Zateplenie domu: Kľúč k dlhodobej udržateľnosti a energetické efektívnosti

Realizácia zateplenia rodinných a bytových domov nesúvisí len s úsporou energie, ale ponúka aj mnoho ďalších benefitov. No porozumieť všetkým faktorom, ktoré hrajú úlohu v tomto procese, môže byť zložité. Je dôležité zvážiť možné problémy, na čo všetko si dať pozor, čomu sa vyhnúť a hlavne, ktorý materiál bude pre vás najlepší, skôr než sa do celej veci pustíte.

Úspora energie. Jedným z hlavných dôvodov, prečo sa ľudia rozhodnú pre zateplenie svojho domova, je snaha o zníženie straty tepla a tým aj nákladov na kúrenie v dlhodobej perspektíve. Teplo má tendenciu unikať rôznymi cestami – cez rôzne konštrukčné prvky a stavebné materiály, a to najmä cez steny, strechu, okná, dvere a podlahu. Špecifické miesta, kde dochádza k dramatickým zmenám povrchovej teploty budovy, sa nazývajú tepelné mosty. Tieto oblasti sú často zdrojom nielen značných teplotných strát, ale aj kondenzácie a výskytu plesní. Primárnou zodpovednosťou za elimináciu tepelných mostov by mal byť architekt, avšak ak bol tento aspekt prehliadnutý, zateplenie predstavuje druhú najlepšiu alternatívu.

Okrem toho, že zateplenie zabraňuje úniku tepla z budovy v chladných mesiacoch, má tiež schopnosť zabrániť prehrievaniu stien v letných výparoch.

Lepšie prostredie pre zdravie. Dobré zateplenie budovy zabezpečuje relatívne stálu vnútornú teplotu, bez teplotných rozdielov v rohoch alebo okolo okien, bez kondenzácie vodných pár a bez toxických plesní na povrchu. Navyše, poskytuje istotu, že nastavená teplota na termostate sa bude zhodovať so skutočnou teplotou v miestnosti, čo prispieva k celkovej pohode v interiéri. Nesmieme tiež prehliadať akustické a izolačné vlastnosti zatepľovacieho materiálu.

Estetický rozmer – určite sa nedá prehliadať, hlavne pri starších stavbách, ani následná transformácia exteriéru. Nový náter, živšie odtiene, vizuálne zlepšenia, alebo obnova už existujúcich architektonických ozdobných súčastí patria do tejto kategórie rekonštrukcie rovnako, ako jej praktické benefity.

Ochrana obvodovej konštrukcie – vonkajším tepelnoizolačným kontaktným systémom (ETICS) zabezpečuje ochranu okrajovej konštrukcie, čo zvyšuje celkovú trvanlivosť stavby. Aj drevodomy (taktiež označované ako drevostavby) vyžadujú izoláciu svojich obvodových konštrukcií.

Ako sa rozhodnúť pre správnu izoláciu domu?

Rozhodovanie o izolácii by malo byť založené na hodnotení únikov tepla. Na základe toho, ktoré segmenty a prvky domu potrebujú izoláciu, by ste mali, ideálne po konzultácii s odborníkom, vybrať vhodné materiály a plán celkového postupu.

Čo všetko treba na zateplenie domu?

Výber materiálu pre tepelnú izoláciu, jeho typ a hrúbka, môžu byť určené na základe rôznych premenných. Pre nové budovy je v platnosti technická norma STN 73 0540-2, ktorá požadovanú cieľovú situáciu kvantifikuje v hodnote tepelného odporu stavebnej konštrukcie R (udávaný v m2K/W). Zaužívané je aj vyjadrenie pomocou súčiniteľa prechodu tepla U (W/(m2.K)). Jednoducho povedané, čím je hodnota R vyššia (alebo hodnota U nižšia), tým je izolácia efektívnejšia a tepelné straty sú menšie.

Zatepľovací materiál

Pri rozhodovaní o tom, aký druh izolačného materiálu použiť, treba zohľadniť viacero faktorov. Tie zahŕňajú geografickú polohu a priemerné teploty, typ stavebného materiálu, vek a stav budovy, účel jej využitia a počet a umiestnených tepelných mostov. Toto platí pre novostavby rovnako ako pre existujúce budovy bez izolácie.

Polystyrén sa bežne používa, ako tepelná izolácia pri zatepľovaní. Môžete ho nájsť v rozličných hrúbkach a hustotách, a je vhodný na izoláciu základov, pivníc a suterénov, podlahy, soklov, strechy, no najmä exteriérových stien. Tento materiál si získal obľubu vďaka vynikajúcim izolačným vlastnostiam, odolnosti proti vlhkosti, minimálnej schopnosti absorbovať vodu, mrazuodolnosti, odolnosti voči mikroorganizmom a jeho bezpečnosti pre zdravie.

Existujú dva typy materiálu EPS určeného pre fasády, konkrétne biely a šedý. Biely polystyrén predstavuje bežný, najviac využívaný druh penovej izolácie. Šedá verzia je obohatená o mikročastice grafitu, ktoré pohlcujú infračervené častice a môžu tak pri rovnakej hrúbke zlepšiť tepelnoizolačné vlastnosti systému zateplenia až o 20%.

Hoci je polystyrén typom plastu, jeho výrobný proces je navrhnutý tak, aby minimalizoval dopad na životné prostredie a zvyčajne je možné ho recyklovať.

Minerálna vlna je vďaka svojim jedinečným charakteristikám veľmi vhodná na izoláciu strechy, podkrovia, stropu, ale aj ako súčasť vetraných fasádnych systémov a tiež moderných drevostavieb. K dispozícii sú aj špeciálne izolačné dosky navrhnuté na zateplenie drevodomov. Izolačné dosky vyrobené z kamennej vlny, ktoré sa vyznačujú vynikajúcimi tepelnými a zvukovými izolačnými vlastnosťami, boli špeciálne vyvinuté pre drevodomy. Správnym výberom izolácie môžeme dosiahnuť veľmi priaznivé U – hodnoty konštrukcie a vylepšiť izolačné vlastnosti drevostavby. Minerálna vlna je nehorľavá, poskytuje vynikajúcu tepelnú a zvukovú izoláciu, umožňuje prechod pár, zachováva svoje rozmery a tvar pri zmenách teploty a je ľahko manipulovateľná, čo zabezpečuje pohodlie a užitočnosť pri jej použití.

Táto látka je zmesou vlákien, ktoré pochádzajú buď z umelých alebo prírodných zdrojov, získaných z roztopených kamenín. Jedným z bežne používaných materiálov je napríklad čadič.

Porovnávacia tabuľka pre tepelnú izoláciu.
Existuje mnoho materiálov, ktoré môžete použiť na zateplenie vášho domu. Pre jednoduchšiu orientáciu sme vytvorili tabuľku, v ktorej porovnávame rôzne tepelnoizolačné materiály.

Proces izolovania domu.
Predtým, než sa pustíte do práce, by ste mali skontrolovať, či je stavba v primeranom stave. Problém môžu predstavovať vlhké múry, poškodená fasáda, štrbiny, praskliny, starý náter alebo znečistený povrch (napríklad riasy, mach, plesne, húb a pod.). Mala by ste venovať extra pozornosť príprave povrchu, pretože ak je suchý, čistý a hladký, vaša budúca práca bude oveľa jednoduchšia.

1. Tepelnoizolačné dosky sa zakladajú na latu alebo do soklového profilu vopred umiestneného pozdĺž spodnej časti steny. Dosky sa prilepujú k stene lepiacou zmesou, pričom je dôležité zabrániť vzniku medzier. Ak sa medzi doskami tvoria škáry širšie ako 4 mm, je potrebné ich zaplniť izolačnou penou a počkať, kým poriadne nevyschne. Následne je nutné celý povrch dôkladne vyrovnať, čo znamená odstrániť všetky výčnelky, nerovnosti a zvyšky peny.
2. Rozperné kotvy sa typicky osádzajú 1 až 3 dni po nalepení dosiek tepelnej izolácie. Následne sa pripojia predpísané koncové, rohové a dilatačné lišty spolu so zosilňujúcim vystužením, ako sú napríklad diagonálne pásy v rohoch otvorov. Vytvorenie výstužnej vrstvy (3-5 mm) sa dosiahne vložením sklovláknitej siete do predtým nanášanej vlhkej výstužnej malty na izolačnej vrstve. Výstužná malta, ktorá vystúpi okami mriežky, sa potom po doplnení jej počtu vyrovna a vyhladí. Sklovláknitá sieť sa položí od vonkajšej strany do tretej časti, ale maximálne do polovice hrúbky vrstvy. Po niekoľkých dňoch úplného vysušenia výstužnej vrstvy (v závislosti od poveternostných podmienok) je možné aplikovať základný náter a fasádnu omietku ako finálnu povrchovú úpravu izolácie.

Pri súčasnom štandarde, ktorý určuje hodnotu U pre obvodový plášť budovy na 0,22 W/ (m2. K), sa odhaduje, že optimálna hrúbka tepelnej izolácie pre polystyrén F70 a dosky z minerálnej vlny s pevnosťou v ťahu kolmo na rovinu dosky TR10 je približne 18 cm (s návrhovým λ=0,038 [W(m.K)]). Pri použití polystyrénu s grafitom sa odhaduje hrúbku na cca 15 cm (s návrhovým λ=0,032 [W(m.K)]).

Ktoré sú najbežnejšie omyly pri izolácii domu, ktoré ľudia robia a ako ich možno predísť?

• Nesprávna príprava základnej vrstvy môže komplikovať nanášanie a znižovať efektívnosť izolačných materiálov.
• Chybné umiestnenie do soklového profilu môže viesť k vzniku trhlín v izolantoch. Pre každé technické riešenie je tiež vhodné použiť doporučený druh soklu.
• Dôsledkom využitia izolačných materiálov s nedostatočnou hrúbkou sú nižšie úspory, ako by ste predpokladali a tiež slabšia ochrana stien proti poveternostným vplyvom.
• Nesprávne pripevnenie, najmä neaplikovanie lepidla po celom obvode izolačných dosiek. Dosky potom nie sú dostatočne pevné. Lepiaca zmes sa aplikuje po celom obvode dosky a vo forme terčov (najmenej 2 terče na stred plochy panela), najmenej 40% povrchu panelov musí byť prepojených s podkladom lepiacou zmesou. Pri lamelách sa vyžaduje prepojenie celého povrchu s podkladom pomocou lepiacej zmesi.
• Aplikovanie rozperných kotiev na miestach, kde sa pod izoláciou nachádza vrstva lepidla, je rovnako kľúčové pre udržanie stability systému. Takisto je nevyhnutné dbať na správne umiestnenie kotvy v hĺbke.
• Neprihliadanie k tomu, aby medzery medzi doskami boli riadne vyplnené.
• Vykonávanie projektu v období so zvýšenou vlhkosťou (predovšetkým počas jesene) môže vystaviť materiály nebezpečenstvu poškodenia a spomaľuje sušenie lepiacej malty, výstužnej vrstvy a fasádnej omietky.

Mýty spojené so zatepľovaním

• Mnohí sa obávajú, že po zateplení ich domov prestane stena „dýchať“ a tým sa vytvoria podmienky pre rast plesní. Avšak, správne vykonané zateplenie môže skutočne fungovať ako obrana proti plesniam.
• Polystyrén sa postupom času „stráca“. Takéto tvrdenie mohlo byť pravdivé v minulosti, keď bol polystyrén menej odolný voči teplotám nad 70 °C. Dnešné produkty sú vďaka prídavným látkam oveľa odolnejšie.
• Po zateplení sa musí vetrať častejšie, čo zníži úsporu energie. Toto by bolo pravdivé, len keby ste pokračovali v rovnako intenzívnom kúrení ako pred zateplením.
• 5 – 10 cm izolácie je dostatočné. Určiť univerzálnu hodnotu hrúbky izolačnej vrstvy je nemožné. Každý projekt bude vyžadovať inú hrúbku.
• Globálne sa otepľuje a zatepľovať už nemá praktický význam. Predikcia klimatických zmien je náročná a v miestnom či regionálnom meradle nemusia byť teplotné rozdiely markantné. Navyše, efektívna izolácia dokáže v letných mesiacoch prispieť k chladiacemu efektu budovy.
• Nadmerná hrúbka izolácie môže ohroziť stabilitu vášho domu. Kvalitne navržený izolačný systém berie do úvahy statické vlastnosti a nosnú kapacitu stien, preto pre ne neznamená hrozbu.
• Izolácia strechy a odstránenie tepelných strát cez okná by mohlo byť postačujúce, izolovanie fasády nie je nutné. Avšak treba brať do úvahy, že až 30% tepla uniká cez steny a teplotné mosty v nich môžu predstavovať trvalú hrozbu s možnosťou vzniku kondenzácie.

Povrchová úprava

ETICS pozostáva z radu priemyselne vyrobených produktov, ktoré sú uvedené v dokumentácii výrobcu ETICS. Jednou z častí ETICS je aj povrchová úprava.

Finálna vrstva môže byť zafarbená omietka, dekoratívny náter, farba alebo obloženie. V súčasnosti je dostupný široký výber vonkajších omietok a farieb určených na záverečnú úpravu fasád a ETICS. Dôležitým aspektom pri výbere záverečnej úpravy je v súčasnosti aj jej vplyv na životné prostredie a potenciálna biokorózia. Na popredné miesto sa dostávajú otázky týkajúce sa použitia biocídov v záverečných úpravách, ako aj možnosti alternatívnych zložení – teda omietky bez biocídov.

Majiteľ stavby (investor) alebo architekt sa často nachádzajú pred komplexnou otázkou – ktorú možnosť si vybrať, ktorá je najvhodnejšia?

Tenkovrstvová omietka ako povrchová úprava

V dnešnej dobe sa ako najbežnejšia povrchová úprava fasád a ETICS využívajú tenkovrstvové pastovité omietky. Dôvodom ich obľúbenosti sú rôzne faktory, ktoré sú pre túto aplikáciu ideálne. Tieto omietky sa jednoducho aplikujú, sú dostupné v mnohých farebných prevedeniach a sú ľahko spracovateľné. Medzi sledované vlastnosti patria difúzia vodnej pary, nasiakavosť, prídržnosť a odolnosť. K ďalším relevantným vlastnostiam patrí odolnosť voči plesniam a riasam, ale aj samočistiaci efekt.

Na základe očakávaných technických charakteristík tenkovrstvých omietok je možné tvrdiť, že sú odvodené z ich zložiek, ktoré sú zložené z väzobnej zložky a konkrétnych plnidiel. Kľúčovou zložkou, ktorá ovplyvňuje vlastnosti tenkovrstvých omietok, je typ spojiva, ktorý je často používaný ako hlavný kritérium pre ich klasifikáciu. Omietky sa najčastejšie delia na silikónové, silikátové a akrylátové.

Silikónová omietka

Silikónové omietky, teda omietky založené na silikónových živiciach, sú na Slovensku mimoriadne populárne. Svoju obľúbenosť si získali vďaka vynikajúcej paropriepustnosti, pohodlnej aplikácii, relatívne vysokému odporu voči vlhkosti vzduchu a potrebe vyzretého podkladu pri jej nanášaní. Pravdepodobne najväčším plusom týchto omietok je takzvaný samočistiaci efekt – omietka má tendenciu viazať prachové častice len veľmi slabo, čo znamená, že sa pri daždi sama očistí a zostane čistá dlhšie.

Silikátová omietka

Omietka na báze kremičitanu draselného, známa ako silikátová omietka, sa vyznačuje mimoriadne vysokou paropriepustnosťou a jednoduchou aplikáciou. Avšak, pri jej používaní v chladnejších obdobiach roka je potrebná opatrnosť, keďže je náchylná na vlhký vzduch a vyzretosť podkladu. Taktiež, „čisté“ silikátové omietky poskytujú obmedzený výber farebných odtieňov.

Akrylátová omietka

Akrylátová omietka je ideálnou voľbou v prípade, keď je žiadaný extrémne sýty farebný odtieň na fasáde. Je možné ju pripraviť takmer v akejkoľvek farbe bez akýchkoľvek obmedzení. Je vhodná na použitie aj v období roka, kedy je častá zvýšená ranná a večerná vlhkosť vzduchu. Jedinou nevýhodou týchto vynikajúcich vlastností omietky je mierne znížená paropriepustnosť.

Tenkovrstvé omietky sa môžu kategorizovať aj na základe metódy ich zrenia. Omietky na báze akrylátu a silikónu tvrdnú prostredníctvom „vysušenia“, čo znamená, že sa vyparí voda. Ide teda o čisto fyzický proces. Pri silikátových omietkach na druhej strane tvrdnutie prebieha chemickou reakciou. Kvôli relatívnej pomalosti tohto procesu sú silikátové omietky citlivejšie na podmienky počas ich nanášania.

Odolnosť exteriérových omietok voči cyklickému zamrznutiu a rozmrazovaniu je to, čo definuje ich trvanlivosť. Možnosť predĺženia trvanlivosti omietok môže byť čiastočne dosiahnutá vďaka „samočistiacemu“ efektu. Tento jav sa obvykle dosahuje zavedením ďalšej silikónovej disperzie, buď do organického polymérneho a silikátového spojiva, alebo nahradením polymérneho spojiva priamo silikónovým, resp. pridaním nano štruktúr do samotnej omietky.

Momentálne sa stáva biokorózia povrchovej úpravy naliehavým problémom. Tento jav prirodzene zvýšil záujem odborníkov aj laikov o určité vlastnosti a technické postupy, ktoré neboli pri výbere tenkovrstvých omietok dlhé obdobie v centre pozornosti. Ide predovšetkým o hydrofóbnosť omietok, možno aj hydrofilnosť a jej možný dopad na biokoróziu, rovnako ako o nasiakavosť omietok a jej vplyv na ich životnosť. V kontexte obrany omietok proti biokoróziou sa intenzívne začala rozoberať aj otázka biocídov a ich vplyvu na ekosystém, ako aj alternatívne spôsoby ochrany tenkovrstvých omietok bez použitia biocídnych prísad.

Hydrofóbnosť a hydrofilnosť

Chemické charakteristiky povrchu materiálu majú značný vplyv na jeho vonkajšie vlastnosti. Veľmi dôležitou povrchovou vlastnosťou je správanie sa materiálu pri zmáčaní,to znamená, ako voda pôsobí na daný povrch.Táto charakteristika je spojená s  terminálnymi skupinami molekúl na povrchu materiálu, ktoré môžu byť hydrofilické (tzn. „milujúce vodu“) alebo hydrofóbne (tzn. „odmietajúce vodu“).

Jedným zo spôsobov, ako kvantitatívne zhodnotiť reakciu povrchu pri kontakte s vodou, je výpočet kontaktného uhla. Tento uhol, ktorý sa vytvára pri stretnutí tekutiny/pare s pevným materiálom, nám dáva informáciu o sile vzájomnej interakcie medzi povrchom a tekutinou. V prípade, že je kontaktný uhol väčší, povrch je viac hydrofóbny.

Biocídy a biokorózia

Všetky chemické zlúčeniny, ktoré dokážu potlačiť alebo úplne zastaviť fungovanie mikroorganizmov, označujeme ako biocídy. Toto pôsobenie zahŕňa všetko od spomaľovania činnosti mikroorganizmov až po zničenie živých buniek. Pokiaľ ide o vonkajšie omietky, biocídy môžeme podľa času a účelu použitia rozčleniť do troch kategórií: biocídy používané pri výrobe tenkovrstvových omietok na ochranu v balení, biocídy využívané na zabezpečenie odolnosti a dlhovekosti omietky na fasáde alebo v ETICS po jej úplnom vytvrdnutí a biocídy, ktoré zabraňujú biokorózii. Tieto biocídy sú vo väčšine prípadov organické zlúčeniny.

Podľa Doc. Ing. Nadi Antošovej, PhD., biokorózia predstavuje akékoľvek negatívne zmeny v charakteristikách materiálov, ktoré sú výsledkom aktivity rôznych mikroorganizmov a organizmov z rôznych kategórií. Najlepšie obdobie pre aplikáciu biocídov pri biokorózii je začiatok rastu rias, teda na jar alebo na jeseň. Aplikáciu sprejom nie je možné realizovať v prípade veterného počasia. Pri zachraňovaní významných stavebných objektov sa rast a rozvoj rias kontroluje natieraním alebo striekaním chemických toxických látok – algicídov, ktorých aktívna zložka je na báze sodnej soli kyseliny dimetyltioamínovej, borátov, uracilov, derivátov močoviny, piridínových acetátov, sulfátov kupritetraminu, komplexov medi a hydrazínu a najmä derivátov amoniaku. Pri týchto „dodatočných“ technológiách je neprimeraným spôsobom zaťažované životné prostredie, preto je nutné ich použitie vždy konzultovať s oprávnenou osobou.

Tenkovrstvové pastovité omietky a ich budúcnosť z enviromentálneho hľadiska

Svojim spôsobom samočistiaci efekt prispieva do významnej miery k atraktivite a dlhovekosti vonkajších omietok. Táto charakteristika v podstate zvyšuje ich praktickú a vizuálnu hodnotu a zabezpečuje ich dlhodobé prežitie. Hydrofóbny povrch omietky umožňuje, aby tekutá voda efektívne odstraňovala rôzne formy nečistôt, vrátane spór plesní a rias, čo zároveň poskytuje istú prirodzenú odolnosť týchto upravených materiálov voči biokorózii. Avšak, voda je stále nevyhnutná pre prežitie týchto mikroorganizmov. Rovnako tak, tenkovrstvové omietky obsahujú množstvo látok, ktoré môžu byť využité plesňami a riasami pre ich rast, a preto sa do nich pridávajú biocídy, ktoré tieto mikroorganizmy aktívne ničia a udržiavajú tak fasádu v čistom stave.

Ak vezmeme do úvahy, že biocídy sú vodou rozpustné a preto môžu byť z tenkovrstvových omietok postupne vyplavované, a tiež sa môžu „spotrebovať“ v boji proti mikroorganizmom, môže dôjsť k ich „vyčerpaniu“ v omietke ešte pred uplynutím predpokladanej životnosti povrchovej úpravy, a to nie je niečo, čo by výrobca mohol ovplyvniť. Táto skutočnosť potom negatívne ovplyvňuje schopnosť povrchových úprav chrániť sa proti biokorózii.

Pomocou nových generačných hydrofilných omietok založených na anorganických prísadách, ktoré reagujú s atmosférickým vzduchom, sa ponúka moderné riešenie na zabezpečenie nedostatkov biocídne chránených produktov. Kým v minulosti bola hydrofóbna kvalita často ukazovateľom hodnoty povrchovej úpravy, hydrofilné omietky zámerne vytvárajú výrazne hydrofilný povrch. Tento povrch namiesto odpudivosti vody, ju priam láka, umožňuje jej ľahko sa rozprestrieť a rýchlo odtekať.

Vďaka existencii hydrofilnej štruktúry sa na povrchu omietky nachádza iba minimálne množstvo kvapalnej vody. Absorbovaná voda iniciuje reakciu s katiónmi neorganických prísad, ktorá má za následok elimináciu živých mikroorganizmov na povrchu omietky. Tieto reakcie a správanie sa povrchovej úpravy spôsobujú, že na povrchu sa kvapalná voda nevyskytuje a plesne a riasy nemajú prostredie potrebné pre ich rast. Vďaka tomuto mechanizmu a ich zloženiu sú hydrofilné omietky veľmi rezistentné voči rastu plesní a rias, aj keď neobsahujú žiadne organické biocídy. Tieto omietky sú navyše viac ohľaduplné k životnému prostrediu.