Články, Snižování energetické náročnosti budov, Technologie

Systémy vnitřního zateplení a jejich funkčnost

Navzdory tomu, že se zateplovací systémy určené pro zateplení z vnitřní (interiérové) strany běžně používají již řadu let, je u nás tato možnost tepelné ochrany budov stále považována za novinku. Možná k tomu přispívá i špatné povědomí a jakási vžitá nedůvěra k tomuto řešení. Již dávno neplatí, že tento způsob zateplování je výsadou Francie, protože, jak tvrdí skeptici, jsou tam pro něj vhodné klimatické podmínky.

Velká část dnes nabízených vnitřních zateplovacích systémů pochází z Německa, tedy ze země, kde jsou klimatické podmínky srovnatelné s naší republikou. Vnitřní zateplení má navíc své obrovské výhody, kterým všem známé a u nás zavedené vnější zateplení nedokáže konkurovat. Tou největší je možnost vytvoření nebo zachování ozdobných prvků fasády, jako jsou například girlandy nebo frontony, a tím v případě rekonstrukcí zachovat jejich osobitost a jedinečnost. Může se tedy nabízet myšlenka, že vnitřní zateplení je řešení vhodné zejména pro sanaci architektonicky cenných historických budov, ale své uplatnění nalézá i jinde…

Rozdělení
Systémy vnitřního zateplení je možné rozdělit na systémy určené pouze pro novostavby a na systémy určené jak pro novostavby, tak pro rekonstrukce.
U systémů určených pro novostavby se v drtivé většině případů jedná o použití polystyrenových desek opatřených pohledovou sádrokartonovou deskou, popřípadě o využití minerální vaty s parozábranou. Od řešení s parozábranou se ale v poslední době ustupuje vzhledem k riziku, že by během montáže, popřípadě užívání stavby, mohlo snadno dojít k jejímu mechanickému poškození a celý systém by tak ztrácel své deklarované vlastnosti. Toto řešení je někdy také nazýváno jako „francouzské“ dle místa svého původu a využití nalézá zejména u občanských a administrativních budov, kde vzhledem k jejich časově omezenému dennímu provozu není nutné zajistit akumulaci tepla obvodových stěn.
U systémů vhodných pro novostavby i rekonstrukce je možné vybírat hned z několika možností. Liší se od sebe jak použitým materiálem pro samotný izolant, tak způsobem montáže a principem činnosti. Nejčastěji se lze setkat s kalcium-silikátovými deskami a perforovanými deskami z tvrzené polyuretanové pěny, kde jsou otvory vyplněny minerální směsí. Tyto izolanty jsou vždy doplněny o speciální lepidla a stěrkovací hmoty, popřípadě i o další nezbytné příslušenství, a dodávají se tak v ucelených systémových sadách, díky nimž je zaručena správná funkce systému jako celku.
V posledních několika málo letech se na trhu objevilo také několik výrobců dřevovláknitých desek, které jsou určeny pro zateplování objektů ze strany interiéru. Tyto ekologické desky z dřeva jehličnatých stromů jsou v některých případech ještě doplněny o speciální jílové hlíny, speciální ekologické stěrkovací hmoty a další komponenty, které dále napomáhají plnit jejich správnou funkci. Tyto dřevovláknité materiály mají stejný princip činnosti i podobné vlastnosti, mohou se ale lišit postupem montáže.
Zajímavá je také možnost použití izolačního systému inspirovaného materiály z oboru letectví a kosmonautiky, pracujícím na zcela odlišných principech, než je tomu u jiných systémů, popřípadě použití termoizolačních stěrek, které sice nelze považovat za tepelné izolace jako takové, ale za možnou alternativu, popřípadě doplnění, vnitřního zateplení.
Princip fungování systémů se u jednotlivých výrobců různí. U systémů pro novostavby je zřejmý základní požadavek, aby k nárůstu teploty v objektu (popřípadě pouze v zateplených místnostech) došlo co nejdříve. Systém je navíc navržen tak, aby nedocházelo k pronikání vlhkosti z interiéru do prostoru mezi izolantem a obvodovým zdivem, kde by kondenzovala a postupně degradovala obvodové zdivo, nemluvě o vzniku plísní a podobných nežádoucích jevů.

Řešení tepelných mostů (zdroj Tex-Color)Klínová deska pro zateplení navazujících konstrukcí (zdroj Remmers)

Systémy pro rekonstrukci jsou v současné době navrhovány tak, aby byly difuzně otevřené, to znamená, aby nebylo nutné požívat aplikačně náročné parozábrany, které jsou navíc citlivé na mechanické poškození. Difuzně otevřené izolační systémy (ať už se jedná o kalcium- silikátové desky, popřípadě desky z tvrzené polyuretanové pěny nebo dřevovláknité materiály) jsou schopny roznášet vlhkost do plochy stěny, akumulovat ji v sobě a ve správný okamžik ji odevzdávat zpět do interiéru. Napomáhají tedy zlepšit vnitřní mikroklima objektů s nízkou vlhkostí vzduchu v interiéru, aniž by této vlhkosti dovolili prostoupit do obvodového zdiva, kde by kondenzovala a mohla páchat škody.

Řešení u zhlaví dřevěných trámů (zdroj Ciur)Sádrokartonové desky již z výroby opatřené vrstvou polystyrenu (zdroj Best)

Na zcela odlišném principu pak funguje izolant, který připomíná jakýsi reflexní vzduchový polštář. Zjednodušeně by se dalo říct, že teplo je přechodem přes jednotlivé vrstvy izolace postupně oslabováno tak, až ztratí veškerou svoji energii a zároveň je účinně odráženo zpět do interiéru. Toto tepelněizolační řešení je parotěsné a nepracuje tedy s difuzní otevřeností.

Eliminace tepelných mostů
Izolační dřevovláknitá deska se připevňuje přímo na podklad (zdroj Ciur)Velmi často zmiňovanou nevýhodou vnitřního zateplení je nemožnost eliminace tepelných mostů. U vnitřního zateplení skutečně existuje zvýšená možnost vzniku tepelných mostů, a to zejména u navazujících konstrukcí, jako jsou vnitřní stěny, příčky, podlahy a stropy. Problematickými místy mohou být také rozvody vody a elektřiny, elektroinstalační krabičky a ostění oken. Výrobci sami si tento problém uvědomují a nabízejí hned několik možných řešení.
Pokud jde o navazující konstrukce, uplatňuje se u kalcium-silikátových a perforovaných tvrzených polyuretanových desek přetažení izolace v délkách 0,5 až 1 m v závislosti na výrobci, a to buď s použitím klasické zateplovací desky, anebo speciální klínové desky, k tomuto účelu určené. Při použití klasických desek vzniká v dispozici interiéru odskok, který může být esteticky rušivý. V případě podlahy jej není problém použít do skladby nové podlahy, u stropu jej lze ukrýt do nového stropního podhledu. U stěn a příček je pak vhodnější použít klínovou desku, pokud je pro daný systém k dispozici.
Při řešení s materiály inspirovanými letectvím bohužel není možné těmto odskokům zabránit. Jedinou možností je pak místo odskoku použít termoaktivní stěrku. Tato řešení ovšem neplatí pro dřevovláknité izolace. Vzhledem k vlastnostem přírodního materiálu, tedy dřeva, je izolace schopna do sebe natahovat vlhkost i z navazujících konstrukcí a následně ji vydávat do interiéru, aniž by docházelo k problémům s tepelnými mosty. Není tedy nutné izolant přetahovat a vytvářet tak odskoky ani aplikovat termoaktivní stěrku. Teoreticky by to sice možné bylo, ale dle vyjádření samotných výrobců je takové řešení neopodstatněné. Je však vždy nutné zabránit případnému vzlínání vlhkosti do zdiva, aby nedocházelo k přesycení izolace. Velmi důležité je také řešení izolace kolem zhlaví trámů při zateplování budov s dřevěnými stropy. Je vždy nutné utěsnit prostupy zhlaví trámů a v případě dřevovláknitých izolací je také dobré toto zhlaví odkrýt a prostor kolem něj izolovat foukanou celulózovou izolací. Veškeré rozvody by se vždy měly posunout do prostoru izolantu, ale neměly by jej výrazně zeslabovat, totéž platí i proelektroinstalační krabičky. Pro izolaci ostění jsou většinou výrobců dodávány speciální izolační desky, určené přímo k tomuto účelu.

Tabulka 1Tabulka 2

U takto navrhované skladby z vypočtených hodnot programem Teplo 2010 vyplývá, že kalcium-silikátové desky nesplnily požadavky ČSN 73 0540-2 ohledně množství zkondenzované vodní páry v konstrukci.

Výpočtové simulace
Pro ukázku funkčnosti vnitřních zateplovacích systémů mohou posloužit výpočty provedené v programu Teplo 2010. Tyto výsledky jsou sice pouze orientační, protože každý výrobce upřednostňuje jiný výpočetní program a výpočty vždy vycházejí z konkrétních požadavků dané stavby. Lze na nich ale názorně ukázat, že vnitřní zateplení skutečně plní svoji funkci a po aplikaci skutečně zlepšuje tepelněizolační vlastnosti daného objektu, aniž by docházelo k poškozování obvodového pláště či ke vzniku plísní.
Modelovými skladbami jsou: skladba z klasických cihel bez vnějšího zateplení; skladba z cihel s již provedeným vnějším kontaktním zateplením, které vzhledem ke stáří svého provedení přestalo svými tepelněizolačními vlastnostmi vyhovovat; panelová stěna složená ze železobetonu a polystyrenu, která se uplatňovala u výstavby panelových bytových domů až do konce jejich výstavby na počátku 90. let minulého století; a skladba se smíšeným zdivem, typickým pro domy přelomu 19. a 20. století, tvořeným ze 30 % maltou.
Základním požadavkem je, aby byly dodrženy požadavky normy ČSN 73 0540-2, odstavec 6. Konkrétně se jedná o hodnotu zkondenzované vodní páry uvnitř konstrukce, u níž by dle požadavku této normy pro ostatní stavební konstrukce (do kterých patří i obvodové zdivo) neměla hodnota Mc přesáhnout 0,50 kg/m².a. Toto množství zkondenzované vodní páry Mc navíc vždy musí být nižší než roční množství vypařitelné vodní páry uvnitř konstrukce Mec, [kg/m².a].
Pro doplnění, v programu TEPLO 2010 není dost dobře možné provést výpočty s izolací „vzduchového polštáře“, proto není ve výpočtech uvedena.

Tabulka 3

Tabulka 4
U takto navrhované skladby z vypočtených hodnot programem Teplo 2010 vyplývá, že kalcium-silikátové desky nesplnily požadavky ČSN 73 0540-2 ohledně množství zkondenzované vodní páry v konstrukci.

Tabulka 5

Tabulka 6

U takto navrhované skladby z vypočtených hodnot programem Teplo 2010 vyplývá, že kalcium-silikátové desky a dřevovláknité izolace montované na dřevěný rošt nesplnily požadavky ČSN 73 0540-2 ohledně množství zkondenzované vodní páry v konstrukci.

Závěr
Izolant z několika plastových a reflexních fólií spojených v jeden celek (zdroj Xnergie)U provedených výpočtů modelových skladeb je patrné, že vnitřní zateplení není limitováno použitým materiálem obvodového pláště. Vždy je však nutné vycházet z konkrétních hodnot získaných průzkumem dané stavby a od nich se poté odvíjí celkový výpočet i dosažené hodnoty. Vhodnost použití vnitřního zateplení nelze paušalizovat, vyžaduje odborný a důkladný přístup ke každému objektu zvlášť. Vzhledem k požadavku odborných výpočtů a přesnému dodržení všech technologických předpisů se nejedná o způsob zateplení, který by byl vhodný pro domácí kutily bez znalostí dané problematiky. To je však u nás bohužel stále kámen úrazu a možná i z toho důvodu na systémy pro vnitřní zateplení nahlíží část odborníků i laiků skrze prsty.
PETRA BEDNÁŘOVÁ, JOSEF KRAJC

Recenzovali: Ing. Jiří Ježek, odborný asistent, VŠTE, Ing. Daniela Bedlovičová, Ph.D., odborný asistent, ČVUT

EUR. Ing. Petra Bednářová, Ph.D., (*1973) je absolventkou Stavební fakulty ČVUT a doktorského studia tamtéž. V roce 2010 získala evropský inženýrský titul FEANI. V současnosti je vedoucí katedry stavebnictví na VŠTE v Českých Budějovicích; je soudním znalcem v oboru stavebnictví a v oboru ekonomika.

Bc. Josef Krajc, (*1989) je absolventem VŠTE v Českých Budějovicích, oboru stavební management. V současnosti je technickým pracovníkem závodu Speciálních činností společnosti Hochtief CZ, a. s.