Je pravdou, že tepelne dobre izolovaný dom je energeticky efektívna a ekologická nehnuteľnosť. Právne predpisy a rastúce povedomie ľudí viedli k potrebe znižovať energetickú náročnosť a s ňou spojené náklady. Dôležitým prvkom v boji proti nadmernej spotrebe energie v obytných budovách a objektoch verejnej vybavenosti sú určite izolačné materiály, ktoré sú prispôsobené fungovaniu v konkrétnych podmienkach. Zníženie spotreby energie je možné dosiahnuť prostredníctvom účinnej tepelnej izolácie všetkých stavebných deliacich prvkov, avšak bez správnych materiálov to bude prakticky nemožné. Pozrime sa bližšie na tepelnoizolačné materiály, ktoré sú dnes na trhu k dispozícii.

Izolačný materiál a jeho koeficient

Najbežnejšími tepelnými izolačnými materiálmi sú polystyrénová pena, minerálna vlna a polyuretánová pena, ktoré sa v budovách používajú ako tepelná izolácia, ale aj ako účinná akustická izolácia. Na trhu sú však dostupné aj ďalšie produkty, ktoré ponúkajú rovnako priaznivé fyzikálne a chemické parametre. Jedným z najdôležitejších parametrov, ktorý popisuje tepelnoizolačný materiál, je koeficient tepelnej vodivosti (lambda). Čím je hodnota tohto koeficientu nižšia, tým lepšie sú izolačné vlastnosti materiálu, a tým pádom je budova energeticky efektívnejšia.

Minerálna vlna

Tento materiál má široké spektrum využitia, zabezpečuje správnu izoláciu budovy, účinnú akustickú izoláciu (tlmí vzdušné a nárazové zvuky) a má aj protipožiarne a paropriepustné vlastnosti.

Minerálna vlna sa skladá v podstate z dvoch produktov s veľmi podobnými parametrami – kamennej vlny a sklenej vlny. Prvá je vyrobená z čadiča (vysoká odolnosť voči veľmi vysokým teplotám), zatiaľ čo druhá je vyrobená z kremičitého piesku alebo recyklovaného skla.

Koeficient tepelnej vodivosti pre výrobky z minerálnej vlny sa pohybuje v rozmedzí od 0,031 do 0,045 W/mK. Minerálna vlna má vysokú odolnosť a odoláva deformáciám, pričom sa nerozkladá pri kontakte s látkami obsahujúcimi rozpúšťadlá. Avšak minerálna vlna absorbuje vodu, čo zhoršuje jej tepelnoizolačné vlastnosti. Na elimináciu absorpcie vody sa minerálna vlna impregnuje minerálnym olejom. Nesprávne zhotovená (položená) tepelná izolácia z minerálnej vlny môže časom spôsobiť vznik tepelných mostov, ktoré výrazne ovplyvnia energetickú efektívnosť celej budovy. Okrem toho je vlna materiál, ktorý sa dosť ťažko aplikuje (napr. v medzerách na podkroví), najmä pre neskúsené osoby, čo tiež zvyšuje riziko tepelných strát v budove.

Polystyrénová pena

Polystyrénová pena, teda expandovaný polystyrén, vďaka výrobného procesu, ktorý zahŕňa penenie (vzduch v póroch expandovaného polystyrénu môže pokrývať až 98 % objemu hotového výrobku), poskytuje koeficient tepelnej vodivosti 0,030-0,045 W/mK (napr. biela EPS pena 0,038 - 0,045 W/mK, grafitová EPS pena 0,030 - 0,035 W/mK).

V súčasnosti sa zvyčajne používajú tri typy expandovaného polystyrénu - EPS 50 používaný na izoláciu sendvičových stien, eps 70 alebo 80 používaný na izoláciu fasád metódou BSO a EPS 100 ako základná izolácia pre podlahy.

Polystyrénová pena sa ako izolačný materiál vyznačuje predovšetkým veľmi nízkou nasiakavosťou, vďaka čomu sa môže úspešne používať na izoláciu tých častí budovy, ktoré sú vystavené kontaktu s vodou, ako sú základy, steny suterénu alebo podlahy na zemi.

Okrem tradičného penového polystyrénu je k dispozícii aj extrudovaný polystyrén, ktorý poskytuje tepelnú izoláciu na úrovni 0,021 až 0,026 W/mK, je tvrdší a menej nasiakavý. Je dostupný v modrej, zelenej alebo ružovej farbe a odporúča sa na izoláciu obrátených striech, podláh v garážach a podláh na zemi, teda tam, kde sú vysoké zaťaženia.

Expandovaný polystyrén však má svoje nevýhody. Nie je odolný voči viacerým chemickým látkam, ako sú rozpúšťadlá, farby, lepidlá a konzervačné látky na drevo. Navyše je to materiál, ktorý je pomerne netesný, pokiaľ ide o difúziu vodných pár (prenikanie). To znamená, že len malé množstvo pary preniká cez steny izolované polystyrénovou penou. Styrodur je tiež citlivý na vysoké teploty a oheň. Teploty presahujúce +80 °C ho môžu poškodiť, avšak je to materiál so samohasivými vlastnosťami a v prípade požiaru sa nevznieti, ale topí sa a uvoľňuje veľké množstvo čierneho dymu.

Polyuretánová pena

Polyuretánová (PUR) pena sa rýchlo stáva obľúbeným izolačným materiálom. V súčasnosti sa používajú dva typy polyuretánových pien - PIR (polyizokyanurát) a PUR (polyuretán). Pena má ďalšiu výhodu, ktorá ju odlišuje od doteraz používaných materiálov, a to možnosť použiť ju v dvoch formách – ako tvrdá doska alebo ako materiál nastriekaný priamo na izolovaný povrch. Druhá možnosť získava stále väčšie uznanie na trhu tepelnoizolačných stavebných materiálov.

Názov "PUR" označuje polyuretán, ktorý sa získava zmiešaním dvoch surovín – polyolu a izokyanátu. V dôsledku zmiešania týchto komponentov, s použitím špecializovaných striekacích strojov, sa získava polyuretánová pena. Tento typ izolačného materiálu sa dnes široko využíva v stavebnom priemysle ako alternatívny materiál na izoláciu a tepelnú izoláciu budov, od základov až po strechu. PUR pena sa výborne osvedčuje z hľadiska bezpečnosti a funkčnosti pre používateľov.

Uzavretá polyuretánová pena umožňuje dosiahnuť veľmi dobré tepelnoizolačné vlastnosti vrstiev vďaka nízkemu koeficientu tepelnej vodivosti, ktorý môže dosahovať až λ = 0,020 W/mK.

Silnou výhodou polyuretánovej peny je rýchlosť a jednoduchosť aplikácie. Aplikuje sa striekaním, vďaka čomu sa počas niekoľkých sekúnd jej objem niekoľkonásobne zväčší a rýchlo stvrdne. PUR pena sa dokonale prispôsobuje šikmým a zložitým povrchom, preniká do najmenších medzier.

Tepelná izolácia pomocou peny je tiež nákladovo efektívnejšia ako tradičné metódy, pretože pri jej aplikácii nevznikajú medzery, presnejšie povedané tepelné mosty, ktoré vedú k úniku tepla v budove. Pena sa pevne prilieha na krokvy a nevytvára diery alebo medzery v tepelnej izolácii.

PUR pena sa delí na izolačný materiál s otvorenými bunkami a uzavretými bunkami. Prvá z nich má štruktúru podobnú špongii. Neprepúšťa vodu a má veľmi dobré tepelnoizolačné vlastnosti, no zároveň umožňuje priechod pary, čím zabraňuje tvorbe plesní alebo húb pod izoláciou. Je ľahká, takže ju môžete, po predchádzajúcom použití membrány, aplikovať na debnenie pod strechou. Pena s uzavretými bunkami je na druhej strane o niečo tvrdšia a lepšie sa hodí na použitie na vonkajších častiach budov. Vnútorná štruktúra PUR peny s uzavretými bunkami pozostáva z mikroskopických uzavretých bublín, čo jej poskytuje dobré tepelnoizolačné vlastnosti, vysokú tuhosť a primeranú tvrdosť.

Striekané tepelnoizolačné systémy z polyuretánovej peny sa používajú predovšetkým na izoláciu stavebných priečok proti tepelným stratám z vnútra budovy. Uplatňujú sa tak v priemyselnej infraštruktúre (potrubia), ako aj pri izolácii základov a striech, či pri tepelnej ochrane skeletových stien budov.

Izolačné vlastnosti PUR pien umožňujú ich využitie okrem iného na tepelnú izoláciu:

• základy, základové steny a základové dosky  
• strechy zvonka a podlahy na zemi  
• podkrovia z vnútornej strany  
• stien v rámových budovách  
• stien v priemyselných objektoch, skladovacích halách  
• vykurovacích potrubí, chladiacich komôr  
• všetkých druhov technických izolácií (potrubia, nádrže)

Polyuretánové peny podľa normy PN-EN 13501-1 majú zvyčajne triedu reakcie na oheň E, čo znamená horľavý, samohasiaci materiál. Napríklad polystyrénová pena patrí do rovnakej triedy. Investičné náklady na izoláciu polyuretánovou penou sú niekedy považované za jednu z nevýhod tohto riešenia. Ak však zohľadníme skutočnosť, že cena za meter štvorcový zahŕňa nielen materiál, ale aj prácu, konečné náklady sú porovnateľné s inštaláciou iných izolačných materiálov.

Celulózové vlákna

Tento izolačný materiál má veľmi podobné fyzikálne a chemické vlastnosti ako minerálna vlna, avšak jeho použitie je oveľa obmedzenejšie. Koeficient prestupu tepla pre tento produkt je 0,039 W/mK, no napriek tomu celulózové vlákna poskytujú dobrú zvukovú izoláciu a dobrú paropriepustnosť.

Celulózové vlákna majú schopnosť absorbovať a uvoľňovať vodu zo svojho okolia, takže pri izolácii nie je potrebné použiť parozábranu. Existuje však jedna podmienka – materiál musí byť dobre vetraný, aby sa mohol úplne vysušiť. Vlákna je možné aplikovať mokrou alebo suchou metódou.

Suchá metóda spočíva v tom, že rozdrvené vlákna sú fúkané do predpripravených priestorov v stenách, stropoch a pod. pomocou špeciálnych agregátov, ktoré umožňujú dopravu materiálu až do vzdialenosti 50 m horizontálne a 30 m vertikálne. Vlákna sa môžu tiež voľne sypať, napríklad pri izolácii trámových stropov a podláh na trámoch. Mokrá metóda spočíva v navlhčení celulózových vlákien vodou a lepidlom. Táto zmes veľmi dobre priľne na steny a dokonca aj na stropy.

Ktorý materiál zvoliť?  

Na otázku týkajúcu sa výberu najlepšieho tepelnoizolačného materiálu dostupného na trhu neexistuje jednoznačná odpoveď. Každý z vyššie uvedených produktov má svoje výhody a nevýhody, takže výber medzi vlnou, polystyrénom, polyuretánovou penou alebo celulózovými vláknami závisí predovšetkým od vašich očakávaní a požiadaviek, ako aj od miesta použitia.