Tepelná izolácia fasád: Minerálna vata alebo Polystyrén - Ktorá je lepšia voľba?

Pokiaľ sa rozhodujete, aký materiál použiť na zateplenie fasády vášho bytového alebo rodinného domu, pravdepodobne ste narazili na dva hlavné konkurenčné materiály: minerálnu vatu a expandovaný polystyrén, tiež známy ako EPS. Rozhodnúť sa medzi nimi môže byť ťažké, ale porozumenie rozdielom medzi týmito izolačnými materiálmi môže byť kľúčové pre vaše rozhodnutie.

Pri výbere medzi minerálnou vatou a fasádnym polystyrénom je dôležité zvážiť všetky tieto parametre:

1. Tepelnoizolačné vlastnosti
2. Nehorľavosť
3. Priedušnosť
4. Mechanické parametre
5. Cenu

Vyberte tepelnú izoláciu, ktorá najlepšie vyhovuje vašim potrebám a požiadavkám vášho projektu zateplenia. Bez ohľadu na váš výber je dôležité zaistiť správnu inštaláciu, ktorá zaistí optimálny výkon a dlhodobú životnosť izolácie vášho domu.

1. Tepelnoizolačné vlastnosti minerálnej vaty a polystyrénu

Tepelný izolant je substanciou, ktorá má obmedzenú schopnosť viesť teplo, čo znamená, že má nízku tepelnú vodivosť. Kľúčovou mierou na porovnanie tepelných vlastností materiálov slúži súčiniteľ tepelnej vodivosti. Táto hodnota, vyjadrená vo Wattoch (W) na meter krát Kelvín (W/m·K) a označovaná gréckym písmenom lambda (λ), umožňuje objektívne porovnanie izolačných materiálov. Čím nižšia je hodnota súčiniteľa tepelnej vodivosti, tým lepšie materiál izoluje. Minerálna vata a polystyrén, najbežnejšie používané materiály na kontaktné zateplenie fasád na Slovensku, vykazujú relatívne podobné hodnoty tepelnej vodivosti. Tieto hodnoty sa typicky pohybujú medzi 0,032 až 0,038 W/m·K. Z hľadiska tepelných vlastností sú teda oba materiály veľmi podobné.

Expandovaný polystyrén existuje vo viacerých variantoch, z ktorých každá je určená pre špecifické aplikácie. Typy polystyrénu sa rozlišujú podľa ich určenia na zateplenie rôznych častí budov. Označenie S je určené na stabilizované zateplenie plochých striech, Z označuje základné použitie na zateplenie podláh a F je určené na fasádne zateplenie. Je dôležité používať špeciálne určené polystyrénové dosky na zateplenie fasády, aby boli splnené prísnejšie požiadavky na rozmery dosiek a zabránilo sa vzniku medzí, ktoré môžu vytvoriť tepelné mosty.

Fasádny polystyrén sa ďalej delí do dvoch variantov: 70F a 100F. Číslo udáva napätie v tlaku pri deformácii 10° v kilopascáloch (kPa). Tieto varianty sa líšia aj vo svojich izolačných vlastnostiach, objemovej hmotnosti a faktore difúzneho odporu. Polystyrén 100F má lepšiu tepelnú izoláciu ako 70F (70F má lambda = 0,039 W/(mk) a 100F má lambda = 0,037 W/(mk)), je ťažší o 3 - 5 kg/m³ a má vyšší faktor difúzneho odporu (70F 20 - 40 a 100F má 30 - 70), čo znamená, že prepúšťa menej vodnej pary.

Sivý polystyrén izoluje o 15 - 20 % lepšie ako biely polystyrén, čo umožňuje použitie tenšej izolácie pri zachovaní tepelných vlastností. Jeho tepelná vodivosť sa pohybuje okolo lambda = 0,031 – 0,032 W/(mK). Pridaním prímesi grafitu sa zlepšujú tepelné vlastnosti, ktoré absorbuje a reflektuje tepelné žiarenie, čo znižuje tepelné straty. Avšak, sivý polystyrén má aj svoje nedostatky. Jeho tmavá farba môže pri nesprávnej aplikácii spôsobiť prehriatie a následné zmrštenie dosiek a vytvorenie tepelných mostov, pokiaľ nie sú chránené pred priamym slnečným žiarením. Je dôležité dodržiavať správne postupy pri aplikácii polystyrénu, aby sa minimalizovali tieto potenciálne problémy. Je nesmierne dôležité, aby sivé polystyrénové dosky boli správne skladované! Ich teplotná odolnosť je obmedzená na 70°C a dlhodobé vystavenie vyšším teplotám môže spôsobiť degradáciu materiálu. Skladovanie na palete pod priamym slnečným žiarením je preto neprípustné!

Minerálna vata je navrhnutá na tepelnú a zvukovú izoláciu dutín v stavebných konštrukciách, ktoré nie sú mechanicky namáhané, alebo na izoláciu umiestnenú nad konštrukciou stropov. Pri izolácii šikmých alebo zvislých dutín môže byť potrebné zaistenie polohy izolácie mechanicky vhodným spôsobom. Sklená vata má okrem svojej univerzálnosti nepopierateľné výhody vo svojej vysokej pružnosti a zároveň tuhosti, nízkej prašnosti a nulovom obsahu formaldehydu. Súčiniteľ tepelnej vodivosti minerálnej vaty sa pohybuje v rozmedzí λ = 0,036 - 0,041 W/(mK).

2. Protipožiarne vlastnosti polystyrénu a vaty

Fasádne materiály majú kľúčový vplyv na bezpečnosť budov. Horľavosť je faktor, ktorý určuje, ako rýchlo sa požiar môže šíriť. Najmä v interiéri budov je nevyhnutné používať nehorľavé materiály, pretože najväčším nebezpečenstvom pri požiari nie je samotný oheň, ale toxický dym, ktorý vzniká z umelých izolačných materiálov.

Fasádny polystyrén, patriaci do triedy E, patrí medzi horľavé materiály, ktoré môžu prispieť k rozšíreniu požiaru. Napriek tomu, že sa doň pridávajú spomaľovače horenia, nie je to záruka jeho nehorľavosti. Termín "samozhášavý" znamená iba to, že plameň zhasne, ak sa odstráni zdroj plameňa, čo v prípade požiaru fasády alebo strechy nie je reálne.

Naopak, certifikovaný systém ETICS s EPS je možné klasifikovať do triedy reakcie na oheň B, zatiaľ čo minerálna vata patrí do triedy reakcie na oheň A1 alebo A2. Minerálna vata je vyrobená z anorganických materiálov, ako je kameň alebo sklo, čo ju robí prirodzene nehorľavou. Nehorľavé zateplenie z minerálnej vaty sa používa napríklad aj na domovoch seniorov, nemocniciach alebo škôlkach.

Podľa zákona musí byť fasádna minerálna vata povinne používaná na zateplenie budov s výškou nad 22,5 metra. Pre budovy s nižšou požiarnou výškou sú vyžadované protipožiarne pásy z minerálnej izolácie, zatiaľ čo budovy s požiarnou výškou do 12 metrov musia mať aspoň zabezpečený sokel zatepľovacieho systému.

3. Odlišnosti v priedušnosti minerálnej vaty a polystyrénu

Priedušnosť minerálnej vaty a polystyrénu je úplne odlišná. Faktor difúzneho odporu, vyjadrený gréckym písmenom mí (μ), je kľúčovým ukazovateľom pre vyhodnotenie, ako dobre materiál prepúšťa vodné pary. Čím nižšia je hodnota faktora difúzneho odporu, tým lepšie materiál "dýcha", tzn. prepúšťa vodné pary. Fasádna minerálna izolácia obvykle dosahuje najnižšiu hodnotu faktoru μ = 1, čo znamená, že prepúšťa vodné pary veľmi efektívne. Na druhú stranu, biely fasádny polystyrén má faktor μ = 20 - 40 čo znamená, že prepúšťa vodné pary oveľa horšie.

Výhoda vyššej paropriepustnosti izolantu a finálnej povrchovej úpravy, najčastejšie omietky, spočíva v tom, že sa bráni kondenzácii vodných pár. Minerálna vata je schopná postupne odvádzať pary mimo budovy, čo ju robí vhodnou na zateplenie starších domov alebo domov po sanáciách muriva, aby sa zabránilo vzniku plesní a zníženiu tepelnoizolačných vlastností. Minerálna vata je vhodná na zateplenie novostavieb aj dodatočné zateplenie starších bytových domov: tehlových aj panelových. Vďaka dobrej paropriepustnosti je vhodná aj na rekonštrukcie.

Existuje dôležitý rozdiel medzi difúzne otvorenou a difúzne uzavretou skladbou. Difúzne otvorená skladba umožňuje prirodzený prenos vodných pár cez konštrukciu z interiéru do exteriéru. Naopak, pri difúzne uzavretej skladbe je nutné zaistiť nútené odvetrávanie, aby sa predišlo problémom s kondenzáciou vodných pár. Minerálna vata má faktor difúzneho odporu μ = 1, čo ju robí vhodnou pre konštrukcie s difúzne otvorenou skladbou. Naopak, polystyrén s faktorom difúzneho odporu μ = 20 - 70 sa nehodí pre takéto konštrukcie. Pri návrhu konštrukcie je dôležité vybrať paropriepustnú omietku, ktorá umožní voľný priechod vodných pár. Silikónová a akrylátová omietka sú napríklad nevhodné. Ako optimálne riešenie sa javí prevetrávaná fasáda, kde sa na minerálnu vatu aplikuje paropriepustná fólia a vytvorí sa drevený rošt, na ktorý sa prirobí drevený alebo hliníkový fasádny obklad.

4. Mechanické vlastnosti fasádneho polystyrénu a minerálnej vaty

Rozdiely medzi fasádnymi materiálmi, konkrétne polystyrénom a minerálnou izoláciou, idú ešte hlbšie, pričom každý materiál má svoje výhody a obmedzenia.

Polystyrén EPS

Penový polystyrén, zložený z približne 2 % polystyrénu a 98 % vzduchu, využíva uzavretý vzduch v mikroskopických guličkách ako hlavný tepelný izolant. Jeho výroba začína so speňovateľným polystyrénom vo forme perál, do ktorých sa obvykle pridáva 6 - 7 % pentánu ako nadúvadlo. Tento proces, nazývaný suspenzná polymerizácia monoméru styrénu, umožňuje vytváranie štruktúry, ktorá poskytuje vynikajúcu tepelnú izoláciu.

Fasádny polystyrén je známy svojou ľahkosťou, čo uľahčuje jeho manipuláciu a inštaláciu. Tvarová stabilita a ľahká opracovateľnosť sú ďalšie výhody tohto materiálu. Pri nevhodnej manipulácii je krehký a náchylný na mechanické poškodenie. Pri správnom použití je vhodným tepelným izolantom. Avšak, jeho náchylnosť na degradáciu pod vplyvom slnečného žiarenia a vyšších teplôt je nespornou nevýhodou. Tento proces môže viesť k predčasnému starnutiu a strate pevnosti povrchu, čo sa prejavuje vznikom žltkastého drolivého povrchu polystyrénu a je to nutné riešiť brúsnym opracovaním.

Pri hľadaní optimálneho fasádneho materiálu je kľúčové uvažovať o požiarnej odolnosti. Fasádny polystyrén biely, fasádny polystyrén sivý a taktiež aj strešný a podlahový polystyrén patrí do triedy E, čo znamená, že prispieva k vývoju požiaru. Pridanie spomaľovačov horenia síce môže zaistiť samozhášavosť, ale nespochybňuje horľavosť materiálu.

Minerálna vata

Na druhú stranu má minerálna izolácia, konkrétne sklená a kamenná vata, svoje vlastné charakteristiky. Sklená a kamenná vata sú veľmi podobné produkty, čo sa do vlastností líši minimálne. Kamenná vata sa obyčajne dodáva formou izolačných dosiek. Sklená vata sa najčastejšie dodáva zrolovaná v roliach. Je vyrobená z prírodných surovín, ako je sklo alebo vyvretých hornín: diabasu, čadiča a dolomitu, čo z nej robí nehorľavý ekologický izolant. Minerálna vata odoláva UV žiareniu a vode, čo zjednodušuje jej skladovanie a aplikáciu. Stačí ju prekryť plachtou. Dodáva sa ako hydrofobizovaná, teda odpudzujúca vodu, možno ju teda bez obáv aplikovať aj za vlhkého počasia. Vďaka vyššej hustote poskytuje vynikajúce akustické vlastnosti o 2 dB, čo je ideálne na odhlučnenie stavieb. Polystyrén ich naopak o 4dB zhoršuje.

Pri braní do úvahy požiarnu bezpečnosť môže byť minerálna izolácia v mnohých prípadoch lepšou voľbou. Patrí do triedy reakcie na oheň A1 alebo A2, čo znamená, že neprispieva k šíreniu požiaru a dymu. Je nielen nehorľavá, ale aj odolná voči vysokým teplotám a nemení svoju štruktúru ani v prípade ohňa.

Jej vlastnosti, či už je to sklená alebo kamenná vata, ako je odolnosť voči UV žiareniu a vode, sú kľúčové pre bezpečné skladovanie a aplikáciu. Minerálna vata by sa nemala dostávať do predĺženého kontaktu s vodou, pretože by mohla absorbovať vlhkosť z okolia. Z tohto dôvodu nie je vhodné používať ju napríklad v soklovej časti domu, kde by mohla byť vystavená vlhkosti zo zeme. Namiesto toho sa v týchto oblastiach odporúča použitie nenasiakavého extrudovaného polystyrénu (XPS), ktorý lepšie odoláva vplyvu vlhkosti a chráni konštrukciu pred negatívnymi účinkami vody.

Na záver možno povedať, že rozhodovanie medzi fasádnym polystyrénom a minerálnou izoláciou závisí na konkrétnych potrebách, prednostiach a bezpečnostných požiadavkách projektu.

5. Cenové porovnanie

Pri zatepľovaní domu je dôležité vziať do úvahy, že cena tepelnej izolácie predstavuje iba časť celkových nákladov na zateplenie. Najviac peňazí si vyžaduje práca spojená s aplikáciou izolácie a ďalších materiálov potrebných na dokončenie fasády, ako je lepidlo, perlinka, tanierové hmoždinky a omietka. Okrem toho je nutné zahrnúť do nákladov aj prípravu projektu, lešenie, oplechovanie, úpravu bleskozvodu a ďalšie súvisiace práce.

Celkové rozhodovanie by sa malo urobiť na základe užitočných vlastností materiálu, nie iba ceny. Usporiť na hrúbke izolácie sa neodporúča, pretože úspora v tejto oblasti má minimálny dopad na celkové náklady, zatiaľ čo môže znamenať stratu úspor na vykurovaní v budúcnosti. Odporúčaná hrúbka izolácie je minimálne 18 cm, pričom optimálna hrúbka sa líši v závislosti od typu konštrukcie.

Pri porovnávaní cien izolácie minerálnou vatou (sklenou a kamennou) a polystyrénom (bielym a šedým) je dôležité brať do úvahy rovnaké hrúbky a zahrnúť do porovnania aj náklady na prácu. Porovnávať by ste mali vždy celkovú cenu realizácie, nie iba cenu materiálu samotného. Dôležité je tiež zvážiť ďalšie užitočné vlastnosti, najmä nehorľavosť a akustickú izoláciu.

Ceny izolácie sa môžu líšiť v závislosti od materiálu a jeho tepelno-technických vlastností. Napríklad obyčajný fasádny polystyrén EPS 70F hrúbky 100 mm stojí v deň písania tohto článku približne 5 - 6 €/m², zatiaľ čo tepelná izolácia z minerálnej vaty rovnakej hrúbky sa pohybuje okolo 3 €/m² až 14 €/m². V niektorých prípadoch môže byť cena minerálnej vaty viac ako dvojnásobná a pri zatepľovaní väčších plôch môže dôjsť k podstatnému zvýšeniu nákladov. Za materiály s lepšími tepelno-technickými vlastnosťami je obvykle potrebné zaplatiť vyššiu cenu. Obyčajný biely polystyrén EPS 70F hrúbky 100 mm je lacnejší ako sivý polystyrén, ktorý môže stáť viac. Tam sa cena pohybuje okolo 7 - 8 €/m². V každom prípade je dôležité zohľadniť aktuálne ceny a vykonať porovnanie v rámci konkrétnych potrieb a vašich možností.

Porovnanie na záver: