IZOLAČNÍ MATERIÁLY

IZOLAČNÍ MATERIÁLY

Anna-Marie Vichrová2.A

Jazykové gymnázium Pavla Tigrida Ostrava

Obsah

• Co jsou izolanty

• Izolační materiály:1. Třídění tepelně izolačních materiálů

2. Základní požadavky kladené na tepelně izolační materiály

3. Druhy tepelně izolačních materiálů

Co jsou izolanty• za tepelně-izolační materiály považujeme

materiály, které výrazně zvyšují tepelný odpor konstrukce, laicky můžeme říci, že špatně vedou teplo

• tepelné izolanty mají nízký součinitel tepelné vodivosti

Izolační materiály

a) podle druhu základní hmoty

b) podle struktury

c) podle obsahu pojiva

d) podle hořlavosti

e) podle tvaru výrobku

f) podle materiálu

1. Třídění tepelně izolačních materiálů


a) podle druhu základní hmoty

- organické

- anorganické

b) podle struktury

- vláknité

- pórovité (pěnové)

- zrnité



c) podle obsahu pojiva

- obsahující pojivo

- neobsahující pojivo

d) podle hořlavosti

- nehořlavé (stupeň A)

- nesnadno hořlavé (stupeň B)

- hořlavé (stupeň C)



e) podle tvaru výrobku

- volný (zásyp, vlna)

- plochý (deska, rohož, plstˇ)

- tvarový (skruže,segmenty)

- šňůrový (těsnící provazce)



f) podle materiálu

- lehké silikátové výrobky (kameniva a betony)

- pěnové anorganické hmoty

- pěnové organické hmoty

- vláknité anorganické materiály

- hmoty z organických materiálů

- aerogely (nanotechnologie)



a) dobré tepelně-izolační vlastnosti

b) dlouhodobá životnost

c) tvarová stálost a nízká tepelná roztažnost

d) paropropustnost

e) pohltivost zvuku

f) snadná zpracovatelnost

g) mechanická odolnost

h) nehořlavost

2. Základní požadavky


a) dobré tepelně-izolační vlastnosti jsou vyjádřeny:

- součinitelem tepelné vodivosti, který říká jak dobře vedou nebo nevedou teplo ƛ [ W.m-1.K-1 ]

- měrnou tepelnou kapacitou, která definuje kolik tepla naakumulují c [ J.kg-1.K-1 ]



b) dlouhodobá životnost

srovnatelná s ostatními stavebními materiály, tak, aby se v průběhu životnosti izolace nesnižovaly její užitné vlastnosti



c) tvarová stálost a nízká tepelná roztažnost- materiál nesmí v průběhu své životnosti podstatně

měnit tvar a základní rozměry- změna tvaru má za následek: zhoršení styčné plochy s

podkladem, změny vzduchové mezery, nežádoucí změny povrchu (praskliny, zvlnění, apod.)

- v průběhu roku dochází na povrchu fasády k výrazným teplotním rozdílům. Čím menší má materiál tepelnou roztažnost, tím méně jsou namáhány povrchové vrstvy zateplovacího systému



d) paropropustnost

- izolační materiál by neměl narušit přirozený systém odvětrávání fasády (proudění par)

- umožňuje odvést kondenzované páry vznikající na povrchu konstrukcí staveb od těchto konstrukcí a zabránit tak kumulaci kondenzátu (mohou způsobit narušení konstrukcí)

- je vyjádřena faktorem difúzního odporu µ [ - ]



e) pohltivost zvuku

- izolace může přispět ke zvýšení neprůzvučnosti izolované konstrukce, čímž přispívá k ochraně zdraví osob užívajících stavbu



f) snadná zpracovatelnost

- způsob opracování a dělení izolačního materiálu ovlivňuje rychlost jeho aplikace (montáže) a množství odpadu, které při instalaci vzniká. Obojí má vliv na konečnou cenu a životní prostředí.



g) mechanická odolnost

- mechanická odolnost má vliv na životnost izolačního materiálu i na možnosti jejího využití

- tuhé materiály jsou vhodné pro izolaci fasád a pochůzích střech



h) nehořlavost

- izolační materiál by měl přispívat ke zvýšení požární odolnosti izolované konstrukce

- jsou izolační materiály, které požární odolnost staveb zhoršují (např. drcený papír, polystyrén)

- jsou izolační materiály, které požární odolnost staveb výrazně zlepšují (např. kamenná vlna s teplotou tavení 1100°C)



Požadovaných vlastností izolačních výrobků můžeme dosáhnout vhodnými kombinacemi různých materiálů.



Některé základní izolační materiály- Fenolické pryskyřice- Polyuretanová pěna (PUR)- Pěnový polystyren (EPS)- Extrudovaný polystyrén (XPS)- Kamenná vlna- Ovčí vlna- Dřevovláknité izolace



- Skelná vata- Impregnované celulózy- Expandovaný perlit- Korek- Aerogely a nanogely- Vakuově izolační panely (VIP)



Fenolické pryskyřice- objemová hmotnost se pohybuje v rozmezí 30-80 kg/m3

- materiál na bázi termosetické fenolické pěny- dobré tepelně-izolační vlastnosti- nevýhodou je hořlavost (požární odolnost C2 – podporuje

hoření)- vysoká nasákavost- špatná paropropustnost- odolává organickým rozpouštědlům, slabým kyselinám- odolává mikroorganismům, hlodavcům- povrch lze upravit nátěry, nástřiky, obklady



Kamenná vlna- vyrábí se tavením čediče a strusky v kupolové peci při teplotě

ca 1400°C a následným rozvlákněním taveniny odstředivou silou na rotujících kotoučích

- tvořena množstvím jemných vláken a malých dutinek, ve kterých je uzavřen vzduch, vlákna jsou pojena pryskyřicemi

- relativně dobré tepelně (i zvukově) izolační vlastnosti- nehořlavý materiál do 1100°C- dlouhodobá objemová stálost (zachování tvaru, vlastností)- nepodléhají biodegradaci (působení plísní, hmyzu a hlodavců)- vynikající mechanické vlastnosti, snadno oddělitelná- objemová hmotnost se pohybuje v rozmezí 30-210 kg/m3

- dobrá paropropustnost, přičemž má hydrofobní vlastnosti



Skelná vata- vyrábí se tavením skla ve sklářské peci při teplotě ca 700°C a

následným rozvlákněním taveniny odstředivou silou na rotujících kotoučích (podobně jako u kamenné vlny)

- tvořena množstvím jemných vláken a malých dutinek, ve kterých je uzavřen vzduch, vlákna jsou pojena pryskyřicemi

- relativně dobré tepelně (i zvukově) izolační vlastnosti- nehořlavý materiál do ca 300°C- nepodléhají biodegradaci (působení plísní, hmyzu a hlodavců)- snadno tvarovatelná a oddělitelná- dobrá paropropustnost- objemová hmotnost se pohybuje v rozmezí 10-50 kg/m3



Expandovaný perlit (LIAPOR a SIOPOR)- vyrábí se tepelným zpracováním horniny sopečného původu -

perlitu, chemické složení a vlastnosti jsou podobné sklu- při teplotách 950 –1200°C expanduje, objem zvětší až 10x- používá se jako tepelně izolační zásypové hmoty- výhodou je velmi nízká tepelná vodivost- chemicky inertní, nehořlavý do 900°C- vysoce nasákavý a velmi prašný- používá se jako plnivo (perlitbetony, lehčené izolační omítky,

zdící malty, protipožární desky do plochých střech, do dutých cihel)

- objemová hmotnost se pohybuje v rozmezí 500-1500 kg/m3

(nadměrně zatěžuje konstrukci)



Impregnované celulózy- drcený recyklovaný papír- nutná impregnace proti hoření a biologickému napadení

boraxem a kyselinou boritou (zdraví škodlivé látky)- nasákavý a proto použitelný pouze v suchém stavu- nemá únosnost v tlaku- lze nafoukat do dutin, přidáním vody, případně lepidla lze

aplikovat i na svislou plochu nebo podhled



Korek- základní surovinou je kůra z korkového dubu- izolační desky se vyrábějí lisováním korkové drti s příměsí

pojidla- používají se převážně jako izolační základové desky k utlumení

otřesu strojů, i jako tepelně a zvukově izolační vrstvy



Dřevovláknité izolace- desky z dřevité vlny a cementu- používají se v kombinaci s pěnovým polystyrénem nebo s

deskami z minerální vlny z důvodu pevnosti- nevýhodou je vysoký rozptyl součinitele tepelné vodivosti



Polyuretanová pěna (PUR)- objemová hmotnost se pohybuje v rozmezí 30-80 kg/m3

- výhodou je možnost napěňovat přímo na staveništi a tak kopírovat i složité tvary konstrukcí

- vyrábí se desky různých rozměrů- nevýhodou je nízká teplotní odolnost – krátkodobě 250°C- dobře odolává běžným chemickým látkám- při hoření neodkapává- nízká pevnost v tlaku- podléhá erozi- nízká paropropustnost



Pěnový polystyren (EPS)- objemová hmotnost se pohybuje v rozmezí 15-36 kg/m3

- vyrábí se dvojím zpěňováním v uzavřených formách vyhřívaných párou při teplotě ca 100°C, napěňovacím prostředkem je uhlovodík pentan

- tepelně-izolační vrstva do betonových panelů, drcený jako zásyp, nebo plnivo do polystyrenbetonu, desky

- krátkodobě snáší teploty až 200°C- nevýhodou jsou velké objemové změny způsobené velkou

teplotní roztažností a smršťováním (až 4%),- nízká odolnost vůči chemickým látkám



Extrudovaný polystyrén (XPS)- objemová hmotnost se pohybuje v rozmezí 28-43 kg/m3

- vytlačovaný extrudovaný polystyrén s uzavřenou strukturou- nižší nasákavost oproti EPS- vyšší pevností oproti EPS



Ovčí vlna- objemová hmotnost se pohybuje v rozmezí 15-35 kg/m3

- vyrábí se česáním a následným stlačováním ovčí vlny- čistě přírodní materiál- výborná paropropustnost- horší protipožární vlastnosti- nelze použít na venkovní izolace- vysoká cena



Aerogely a nanogely- objemová hmotnost se pohybuje v rozmezí 130 až 300 kg/m3

- extrémně nízká tepelná vodivost (až 10x nižší než jiné materiály)

- odpuzuje vodu- nanotechnologie, která kombinuje křemičitý aerogel se

zpevňovacími vlákny- vysoká cena- dlouhodobá objemová stálost (zachování tvaru, vlastností)- nepodléhají biodegradaci (působení plísní, hmyzu a hlodavců)- vynikající mechanické vlastnosti, snadno oddělitelná



Zvláštním materiálem je AEROWOLLE- objemová hmotnost je ca 250 kg/m3

- vyrábí se kombinací aerogelu s vlákny z kamenné vlny, čímž vznikají unikátní vlastnosti

- nízká tepelná vodivost- odpuzuje vodu- paropropustnost- nevýhodou je značně vysoká cena (až 10 násobek kam. vlny)- dlouhodobá objemová stálost (zachování tvaru, vlastností)- nepodléhají biodegradaci (působení plísní, hmyzu a hlodavců)- vynikající mechanické vlastnosti, snadno oddělitelná- omezená nehořlavost, stále výrazně lepší než PUR, EPS, XPS



Vakuově izolační panely (VIP)- objemová hmotnost se pohybuje v rozmezí 180 až 230 kg/m3

- základem je spékaný oxid křemičitý, vakuovaný- extrémně nízká tepelná vodivost- odpuzuje vodu- dlouhodobá objemová stálost (zachování tvaru, vlastností)- vynikající mechanické vlastnosti- nevýhodou je špatná paropropustnost- nevýhodou je značně vysoká cena- nevýhodou je, že panely nelze zpracovat (dělit), aby nedošlo k

porušení vakuové náplně



Porovnání součinitelů tepelné vodivosti


Materiál Lambda W.m-1.K-1

Fenolické pryskyřice 0,022 0,025

Polyuretanová pěna (PUR) 0,024 0,030

Pěnový polystyren (EPS) 0,020 0,040

Extrudovaný polystyrén (XPS) 0,020 0,040

Kamenná vlna 0,032 0,045

Ovčí vlna 0,040 0,045

Dřevovláknité izolace 0,040 0,045

Skelná vata 0,027 0,040

Impregnované celulózy 0,040 0,050

Expandovaný perlit 0,040 0,060

Korek 0,045 0,050

Aerogely a nanogely 0,017 0,019

Vakuově izolační panely (VIP) 0,004 0,008

Plná cihla 0,080 -

Děkuji za pozornost.

Zdroje

Stránky:

http:// www.aerogel.comhttp:// www.va-Q-tec.comhttp:// www.rockwool.com

http://www.aerowolle.at

http://www.mpo-efekt.cz/dokument/98_890.9.pdf

IZOLAČNÍ MATERIÁLY

Documents