Systém vnútorného kapilárne aktívneho zateplenia

Zatepľovanie fasád je v oblasti rekonštrukcií v súčasnosti aktuálnou témou. Aktuálnou z hľadiska úspor energií, ale aj z dôvodu veľkého marketingového tlaku na koncového spotrebiteľa. Investor tak často nezohľadňuje úsporu nákladov na vykurovanie, ktorú zateplením môže dosiahnuť, ale koná pod vplyvom okolitého diania.

Pri rozhodovaní sa o type zateplenia medzi vonkajším alebo vnútorným, sa spravidla uprednostňuje spôsob zateplenia na vonkajšom líci obalovej konštrukcie. Konštrukcia stavby je tak v zimných mesiacoch chránená proti chladu a vlhkosti, ku kondenzácii vodných pár dochádza mimo nosnej konštrukcie, v letných mesiacoch sa neprehrieva. Existujú však objekty, pre ktoré jediné možné riešenie predstavuje vnútorné zateplenie. Jeho aplikáciou možno vyriešiť nehospodárnosť prevádzky budovy alebo jej časti, respektíve zachovať účel, na ktorý bola určená, vďaka čomu sa nestane neobývateľnou.

Problémom vnútorného zateplenia je logicky nevyhnutne vznikajúci kondenzát. V mieste styku muriva s vnútorným zateplením dochádza k výraznému poklesu teploty a k prekročeniu rosného bodu. Vzniku kondenzátu sa spravidla zabraňuje umiestnením parozábrany na vnútorné líce súvrstvia, kde však mnohokrát dochádza k jeho poškodeniu inštaláciami alebo samotnou montážou.

Keďže je v praxi problematické zabezpečiť súvislosť difúznej vrstvy bez perforácie, vyvinul sa systém, ktorý jej použitie nevyžaduje. Ide o systém kapilárne aktívneho vnútorného zateplenia (obr. 1). Hlavnou funkciou systému nie je zabrániť vzniku kondenzátu, ale zabezpečiť jeho rýchle a absolútne odvedenie najkratšou možnou cestou, a to cez tepelnoizolačný systém smerom k vnútornému lícu muriva.

Tepelnoizolačná omietka a kalciumsilikátové dosky
Na princípe systému kapilárne aktívneho vnútorného zateplenia fungovali aj skôr vyrábané tepelnoizolačné omietky. Omietky nie je ani technicky možné doplniť parozábranou, preto sa musí ich funkcia zabezpečiť bez nich. Problémom omietok je príliš vysoký podiel anorganického materiálu s veľkou vodivosťou (spojivo, plnivo) a malým podielom vzduchu, ktorý má izolačnú funkciu.

Neskôr sa začali na vnútorné zateplenie využívať kalciumsilikátové dosky, ktoré sa pôvodne používali na vytvorenie medzivrstvy izolácie pece (medzi výmurovkou a stenou pece). Tieto dosky, ktorých výhodami sú nehorľavosť a vysoká nasiakavosť, sa lepia na povrch vyrovnaného muriva, respektíve omietku. Dosky sú prakticky ne­ohybné, z čoho vyplývajú zvýšené nároky na rovinnosť podkladovej vrstvy. Na lepenie sa používajú minerálne lepidlá s regulovanou nasiakavosťou, ktoré prepúšťajú vlhkosť z muriva do dosky a naopak. Súčiniteľ tepel­nej vodivosti kalciumsilikátových dosiek sa nachádza na úrovni blízkej tepelnoizolačným materiálom, a to λ = 0,066 W/(m . K). Povrchová úprava dosiek musí byť nasiakavá. Pre daný systém sa vyrába nasiakavá protiplesňová stierková malta, ale možno použiť aj iné nasiakavé malty a štukové omietky napríklad na vápennej báze. V kombinácii s protiplesňovou maltou možno tento systém použiť na vnútorné zateplenie únikových ciest a priestorov so zvýšenou vlhkosťou. Kalciumsilikátová dos­ka s hrúbkou 50 mm totiž absorbuje viac ako 10 litrov vody na štvorcový meter.

Kapilárne aktívny systém
Požiadavka na rýchly odvod kondenzátu, ktorú možno zabezpečiť použitím nasiakavého materiálu, stojí v protiklade s požiadavkou na čo najväčší tepelný odpor, ktorú možno zabezpečiť nenasiakavou organickou penou.

Na trhu sa však nachádza systém, ktorý vyhovuje obidvom požiadavkám. Zá­kladom systému sú penové polyuretánové dosky s nízkou tepelnou vodivosťou. V rastri 40 mm sú v kolmom smere perforované. Otvory vzniknuté perforáciou sú vyplnené vysoko nasiakavou maltou. Maltou v kanálikoch sa zabezpečuje odvod kondenzátu, ktorý sa tvorí v mieste za dos­kou v čase chladného obdobia roka. Rozmer otvorov, počet a nasiakavosť malty sú navrhnuté tak, aby sa minimalizovalo množstvo kondenzátu, zachovali sa čo najpriaznivejšie tepelnoizolačné vlastnosti a pritom dochádzalo k rýchlemu vysychaniu po skončení chladného obdobia (obr. 2). Dosky sa vyrábajú s hrúbkou 50, 80 a 30 mm.

Obr. 2 Funkcia nasiakavej izolačnej skladby s perforovanou tepelnoizolačnou doskou
a) vznik kondenzátu v dôsledku vzájomného pôsobenia tepla a chladu, b) vznik zavlhčenia v dôsledku vonkajších klimatických vplyvov, napríklad náporového dažďa, c) pohyb vlhkosti (kapilarita) k povrchu vnútorných stien a odparenie, ktoré reguluje vlhkosť

Dosky sa lepia na dokonale vyrovnaný podklad. V prípade ak sa na podklade nachádzajú omietky na báze cementu, rovné a bez nepriedušných povrchových úprav, možno ich ponechať. Vápenné omietky, prípadne sadrové opravy treba odstrániť a nahradiť difúznou a nasiakavou omietkou, najlepšie rýchlotuhnúcou maltou plnenou pemzou. Na lepenie tepelnoizolačného systému sa používa kapilárne aktívne (nasiakavé) a difúzne (priedušné) lepidlo, ktoré nezabraňuje vznikajúcemu kondenzátu preniknúť do muriva a jeho odvedeniu z muriva cez zateplenie do miestnosti. Lepenie treba realizovať celoplošne bez medzier. V medzerách by mohlo totiž dochádzať ku stekaniu kondenzátu do spodných častí zateplenia, ktoré by sa tak stali nerovnomerne a priveľmi prevlhčené. Lepidlo sa z tohto dôvodu nanáša s väčšou hrúbkou na murivo (obr. 3) aj rub dosky (obr. 4). Dosky sú presne rezané, vďaka čomu nie je nutné riešiť škáry, osádzajú sa na zraz. Lícovú vrstvu systému tvorí špeciálna hrubovrstvová omietka (obr. 5), ktorá prispieva k vyrovnávaniu mikroklímy v miestnosti. Jej nasiakavosť je v rámci systému najvyššia, čím sa zabezpečuje odvod vlhkosti z kanálikov vo vnútri tepelnoizolačných dosiek. Hrúbka omietky 10 mm je navrhnutá tak, aby sa vlhkosť, privádzaná kanálikmi v rastri 40 mm, voľne rozprestrela do plochy. Súčasťou lícovej omietky je výstužná mriežka (perlinka). Povrch lícovej omietky sa spravidla hladí jemnou stierkou (obr. 6), na ktorú sa nanáša ochranný náter. Ide o nasiakavé a vysoko priedušné materiály, s gradientom klesajúceho odporu proti difúzii v kvapalnej aj plynnej forme, dovnútra do miestnosti.

Obr. 3 Aplikácia lepidla na podklad	Obr. 4 Aplikácia lepiacej malty na dosku
Obr. 5 Aplikácia vrstvy špeciálnej kapilárne aktívnej omietky	Obr. 6 Hladenie omietky

Dosky vo vlhkom stave, majú hodnotu sú­činiteľa tepelnej vodivosti λ = 0,032 W/(m . K), pri µ = 27. Vyrábajú sa v štandardnej hrúbke 50 a 80 mm, s hustotou 45 kg/m³. Hrúbka celého súvrstvia systému činí 70, respektíve 100 mm.

Riešenie detailov
Pri realizácii systému vnútorného zateplenia treba riešiť celý rad detailov. Napríklad napojenie vnútorného muriva, napojenie stropu, zateplenie v oblasti záhlavia drevených stropných a podlahových trámov, okien a dverí. Detaily treba vyhotoviť tak, aby dochádzalo k odstraňovaniu tepelných a vlhkostných mostov.

Detaily osadenia existujúcich okien možno riešiť použitím tenkých PU dosiek s hrúbkou 15 mm. Pri výmene okna sa odporúča použiť štandardnú dosku s hrúbkou 50 mm a otvor prispôsobiť na vnútornom líci, alebo dimenzii rámu okna. V mieste napojenia vnútorných stien na obvodové murivo alebo stropnú konštrukciu, sa na prerušenie tepelných mostov používa klinová doska. Klin s dĺžkou 50 cm má v najširšom mieste hrúbku 50 mm a v najtenšom 10 mm (obr. 7). Pokiaľ nie je šikmý prechod žiaduci, možno použiť aj variant štandardnej dosky a odskoku. Skutočným problémom vnútorného zateplenia je vyriešenie záhlaví trámov a kondenzácie v ich okolí. Na odvod kondenzátu z oblasti styku dreva s tepelnoizolačnou doskou sa používajú kalciumsilikátové dosky. Ich výhodou je aj ich nehorľavosť, vďaka čomu možno zabrániť rozšíreniu požiaru k drevenej konštrukcii. Dosky sa používajú aj na zateplenie únikových chodieb a koridorov s vyššou požiadavkou na požiarnu odolnosť. Nevýhodou kalciumsilikátových dosiek je ich vyššia hustota (356 kg/m³) a vyšší súčiniteľ tepelnej vodivosti λ = 0,064 W/(m . K).

Pozornosť treba venovať aj menším detailom, ako je napríklad vyhotovenie elektrických zásuviek (obr. 8). Pokiaľ by sa ponechali v murive prázdne škatule a na ne nadstavili ďalšie škatule umiestnené v tepelnoizolačnej doske, dochádzalo by v danom mieste k zníženiu tepelného odporu a v elektrickej škatuli by vznikal kondenzát. Preto treba všetky detaily prestupov ošetriť nerozpínavou montážnou PU penou, ktorou sa utesnia dutiny, bez toho aby sa doska odtrhávala od podkladu.

Obr. 7 Klinové izolačné dosky	Obr. 8 Osadenie škatúľ elektrických zásuviek do tepelnoizolačných dosiek

Špecifické situácie
V praxi sa možno stretnúť aj s prípadmi zatepľovania nedostatočne dimenzovaných stavieb, pôvodne nevykurovaných. Pokiaľ murivo nie je izolované proti vzlínajúcej vlhkosti, treba pred zatepľovaním vyhotoviť dodatočnú vodorovnú izolačnú vrstvu. Pokiaľ je murivo zasolené (napríklad po záplavách), odporúča sa medzi murivo a vrstvu podkladovej omietky vyhotoviť vrstvu cementovej izolačnej síranovzdornej stierky. Vďaka difúznej priepustnosti a nenasiakavosti tejto stierky sa zabráni prenikaniu solí po rozpustení kondenzátu do kanálikov v doskách a ich zanášaniu. Stierku s hrúbkou asi 2 mm treba nanášať v súvislej vrstve na vyrovnané murivo.

Odvetranie systému
Vnútorný povrch systému treba ponechať voľný, s možnosťou prúdenia vzduchu. To znamená medzi pristaveným nábytkom, obkladom stien, prípadne obrazmi a stenou zateplenou vnútorným tepelnoizolačným systémom zabezpečiť vzduchovú medzeru.

Montáž
Aj napriek tomu, že ide o vnútorný tepelnoizolačný systém, teda realizovaný v interiéri budovy, nemožno ho realizovať v zimných mesiacoch. Treba si uvedomiť, že osadením dosiek medzi zdroj tepla a murivo sa murivo vystavuje premŕzaniu, a to vrátane vnútorného líca. Pri lepení a tuhnutí lepidla nemožno počítať s príspevkom vykurovania miestnosti a urýchlením tuhnutia lepidla. Lepidlo schne (tuhne) pri teplote nad +5 °C. Výpočtové teploty vnútorného líca muriva pri mrazoch asi –5 °C sa nachádzajú pod hranicou realizovateľnosti.

Systém vnútorného zateplenia predstavuje alternatívu pre objekty, ktoré nemožno zatepliť vonkajším tepelnoizolačným systémom (predovšetkým historické pamiatky a podobne), nie je vhodné zatepliť na fasáde (pohľadové murivo, ozdobné fasády), nemožno zatepliť, napríklad z dôvodu nezhody vlastníkov nehnuteľnosti, alebo z ekonomického hľadiska nie je efektívne zatepliť (vykuruje sa len malá časť objektu).

Zateplenie historických budov s drevenou konštrukciou
Hrazdené a zrubové stavby sa spravidla nezatepľujú. Ich drevená konštrukcia je citlivá na vlhkosť. Uzatvorenie vlhkosti za nízkopriedušnou a hlavne nenasiakavou vrstvou vedie často k vzniku napadnutia dreva hmyzom a následne drevokaznými hubami. Druhým aspektom vlhkosti v dreve sú objemové zmeny, ktoré vznikajú v dôsledku napúčania a vysychania.

Hrazdené a zrubové stavy sa vo veľkom množstve nachádzajú v Nemecku, kde sa problematikou spôsobu ich zatepľovania dlhodobo zaoberajú. V praxi sa používajú viaceré systémy vnútorného zateplenia bez použitia parozábrany:

• zateplenie ľahším ílom do debnenia. Zmes ílu, ľahkého materiálu (napríklad korku alebo pilín), vlákien (pazderia, sečky) sa ubíja, čím sa vytvára zvislá vrstva s hrúbkou spravidla 10 až 15 cm. Na takto vytvorenú konštrukciu sa umiestni tenká rohož z tŕstia, na ktorú sa nanesie povrchová vrstva z ílovej omietky;
• zateplenie nepálenými tehlami z ľahčeného ílu. Sušené prefabrikáty zo zmesi ílu, ľahkého materiálu (napríklad korku alebo pilín), vláken (pazderia, sečky) sa murujú na ílovú maltu. Murivo sa zakladá na drevenej podlahe. Hrúbka muriva je 15 až 20 cm. Povrchovú vrstvu tvorí ílová omietka;
• zateplenie rohožami z tŕstia. Rohože s hrúbkou 50 až 100 mm sa natĺkajú na drevenú konštrukciu a na ich povrch sa nanáša vrstva ílovej omietky;
• zateplenie nasiakavými celulózovými doskami. Dosky, ktoré sú nasiakavé (teda bez vodoodpudivej apretácie), sa kotvia rozperkami do konštrukcie muriva. Na dosku na nanáša vrstva ílovej malty s obsahom perlitu (proti vzniku trhlín v škárach dosiek). Dosky s hrúbkou do 100 mm možno vrstviť na seba.

Okrem uvedených systémov kapilárne aktívneho zateplenia, možno použiť aj systémy s parozábranou:

• dosky z ovčej vlny (s hrúbkou až 100 mm v jednej vrstve),
• konopné matrace (lisovaný vláknitý materiál s hrúbkou asi 50 až 100 mm),
• nenasiakavé dosky z lisovanej buničiny a podobne.

Záver
Vnútorné zateplenie, ktoré umožňuje zachovať pôvodnú tvár budovy je žiadaným sortimentom predovšetkým v prípade stavieb nachádzajúcich sa pod pamiatkovou ochranou. Ide o alternatívu, ktorá ponúka investorovi možnosť úspory energie potrebnej na vykurovanie so zachovaním podstaty stavby a jej kvality.

TEXT: Ing. Pavel Šťastný
FOTO: Remmers CZ

Ing. Pavel Šťastný je technickým poradcom firmy Remmers CZ, s. r. o.

Článok bol uverejnený v časopise Stavebné materiály.