa. Vhodné zejména na panelové a administrativní budovy.
Desky FKD N Thermal – desky s nejlepším součinitelem tepelné vodivosti 0,034 W/(m.K) a pevností v tahu kolmo k rovině desky 7,5 kPa. Vhodné pro zateplení nízkých budov a rodinné domy.
Desky SMARTwall N C1/C2 – desky se silikátovým nástřikem pro lepší přilnavost lepidla k povrchu izolace. Součinitel tepelné vodivosti 0,034 W/(m.K) a pevností v tahu kolmo k rovině desky 7,5 kPa.
Obr. 1 -Deska s bílým silikátovým nástřikem s nanesenou lepící hmotou.
Z výše uvedeného je vidět, že nabídka tepelných izolací pro vnější kontaktní zateplovací systém (dále jen VKZS) je poměrně široká a jenom prostý výběr může mít zásadní vliv na celkovou kvalitu a životnost VKZS. Základem dlouhé životnosti a funkčnosti VKZS je výběr uceleného systému certifikovaného dodavatele. Nedílnou součásti VKZS jsou technologické předpisy výrobce, kde je přesně specifikováno za jakých podmínek je možné provádění VKZS. Jednou z nich je i příprava podkladu.
Obr. 2 – Kreativní postup přípravy podkladu pro VKZS
Takto „ne“připravený podklad je naprosto v nesouladu se základními požadavky pro provádění VKZS. V době, kdy se začínají VKZS již renovovat, resp. se zatepluje novým VKZS na původní, je takové provádění absolutně nepřípustné. Nemluvě o tom, že každá prováděcí firma musí projít školením provádění od výrobce.
Další obvyklé chyby jsou způsobeny pouhým nepoužitím existujících a dostupných součástí VKZS jako jsou zakládací profily, spojky, okenní profily, nebo zapuštěná montáž talířových hmoždinek s kovovým trnem.
Obr. 3 – Nežádoucí estetický jev prokreslování hmoždinek
Zamezení vzniku prokreslování hmoždinek je možné použitím zátek, nebo pomocí kotvení hmoždinkami s integrovanou zátkou. Použití hmoždinek se zátkou přináší mimo estetického zlepšení i poměrně zásadní úspory v toku tepla hmoždinkou a tím i značný vliv na výsledný součinitel prostupu tepla. Jednoduchý příklad výpočtu součinitele prostupu tepla stěny viz v tabulce níže:
Tabulka 1 –Součinitel prostupu tepla U W/(m2.K).stěny – Výpočet software KI REAL
Z tabulky lze vidět, že použití hmoždinky se zapuštěným talířkem a krycí zátkou může ovlivnit výslednou hodnotu součinitele prostupu tepla až o 15%.
Obr. 4 – Talířová hmoždinka s integrovanou zátkou (Knauf Insulation SMARTfix S)
Z několika málo příkladů uvedených výše je zřejmé, že možnosti na zdokonalování není málo. Řešení jsou dostupná a mnohokrát poměrně malé navýšení počáteční investice přinese z časového hlediska mnohem více pro všechny zúčastněné strany.
1.1 Zateplení ventilovaných fasád
Význam a výhody ventilovaných – větraných systémů pro zateplování fasád, byly sepsány mnohokrát. Připomeňme si zejména: aktivní odvětrání vlhkosti z konstrukce, variabilita pohledových vrstev a vyrovnání nerovností původních konstrukcí.
Ventilované fasádní systémy jsou často používanou variantou například pro řešení zateplení fasád komerčních budov. V segmentu rodinných a bytových domů se jedná o méně časté řešení, u rodinných domů zpravidla v některé z nejjednodušších a také technicky nejméně dokonalých variant, u domů bytových a jiných jsou pak voleny konstrukce systémovější. Jejich kvalita je však poměrně často poplatná vysokému tlaku na cenu díla. Tepelně technické posouzení je však poměrně často zploštěno na porovnání prosté tloušťky tepelné izolace versus výsledná cena. Vytvoření funkčních větrotěsných vrstev a korektní posouzení vlivu systematických bodových a lineárních tepelných mostů je ve velké většině případů hrubě podceňováno.
Jedním z požadavků, se kterými je nutné se při rekonstrukcích fasád popasovat poměrně často, je také úprava rovinnosti podkladu. Smutnou praxí je technologicky neakceptovatelné podlepování a tvarování kontaktních zateplovacích systémů.
Jedním z požadavků, se kterými je nutné se při rekonstrukcích fasád popasovat poměrně často, je také úprava rovinnosti podkladu. Smutnou praxí je technologicky neakceptovatelné podlepování a tvarování kontaktních zateplovacích systémů.
V současné době nabízí konstrukční systémy pro realizaci ventilovaných fasád celá řada výrobců. Nosné konstrukce využívají konstrukční prvky (konzole a profily), zpravidla z oceli, hliníku nebo dřeva.
Obr.5 – Přehled nejčastěji používaných způsobů vytváření konstrukce větraných fasád (montážní návod Cembrit)
1.2.1 Návrh vlastního řešení
Při návrhu vlastního řešení konstrukce pro větrané fasády jsme vycházeli z následujícího zadání:
a. Konstrukce musí vytvářet co možná nejméně mohutné tepelné mosty
b. Konstrukce musí umožňovat instalaci difúzně otevřené větrotěsné zábrany
c. Konstrukce musí umožňovat vyrovnání relativně velkých nerovností podkladu
d. Konstrukce musí umožnit uchopitelnou montáž, včetně instalace tepelné izolace z minerální vlny bez použití samostatně montovaných držáků izolace
e. Konstrukce musí být finančně dostupná
f. Konstrukce musí umožnit montáž pohledového obkladu s plošnou hmotností v úrovni cementových desek typu Aquapanel (cca 20 kg·m-2) včetně omítkového souvrství.
a. Konstrukce musí vytvářet co možná nejméně mohutné tepelné mosty
b. Konstrukce musí umožňovat instalaci difúzně otevřené větrotěsné zábrany
c. Konstrukce musí umožňovat vyrovnání relativně velkých nerovností podkladu
d. Konstrukce musí umožnit uchopitelnou montáž, včetně instalace tepelné izolace z minerální vlny bez použití samostatně montovaných držáků izolace
e. Konstrukce musí být finančně dostupná
f. Konstrukce musí umožnit montáž pohledového obkladu s plošnou hmotností v úrovni cementových desek typu Aquapanel (cca 20 kg·m-2) včetně omítkového souvrství.
Staticky uchopitelnější, než prvky dřevěné, jsou konstrukční prvky kovové. Vyjdeme-li ze skutečnosti, že hodnota součinitele tepelné vodivosti hliníku je v úrovni cca 200 W·m-1·K-1 a oceli cca 50 W·m-1·K-1, dále pak ze skutečnosti, že vlastnosti oceli umožňují použití výrazně subtilnějšího průřezu prvků než hliník, se použití žárově zinkované oceli jeví jako rozumná volba.
Ve vrstvě tepelné izolace by měli být konstrukční prvky fasády s pokud možno co nejmenším průřezem, steně tak by jejich tvar měl být takový, aby umožňoval co možná nejméně mohutný tok tepla.
Jako efektivní řešení nám vyplynul návrh jednoduché příhradové konstrukce, s jednoduchou pásnicí o průřezu písmene L, sloužící k vytvoření tvaru konstrukce a zároveň jako podklad pro instalaci fólie tvořící vzduchotěsnou vrstvu. Přes vzduchotěsnou vrstvu se s pomocí samořezných šroubů montuje profil ve tvaru písmene Z, který slouží jako prvek ztužující pomocnou pásnici L, tvořící tvar příhradové struktury, vymezující prostor větrané vzduchové dutiny a sloužící jako podklad pro montáž pohledového obkladu.
Jako efektivní řešení nám vyplynul návrh jednoduché příhradové konstrukce, s jednoduchou pásnicí o průřezu písmene L, sloužící k vytvoření tvaru konstrukce a zároveň jako podklad pro instalaci fólie tvořící vzduchotěsnou vrstvu. Přes vzduchotěsnou vrstvu se s pomocí samořezných šroubů montuje profil ve tvaru písmene Z, který slouží jako prvek ztužující pomocnou pásnici L, tvořící tvar příhradové struktury, vymezující prostor větrané vzduchové dutiny a sloužící jako podklad pro montáž pohledového obkladu.
Obr.6 – Schéma kompletní sestavy, vpravo dole je vidět použití diagonálního prvku sloužícího pro příčné ztužení.
Obr.7 – Použití některého z rozměrově stabilních typů tepelné izolace umožňuje provést montáž bez použití držáků izolace, tedy bez nutnosti vrtat do zdi další otvory (zde Unifit 032).
1.2.2 Zhodnocení tepelných mostů na modelovou konstrukci
Pro zhodnocení vlivu tepelných mostů na výslednou hodnotu součinitele prostupu tepla U (W·m-2·K-1) byly použity zjednodušené 3D modely, které umožňuje použít program KI-Real. Závěry je třeba vnímat jako orientační, neboť v modelech nebylo možné zohlednit geometrickou výhodu, kterou přináší na rozdíl od kolmých konzolí, diagonální orientace prvků příhradové soustavy. V modelech byl zároveň zanedbán přenos tepla prostřednictvím vnějších lineárních prvků používaných v jednotlivých konstrukčních systémech.
Výsledky výpočtů naznačují, že použití systému s diagonálními prvky umožňuje použít izolant cca o 20 mm tenčí, než použití systému s klasickými ocelovými konzolemi (viz například systém nabízený v aktuálním ceníku společnosti Knauf Insulation) a o cca 40 mm tenčí, než v běžných systémech s použitím hliníkových konzolí.
1.2 Závěr
Současný trend honby za co nejlevnějším řešením, které v mnoha případech již v okamžiku montáže nesplňují navrhované parametry odsouvá zájem investorů a vrhá negativní stín na celou oblast zateplování. Proto jsou v mnoha případech preferována před funkčními řešeními řešení, které jsou více populární. Případně jsou investoři z nevědomosti natlačeni do řešení pro jejich nemovitosti nevýhodných, nebo nesprávných.
Jak je vidět, tak lze při troše dobré vůle dodržování základních tepelně-technických principů a zdravé konstrukční úvaze dospět v oblasti zateplování k dlouhodobě funkčním a bezpečným řešením.
Jak je vidět, tak lze při troše dobré vůle dodržování základních tepelně-technických principů a zdravé konstrukční úvaze dospět v oblasti zateplování k dlouhodobě funkčním a bezpečným řešením.
Literatura
[1] Fotografie a obrázky: archiv autorů
[2] Výpočetní software KI Real 2015.0.0.18
