Tepelná izolace fasád: Minerální vata nebo Polystyren - Která je lepší volba?

Pokud se rozhodujete, jaký materiál použít pro zateplení fasády vašeho bytového nebo rodinného domu, pravděpodobně jste narazili na dva hlavní konkurenční materiály: minerální vatu a expandovaný polystyren, také známý jako EPS. Rozhodnout se mezi nimi může být obtížné, ale porozumění rozdílům mezi těmito izolačními materiály může být klíčové pro vaše rozhodnutí.

Při výběru mezi minerální vatou a fasádním polystyrenem je důležité zvážit všechny tyto parametry:

1. Tepelněizolační vlastnosti
2. Nehořlavost
3. Prodyšnost
4. Mechanické parametry
5. Cenu

Vyberte tepelnou izolaci, která nejlépe vyhovuje vašim potřebám a požadavkům vašeho projektu zateplení. Bez ohledu na váš výběr je důležité zajistit správnou instalaci, která zajistí optimální výkon a dlouhodobou životnost izolace vašeho domu.

1. Tepelně izolační vlastnosti minerální vaty a polystyrenu

Tepelný izolant je substancí, která má omezenou schopnost vést teplo, což znamená, že má nízkou tepelnou vodivost. Klíčovou měrou pro porovnání tepelných vlastností materiálů slouží součinitel tepelné vodivosti. Tato hodnota, vyjádřená ve wattech (W) na metr krát kelvin (W/m·K) a označovaná řeckým písmenem lambda (λ), umožňuje objektivní srovnání izolačních materiálů. Čím nižší je hodnota součinitele tepelné vodivosti, tím lépe materiál izoluje. Minerální vata a polystyren, nejběžněji používané materiály pro kontaktní zateplení fasád v České republice, vykazují relativně podobné hodnoty tepelné vodivosti. Tyto hodnoty se typicky pohybují mezi 0,032 až 0,038 W/m·K. Z hlediska tepelných vlastností jsou tedy oba materiály velmi podobné.

Expandovaný polystyren existuje ve více variantách, z nichž každá je určena pro specifické aplikace. Typy polystyrenu se rozlišují podle jejich určení pro zateplení různých částí budov. Označení S je určeno pro stabilizované zateplení plochých střech, Z označuje základní použití pro zateplení podlah a F je určeno pro fasádní zateplení. Je důležité používat speciálně určené polystyrenové desky pro zateplení fasády, aby byly splněny přísnější požadavky na rozměry desek a zabránilo se vzniku mezí, které mohou vytvořit tepelné mosty.

Fasádní polystyren se dále dělí do dvou variant: 70F a 100F. Číslo udává napětí v tlaku při deformaci 10° v kilopascálech (kPa). Tyto varianty se liší i ve svých izolačních vlastnostech, objemové hmotnosti a faktoru difúzního odporu. Polystyren 100F má lepší tepelnou izolaci než 70F (70F má lambda = 0,039 W/(mk) a 100F má lambda = 0,037 W/(mk)), je těžší o 3 - 5 kg/m³ a má vyšší faktor difúzního odporu (70F má 20 - 40 a 100F má 30 - 70), což znamená, že propouští méně vodní páry.

Šedý polystyren izoluje o 15 - 20 % lépe než bílý polystyren, což umožňuje použití tenčí izolace při zachování tepelných vlastností. Jeho tepelná vodivost se pohybuje kolem lambda = 0,031 - 0,032 W/(mK). Přidáním přímesi grafitu se zlepšují tepelné vlastnosti, které absorbuje a reflektuje tepelné záření, což snižuje tepelné ztráty. Nicméně, šedý polystyren má i své nedostatky. Jeho tmavá barva může při nesprávné aplikaci způsobit přehřátí a následné smrštění desek a vytvoření tepelných mostů, pokud nejsou chráněny před přímým slunečním zářením. Je důležité dodržovat správné postupy při aplikaci polystyrenu, aby se minimalizovali tyto potenciální problémy. Je nesmírně důležité, aby šedé polystyrenové desky byly správně skladovány! Jejich teplotní odolnost je omezena na 70°C a dlouhodobé vystavení vyšším teplotám může způsobit degradaci materiálu. Skladování na paletě pod přímým slunečním zářením je proto nepřípustné!

Minerální vata je navržena pro tepelnou a zvukovou izolaci dutin ve stavebních konstrukcích, které nejsou mechanicky namáhány, nebo pro izolaci umístěnou nad konstrukcí stropů. Při izolaci šikmých nebo svislých dutin může být nutné zajištění polohy izolace mechanicky vhodným způsobem. Skelná vata má kromě své univerzálnosti nepopiratelné výhody ve své vysoké pružnosti a zároveň tuhosti, nízkou prašnosti a nulovém obsahu formaldehydu. Součinitel tepelné vodivosti minerální vaty se pohybuje v rozmezí λ = 0,036 - 0,041 W/(mK).

2. Protipožární vlastnosti polystyrenu a vaty

Fasádní materiály mají klíčový vliv na bezpečnost budov. Hořlavost je faktor, který určuje, jak rychle se požár může šířit. Zejména v interiéru budov je nezbytné používat nehořlavé materiály, protože největším nebezpečím při požáru není samotný oheň, ale toxický kouř, který vzniká z umělých izolačních materiálů.

Fasádní polystyren, spadající do třídy E, patří mezi hořlavé materiály, které mohou přispět k rozšíření požáru. Přestože se do něj přidávají zpomalovače hoření, není to záruka jeho nehořlavosti. Termín "samozhášivé" znamená pouze to, že plamen zhasne, pokud se odstraní zdroj plamene, což v případě požáru fasády nebo střechy není reálné.

Naopak, certifikovaný systém ETICS s EPS lze klasifikovat do třídy reakce na oheň B, zatímco minerální vata patří do třídy reakce na oheň A1 nebo A2. Minerální vata je vyrobena z anorganických materiálů, jako je kámen nebo sklo, což ji činí přirozeně nehořlavou. Nehořlavé zateplení z minerální vaty se používá například i na domovech seniorů, nemocnicích, nebo školkách.

Podle zákona musí být fasádní minerální vata povinně používána pro zateplení budov s výškou nad 22,5 metru. Pro budovy s nižší požární výškou jsou vyžadovány protipožární pásy z minerální izolace, zatímco budovy s požární výškou do 12 metrů musí mít alespoň zabezpečený sokl zateplovacího systému.

3. Odlišnosti v prodyšnosti minerální vaty a polystyrenu

Prodyšnost minerální vaty a polystyrenu je zcela odlišná. Faktor difuzního odporu, vyjádřený řeckým písmenem mí (μ), je klíčovým ukazatelem pro vyhodnocení, jak dobře materiál propouští vodní páry. Čím nižší je hodnota faktoru difúzního odporu, tím lépe materiál "dýchá", tj. propouští vodní páry. Fasádní minerální izolace obvykle dosahuje nejnižší hodnoty faktoru μ = 1, což znamená, že propouští vodní páry velmi efektivně. Na druhou stranu, bílý fasádní polystyren má faktor μ = 20 - 40 což znamená, že propouští vodní páry mnohem hůře.

Výhoda vyšší paropropustnosti izolantu a finální povrchové úpravy, nejčastěji omítky, spočívá v tom, že se brání kondenzaci vodních par. Minerální vata je schopná postupně odvádět páry mimo budovu, což ji činí vhodnou pro zateplení starších domů nebo domů po sanacích zdiva, aby se zabránilo vzniku plísní a snížení tepelněizolačních vlastností. Minerální vata je vhodná pro zateplení novostaveb i dodatečné zateplení starších bytových domů: cihlových i panelových. Díky dobré paropropustnosti je vhodná i pro rekonstrukce.

Existuje důležitý rozdíl mezi difúzně otevřenou a difúzně uzavřenou skladbou. Difúzně otevřená skladba umožňuje přirozený přenos vodních par skrz konstrukci z interiéru do exteriéru. Naopak, u difúzně uzavřené skladby je nutné zajistit nucené odvětrávání, aby se předešlo problémům s kondenzací vodních par. Minerální vata má faktor difúzního odporu μ = 1, což ji činí vhodnou pro konstrukce s difúzně otevřenou skladbou. Naopak, polystyren s faktorem difúzního odporu μ = 20 - 70 se nehodí pro takové konstrukce. Při návrhu konstrukce je důležité vybrat paropropustnou omítku, která umožní volný průchod vodních par. Silikonová a akrylátová omítka jsou například nevhodné. Jako optimální řešení se jeví provětrávaná fasáda, kde se na minerální vatu aplikuje paropropustná fólie a vytvoří se dřevěný rošt, na který se přidělá dřevěný nebo hliníkový fasádní obklad.

 4. Mechanické vlastnosti fasádního polystyrenu a minerální vaty

Rozdíly mezi fasádními materiály, konkrétně polystyrenem a minerální izolací, jdou ještě hlouběji, přičemž každý materiál má své výhody a omezení.

Polystyren EPS

Pěnový polystyren, složený z přibližně 2 % polystyrenu a 98 % vzduchu, využívá uzavřeného vzduchu v mikroskopických kuličkách jako hlavního tepelného izolantu. Jeho výroba začíná se zpěňovatelným polystyrenem ve formě perlí, do nichž se obvykle přidává 6 - 7 % pentanu jako nadouvadlo. Tento proces, nazývaný suspenzní polymerace monomeru styrenu, umožňuje vytváření struktury, která poskytuje vynikající tepelnou izolaci.

Fasádní polystyren je známý svou lehkostí, což usnadňuje jeho manipulaci a instalaci. Tvarová stabilita a snadná opracovatelnost jsou další výhody tohoto materiálu. Při nevhodné manipulaci je křehký a náchylný k mechanickému poškození. Při správném použití je vhodným tepelným izolantem. Nicméně, jeho náchylnost k degradaci pod vlivem slunečního záření a vyšších teplot je nespornou nevýhodou. Tento proces může vést k předčasnému stárnutí a ztrátě pevnosti povrchu, což se projevuje vznikem nažloutlého drolivého povrchu polystyrene a je to nutné řešit brusným opracováním.

Při hledání optimálního fasádního materiálu je klíčové uvažovat o požární odolnosti. Fasádní polystyren bílý, fasádní polystyren šedý a taky i střešní a podlahový polystyren patří do třídy E, což znamená, že přispívá k vývoji požáru. Přidání zpomalovačů hoření sice může zajistit samozhášivost, ale nezpochybňuje hořlavost materiálu.

Minerální vata

Na druhou stranu má minerální izolace, konkrétně skelná a kamenná vata, své vlastní charakteristiky. Skelná a kamenná vata jsou velmi podobné produkty, co do vlastností se liší minimálně. Kamenná vata se obyčejně dodává formou izolačních desek. Skelná vata se nejčastěji dodává srolovaná v rolích. Je vyrobena z přírodních surovin, jako je sklo nebo vyvřelých hornin: diabasu, čediče a dolomitu, což z ní dělá nehořlavý ekologický izolant. Minerální vata odolává UV záření a vodě, což zjednodušuje její skladování a aplikaci. Stačí ji překrýt plachtou. Dodává se jako hydrofobizovaná, tedy odpuzující vodu, lze ji tedy bez obav aplikovat i za vlhkého počasí. Díky vyšší hustotě poskytuje vynikající akustické vlastnosti o 2 dB, což je ideální pro odhlučňování staveb. Polystyren je naopak o 4dB zhoršuje.

Při braní v úvahu požární bezpečnost může být minerální izolace v mnoha případech lepší volbou. Patří do třídy reakce na oheň A1 nebo A2, což znamená, že nepřispívá k šíření požáru a kouře. Je nejen nehořlavá, ale i odolná vůči vysokým teplotám a nemění svoji strukturu ani v případě ohně.

Její vlastnosti, ať už je to skelná nebo kamenná vata, jako je odolnost vůči UV záření a vodě, jsou klíčové pro bezpečné skladování a aplikaci. Minerální vata by se neměla dostávat do prodlouženého kontaktu s vodou, protože by mohla absorbovat vlhkost z okolí. Z tohoto důvodu není vhodné používat ji například v soklové části domu, kde by mohla být vystavena vlhkosti ze země. Místo toho se v těchto oblastech doporučuje použití nenasákavého extrudovaného polystyrenu (XPS), který lépe odolává vlivu vlhkosti a chrání konstrukci před negativními účinky vody.

Závěrem lze říci, že rozhodování mezi fasádním polystyrenem a minerální izolací závisí na konkrétních potřebách, přednostech a bezpečnostních požadavcích projektu.

5. Cenové porovnání

Při zateplování domu je důležité vzít v úvahu, že cena tepelné izolace představuje pouze část celkových nákladů na zateplení. Nejvíce peněz vyžaduje práce spojená s aplikací izolace a dalších materiálů nezbytných pro dokončení fasády, jako je lepidlo, perlinka, talířové hmoždinky a omítka. Kromě toho je nutné zahrnout do nákladů i přípravu projektu, lešení, oplechování, úpravu hromosvodu a další související práce.

Celkové rozhodování by se mělo učinit na základě užitečných vlastností materiálu, nikoli pouze ceny. Uspořit na tloušťce izolace není doporučeno, protože úspora v této oblasti má minimální dopad na celkové náklady, zatímco může znamenat ztrátu úspor na vytápění v budoucnosti. Doporučená tloušťka izolace je minimálně 18 cm, přičemž optimální tloušťka se liší v závislosti na typu konstrukce.

Při porovnávání cen izolace minerální vatou (skelné a kamennou) a polystyrenem (bílým a šedým) je důležité brát v úvahu stejné tloušťky a zahrnout do srovnání i náklady na práci. Srovnávat byste měli vždy celkovou cenu realizace, nikoli pouze cenu materiálu samotného. Důležité je také zvážit další užitečné vlastnosti, zejména nehořlavost a akustickou izolaci.

Ceny izolace se mohou lišit v závislosti na materiálu a jeho tepelně technických vlastnostech. Například obyčejný fasádní polystyren EPS 70F tloušťky 100 mm stojí v den psaní tohoto článku přibližně 140 - 150 Kč/m², zatímco tepelná izolace z minerální vaty stejné tloušťky se pohybuje kolem 82 Kč/ m² až 400 Kč/ m² v závislosti na konkrétním typu. V některých případech může být cena minerální vaty více než dvojnásobná a při zateplování větších ploch může dojít k podstatnému zvýšení nákladů. Za materiály s lepšími tepelně technickými vlastnostmi je obvykle potřeba zaplatit vyšší cenu. Obyčejný bílý polystyren EPS 70F tloušťky 100 mm je levnější než šedý polystyren, který může stát více. Tam se cena pohybuje kolem 180 - 190 Kč/ m². V každém případě je důležité zohlednit aktuální ceny a provést srovnání v rámci konkrétních potřeb a vašich možností.

  

Porovnání na závěr:

Typ izolace	Objemová hmotnost (kg/m3)	Součinitel tepelné vodivosti (W/mK)	Třída reakce na oheň	Faktor difúzního odporu (podyšnost)	Cena 100mm (Kč/m2)	Propustnost vody
Fasádní minerální vata (kamenná)	—	0,036	A1	1	337,21	—
Interiérová minerální vata (skelná)	—	0,039	A1	1	81,52	—
Fasádní polystyren bílý (EPS 70 F)	15-23	0,039	E	30-70	146,1	WL(T) 3
Fasádní polystyren šedý (EPS 70 F)	17-25	0,031	E	30-70	182,6	WL(T) 0,5
Strěšní a podlahový polystyren (EPS 100)	18-25	0,037	E	30-70	175,1	WL(T) 3
Strěšní a podlahový polystyren (EPS 150)	20-28	0,035	E	30-70	220,8	WL(T) 5
Strěšní a podlahový polystyren (EPS 200)	21-29	0,034	E	30-70	225,7	WL(T) 0,5
Extrudovaný polystyren (XPS 300 SP-I)	21-29	0,034	E	30-70	305,2	WL(T) 0,7