Suchý vzduch jako izolant

Po fyzikální stránce se ve stavebnictví používá v podstatě jediný tepelný izolant, a to je suchý vzduch. Každá tepelná izolace obsahuje větší či menší „komůrky“ suchého vzduchu různých velikostí a tvarů. Podstatné je, aby zůstal po zabudování do konstrukce suchý – mokrý svetr nehřeje. Další vlastnosti, kterými se řídí použití jednotlivých druhů izolantů jsou zejména cena, požární odolnost, prodyšnost atd. 

EPS

Nejčastější použití má EPS – expandovaný polystyren (struktura kuliček). Je cenově nejpříznivější a používá se všude tam, kde to není omezeno požárními předpisy (je samozhášivý, nehoří plamenem, ale může při požáru odkapávat). Požární omezení je dáno výškou nad terénem, kdy se nad 12 m vytváří požární pásy z minerální vaty nad okny, nad 22 m vcelku a v případě jediného vchodu do domu nemůže být nad vchodem EPS v celé výšce. 

Co je expandovaný polystyren?
Tepelné izolace z polyesteru patří v dnešní době k nejpoužívanějším tepelným izolacím v České republice. Oblíbené se staly nejen pro svoji cenovou dostupnost, ale také výbornými tepelně-izolačními parametry. Jeho využití v zateplení stavebních konstrukcí je opravdu široké.

Co je to vlastně expandovaný polystyren?
Jedná se o izolační hmotu, bez které v současné době nelze postavit energeticky hospodárné stavění. Expandovaný polystyren je vyráběn jako bílé izolační desky, které mají řadu výhod.

Výhody expandovaného polystyrenu:
desky jsou velice lehké
má výborné tepelně-izolační vlastnosti
je cenově dostupný
Vlastnosti expandovaného polystyrenu
Expandovaný polystyren má řadu vlastností. Nejdůležitější vlastností je však nízká tepelná vodivost, která závisí na objemové hmotnosti, obsahu vlhkosti a teplotě desek. Díky nízké tepelné vodivosti má vynikající tepelně-izolační vlastnosti. Mezi další vlastnosti expandovaného polystyrenu patří:

tvarová stabilita
pružná a trvalá deformace při zatížení tlakem
pevnost v tahu a ohybu
tepelná vodivost
dynamická tuhost
změna rozměrů
nasákavost
odolnost proti stárnutí
Suroviny, ze kterých je expandovaný polystyren
Základní surovinou pro výrobu expandovaného polystyrenu je zpěňovatelný polystyren, který je ve formě perlí obsahujících zhruba 6 až 7 % pentanu jako nadouvadla. Tyto perle se vyrábějí suspenzní polymerací monomeru styrenu a jsou k dostání v několika velikostních skupinách od 0,3 do 2,8 mm. V závislosti na konkrétní aplikaci se použije vhodná velikost perlí.

Pentan a styren patří mezi látky, které se běžně vyskytují v přírodě. Styren lze nalézt dokonce i v mnoha potravinách. Pentan lze zase nalézt v přírodě, který se vytváří např. v zažívacích systémech zvířat nebo při rozkladu rostlinného materiálu při působení mikroorganismů. Pro průmyslové využití se však obě tyto látky vyrábějí z ropy.

Výroba pěnového polystyrenu
Výroba expandovaného polystyrenu probíhá zpravidla ve třech stupních – předpěnění, meziuskladnění a výroba bloků či desek.

Předpěnění – během této fáze se zpěňovaný polystyren předpěňuje působením syté vodní páry, to probíhá v předpěňovacích zařízeních a při tomto procesu perle zvětší svůj objem o dvaceti až padesáti násobek od původního objemu.
Meziuskladnění – další fází je meziuskladnění, které probíhá v provdušňovaných silech, tím získají perle větší mechanickou pružnost a zlepší se také jejich další zpracovatelnost, při tomto procesu se perle rovněž suší.
Výroba bloků a řezání na desky – když jsou perle předpěněné a vyzrálé, jsou dále zpracovány různými způsoby na konečné výrobky, z perlí se vyrábí bloky, které jsou následně nařezány na desky.

XPS

XPS neboli extrudovaný polystyren (struktura vláken) má nižší nasákavost, používá se na sokly a izolaci základů. Kamenná nebo skelná vata se používá právě tam, kde to vyžadují požární předpisy nebo z důvodu požadavku vyšší prodyšnosti, např. u zděných domů. Podobnou službu odvede i perforovaný EPS, ale v obou případech musí být použito difuzně otevřených i dalších složek systému – lepidla, omítka. Vyšší cena „za vatu“ je dána nejen cenou izolantu, ale i druhem hmoždinek (ocelové).

Co je extrudovaný polystyren?
Extrudovaný polystyren je tepelnou izolací, který má na rozdíl od běženého expandovanému polystyrenu řadu dalších vlastností.

Vlastnosti extrudovaného polystyrenu:
tepelně-izolační vlastnosti
odolnost vůči zemině, plísním, hmyzu a hlodavcům
nenasákavost
vysoká pevnost v tlaku
Nenasákavost polystyrenu
Díky systému extruze je povrch polystyrenu zavřený, poměrně celistvý a hladký, díky čemu je nenasákavý. Tato vlastnost je však ponížena ve chvíli, kdy se desky extrudovaného polystyrenu začnou upravovat či řezat. Proto je dobré vždy řešit situaci tak, aby se desky pokud možno neřezaly a když tak jen v místě, kde je to nezbytně nutné.

Odolnost vůči zemině, plísním, hmyzu a hlodavcům
Při tepelné izolaci základů, soklů a základových desek hraje opravdu velkou roli odolnost vůči zemině, plísním, hmyzu i hlodavcům. Všechny vyjmenované aspekty totiž u spodních staveb hrozí a extrudovaný polystyren je díky svým vlastnostem všem těmto aspektům dokáže odolávat. V kombinaci s nenasákavostí a odolností vůči vlhké zemině ho nedokáže ohrozit hmyz ani hlodavci.

Vysoká pevnost v tlaku
Další důležitou vlastností u extrudovaného polystyrenu je vysoká pevnost v tlaku, která je podstatná při zateplení spodní stavby, základů, základových pasů, sklepů, bazénů atd., kde se očekává větší tlak na povrch objektu.

Výroba extrudovaného polystyrenu
Extrudovaný polystyren se vyrábí systémem zvaným extruze, který funguje na principu vytlačování taveniny speciálního krystalového polystyrenu. Současně se tato hmota sytí speciálním vzpěňovadlem, které po uvolnění tlaku na konci trubice způsobí napěnění hmoty. Ta se pak ochlazuje a upravuje do výsledného tvaru.

Díky tomuto systému vznikají ty důležité vlastnosti, které expandovaný polystyren nemá. Konkrétně se jedná o fyzikální vlastnosti, díky nimž disponuje extrudovaný polystyren řadou výhod pro tepelné izolace staveb.