Jak chránit polystyrenovou pěnu před ultrafialovým zářením?

Šedý polystyren má hlavní výhodu v tom, že lépe izoluje než běžný bílý. Má však i podstatnou nevýhodu – na slunci se snadno přehřívá.

Období od jara do podzimu je vždy dobou intenzivní práce na stavbách. Včetně zateplení fasády. U nás se k tomu používá především polystyren, stále více šedý s nejlepším koeficientem lambda ().

Spolu s jeho popularizací se však ukázalo, že má velmi tíživé vlastnosti. Totiž pod vlivem slunce se velmi rychle a silně zahřívá. Problém byl zpočátku ignorován, což naznačuje, že problémy byly způsobeny spíše výrobní vadou než materiálovými charakteristikami. Ukázalo se však, že problémům se nelze vyhnout a s šedým polystyrenem je potřeba zacházet trochu jinak než s bílým.

Expandovaná polystyrenová pěna pro tepelnou izolaci vystavená slunečnímu záření – jaké jsou důsledky?

Jak víte, slunce polystyrenu škodí. Problém s bílými deskami byl, že zůstaly nepotažené. Pokud mezi aplikací a omítáním uplynulo několik měsíců, vrchní vrstva zežloutla a snadno se drolila. Před nanášením lepidla a tenkovrstvé omítky se musela obrousit. V tomto ohledu se vlastně nic nezměnilo – dlouhodobé slunění znehodnotí vrchní vrstvu jakékoli pěny.

Šedé desky se potýkají s mnohem závažnějším problémem přehřívání od slunečních paprsků. Intenzivní přímé sluneční světlo je velmi zahřívá. Jejich povrchová teplota může přesáhnout 100 C. V důsledku toho dochází k „nejpozoruhodnějším“ poškozením, protože se polystyren jednoduše roztaví.

Šedá polystyrenová pěna se velmi zahřívá. Stačí pár minut přímého slunečního záření a jeho teplota stoupne o několik desítek C. Poté se desky roztáhnou, přitlačí ke svým sousedům a deformují se.

Aby se dříve nahřáté desky ochladily a smrštily, stačí, aby slunce zmizelo za mraky nebo stromy. Důsledkem takové proměnlivosti roztahování a smršťování panelů je vznik mezer mezi nimi a jejich oddělení od podkladu a někdy i úplné oddělení od stěny.

A zde začíná opravdu vážný problém, pokud by k něčemu takovému došlo, musela by se odstranit veškerá izolace a znovu nalepit. V takových situacích se dodavatelé nejčastěji snaží mezery nějak vypěnit, vybrousit nerovnosti a dokončit práci. To je špatné rozhodnutí.

Rozdíly mezi bílým a šedým polystyrenem

Mnoho lidí si nyní klade otázku, proč šedý polystyren tolik trpí přehříváním, zatímco bílý polystyren tento problém nemá. Vysvětlení je velmi jednoduché. Pouzdro je tmavé barvy. Všichni víme, že tmavé předměty se na slunci zahřívají mnohem více než světlé.

Abyste zjistili, jak velký je rozdíl, měli byste se dotknout bílého a černého auta stojícího na slunci. O kov posledně jmenovaného se můžete spálit, zatímco bílý kov bude teplý, ale ne horký. Světlý povrch totiž sluneční paprsky především odráží, zatímco tmavý povrch je pohlcuje. A když jsou absorbovány, přeměňují svou energii na teplo.

Pokusy ukazují, že pokud přímé sluneční světlo zahřeje šedý polystyren na 80-100 C, pak je ten bílý vedle něj asi o 50 C chladnější. To je důvod, proč bílé panely, i když se zahřívají, nikdy nedosahují nebezpečné úrovně.

Neměli bychom zapomínat, že pěnový polystyren je velmi lehký materiál, s nízkou hustotou, ale zároveň špatně vede teplo a je docela tuhý. Výsledkem je, že takový lehký panel nevyžaduje mnoho energie ke zvýšení teploty. Na druhé straně se ochladí stejně rychle, jako se zahřeje.

Navíc se neohřívá rovnoměrně v celé své tloušťce, protože přenos tepla do hlubších vrstev je obtížný. Tím je situace ještě horší, protože obnažený povrch polystyrenu má úplně jinou teplotu než část přiléhající ke stěně. Vznikají proto vnitřní pnutí a polystyren se ještě více deformuje. Expandovaný polystyren je poměrně tuhý, takže jedna dilatační deska tlačí na sousední desky, které do sebe v souladu s technikou návrhu těsně zapadají.

Prevence přehřívání desek z pěnového polystyrenu

Skutečnost, že šedý pěnový polystyren je obzvláště citlivý na slunce, a tedy náročnější při pokládce, nepopírá jeho přednosti. Nižší lambda znamená lepší izolaci, tzn. Díky stejné tloušťce izolace jako u bílého polystyrenu dochází k menším tepelným ztrátám. Nyní, když požadavky na energetickou účinnost neustále rostou, je to obrovské plus.

To je důvod, proč se vyplatí použít šedou polystyrenovou pěnu, ale musíte to udělat moudře a dodržovat určitá doporučení.

Jak se tedy můžete vyhnout negativním důsledkům přehřívání izolace při její instalaci?

Hlavní metodou je zakrytí fasády během práce. Okamžitě je nutné objasnit, že „záclony“ by se měly používat bez ohledu na roční dobu a teplotu vzduchu. Destičky se zahřívají spíše vlivem přímého slunečního záření než teplým vzduchem kolem nich. Teplota vzduchu může dosáhnout + 5 C, ale v každém případě se fasáda velmi zahřeje.

Pamatujte, že problémem pro ně je slunce, nikoli teplota vzduchu. I když samozřejmě i příliš vysoká teplota vzduchu (nad 25 C) je problémem tepelné izolace, už jen proto, že lepidla a omítky příliš rychle schnou a nemohou pořádně tuhnout.

Hlavním problémem panelů je, že musí být husté, aby byly účinné. Což není vůbec tak jednoduché. Kromě toho se lešení pokryté síťovinou zahřívá a dusí a pracovní podmínky jsou velmi špatné. Nemluvě o tom, že to nejsou podmínky pro lepení lepidel a roztoků. V důsledku toho je dodavatelé často odstraňují. A celý efekt je promarněný. Obecně platí, že na malých stavbách pro rodinné domy je použití stínících sítí vzácné.

Spoléhat se na stín stromů a okolních budov může být velmi iluzorní. Navíc se stín vrhaný takovými objekty nakonec pohybuje, když se slunce pohybuje po obloze. Při pokládce panelů například ráno může být tato část fasády ztmavená, ale po pár hodinách bude vystavena slunci.

Stejně tak většinou nefouká dostatek větru. Je pravda, že dokáže velmi efektivně chladit desky z pěnového polystyrenu. Kdyby nepřetržitě foukalo mírnou rychlostí, podmínky by byly vynikající. Vítr je však od přírody velmi vrtošivý, a proto nikdo nezaručí, že je ho dostatek. Na druhou stranu, pokud fasádu zakryjeme pletivem, výrazně omezíme vliv větru.

Nejjistější možností je proto použití speciálních odrůd šedé polystyrenové pěny s bílou vnější vrstvou. Jedná se v podstatě o dva druhy polystyrenu. Hlavní, která tvoří převážnou většinu, je vrstva šedého polystyrenu, jehož výhodou je velmi dobrá tepelná izolace (nízká). Vrchní tenká vrstva je vyrobena z bílého polystyrenu. Jeho úkolem je odrážet sluneční záření a tím zabránit přehřívání desek.

Výroba takových panelů samozřejmě vyžaduje odpovídající technologii. Vrstvy musí být pevně spojeny. Jejich delaminace by nakonec zničila veškerou izolaci na fasádě. Taková anastomóza však nabízí mnoho výhod. Výsledkem je materiál, který si zachovává izolační vlastnosti šedého polystyrenu a lze jej pokládat jako běžný bílý. Je prostě necitlivý na přehřívání na slunci. Což zase znamená, že případné chybějící zatemnění nebude mít katastrofální následky v podobě odlepení desek.

Jak dlouho lepidlo vydrží?

Někoho by mohlo napadnout, že místo šťouchání se zastíněním fasády nebo nákupu speciálního dvouvrstvého pěnového polystyrenu stačí použít kvalitnější lepidlo s větší pevností. Takový, který bez újmy odolá jakékoli deformaci desky.

To je falešná naděje. Žádné lepidlo problém nevyřeší. Je pravda, že se vyrábí celá řada pevnějších lepidel, která jsou speciálně určena pro šedý polystyren. V jejich případě jde ale především o zajištění lepší přilnavosti, jelikož v případě šedého polystyrenu je to o něco horší než u bílého.

Kromě toho by mělo být zřejmé, že popsaný jev střídavého roztahování a smršťování panelů vystavených slunci nemůže odolat žádnému lepidlu na bázi cementu. Přestože je nejsilnější, jeho síla se měří až po zatuhnutí, tedy ve stavu, kterého se dosáhne až několik dní po aplikaci. Prvních pár hodin je kritických. Čerstvé lepidlo má malou pevnost.

Pokud se během této doby deska začne deformovat, snadno rozbije lepicí šev. Jde jen o to, že maximální – i ta nejvyšší – síla lepidla nemá nic společného se zatížením, které vydrží při první aplikaci po aplikaci. Čerstvě nalepené desky proto většinou odpadnou po první noci, kdy se změní jejich teplota a lepidlo ztratí svou původní plasticitu.

Kde je polystyren nejvíce vystaven slunci?

Izolace z šedého polystyrenu nepodléhá v žádném místě a kdykoli stejnému riziku poškození. Nejnebezpečnější jsou samozřejmě jižní a západní povrchy. Tam slunce působí přímo a nejintenzivněji. Na severních stěnách nehrozí přehřívání, protože tam vstupuje pouze difúzní sluneční záření. Východní hradby jsou také ohroženy, jen o něco méně než jižní a západní. Investoři se proto někdy rozhodnou umístit různé druhy pěnového polystyrenu na samostatné stěny.

V praxi je také obtížné posoudit, kdy lepidlo dostatečně vytvrdlo a uplynula doba největší náchylnosti k roztržení. Lepidla na bázi cementu tuhnou mnohem pomaleji při teplotách pod 10 C. Příliš vysoká teplota nad 25 C je navíc škodlivá, protože za těchto podmínek se voda z roztoku lepidla příliš rychle odpařuje, což ztěžuje správné spojení.

Na čem nám opravdu záleží, je teplota na styku stěny a pěny, nikoli teplota vzduchu. Může se výrazně lišit. Představme si, že se panely lepí brzy na jaře, teplota přes den přesahuje 10 C a v noci nastávají mrazy. Mohlo by to ohrozit linku čerstvého lepidla? Ne, protože lepidlo se nanášelo, když teplota vzduchu i samotné stěny byla mnohem vyšší než 0 C. Nyní je chráněna polystyrenovou deskou o tloušťce alespoň několika centimetrů.

Na druhou stranu může být vysoká teplota vzduchu klamavá, protože dříve ochlazená stěna bude mnohem chladnější než ona. To je typické na začátku jara. Zakrytí takto studeného zdiva účinnou izolací způsobí, že jeho teplota bude stoupat mnohem pomaleji než teplota vzduchu. Navíc se stěna již nemůže ohřívat přímým slunečním zářením.

Co se stane s polystyrenem, když je vystaven slunci?

Při slunečním záření se vrchní vrstva šedého polystyrenu přehřívá a výrazně roztahuje. Deska začne tlačit na sousední, těsně přiléhající a vyboulí se. V extrémních případech se polystyren roztaví.

Když slunce přestane svítit, například kvůli mrakům nebo v noci, deska se stáhne. Nevrací se do původního tvaru, ale deformuje se – jeho vnější okraje se zvedají. Výsledkem je tvorba trhlin a dokonce úplné oddělení od stěny.

Šedý polystyren v kombinaci s bílou je necitlivý na sluneční záření. Vnější vrstva jednoduše odráží většinu slunečního záření.

Pěnový plast se používá ve stavebnictví k řešení široké škály problémů: izolace základů, suterénu, zvuková izolace vnějších a vnitřních stěn budovy, výroba sendvičových panelů. Tento lehký a snadno instalovatelný materiál je žádaný jak při rekonstrukcích bytů, tak při stavbě venkovských chalup.

Z čeho je pěna vyrobena?

Materiál je vyroben z granulí pěnového polystyrenu, které jsou následně podrobeny opakovanému zpracování horkou párou. Struktura pěny obsahuje až 98 % vzduchu. To mu dává vysoké tepelně izolační vlastnosti při nízké hmotnosti.

Další fází výroby je sušení. Přebytečná vlhkost je z materiálu odstraněna. Po vysušení získají pěnové granule svou konečnou velikost – 5–15 mm. Dále se lisují na pláty, které se ještě jednou upraví párou a nařežou na kusy požadované velikosti. Oblíbené rozměry hotových plechů jsou 1000 x 2000, 1000 x 500, 1000 x 1000 mm.

Specifikace materiálu

Výhody polystyrenové pěny jako stavebního materiálu jsou:

• trvanlivost;
• nízká tepelná vodivost;
• vysoké zvukově izolační vlastnosti;
• odolnost vůči agresivnímu chemickému prostředí;
• lehká instalace;
• požární bezpečnost.

Trvanlivost

Pěna si zachovává svůj původní tvar i pod tlakem. Jeho fyzikální vlastnosti nejsou ovlivněny časem a změnami podmínek prostředí. Tyto vlastnosti aktivně využívají stavitelé: pěnový plast se používá k izolaci základů, podlah, stropů, vnějších stěnových panelů (kromě větraných fasád) a vnitřních příček. Pevnost materiálu závisí na tloušťce desky a dodržení technologie pokládky.

Nízká tepelná vodivost a ochrana proti větru

Buněčná struktura poskytuje pěně vysoké tepelně izolační vlastnosti: přenos konvekční energie probíhá v uzavřených buňkách a šíření podél jejich stěn je nevýznamné. To snižuje přenos tepla a zabraňuje ochlazení místnosti.

Je přípustné izolovat stěny pěnovým plastem bez větruodolné fólie. Materiál téměř není paropropustný. Buněčná struktura také poskytuje vysoký stupeň zvukové izolace. Stupeň absorpce hluku pěnového polystyrenu je přímo úměrný tloušťce položeného plechu. Ochrana před většinou vnějších zvuků je dosažena vrstvou 20–30 mm.

Odolnost vůči chemickým a biologickým látkám

Pěna je odolná vůči:

• agresivní soli, kyseliny a zásady;
• konstrukční řešení – sádra, cement, bitumen, barvy a laky na vodní a silikonové bázi;
• nižší alkoholy (glycerol, ethanol) a ethery (dlouhodobá expozice by však měla být vyloučena).

Stojí za zvážení, že materiál je zničen působením acetonu a jeho par. Proto je nutné z dokončovacího procesu vyloučit použití laků, barev a rozpouštědel na jejich bázi. Škodlivý je také kontakt pěnového polystyrenu s terpentýnem, petrolejem, motorovou naftou a topným olejem. Nejen, že narušují její strukturu, ale jsou také schopny ji zcela rozpustit.

Čistý pěnový plast je nepříznivým prostředím pro množení mikroorganismů. Proto je široce používán pro izolaci základů a vnějších stěn venkovských domů. Při dlouhodobém působení vlhkosti a tepla nebo silné kontaminaci se však na jejím povrchu mohou množit mikroorganismy.

Všestrannost použití a snadná instalace

Nízká hmotnost pěnového polystyrenu umožňuje použití pro různé části stavebních konstrukcí bez obav ze zvýšení zatížení podlah. Lehké panely se snadno přepravují, skladují a instalují. Řezný materiál nevyžaduje sofistikované vybavení, obvykle se používají ostré čepele nebo páječky se speciálními tryskami. Při práci s vyhřívanými řeznými nástroji (noži nebo dráty) je důležité chránit dýchací ústrojí před výpary z tající se pěny a pravidelně místnost větrat.

Ve stabilním stavu pěnový polystyren neuvolňuje toxické látky. Nevytváří prach, nedráždí sliznice a pokožku, proto je uznáván jako jeden z nejekologičtějších izolačních materiálů.

Požární bezpečnost

Teplota spalování pěnového polystyrenu závisí na výrobci a složení. V průměru se tento ukazatel pohybuje od 210 do 440 °C. Materiál nepodporuje hoření a vzplane pouze při přímém kontaktu se zdrojem ohně. Proto je jeho použití omezeno v situacích, kdy kyslík zůstává pro pěnu přístupný. V jiných případech – například při uspořádání základny pro obklady klinkerem nebo panely pomocí systému mokré fasády – se tento materiál ukazuje jako nejúčinnější a nejbezpečnější izolace.

Druhy pěn a oblasti jejich použití

Označení materiálu se skládá z abecední a digitální části: PPT (pěnoplastové desky) a čísla udávajícího hustotu.

Nejběžnější značky a oblasti jejich použití:

• PPT-10 – izolace dočasného bydlení (kabiny, přívěsy), vodovodní potrubí;
• PPT-15 – zvuková a tepelná izolace stěn, příček, balkonů, lodžií v bytech a domech. Současně existuje omezení přípustného mechanického zatížení;
• PPT-20-A – zateplování fasád, výroba dekorativních prvků;
• PPT-25 – izolace různých konstrukčních prvků, včetně základů, podlah, stěn, inženýrských prvků. Používá se pro výrobu vícevrstvých panelů, uspořádání příjezdových cest, parkovišť, zpevnění trávníků a svahů bazénů;
• PPT-35 – stejné možnosti použití jako u PPT-25, stejně jako zpevnění bažinatých a pohyblivých půd při pokládce silnic a železničních tratí, přistávacích drah, uspořádání chladicích komor, izolace skladů za studena.

Také značení pěnového plastu je doplněno písmeny A, B, P, F, N. Označení se týkají tvarů desek, řezů a oblastí použití: A – rovnoběžnostěn s hladkými hranami, B – hrana L , P – řezání horkou strunou dle vnější velikosti, F – lisovaný plech, N – pro venkovní použití.

Nevýhody pěnového polystyrenu

Tento oblíbený stavební materiál má i řadu nevýhod. Mezi hlavní patří hořlavost a uvolňování žíravých látek při zapálení. Pro zlepšení vlastností a zvýšení bezpečnosti přidávají výrobci do kompozice retardéry hoření.

Nevýhodou polystyrenové pěny je také destrukce pod vlivem ultrafialového záření. Při teplotách nad 40 °C ztrácí svou původní strukturu, proto je důležité desky z pěnového polystyrenu při skladování a používání chránit před sluncem.

Kombinace odolnosti, lehkosti, vysokých tepelně-izolačních a zvukotěsných vlastností dělá z pěnového plastu jeden z nejoblíbenějších materiálů ve stavebnictví. Při výběru izolace a izolace je důležité vzít v úvahu označení, provozní a instalační podmínky.

Pěnový plast se používá ve stavebnictví k řešení široké škály problémů: izolace základů, suterénu, zvuková izolace vnějších a vnitřních stěn budovy, výroba sendvičových panelů. Tento lehký a snadno instalovatelný materiál je žádaný jak při rekonstrukcích bytů, tak při stavbě venkovských chalup.