Jaká je tepelná izolace ze dřeva a celulózy?
Už dávno se ví, jakou významnou funkci má správná tepelná izolace. Nejde pouze o tepelné ztráty. Velmi důležité je i vytvoření příjemného vnitřního klima v celém objektu. A zde se dostávají ke slovu tepelné izolace, které jsou z přírodních materiálů, ekologické, snadno rozložitelné a především přínosné pro naše zdraví. Takové izolace zaručují nejen příjemné vnitřní klima, ale i vysokou kvalitu vzduchu.
Před téměř 90 lety využil stavitel jménem Thomas Jefferson při výstavbě domu v USA pravděpodobně poprvé přírodní izolační materiál - celulózu - polysacharid, který je součástí mnoha podpůrných struktur rostlin. V rostlinách je celulóza hlavní složkou buněčných stěn a dodává jim mechanickou pevnost a odolnost. V současnosti se celulozová izolace vyrábí recyklací novinového papíru. Jefferson však použil nejdostupnější materiál - dřevo. Izolace byla vyrobena z lýka a kůry uzavřené v papírovém obalu. Do dnešních dnů můžeme tuto izolaci najít v některých historických objektech na severovýchodě USA.
U nás se jako zásypy dutých stropů používaly plevy smíšené s vápnem. S nástupem nových izolačních materiálů (minerální a kamenná vlna) se rozvíjel i papírenský průmysl, který přinesl tepelně izolační i akustické desky na bázi papíru. Izolační desky z celulózy, zejména v porovnání se skleněnými vlákny, však ve své původní podobě přestaly být brzy efektivní, a tak byla celulosa zatlačena do pozadí. Změna v pohledu na celulózovou izolaci nastala začátkem 70. let s nástupem energetické krize. Energetická panika a volání po úsporách bylo tak velké, že zájem o minerální a kamennou vlnu nemohl uspokojit. Proto se začaly hledat nové možnosti a především nové materiály, takže se opět dostala ke slovu celulosa.
Tepelná izolace z celulózy
je izolace ve formě jemných vloček vyrobených z tříděného novinového papíru, která se nafoukává do připravené konstrukce. Vláknitá izolace funguje na principu mikroprostorů vyplněných vzduchem, který je uzavřený mezi vlákny. Jejich tepelně izolační kvalita závisí od jemného rozdrcení papíru s co největším počtem co nejmenších prostor a vláken, které nesmí mít příliš vysokou tepelnou vodivost a musí být dostatečně dlouhé. Této vlastnosti vláken se dosahuje speciální technologií turbíny rozdrcení, které je k vláknům velmi šetrné a v maximální možné míře zachovává jejich původní délku.
Výhodou této jemné struktury je menší hloubkové odvětrávání izolace při odvětrávání v konstrukcích, čímž se zachovají izolační schopnosti v celé tloušťce konstrukce. Mezi další výhody tepelné izolace patří i velký fázový posun při přechodu tepla. V zásadě to znamená, že letní horko ze slunce se při izolaci z celulózy do podkrovních prostor dostane až po necelých pěti hodinách, když dosáhne na vnější straně střechy nejvyšší teplotu.
Jak se celulóza montuje
Celulózová tepelná izolace se do stavebních konstrukcí fouká pomocí aplikačního zařízení, v němž se balený materiál v pytlích rozvlákní a smísí se vzduchem. Standardní zařízení pracuje prostřednictvím dopravních hadic do vzdálenosti asi 40 až 45 m a výšky sedmého patra. Dopravu materiálu obstarává vzduch.
V nové výstavbě při aplikaci do dřevostaveb lze postupovat dvěma způsoby:
- Plnit materiál do konstrukcí přímo na stavbě, což přináší z hlediska spotřeby materiálu úsporu, protože se dá množství dopravní celulosy přizpůsobit konstrukci a jejímu sklonu. Navíc lze izolovat i drobné detaily vzniklé při montáži.
- Plnit prefabrikované konstrukce přímo při jejich výrobě v továrně. Při tomto způsobu je však třeba použít vyšší objemovou hmotnost celulózy, aby nedošlo během transportu k sesedání a vzniku tepelných mostů. Výhodu továrenské práce tak mírně snižuje nevýhoda vyšší spotřeby a nutnosti vysoké technologické kázně.
Na vodorovné plochy se aplikuje materiál s co nejnižší objemovou hmotností. To znamená, že na každý m3 izolace se spotřebuje 30 až 40 kg izolační celulózové vlny. Normované sesedání pro tento případ je maximálně 15% (při minerálních vláknitých izolacích je to 20%). Skutečné sesedání po několika letech je asi 10%. V praxi to znamená, že pokud chcete mít trvale zaizolovanou konstrukci vrstvou o tloušťce 20 cm, měla by vám aplikační firma nafouknout vrstvu o tloušťce asi 22 až 23 cm.
Při uzavřených stropech se může stát, že se izolace během aplikace dotýká horního záklopu. Po určitém čase se však vrstva o něco sníží a vzduchová mezera se obnoví. Předpokladem je právě aplikace co nejnižší objemové hmotnosti. Při šikmých plochách, například při zateplení krovu, se musí množství materiálu na 1 m3 zvýšit asi na 40 až 60 kg. Tato objemová hmotnost se zvyšuje podle sklonu konstrukce. Aby se zabránilo sesednutí používá se nejnižší hmotnost při střechách s nízkým sklonem a nejvyšší při strmých střechách.
Nejnáročnější je vyplňování kolmých stěn. Zde je třeba použít na každý m3 tepelné izolace 55 až 65 kg celulózy. Při historických objektech se montáž obvykle provádí do stropních nebo na stropní konstrukce tak, aby se zajistilo dokonalé vyplnění izolovaného prostoru. Při zateplení kleneb nebo obvodových stěn se velmi osvědčila i aplikace mírně zvlhčeného materiálu, protože vlhká izolace v požadované tloušťce přilne ke konstrukci a trvale zůstane v jednolité vrstvě bez nebezpečí sesuvu. Izolace navíc stále zůstává difuzně otevřená. Voda vyschne do 5 až 10 dnů a z izolace se vytvoří přesná deska kopírující jakékoli výstupky a zaoblení konstrukce. Foukáním papírové směsi do bednění se vytváří vrstva potřebné tloušťky, čímž se vytvoří kompaktní tepelná izolace bez spár a styků.
Využití najde jako nenosná tepelná izolace stěn, příček, stropů a střech. Vrstva vytvořená nasypáním papírové směsi je vhodná i jako zvuková izolace do podlah. Plnit lze sádrokartonové příčky i obvodové konstrukce montovaných domů. Předností je možnost aplikace jedním otvorem do úseku s šířkou 60 cm a výškou 3 m, což v podstatě představuje technologické přepážky zda již v příčkách, nebo podpůrných konstrukcích montovaných staveb. Plnění se provádí pomocí hadice přes aplikační otvory. Při zafoukávání stěn to může být otvor o průměru 8 cm nebo při dutých stropech, tzv.. štukovaných, otvor s rozměry 20 × 25 cm. Bezprašný odvod dopravního vzduchu umožňují zvláštní aplikační koncovky X-Jet.
Vlastnosti tepelné izolace z celulózy
Základ papírových vloček tvoří drcená celulóza, která je obohacena boritými solemi. Tyto přísady ovlivňují vlastnosti hotového produktu a zajišťují jeho odolnost proti ohni, proti vzniku plísní, a vytvářejí prostředí, které je pro hmyz a drobné hlodavce nepříznivé. Celulóza nasypaná v konstrukci je pro myši nepříjemná, nedokáže však omezit jejich pohyb, protože není k živému organismu agresivní.
V praxi se celulóza použila při zateplování množství zemědělských objektů s velkým výskytem hlodavců (zejména menších druhů myší), kde následně došlo k výraznému snížení jejich výskytu. Požární odolnost zaručují látky jako kyselina boritá, borax pentahydrát nebo síran hořečnatý. Jde o anorganické sloučeniny, v jejichž krystalické struktuře jsou i molekuly vody. Tyto látky mění vlivem teploty svou strukturu, čímž se zbavují právě molekul vody. Voda se při teplotách nad 120 ° C začne uvolňovat a chladí tak izolační vrstvu.
Při dlouhodobějším působení přímého plamene se vlivem postupného ohořívání vytváří sklovitá vrstvička, která postup ohně dále zpomaluje. Ukázalo se, že materiál je do teploty 105 ° C zcela stabilní a jeho struktura se nemění. Nedoporučuje se jeho použití při izolováni povrchů, které tuto teplotu překračují, neboť hrozí chemické změny přísad, takže by z dlouhodobého hlediska nemusela ochrana proti ohni dosahovat původní parametry. Tepelná izolace z celulózy je schopna přijímat a vydávat vlhkost, proto dokáže vytvořit příjemné vnitřní klima. Důležitou podmínkou kvalitní izolace z recyklovaného novinového papíru je platný certifikát a odborná montáž vyškolenými mistry.
Celulóza a voda
Na problém vlhkosti, respektive vody v izolační vrstvě se je potřeba dívat z různých stran. Běžným jevem je pohlcování vodních par a vlhkosti izolací ze vzdušné vlhkosti okolního prostředí. Rovnovážná vlhkost celulózy je asi 10%. Při této vlhkosti probíhá větší část zkušebních měření tepelné vodivosti, takže se dá označit jako nepoškozující, respektive, jednoduše řečeno, je zcela běžná. Vzhledem k přírodní podstatě celulosy je snaha zbavovat se přebytečné vlhkosti velmi intenzivní, takže i po mírném zvlhnutí se velmi rychle vrací k optimálních vlastnostem.
Vodní páry, které procházejí izolační vrstvou a srážejí se na vodu, je třeba považovat za problém. Tato voda může kondenzovat přímo v izolaci nebo na konstrukci nad izolací a následně kapat do izolace. Voda znehodnocuje tepelně izolační vlastnosti a s jejím rostoucím obsahem se výrazně zhoršuje funkce izolace. Tomuto jevu je třeba zabránit ještě v projekční fázi pomocí poměrně složitých výpočtů stavební fyziky. Důležité je vždy zajistit návrh a montáž pomocí odborné a zkušené firmy, která posoudí vaše požadavky a doporučí nejvhodnější řešení potvrzující ho i výpočtem.
Vodu, která z různých důvodů nateče do izolace, je třeba řešit s rozvahou. Při malém natečení nemusí dojít k znehodnocení, které by znamenalo výměnu izolace. Pokud je prostor dobře odvětraný, má celulózová izolace přirozenou schopnost rychle vodu odpařit a vrátit se do původního stavu.
Tepelná izolace z korku
Korkový dub, který roste v pásmu Středozemního moře, má schopnost regenerovat svoji kůru. Tento jev umožňuje její loupání bez toho, aby se strom poškodil. K prvnímu loupání dochází u dubu, který má alespoň 25 let a minimální obvod 70 cm. Následující sklizně korkové kůry jsou po dalších 9 až 11 letech během letních měsíců. Až při třetí sklizni dosáhne kůra požadovanou kvalitu.
Korkový dub se průměrně dožívá 180 let, což znamená, že se kůra může oloupat minimálně 17-krát. Světová produkce kůry se pohybuje kolem 320 000 tun ročně, z toho více než 50% se nasbírá v Portugalsku. Každá buňka obsahuje plyn podobný vzduchu, stěny buněk tvoří celulóza, suberin a vosk, což dělá z korku velmi dobrý izolant.
Tepelná izolace z korku je 100-procentní přírodní izolace, protože se vyrábí z granulovaného korku (korkový šrot), který se ohřívá vodní párou na teplotu 380 ° C dokud nenapučí a nezačne se uvolňovat pryskyřice (suberin). Tato pryskyřice jednotlivé granulky spojí do korkových bloků. Na výrobu tepelné izolace se často používá i regranulát, který vznikl recyklací korkové izolace.
Desky z korku jsou vhodné do fasádních zateplovacích systémů. Používají se také jako tepelná izolace do lehkých montovaných konstrukcí. Regranulát se používá k izolaci přístaveb, stropů, stěn nebo jako výplňová izolace dveří, protože má velmi dobré tepelné a zvukové izolační schopnosti.
