Zpět

Zateplovací systém s izolantem nové generace

S jedinečným zateplovacím systémem, jehož základem je izolant nové generace, tzv. šedý polystyren přichází na trh společnost BASF Stavební hmoty Česká republika. Tento izolant je vyroben ze suroviny NEOPOR® za použití nanotechnologie a je patentován firmou BASF.

Publikováno: 29.07.2008
Rubrika:
Autor: (red)

Ceny energií neustále rostou, hledají se nové a nové cesty jak energetické náklady snížit.
Hlavní trendem je maximálně eliminovat tepelné ztráty, vzrůstá požadavek na stále dokonalejší izolaci obálky budov (střechy, podlahy, stěny, výplně otvorů). Zvýšené nároky jsou zřetelné i v normách, např. ČSN 73 0540-2 udává, že požadovaný součinitel prostupu tepla UN musí být menší než 0,38 W . m-2 . K-1.
Tato norma dokonce doporučuje hodnotu 0,25 W . m-2 . K-1. Což je hodnota, které běžné konstrukce (postavené z nejnovějších zdicích materiálů standardně vyráběných rozměrů) nejsou schopné vyhovět.
Běžnou záležitostí se dnes stávají nízkoenergetické domy. Obrovským tempem roste zájem o domy pasivní, které mají spotřebu tepla na vytápění menší než 15 kWh/m2.a. Součinitel prostupu tepla pláště musí být menší než 0,15 W . m-2 . K-1 a součinitel prostupu tepla výplněmi otvorů menší než 0,80 W . m-2 . K-1. Nutností je zajištění účinného větrání s rekuperací spolu se zajištěním vzduchotěsnosti budovy. Vysoká paropropustnost konstrukce, doposud velmi sledovaná a někdy také komerčně zprofanovaná, je u těchto budov nežádoucí.

Příklad energetického štítku obálky budov
Příklad energetického štítku obálky budov

Ideálním řešením je využití nového jedinečnéh a garantovaného systému MultiTherm® NEO.
Jedná se o certifikovaný ETICS (vnější tepelně izolační kompozitní systém) využívající izolační prvek nové generace, tzv. šedý polystyren.
Tento šedý polystyren, vyrobený ze suroviny NEOPOR® patentované firmou BASF je schopen zajistit požadované tepelné vlastnosti s tloušťkou izolačních desek až o 20 % menší než vykazují běžné fasádní polystyreny (EPS).

Co vedlo ke vzniku izolačního materiálu NEOPOR®?
Vědci se již dlouhou dobu zabývají myšlenkou vytvořit dokonalý tepelný izolant. Jednou z cest je minimalizovat šíření tepla v izolantu.

Pro lepší pochopení této problematiky je vhodné definovat, jakými způsoby se teplo šíří:

  • Vedením (nejčastěji v pevných tělesech) – sousední částice těles si předávají část své pohybové energie
  • Prouděním (nejčastěji v kapalinách a plynech) – přemísťují se přímo částice s větší energií
  • Zářením (sáláním) – těleso s vyšší teplotou energii vyzařuje, těleso s nižší teplotou energii přijímá

Převedeme-li šíření tepla konkrétně na EPS, je prostup tepla tímto izolantem dán následovně:

  1. tepelnou vodivostí pevné složky pěny,
  2. tepelnou vodivostí plynu uvnitř buněk hmoty,
  3. propustností materiálu pro tepelné záření.

První dvě složky lze ovlivnit jen velmi obtížně a výsledek je nepatrný. Vědci se tedy zaměřili na složku třetí – propustnost materiálu pro tepelné záření.
Tepelným zářením je zde myšleno elektromagnetické záření, které vyzařují tělesa s teplotou, ve kterých má izolant běžně fungovat. Např. při teplotě 21 °C převažuje složka s délkou vlny 9,85 μm a při teplotě -15 °C pak složka s délkou vlny o délce 11,5 μm.
Tepelné záření prochází EPS a vedle šíření tepla vedením přenáší významnou část energie. Jedná se cca o 30 až 40 % energie z celkového množství tepla, které izolantem projde a je v podstatě vyzářeno za studenou stranu izolantu.
Zářivý transport energie je možné podstatně ovlivnit např. zvýšením hustoty EPS. Zvýšení hustoty neznamená jen snížení zářivého transportu tepla, ale i zvýšení množství suroviny pro výrobu a tedy i výrazně vyšší cenu za izolant. Tedy ne zrovna efektivní řešení.

S geniální myšlenkou přichází specialisté ze společnosti BASF: Snížení propustnosti pro záření v pásmu s délkou vlny kolem 10 μm pomocí stopové přísady bez změny v hustotě materiálu.
Nejvhodnější stopovou přísadou se ukázal grafit, jemně rozemletý na nanometrové částice, kterým je rovnoměrně vyplněna pevná fáze EPS. Díky nanotechnologii je možné vytvořit takto jemné částice grafitu a současně zajistit jejich rozmístění ve vzdálenosti do 10 μm od sebe tak, aby se navzájem nedotýkaly. Vzhledem k velikosti a rozmístění částic bez dotyku, se sníží sálavý transport tepla a zároveň se nezvyšuje průchod tepla vedením.
S běžně rozemletým grafitem je to nerealizovatelné.
Membrána polystyrénové expandované buňky se stává pro tepelné záření s délkou vlny okolo 10 μm neprostupná (podobně jako kovová síťka průhledných dvířek mikrovlnné trouby s milimetrovými oky pro mikrovlnu délky 12,5 cm).
Nanočástice grafitu v podstatě vytváří z membrán polystyrénových kuliček tepelná zrcadla.


Příklad realizace systému MultiTherm®NEO

Tepelné záření, které prochází EPS na bázi NEOPOR® je uhlíkovými nanočásticemi odráženo a současně pohlcováno. Oba mechanismy brání volnému prostupu tepelného záření a snižují
tak prostup tepla skrz izolant.


Průchod tepeného záření – běžný EPS


Průchod tepeného záření – EPS 70 NEO

Srovnání běžného EPS a EPS 70 NEO
Za běžných stavebních podmínek je prostup tepla izolací typu EPS realizován ze 30 až 40 % zářivým mechanismem. Jemné grafitové částice tento podíl snižují přibližně o 1/3. Díky tomu dochází ke snížení měřitelného součinitele tepelné vodivosti λ na hodnotu 0,032 W. m-1. K-1. Běžný fasádní EPS má tepelnou vodivost λ = 0,036 – 0,039 W. m-1 . K-1.


Graf porovnání běžného EPS a EPS 70 NEO

Grafitové nanočástice v EPS na bázi NEOPOR® kromě tepelné vodivosti snižují také skokové změny teploty na povrchu izolantu – zejména na jeho straně blíže k tepelnému zdroji. Izolant EPS 70 NEO, vyrobený ze suroviny NEOPOR®, má o cca 20 % lepší tepelně izolační vlastnosti. Ostatní parametry jako jsou paropropustnost, pevnost v tlaku a ohybu, dlouhodobá a krátkodobá nasákavost jsou téměř shodné.

Výhody zateplovacího systému MultiTherm® NEO

  • O 20 % lepší tepelně izolační vlastnosti
  • Nezaměnitelná a garantovaná kvalita zateplovacího systému
  • Polystyren nové generace vyrobený s využitím nanotechnologie
  • Aplikace nevyžaduje žádné speciální postupy

Zdroj: BASF-SH.cz