M vyšší hustota izolace, tím lépe?

Expandovaná polystyrenová pěna pro domácí izolaci se vybírá na základě stupně hustoty. V článku zvážíme nuance označování hustoty podle starého a nového GOST, zvážíme vlastnosti používání oblíbených značek a dáme doporučení pro výběr.

Jak je to indikováno a co to ovlivňuje?

Hustota (hodnota charakterizující poměr hmotnosti k objemu, měřená v kg/m3) je nejdůležitější charakteristikou, na které závisí výkonové a pevnostní vlastnosti pěnového polystyrenu, hmotnost. Čím více dutin v listu, tím nižší je jeho hustota, čím silnější jsou polymerní obaly buněk, tím hustší a pevnější bude materiál. Nejběžnější typy stavebních pěn v každodenním životě mají hustotu 6 až 50 kg / m3, ale některé specializované typy mají hustotu 100 kg / m3 a ještě vyšší. Je to hustota, která je základem akceptované klasifikace pěn do tříd.

Ale spolu s hustotou závisí pevnost pěnového plastu také na jeho vnitřní struktuře, velikosti buněk a použití různých přísad. Proto desky z pěnového plastu různých typů (nelisované, lisované, extrudované), dokonce i se stejnou hustotou, mohou mít různé mechanické vlastnosti.

Nejlepší výkonnostní vlastnosti mají extrudovaná pěna, která má hustou strukturu s uzavřenými buňkami. Ale stojí to víc.

Proto se v každodenním životě pro soukromou výstavbu nejčastěji používá běžná nelisovaná pěna. Jeho vlastnosti souvisí s hustotou následovně.

• Hmotnost – čím větší hustota, tím těžší plech, to je třeba vzít v úvahu při výběru spojovacích prvků a výpočtu vlivu na stavební konstrukce.
• Tepelná vodivost – čím menší je tato hodnota, tím lepší je materiál jako tepelný izolant. U nelisované pěny je toto číslo 0,029-0,036 W/m. to, což je 4-5 krát lepší než cihla nebo dřevo. To znamená, že 3-5 cm vrstva polystyrenu je účinností srovnatelná s 20 cm vrstvou dřeva nebo cihel. Vzhledem k lehkosti a nízkým nákladům na pěnu to umožňuje vytvářet úspěšnější konstrukční řešení. Navíc v případě netlakového pěnového plastu platí, že čím nižší je jeho hustota, tím větší je účinnost jako ohřívač.
• Pevnost v tlaku, lomová pevnost, odolnost proti mechanickému zatížení – čím vyšší hustota, tím lepší jsou tyto ukazatele.
• Vlastnosti pohlcující zvuk – jsou lepší s materiálem s nižší hustotou.
• Stát – čím vyšší hustota, tím dražší materiál.

Tudíž typy pěn s nízkou hustotou, přestože jsou ideálním tepelným izolantem, mohou být příliš křehké pro aplikace, kde je vyžadována vysoká mechanická pevnost. Proto je potřeba při výběru materiálu najít nějakou optimální rovnováhu všech vlastností.

V označení konvenční nelisovatelné pěny je hodnota hustoty označena číslem, které následuje po několika prvních písmenech (označují typ materiálu). Označení se provádí v souladu s GOST. Ale je tu jedno upozornění: i když nové GOST 15588-14 z roku 2014, ale ne všichni výrobci s modernizací svých výrobních linek spěchají a již nyní často najdete v prodeji listy vyrobené a označené podle předchozí GOST 15588-86 z roku 1986.

O rozdílech v normách potřebujete vědět následující.

• Podle starého GOST je písmenový kód pěnového plastu PSB, tj. nelisovaná suspenzní polystyrenová pěna (pokud je použito dodatečné písmeno, označuje další kvalitu: např. PSB-S znamená „samozhášecí“). Následuje číslo udávající hustotu. To znamená, že krátké označení značky je následující: PSB-15, PSB-40 atd. Je ale důležité, aby údaj neuváděl přesnou hodnotu v kg / m3, ale přípustný rozsah. Například PSB-15 může mít hustotu v rozmezí od 6 do 15 kg/m3, PSB-25 od 15,1 do 25 kg/m3 a PSB-35 od 25,1 do 35 kg/m3.
• Podle nové normy GOST 15588-14 je písmenné označení pěnového plastu PPS (Penopolystyren). Dále je také uveden údaj o hustotě. Nová norma se ale zpřísnila (moderní výrobní technologie umožňují přesnější kontrolu parametrů výrobku při výrobě). V souladu s tím číslo v názvu značky odpovídá parametru minimální povolené hustoty. Takže pro značku PPS12 by hustota měla být alespoň 12 kg / m3, pro PPS25 – alespoň 25 kg / m3 atd.

To znamená, že číslo je název značky, řídí se jím při výběru materiálu pro konkrétní úkol, ale nemělo by se zaměňovat s konkrétní hodnotou hustoty v kg/m3. Pro přesné výpočty musí být hodnota hustoty objasněna v technické dokumentaci.

Podívejme se, jak se liší vlastnosti a účely značek nelisovaného polystyrenu v závislosti na hustotě na příkladu nejoblíbenějších výrobků podle starých značek GOST – PSB-S (s retardéry hoření).

• PSB-S-15 – materiál relativně nízké hustoty – do 15 kg/m3, má dobré zvukově a tepelně izolační vlastnosti (do 0,042 W/mK), ale nízkou pevnost – lze jej snadno poškrábat i nehtem, zlomit rukou (kompresní pevnost – 0,05 MPa, pevnost v ohybu -0,07 MPa). Tento typ pěny se snadno zpracovává a je ideální pro vytváření dekorativních předmětů, trojrozměrných nápisů, nádob a obalů a obložení automobilů. Pro dokončení se používá pro nezatížené konstrukce a roviny, kde bude vrstva materiálu chráněna před vnějšími vlivy a poškozením – stropy, vnitřní úpravy střech, prostor mezi krokvemi. Lze jím zakrýt i svislé plochy včetně stěn, ale pouze v případě, že se nepředpokládá mechanické zatížení a následné omítání.

• PSB-S-25 – pěna s hustotou 15,1 až 25 kg / m3 a tepelnou vodivostí do 0,039 W / mK. Z hlediska pevnostních charakteristik je 2krát lepší než PSB-S-15 (pevnost v tlaku – od 0,1 MPa, pevnost v ohybu – od 0,18 MPa). Optimálně se hodí pro opláštění a obklady stěn, lze jej použít „pod omítku“. Dobrou tepelnou a zvukovou izolaci zajišťuje vrstva již od 50 mm.

Může být také použit pro podlahy a mezipodlahy při mírném zatížení.

• PSB-S-35 – má hustotu 25,1 až 35 kg/m3. Je 1,5krát pevnější než jakost PSB-S-25 (pro tlak – od 0,16 MPa, pro ohyb – do 0,25 MPa) a může být provozován za nepříznivých klimatických faktorů a za podmínek značného tlakového zatížení. Lze jej použít při instalaci nejen podlahy, ale také základů, suterénu, zatížených mezipodlažních stropů.

• PSB-S-50 – nejtrvanlivější ze standardních jakostí (odolává tlaku – od 0,20 MPa, ohybu – od 0,35 MPa), s odolností proti mechanickému namáhání. Materiál lze použít i pro pokládku komunikací. Ve stavebnictví se používá pro velmi kritická místa – zatížené základy, stropy, izolace podlah s velmi vysokým zatížením.

Třídy vyrobené podle nové GOST 2014 jsou rozděleny podle účelu podobným způsobem a s podobnými vlastnostmi je lze považovat za zaměnitelné se „starými“.

Co je důležité: všechny „nové“ značky jsou nutně vybaveny retardéry hoření, navíc standardní řadu doplnily speciální fasádní odrůdy (v označení mají písmeno „F“). Standardní třídy: PPS10, PPS12, PPS13, PPS14, PPS15, PPS15F, PPS16F, PPS17, PPS20, PPS 20F, PPS23, PPS25, PPS30, PPS35, PPS40, PPS45.

Jak zjistit?

Vzhledem k tomu, že hustota přímo souvisí s hmotností materiálu, bude snadné zkontrolovat prodejce i doma: přípustné limity hustoty (a tedy hmotnosti) jsou určeny dokumentací a jsou známy předem. Stačí s nimi porovnat reálný vzorek materiálu. Pokud je například zvolena izolace značky PPS-25, pak by její metr krychlový měl vážit přesně 25 kg, pokud značky PSB-25 nebo PSB-S-25, metr krychlový materiálu by měl mít hmotnost v rozmezí od 15,1 do 25 kg. Pokud si zakoupíte list se speciálními parametry podle specifikací, musíte hodnotu zjistit v dokumentaci.

Ověřovací algoritmus je následující.

• Je nutné počítat jaká by měla být hmotnost (kubatura) pěnové desky této značky.
• Zvažte výrobek (nebo jeho část) na váze.
• Výsledná hodnota vážení materiálu je porovnána s tou, která by měla odpovídat normě nebo specifikacím. Pokud jsou odchylky od standardní hmotnosti větší než přípustná chyba, výrobek neodpovídá deklarované značce. Pokud se shoduje, je vše v pořádku, můžete provést nákup.

Jakou hustotu zvolit?

Při volbě hustoty je třeba vzít v úvahu řadu faktorů (například zda bude materiál docházet k velkým teplotním změnám, kde je rosný bod atd.). Na základě toho se výpočty a modelování nejlépe provádějí individuálně. Existují však obecná doporučení pro výběr minimální hustoty nelisované pěny pro řadu úloh:

Jedním z parametrů, na který lidé při výběru izolace dbají, je hustota. Co znamená tento nebo ten indikátor a jaké vlastnosti tepelně izolačního materiálu jsou ovlivněny jeho hustotou – to a mnohem více bude diskutováno níže.

Vlastnosti

Hustota materiálu se vztahuje k hmotnosti dané látky v jednom krychlovém metru materiálu. Jednotkou měření je kg/m3 (kilogram na metr krychlový). Jiný název pro parametr hustoty je měrná hmotnost materiálu.

Ukazatele hustoty jsou určeny kvalitou spojení mezi molekulami materiálu. Čím pevněji jsou izolační prvky spojeny, tím vyšší je jeho pevnost.

Nejjednodušší způsob, jak pochopit, co je hustota, je podívat se na izolaci z minerální vlny. Může být sypký a nápadně měkký, rozpadat se na vlákna (materiál s nízkou hustotou, jehož molekuly mají slabé vazby). Zcela jiné pocity zažíváte při doteku rohoží z minerální vlny – jejich vlákna jsou tužší, ale hlavně jakoby slisovaná (vyšší hustota izolace).

Klasifikace

V závislosti na tom, jaké kritérium je použito jako základ pro klasifikaci, se izolační materiály dělí do různých skupin. V tomto článku nás zajímá diferenciace podle hustoty. V tomto případě se rozlišují následující typy tepelně izolačních materiálů:

• Plíce. Mají nízkou hmotnost a nízkou tepelnou vodivost. Do této skupiny patří především materiály z minerální vlny.
• Průměrný. Příkladem takové izolace je pěnové sklo. Takové tepelně izolační materiály se obvykle vyrábějí ve formě desek a bloků, které mají vysoké tepelné a zvukové izolační vlastnosti.
• Houževnatý. Jedná se o hustý izolační materiál, který se obvykle získává lisováním například rohoží z minerální vlny. Kromě nízké tepelné vodivosti se vyznačují odolností proti vlhkosti a schopností odolávat velkému zatížení.

Jak již bylo zmíněno, všechny tepelně izolační materiály jsou rozděleny do několika typů v závislosti na jejich specifické hmotnosti. Rozsah jeho použití závisí na tom druhém.

Tabulka to jasně odráží:

Lehké a elastické materiály, které se používají k izolaci střech a střešních krytin.

Izolace stěn – tepelné izolace stěn, příček, rámových konstrukcí.

Obalení ropovodů a topných rozvodů.

Vnější tepelná izolace pod provětrávanou fasádou

Izolace betonových a cihlových stěn, mezipodlahové stropy

Opláštění nosných konstrukcí

Pokládají se pod podlahovou mazaninu před dokončením, jsou trvanlivé a ohnivzdorné.

Důležité je, aby jednotlivé typy izolací měly vlastní klasifikaci v závislosti na jejich měrné hmotnosti. Například podle GOST se pěnový plast dělí na třídy PSB 15 (hustota menší než 15 kg/m3), PSB 25 (ukazatele 15–25 kg/m3), PSB 35 (měrná hmotnost od 25 do 35 kg/m3) a PSB 50 (50 kg/m3 nebo více).

Klasifikace minerální vlny podle tvrdosti je následující:

• P-75 (hustota materiálu 75 kg/m3) vhodné pro málo zatížené a vodorovné povrchy;
• P-125 (měrná hmotnost této vlny je 125 kg/m3, ale do tohoto typu patří i izolace o hustotě 110, 120 a 130 kg/m3) izolace stěn;
• PZh-175 (indikátory hustoty jsou jasné z názvu) – vysokohustotní materiál pro vnější obklady;
• PZh-200 (měrná hmotnost je 200 kg/m3 a více) – používá se pro venkovní práce, má zvýšenou požární odolnost.

Stojí za zmínku, že existují také vlny, které jsou méně husté než P-75. Jejich měrná hmotnost je 60–70 kg/m3.

Porovnání parametrů

Různé typy izolace mají různé průměrné hustoty.

• Izolace z minerální vlny mají hustotu od 30 do 200 kg/m3, což zajišťuje jejich univerzálnost – materiál si můžete vybrat pro jakoukoli plochu domu.
• Maximum hustota pěnového polyethylenu je 25 kg/m3, přičemž materiál je poměrně tenký – 8–10 mm. Zvýšení hustoty na 55 kg/m3 je dosaženo použitím vrstvy fólie na jedné straně. Zajímavé je, že jeho vzhled jen mírně zvyšuje hustotu produktu, což výrazně zvyšuje tepelnou účinnost materiálu. To je zajištěno schopností potahu fólie odrážet až 97 % tepelné energie.

• Populární materiál pro izolaci polystyrenová pěna má měrnou hmotnost 80–160 kg/m3 a extrudovaný pěnový polystyren – 28 až 35 kg/m3. Není náhodou, že poslední jmenovaný je jedním z nejlehčích materiálů pro tepelnou izolaci, který má navíc nízkou tepelnou vodivost.
• Vzhledem ke zvláštnostem složení a aplikační technologie (nastříkání polotekuté hmoty na povrch, po kterém vytvrdne), penoizol má také nízkou hustotu – 10 kg/m3. Jako většina podobných materiálů však vyžaduje dodatečnou ochranu alespoň vrstvou omítky.
• Charakteristická je také široká škála ukazatelů specifické hmotnosti pro pěnové sklo – pěnové nebo lehčené sklo. Zajímavé je, že standardní hodnoty jsou 200–400 kg/m3 a odlehčená verze má hustotu 100–200 kg/m3. V kombinaci s vysokou tepelnou účinností, protože součinitel tepelné vodivosti se rovná podobným hodnotám minerální vlny, materiál umožňuje použití odlehčené verze pro izolaci fasádních konstrukcí, to znamená s nižší hmotností a cenou.

Vliv na vlastnosti

Většina vlastností izolace spolu souvisí. Indikátor hustoty tedy ovlivňuje tepelnou vodivost.

Jak víte, vzduch je nejlepší tepelný izolant. Velké množství vzduchových bublin se nachází mezi chaoticky nasměrovanými vlákny izolace z minerální vlny, například kamenné vlny. nicméně pokud zvýšíte měrnou hmotnost materiálu (v podstatě vlákna více stlačíte), zmenší se objem vzduchových bublin, což povede ke zvýšení tepelné vodivosti.

Vztah mezi hustotou a tepelnou vodivostí je však určen strukturou materiálu. Například při změně hustoty pěnového polystyrenu zůstává objem vzduchu obsažený v jeho kapslích nezměněn. To znamená, že tepelná vodivost se při změně hustoty izolace nijak nemění.

Ale změna měrné hmotnosti vždy ovlivňuje zvukovou izolaci. To je způsobeno tím, že se snižující se propustností vzduchu tepelného izolantu se zvyšují jeho vlastnosti pohlcující hluk.

Jinými slovy, čím hustší materiál, tím lepší zvukovou izolaci se vyznačuje. S rostoucí hustotou však roste i hmotnost a tloušťka materiálu. Práce s ním se stává nepohodlnou.

Cestou z této situace bude použití speciálních tepelně izolačních panelů se zlepšenými zvukově izolačními vlastnostmi. Může to být lehká skelná vata nebo čedičová izolace se zkroucenými tenkými a dlouhými vlákny. V tomto případě hustota materiálu nesmí přesáhnout 50 kg/m3.

Je nepochybné, že mezi posuzovaným parametrem a tloušťkou izolace existuje souvislost. Čím větší je jeho hustota, tím tenčí vrstvu je zapotřebí k dosažení požadovaného tepelného účinku.

Pevnostní ukazatele souvisejí i se schopností materiálu odolávat velké zátěži a vztah je zde přímo úměrný. V tomto ohledu by měly být v zatížených oblastech použity hustší materiály. Jedině tak se vyhnete deformaci izolace.

Nakonec způsob jeho instalace závisí na měrné hmotnosti izolace. Mezi nosníky a prvky opláštění lze tedy použít lehké tepelné izolátory s nízkou hustotou. Pokud je stejná možnost namontována na stěnách, jednoduše se vysune, takže volba je učiněna ve prospěch odolnějších rohoží a listů.

Kromě toho, hustá izolace nevyžaduje další mechanickou ochranu, jsou dostatečně pevné, aby vydržely mechanické zatížení. A drobivější materiály – polystyrenová pěna, polystyrenová pěna, minerální vlna – vždy potřebují další ochranu.

Jak si vybrat a kde se přihlásit?

Hustota materiálu by měla být zvolena především s ohledem na rozsah jeho použití. Pokud jde o obklady stěn, je třeba vzít v úvahu také typ obkladového materiálu. Pro fasády obložené obkladem lze tedy použít lehké izolační materiály (40–90 kg/m3). Pokud plánujete nanesení omítky, měla by být měrná hmotnost izolace zvýšena na 140–160 kg/m3.

U šikmých střech stačí izolace s hustotou do 45 kg/m3, zatímco plochá střecha, vystavená zvýšenému zatížení, vyžaduje „serióznější“ tepelný izolant. U izolace z minerální vlny nebude toto číslo nižší než 150 kg/m3, u izolace z pěnového polystyrenu – ne méně než 40 kg/m3. Pod podkladem potřebujete nejhustší izolaci, minimálně 180 kg/m3, a mezi nosníky lze položit lehkou, volnou izolaci, protože přenesou veškeré zatížení.

Při výběru izolace v závislosti na její hustotě byste měli vzít v úvahu taková kritéria, jako jsou:

• druhy prací (vnější nebo vnitřní izolace);
• způsob instalace materiálu;
• zatížení, kterému je izolace vystavena;
• ukazatele průměrné teploty v zimní sezóně;
• potřeba zvukové izolace.

Při výběru izolace je důležité spoléhat se nejen na její technické ukazatele, ale také na autoritu a pověst výrobce. Přednost by měly mít společnosti s dlouhou životností, jejichž výrobky jsou na stavebním trhu již dlouhou dobu a získávají pozitivní hodnocení zákazníků.

Výrobky některých společností mají malý výběr materiálů v závislosti na hustotě. Ano, v řádcích Ursa Prakticky neexistuje izolace s hustotou vyšší než 35 kg/m3.

Nejznámější značky (Isover, Rockwool) vyrábí lehkou i tuhou izolaci – speciální typ pro každý typ práce, včetně zatěžovaných větracích fasád.

Tipy a triky

Při věnování pozornosti konkrétním produktům byste si měli pečlivě prostudovat pokyny k materiálu a věnovat pozornost nejen indikátorům hustoty, ale také rozsahu použití. Řada Isover tak zahrnuje desky střední hustoty (50-80 kg m3), které jsou však vhodné pro zateplení fasádních systémů.

Zajímavé jsou také desky, které kombinují dvě textury – jejich vnější strana je hutnější, tvrdší, vnitřní strana je sypká a měkká. Použití takových materiálů poskytuje vysoce kvalitní tepelnou izolaci, umožňuje snížit zatížení budovy a také umožňuje nanášet omítku přímo na izolaci.

Někteří výrobci, například TechnoNIKOL, vyrábějí materiály různé tvrdosti v různých řadách, zatímco řady jiných značek obsahují několik typů materiálů z hlediska hustoty. Například Knauf je řada, která zahrnuje materiál s hustotou 35 kg/m3 a 150 kg/m3.

Pokud jde o desky z pěnového plastu, výrobci obvykle poskytují jasné rozlišení materiálu podle účelu, který je nerozlučně spojen s hustotou. Například hustota desek TechnoNikol CARBON SAND je 28 kg/m3. Nízká hustota, což znamená nízkou hmotnost, umožňuje jejich použití jako součást sendvičových panelů. A výrobky CARBON PROF stejné značky mají hustotu 30–35 kg/m3, což mění svůj účel – nyní slouží jako samostatná izolace v obytných budovách.

Jinými slovy, jedním z hlavních tipů při nákupu izolace je věnovat pozornost ukazatelům hustoty a účelu každého konkrétního výrobce.

Je také důležité si uvědomit, že nejen různé stavební projekty, ale také různé části stejné budovy vyžadují izolační materiály různé hustoty a tepelné vodivosti.

Například u stěn stačí lehká izolace, která má nízkou tepelnou vodivost a nebude svou hmotností nadměrně zatěžovat konstrukci. Vhodný je materiál s hodnotami 50–200 kg/m3.

Pro vnitřní tepelnou izolaci by měly být použity ještě lehčí izolační materiály o hustotě 28–55 kg/m3. Základové a soklové části však vyžadují použití tuhé izolace s vysokou hustotou, minimálně 150 kg/m3.

Nakonec nesmíme zapomenout, že izolační materiály s hustotou menší než 250 kg/m3 nutně vyžadují další ochrannou vrstvu. Zejména pokud jde o vnější tepelnou izolaci.

Zda je hustota tepelně izolačních materiálů důležitá, zjistíte v následujícím videu.