Katedra materiálového inženýrství a chemie ■■■■■

MATERIÁLY PRO TEPELNÉ IZOLACE I

Materiály pro tepelné izolace

- tepelně izolační funkci mají v podstatě v jisté míře všechny stavební materiály

jako tepelně izolační materiály považujeme materiály které- jako tepelně-izolační materiály považujeme materiály, které výrazně zvyšují tepelný odpor konstrukce součinitel tepelné vodivosti v suchém stavu je menší než 0.17 Wm-1K-1

Pozn.: tepelná vodivost je silně ovlivněna stoupající vlhkostí – je p j p j jtedy nezbytné, aby tepelně-izolační vrstva byla co nejsušší

- výhodné je využití nenasákavých materiálů, které ani během výroby, zabudování ani v průběhu životnosti nepřijímají vlhkost

- nutné počítat s tzv praktickou vlhkostí materiálů (viz ČSNnutné počítat s tzv. praktickou vlhkostí materiálů (viz. ČSN 730540) 2

Normy definující tepelné vlastnosti stavebních materiálů a požadavky na tepelně izolační funkci stavebních konstrukcí:

ČSN 73 0540-1 Tepelná ochrana budov. Část 1: Termíny, definice a veličiny pro navrhování a ověřování. (červen 2005), nahrazení normy z roku 1994nahrazení normy z roku 1994.

ČSN EN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov. Část 2: Funkční požadavky. (duben 2007) – nahrazení stávajících norem z letpožadavky. (duben 2007) nahrazení stávajících norem z let 1994, 2002, 2005.

ČSN 73 0540-3 Tepelná ochrana budov. Část 3: Výpočtové hodnoty veličin pro navrhování a ověřování. (listopad 2005), nahrazení normy z roku 1994.

ČSN 73 0540 3 T l á h b d Čá t 4 Vý čt éČSN 73 0540-3 Tepelná ochrana budov. Část 4: Výpočtové metody. (červen 2005), nahrazení normy z roku 1994.

ČSN EN 12524 Stavební materiály a výrobky – Tepelné aČSN EN 12524 Stavební materiály a výrobky – Tepelné a vlhkostní vlastnosti – Tabulkové návrhové hodnoty (2001).

3

ČSN EN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov. Část 2: Funkční požadavky. (duben 2007)

- norma stanovuje požadavky na měrnou spotřebu energie pro tá ě í lk tř b i b d ě t č t ěvytápění a celkovou spotřebu energie v budově a to včetně

spotřeby energie pro osvětlení vyjma technologického vybavení

Energetický Jednotka Spotřeba energie v doměEnergetickýdruh budovy

Jednotka Spotřeba energie v doměPro vytápění Celková

Pasivní dům [kWh.m-2.a-1] 15 42[ ]

Nízkoenergetický dům

[kWh.m-2.a-1] 50 130

Běžná novostavba

[kWh.m-2.a-1] 115 170

Starý dům [kWh.m-2.a-1] 220 280

4

Energetická náročnost budov

5

Budova by celkově měla dosáhnout minimálně na třídu A-C. Třída D-G je z pohledu splnění požadavků kladených na současné konstrukce nevyhovující

Druh budovy A B C D E F G

Rodinný dům < 51 51 - 97 98 - 142 143 - 191 192 - 240 241 - 286 > 286

Bytový dům < 43 43 - 82 83 - 120 121 - 162 163 - 205 206 - 245 > 245

Hotel a < 102 102 200 201 294 295 389 390 488 489 590 > 590restaurace < 102 102 - 200 201 - 294 295 - 389 390 - 488 489 - 590 > 590

Administrativní budova < 62 62 - 123 124 - 179 180 - 236 237 - 293 294 - 345 > 345

Nemocnice < 109 109 - 210 211 - 310 311 - 415 416 - 520 521 - 625 > 625

Budova pro vzdělávání < 47 47 - 89 90 - 130 131 - 174 175 - 220 221 - 265 > 265

SportovníSportovní zařízení < 53 53 - 102 103 - 145 146 - 194 195 - 245 246 - 297 > 297

Budova pro velkoobchod a

l b h d< 67 67 - 121 122 - 183 184 - 241 242 - 300 301 - 362 > 362

6

maloobchod

Podle novely energetického zákona (177/2006 Sb.) od 1. 1. 2009 je průkaz energetické náročnosti budovy nedílnou součástí

j kt é d k t t b ti kprojektové dokumentace pro novostavby, pro energeticky významné změny budov (např. zateplení budovy) s podlahovou plochou nad 1000 m2 a při prodeji nebo pronájmu těchto budov a jejich částí. Energetický průkaz náročnosti budovy hodnotí budovu z hlediska všech energií které do budovy vstupujívšech energií, které do budovy vstupují.

7

Energetický štítek obálky budovyEnergetický štítek klasifikuje budovy do následujících kategorií:

A – velmi úsporná U ≤ 0,3 B – úsporná U ≤ 0,6 C – vyhovující U ≤ 1,0 D – nevyhovující U ≤ 1,5 E - nehospodárná U ≤ 2,0 F – velmi1,0 D nevyhovující U 1,5 E nehospodárná U 2,0 F velmi nehospodárná U ≤ 2,5 G – velmi nehospodárná U > 2,5

B d A C j h jí íBudovy A – C jsou vyhovující.

Pozn – hodnotí se pouze průnikPozn. hodnotí se pouze průniktepla obvodovými konstrukcemi.

Nenahrazuje e. štítek budovy.

8

Třídění tepelně izolačních materiálůa) podle druhu základní hmoty:a) podle druhu základní hmoty:

- organické

- anorganickég

b) podle struktury:

vláknité- vláknité

- pórovité (pěnové)

- zrnitézrnité

c) obsahu pojiva: pojivo obsahující, pojivo neobsahující

d) tvaru výrobku:

- volný (zásyp, vlna), plochý (deska, rohož, plstˇ), tvarový (skruže, segmenty), šňůrový (těsnící provazce)

9

e) hořlavosti- nehořlavé (stupeň A)- nesnadno hořlavé (stupeň B)- hořlavé (stupeň C)

f) dělení podle materiálu:- lehké silikátové výrobky – lehká kameniva a lehké betony

pěnové anorganické hmoty pěnové sklo- pěnové anorganické hmoty – pěnové sklo- pěnové organické hmoty – pěnové plasty- vláknité anorganické materiály – skleněná a minerální vlákna- hmoty z organických materiálů – korek, dřevěná vlna, papír,

sláma, ovčí vlna, technické konopí

Pozn.: Často jsou tepelně izolační výrobky vyráběny jako kombinace více druhů materiálů, díky čemuž se dosahuje

10

, y jkvalitních výrobků s vysokými užitnými vlastnostmi.

Základní požadavky kladené na tepelně izolační materiály I

11

Základní požadavky kladené na tepelně izolační materiály II

12

Faktory ovlivňující spotřebu energie

• Způsob vytápění - volba zdroje tepla a topného média

• Regulace vytápění

• Prostup tepla otvorovými výplněmi - kvalita oken, dveří

• Infiltrace spárami výplní - těsnění spár

• Poměr otvorových výplní a zdiva

• Existence zádveří

O i t t ý h ý l í k ět ý t á• Orientace otvorových výplní ke světovým stranám

• Zvolený systém zateplení a tloušťka použitého izolantu

13

G f č í ů ě é tř b t l 2 b t é l hGraf roční průměrné spotřeby tepla na m2 obytné plochy u průměrného obytného domu a u domu odpovídajícího doporučení ČSN 73 05 40 (1m3 zemního plynu stojí cca 14.00 Kč)Kč).

14

15Termovizní snímek zatepleného a nezatepleného domu.

Způsoby zateplení objektů

Tepelné mosty ve zdivu nezatepleném, zatepleném zevnitř a ve zdivu zatepleném zvenčí

16

zatepleném zvenčí.

Průběhy teplot ve zdivu nezatepleném, zatepleném zevnitř a ve zdivu zatepleném zvenčí

17

zatepleném zvenčí.

Vnitřní zateplení

Tento způsob izolace s sebou přináší řadu úskalí:

• Velké teplotní rozdíly ve zdivu které není zvenčí chráněno proti Velké teplotní rozdíly ve zdivu, které není zvenčí chráněno proti výkyvům počasí zateplovacím systémem. Při tomto způsobu může být zdivo podstatně rychleji narušováno než při zateplení zvenčí. • Nebezpečí kondenzace vlhkosti v tepelné izolaci, nebo v samotné konstrukci. U dřevěných staveb a dřevěných trámových stropů hrozí kondenzace v úrovni zhlaví trámů!• Nelze zcela odstranit tepelné mosty. • Jsou izolovány pouze dílčí části budov proto má tento systém• Jsou izolovány pouze dílčí části budov, proto má tento systém většinou menší účinnost. • Nutnost využití pečlivě provedených parotěsných vrstev na vnitřní straně izolace.• Zmenšení akumulace tepla v obvodovém plášti - místnosti rychleji chladnou.• Zmenšení vnitřního prostoru.

18

Pozn.: Zateplení zevnitř nachází své uplatnění pouze tam, kde nelze zateplení zvenčí z jakýchkoli důvodů provést, například u historických objektů – nutnost zachování původního vzhledu, komplikovaná struktura povrchových úprav (možnost aplikace hydrofilních minerálních vln, kapilárně aktivních materiálů atd.)

19

Vnější zateplení

• Vnější zateplovací systémy jsou nejčastějším způsobem tepelné izolace objektů. Jejich obrovskou výhodou je celistvost izolační vrstvy.y

• Izolace chrání objekt jako celek, nejen jeho oddělené části.

• Použitím vnějšího zateplovacího systému se také podstatnou měrou snižuje namáhání obvodové konstrukce - zejména jejich

jů ýk t l t ět t í i lispojů - výkyvy teplot a povětrnostními vlivy.

• Pro trvalé obývání je také důležité zachování masivního zdiva i ř i l č íh é ž č j d č luvnitř izolačního systému, což zaručuje dostatečnou tepelnou

setrvačnost vnitřního prostoru.

20

Způsoby vnějšího zateplení

• Zateplení zvenčí se provádí buď formou provětrávaných zateplovacích systémů, nebo se používají takzvané kontaktní zateplovací systémy.

U provětrávaných zateplovacích systémů se vkládá tepelná izolace mezi nosné prvky roštu, který nese povrch fasády. Povrch fasády může tvořit sklo, kov, dřevo, vláknocementovéšablony, keramika apod.

Kontaktní zateplovací systémy tvoří jednolitý celek jednotlivých vrstev systému. Tepelná izolace působí v tomto případě jako nosný prvek povrchových vrstev. Povrch fasády tvoří většinou

ítk j di ělý h ří d h l ý bkl domítka, v ojedinělých případech lepený obklad.

21

Příklad řešení kontaktního tepelně-izolačního systému

22

23Příklad řešení kontaktního tepelně-izolačního systému

24Příklad řešení provětrávaného tepelně-izolačního systému

25Příklad řešení provětrávaného tepelně-izolačního systému

26Řešení provětrávaného zateplení střech

27

28

Větrání nad a pod hydroizolací, tepelná izolace mezi a pod krokvemi

Větrání nad hydroizolací, tepelná izolace mezi a pod krokvemi. 29

Tepelně izolační materiály

Materiály na bázi minerální vlny:

l i d b é t l ě (i k ě) i l č í l t ti• velmi dobré tepelně (i zvukově) izolační vlastnosti

• jako nehořlavý materiál je vlna neocenitelná pro požární odolnost objektuj

• dlouhodobá objemová stálost (zachování tvaru, vlastností)

• nepodléhají působení plísní, hmyzu a hlodavců (biologická degradace)

• vlna je snadno tvarovatelná a oddělitelná

30

Minerální vlna

- tvořena množstvím jemných vláken a malých dutinek, ve kterých je uzavřen vzduch (tep. vodivost vzduchu 0,026 Wm-1K-1)

- vzduch bez pohybu je vynikajícím tepelným izolantem- vzduch bez pohybu je vynikajícím tepelným izolantem

- schopnost minerální vlny tepelně izolovat je tím vyšší, čím jsou vzduchové dutiny v izolační hmotě menší, čím je jejich počet větší a čím jemnější jsou vlákna, která minerální vlnu tvoří

Srovnání součinitele tepelné vodivosti (λ) stavebních materiálůSrovnání součinitele tepelné vodivosti (λ) stavebních materiálůSoučinitel tepelné vodivosti λ vybraných materiálů [W/mK]

Tloušťka materiálu se stejným tepelnýmodporem R jako 1 cm kamenné vlny

Železobeton 1,40 W/mK 35 cm,

Plná cihla 0,80 W/mK 20 cm

Děrovaná cihla 0,35 W/mK 9 cm

Dřevo 0,15 W/mK 4 cm

31Kamenná vlna 0,04 W/mK 1 cm

Izolační desky na bázi minerální vlny se v ČR často využívají při zateplování budov a pro akustické izolace – výplně příček, dveřních křídel, izolace dvouplášťových střech, vložky do akustických obkladů, izolace podlah, zateplování fasád, sendvičové betonové panely, kompletizované prefabrikované prvkyprvky.- pro tak široký sortiment je nutné rozdělení izolačních materiálů podle způsobu zateplení a typu stavby

- izolační desky jsou rozděleny do těchto skupin:

DESKA I – univerzální desky určené pro tepelnou, zvukovou a protipožární izolaci v oblasti šikmých střech, podkroví stropů, dělících stěn podhledů a jiných konstrukcí u kterých nejsoudělících stěn, podhledů a jiných konstrukcí, u kterých nejsou

nároky na zatížení izolačních desek

32

DESKA II – lehké izolační desky určené jako vnější izolace provětrávaných fasád bez omezení výšky budovprovětrávaných fasád, bez omezení výšky budov

DESKA III – velmi tuhé desky do provětrávaných fasád a sendvičových zdí

DESKA IV – lamelové desky určené pro izolaci v kontaktních omítkových systémech zateplení objektů - orientace vláken kolmo k povrchu desky zaručuje vysokou pevnost v tahu a p y j y pohebnost umožňující zateplení křivkových ploch

33

DESKA DESKAParametr Jednotka DESKA I DESKA II DESKA III

DESKA IV

Charakteristický součinitel

tepelné vodivosti W.m-1.K-1 0,035 – 0 037 0,035 0,035 –

0 0390,039 – 0 042tepelné vodivosti

λκ 0,037 0,039 0,042

Objemová hmotnost kg/m3 40 - 60 35 150 100

Stupeň hořlavosti -

B - nesnadno hořlavé

B -nesnadno hořlavé

B -nesnadno hořlavé

B -nesnadno hořlavé

Stupeň A1 - A1 - A1 - A1 -Stupehořlavosti - nehořlavé nehořlavé nehořlavé nehořlavé

Měrná tepelná kapacita J.kg-1.K-1 840 840 840 840

B d tá í °C 1000 1000 1000 1000Bod tání °C > 1000 > 1000 > 1000 > 1000Faktor difúzního

odporu μ − 1,4 - 2 2 2 1,6 - 3

34

Nezatepleno 5 cm RockwoolNezatepleno

5 cm Rockwool

3

tř b l 3530 3spotřeba plynu: 6500 m 3

spotřeba uhlí: 8600 Kg/rok spotřeba oleje: 6000 Kg

spotřeba plynu: 3530 m 3

ušetřeno: 2970 m3 spotřeba uhlí: 4680 Kg/rok ušetřeno: 3920 kg/rok spotřeba oleje: 3280 Kg

š tř 2720 kušetřeno: 2720 kg

10 cm Rockwool 20 cm Rockwool

spotřeba plynu: 2530 m 3 ušetřeno: 3970 m 3 spotřeba uhlí: 3360 Kg/rok ušetřeno: 5240 kg/rok

spotřeba plynu: 1850 m 3 ušetřeno: 4650 m3 spotřeba uhlí: 2540 Kg/rok ušetřeno: 6150 kg/rok spotřeba oleje 1720 Kg

35

ušetřeno: 5240 kg/rokspotřeba oleje: 2360 Kg ušetřeno: 3640 kg

spotřeba oleje: 1720 Kg ušetřeno: 4280 kg

Úspory při vytápění rodinného domu s užitnou plochou 120 m2

Parametry transportu vodní páry I

- výrobky z minerální vlny jsou tvořeny vlákny, mezi nimiž je velké množství vzduchových mezer vysoká paropropustnost

měření paropropustnosti se provádí podle evropské normy ČSN- měření paropropustnosti se provádí podle evropské normy ČSN EN 13162:2002 "Tepelně izolační výrobky pro stavebnictví -Průmyslově vyráběné výrobky z minerální vlny„ (zkušební metoda EN 12086)

- paropropustnost konkrétního materiálu můžeme vyjádřit např. faktorem difúzního odporu μ ten spolu s tloušťkou konstrukcefaktorem difúzního odporu μ - ten spolu s tloušťkou konstrukce určuje celkovou ekvivalentní difúzní

tloušťku konstrukce

36

Parametry transportu vodní páry II

rd = d × μ

- rd difúzní odpor [m] - odpor materiálu vůči průniku páry vztažený na tloušťku materiálu (ekvivalentní difúzní tloušťka)na tloušťku materiálu (ekvivalentní difúzní tloušťka)

- d tloušťka materiálu [m]

- μ faktor difúzního odporu [-] - odpor materiálu proti difúzi μ a to d ú o odpo u [ ] odpo ate á u p ot d úvodních par v porovnání s difúzí vrstvou suchého vzduchu o šířce 1 m

M ateriál (100 m m ) μ R d (m ) M ineráln í v lna 1 - 3 0 .1 – 0 .3 Z d ivo z p ln ých cihel 8 .5 - 9 0 .85 – 0 .9p ýP olystyren 40 - 100 4 - 10 P o lyu retan 180 - 200 18 - 20

37

Výroba minerální vlny

- nejčastěji se vyrábí tavením čediče a strusky v kupolové peci při teplotěnejčastěji se vyrábí tavením čediče a strusky v kupolové peci při teplotě 1350 – 1450°C (75-80% čediče, 20-25% strusky)

- vznikne tavenina, která se při vytékání na rotující válce změní odstředivou silou na malé kapky které odlétávají do usazovací komoryodstředivou silou na malé kapky, které odlétávají do usazovací komory -kapky lávy se vlivem velké rychlosti natáhnou a tím vznikne jemné vlákno

- do tohoto vlákna se vstřikuje pojivo (temoplastický kopolymer zesíťovanýfenolovou pryskyřicí), vodoodpudivé přísady (hydrofobizační – silikonový olej), lubrikační oleje – zabránění lámání vláken, protiplísňové a další přísady

- vlákno se rovnoměrně usadí na pás a pokračuje do vytvrzovací pece (180 – 220°C), kde se spolu s pojivem a všemi přísadami teplem vytvrzuje

- z vytvrzovací pece vychází pás kamenné vlny přes přítlačné zařízení, y p y p y p p ,které spolu s rychlostí posuvu pásu a intenzitou přísunu vláken zajišťuje požadovanou objemovou hmotnost a tloušťku konkrétního výrobku.

přes chladící komoru se nekonečný pás kamenné vlny dostává k- přes chladící komoru se nekonečný pás kamenné vlny dostává k diamantové pile, která má naprogramovány požadované rozměry konkrétního výrobku

38

39

Chemické složení minerální vlny

SiO2 44%SiO2 … 44%CaO … 19%Al2O3 … 13%2 3

MgO … 11%Fe2O3 … 8%

zásadním kritériem pro využití anorganických materiálů k výrobě minerální vlny je modul kyselosti M :minerální vlny je modul kyselosti Mk:

)/()( 322 MgOCaOOAlSiOMk ++=

- jeho hodnota se pro přírodní horniny pohybuje v rozmezí 1,1 – 3,0

- ideální podmínky pro rozvlákňování jsou zajištěny hodnotou Mk=1,65

40

- dle ČSN 72 7308 (1988) Minerální vlákna – technické požadavky by se měl poměr strusky a čediče volit tak, aby koeficient kyselosti měl hodnotu 1,4 pro vlákna určená pro běžná použití a 1,6 pro vlákna která jsou určena do vlhkostně a tepelně náročnějšíchvlákna, která jsou určena do vlhkostně a tepelně náročnějších podmínek

- jistým zpřesněním hodnoty Mk je tzv. koeficient S1, který v sobě zahrnuje také vliv Fe-oxidu a akalických oxidů – jeho hodnota by se pro suroviny do kupolové pece měla pohybovat v rozmezí 1 0 1 5pro suroviny do kupolové pece měla pohybovat v rozmezí 1,0 – 1,5

41

Příklady aplikace tepelně-izolačních materiálů na bázi minerální vlny I

42

Příklady aplikace tepelně-izolačních materiálů na bázi minerální vlny II

43

Foukaná tepelná izolace z minerální vlnypoužití v místech kde není možné nebo je příliš obtížné aplikovat- použití v místech, kde není možné nebo je příliš obtížné aplikovat

tepelně izolační desky- izolace je tvořena granulátem z kamenné vlny, který se zpracovává v aplikačním stroji přímo na stavbězpracovává v aplikačním stroji přímo na stavbě - pomocí hadic může být dopravována až do vzdálenosti 100 m a výšky 20 m

součinitel tepelné vodivosti je 0 045 W/m K- součinitel tepelné vodivosti je 0.045 W/m K- protipožární izolace – DIN 4102, ČSN 730862 - B

44

Parozábrana

- parozábrana je vždy umístěna pod tepelnou izolací nebo mezi

tepelnou izolací a zabraňuje proniknutí teplého vzduchu z

interiéru do ochlazovaných částí tepelné izolace

- umisťuje se pod krokvemi vodorovně s okapem a je vyvedena

na stěnu

- spoje,prostupy a přesahy parozábrany musí být slepeny

páskou k tomuto účelu určenou tak,aby byla zaručena

vzduchotěsnost

- hodnotícím parametrem je ekvivalentní difúzní tloušťka, která

pro parozábrany musí být min.rd >100 m (např. Jutafol N

140,Deltafol reflex,Nicobar, apod.)45

- míru kondenzace vodní páry výrazně ovlivňuje tloušťka tepelné izolace a vhodná skladba střešního souvrstvíizolace a vhodná skladba střešního souvrství- optimální je navrhovat následující typy střech a daných parametrech:

• tříplášťová střecha se vzduchotěsnou vrstvou • dvouplášťová s poměrem rdi / rde > 14 • dvouplášťová s hodnotou rd > 100 m a s poměrem rdi /rde > 6

46

Zkoušení tepelně izolačních výrobků a materiálů

- technická komise CEN/TC 88 "Tepelně izolační materiály atechnická komise CEN/TC 88 Tepelně izolační materiály a výrobky„ (sekretariát řídí DIN)

- “soubor evropských norem”, které k 31. 12. 1997 zrušily platnost stávajících norem, které byly v rozporu s evropskými normami v tomto souboru

EN 822 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví -Stanovení délky a šířky

EN 823 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví -Stanovení tloušťky

EN 824 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictvíEN 824 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví -Stanovení pravoúhlosti 47

EN 825 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví -Stanovení rovinnosti

EN 826 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví -Zkouška tlakem

EN 1602 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví -Stanovení objemové hmotnosti

EN 1603 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví -Stanovení rozměrové stability za konstantních laboratorních

d í k (23 °C/50% l ti í lhk ti)podmínek (23 °C/50% relativní vlhkosti)

EN 1604 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví -Stanovení rozměrové stability za určených teplotních a vlhkostních podmínek

EN 1605 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví -Stanovení deformace při určeném zatížení tlakem a určených teplotních podmínkách

48

EN 1606 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví -Stanovení dotvarování tlakem

EN 1607 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví -Stanovení pevnosti v tahu kolmo k rovině desky

EN 1608 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví -Stanovení pevnosti v tahu v rovině desky

EN 1609 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví -Stanovení krátkodobé nasákavosti při částečném ponoření

EN 12085 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví -Stanovení lineárních rozměrů zkušebních vzorků

EN 12086 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví -Stanovení propustnosti pro vodní páru

49

EN 12087 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví -Stanovení dlouhodobé nasákavosti při ponoření

EN 12088 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví -Stanovení dlouhodobé navlhavosti při difúzi

EN 12089 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví -Zkouška ohybem

EN 12090 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví -Zkouška smykem

EN 12091 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví -Stanovení odolnosti při střídavém zmrazování a rozmrazování

Platnost: Belgie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Irsko, Island, Itálie, Lucembursko, Německo, Nizozemsko, Norsko, Portugalsko, Rakousko, Řecko, Spojené království, Španělsko, Švédsko a Švýcarsko 50

Zásypové tepelně izolační hmoty- jako tepelně izolační zásypové hmoty se u nás využívají nejčastěji anorganická lehká kameniva

- z průmyslově vyráběných je to především expandovaný perlit, LIAPOR a SIOPORLIAPOR a SIOPOR

Expandovaný perlit• použití ve stavebnictví jako tepelná a zvuková izolace

• vyrábí se tepelným zpracováním horniny sopečného původu –lit j h ž h i ké l ž í l t ti j d b é j k klperlitu, jehož chemické složení a vlastnosti jsou podobné jako sklo

• při teplotách 950 –1200°C upravená surovina expanduje, objem zrnek se až 10 x zvětšízrnek se až 10 x zvětší

• výsledný produkt je jemně zrnitý, pórovitý materiál šedobílé barvy ve formě drobných dutých kuliček

51

• expandovaný perlit je chemicky inertní

• nehořlavý (použitelný až do 900°C)

• odolný mrazu

• objemově stálý a má sypnou hmotnost od 60 do 250 kg/m3

• má velmi nízký koeficient tepelné vodivosti, cca 0.05 Wm-1K-1

• faktor difúzního odporu je roven hodnotě 4,4

j ák ý š ý t ůž být ří žit• je vysoce nasákavý a prašný, proto nemůže být přímo použit na zásypové izolace, ale je zatavován do fóliových obalů a zabudovává se jako tepelně izolační matrace

• uplatnění však najde pro svou pórovitou strukturu i v zemědělství při provzdušnění zeminy, stabilizaci vlhkosti a hnojiv v ůdě ři h d ii l i h ě l di ř dpůdě, při hydroponii ale i ochraně plodin před mrazem.

• jemné druhy experlitu s nízkou objemovou hmotností se používají jako plnivo (perlitbetony, lehčené izolační omítky, zdící p j j p (p y, y,malty), protipožární desky do plochých střech - Fesco

52

Chemické složení perlitu (minerálu):

• 70–75 % SiO2

• 12–15 % Al2O3

• 3–4 % Na2O

• 3–5 % K2O

0 5 2 % F O• 0,5–2 % Fe2O3

• 0,2–0,7 % MgO

• 0 5–1 5 % CaO• 0,5–1,5 % CaO

• 3–5 % chemicky vázané vody

53

Technické požadavky na EXPERLITTechnické požadavky na EXPERLIT

54

LIAPOR

- lehké kamenivo z pálených expandovaných jílů

- ve východní Evropě se nazývá KERAMZIT

á ábí Vi tíř ě K l ý h V ů d á- u nás se vyrábí ve Vintířově u Karlových Varů pod názvem LIAPOR CS

- pro výrobu jsou výchozí surovinou třetihorní jílovce, které tvoří p ý j ý j ,skrývku sokolovského hnědého uhlí

- materiál se nejprve homogenizuje, poté granuluje na kulovitá zrna a v rotační peci se při teplotě cca 1100°C vypaluje

- při pálení dojde k částečnému zatavení povrchu, takže plyny vzniklé hořením spalitelných látek a uvolňováním vodní páryvzniklé hořením spalitelných látek a uvolňováním vodní páry způsobí zvětšení objemu (expandaci) zrn

55

Objemová hmotnost- porézní struktura zrn dává Liaporu velmi nízkou hmotnost

- sypná hmotnost Liaporu je od 250 do 900 kg/m3

bj á h t t Li j d 500 d 1500 k / 3- objemová hmotnost zrn Liaporu je od 500 do 1500 kg/m3

- mezerovitost volně sypaného Liaporu je 40 až 50%

- mezerovitost drceného Liaporu je 55 až 65%mezerovitost drceného Liaporu je 55 až 65%

- setřesitelnost Liaporu je 2 až 13 %

- setřesitelnost drceného Liaporu je 8 až 20%p j

56

Tepelná vodivost- díky porézní struktuře a keramické podstatě má dobré tepelně izolační schopnost při dobrých akumulačních vlastnostech

- tepelná vodivost závisí na objemové hmotnosti a na typu Liaporu

či it l t l é di ti λ á h d t d 0 09 W 1K 1- součinitel tepelné vodivosti λ má hodnotu od 0,09 W.m-1K-1

57

Pevnost v tlaku

58

• LIAPOR je mechanicky odolný

• chemicky stabilní (odolává kyselinám i louhům) chemicky stabilní (odolává kyselinám i louhům)

• ve vodě je stabilní – nerozpouští se a neuvolňuje škodlivé výluhy ani plyny

• je žáruodolný – objemově stabilní do teploty 1050°C

• je nehořlavý (stupeň hořlavosti A)

• značně mrazuvzdorný - porézní struktura Liaporu umožňuje rozpínání zmrzlé vody v zrnech, proto Liapor odolává opakovanému zmrazování a dává vynikající mrazuvzdornost i p y jvýrobkům, ve kterých je použit - hmotnostní úbytek při 25 zmrazovacích cyklech je do 2 %

ák t ž 45% h t ti• nasákavost až 45% hmotnosti• aplikace: zásypy stropů, tepelně izolační zásypy střech, ochranný zásyp ploché střechy, podsyp pod sádrokartonovéochranný zásyp ploché střechy, podsyp pod sádrokartonové podlahy, extenzivní a intenzivní ozelenění zelených střech

(viz. web sites)59

Nasákavost

60

Chemické složení liaporu (% hm.)

- oxid křemičitý SiO2 … 52

- oxid hlinitý Al2O3 … 23

- oxid železitý Fe2O3 … 10

- oxid vápenatý CaO … 5

- oxid draselný K2O … 2

- oxid hořečnatý MgO … 2

- oxid titaničitý TiO2 … 2

- oxid fosforečný P2O5 … 2oxid fosforečný P2O5 … 2

- ostatní složky … 2

61

Příklad provedení konstrukce stropu se zásypem z Liaporu

62

Příklad provedení konstrukce stropu se zásypem z Liaporu

Dřevěné trámové stropy bez požadavků na kročejovou

63

Dřevěné trámové stropy – bez požadavků na kročejovou

a vzduchovou neprůzvučnost

Strop se zásypem z Liaporu a s pružnou vložkou proti kročejovému hluku -Provedení 1

Strop se zásypem a pružnou vložkou proti kročejovému hluku - Provedení 2Strop se zásypem a pružnou vložkou proti kročejovému hluku - Provedení 2

64

Strop se zpevněným zásypem a pružnou vložkou proti kročejovému hluku -Provedení 1

Strop se zpevněným zásypem a pružnou vložkou proti kročejovému hluku -Provedení 2 vykazuje také vzduchovou neprůzvučnostProvedení 2 – vykazuje také vzduchovou neprůzvučnost

65

SIOPOR

- tepelně izolační materiál (λ cca 0,043) při objemové hmotnosti cca 60 kg/m3

- nehořlavý (třída hořlavosti A1)- netoxický (klasifikován jako zdraví bezpečný)- vyrábí se z křemičitého písku – vhodným tepelným zpracováním y p ý p ý pupraveného křemičitého písku kolem teploty 300°C expanduje na pórovité kamenivo – drobné kuličky s porézností až 95%

chemick stálý- chemicky stálý- odolný vlhku a mrazu- jeho aktivní rozsah použití je od -250°C do +700°C- dobrá zvuková izolace- sypaný materiál má vynikající schopnost propustnosti vodních par a vysoušení – faktor difúzního odporu 2 – 4 (-)

66

a vysoušení – faktor difúzního odporu 2 – 4 (-)- transport vodní páry a tepla se může v tomto materiálu realizovat také na principu proudění – musí být přikryt difúzní fólií

Použití SIOPORU

- zásypový tepelně izolační materiál pro tepelnou izolaci střech, stropů a podlah- výroba velmi lehkých prodyšných betonů (hustota ρ od 200 kg/m2) s výbornými tepelně izolačními vlastnostmi - příkladem jsou lehčené panely, základové desky nebo stavební výplňové deskyp y, y ýp ySIOtherm – C-malty a omítky s použitím materiálu SIOPOR – vylehčení, lepší tepelně izolační vlastnostitepelně izolační vlastnosti- tepelně izolační plnivo do dutých stavebních prefabrikátů (cihly, stropní vložky, atd.), které brání transportu tepla radiací (tepelným sáláním z povrchu dutin)

67

68