Technické izolácie

V súčasnosti sa pri realizácii stavieb vo veľkej miere dbá na to, aby použité konštrukcie spĺňali tepelnoizolačné, akustické a protipožiarne požiadavky. Aby sme danej konštrukcii dodali potrebnú vlastnosť, používame rozličné stavebné izolácie. V procese výstavby budovy alebo jej samotného užívania sa však často zabúda na takzvané technické zariadenia, ktoré takisto treba tepelne, akusticky alebo protipožiarne izolovať. Na tento účel sa využívajú technické izolácie.

Miesta na technické izolácie
Technické izolácie môžeme použiť na všetky potrubné rozvody v budove, vykurovacie telesá, rozvody vzduchotechniky a klimatizácie, nádrže a komínové potrubia. Tieto zariadenia sa izolujú z rozličných dôvodov, či už je to eliminácia tepelných strát, zníženie hluku alebo zvýšenie požiarnej bezpečnosti v budove. Podľa druhu zariadenia a podľa samotného účelu je potrebné zvoliť vhodný typ a formu tepelného izolantu.

Funkcie technických izolácií
Eliminácia tepelných strát
Mnohé technické zariadenia slúžia na produkciu, transport alebo uskladňovanie teplonosných médií, ako sú para, horúca voda, teplý vzduch a podobne. Z ekonomického a technického hľadiska je dôležité, aby si tieto médiá zachovali svoju teplotu. Preto je potrebné zabezpečiť tepelnú izoláciu, ktorá eliminuje tepelné straty. Najdôležitejším parametrom izolačných materiálov z pohľadu tepelnej ochrany je súčiniteľ tepelnej vodivosti λ (W/m . K). Ten je daný tepelným tokom (W), ktorý prejde rovinou – vrstvou danej látky s plochou 1 m² a hrúbkou 1 m, ak rozdiel teplôt povrchov je 1 K. Teplo sa z média šíri tromi základnými spôsobmi:

• vedením – teplo prechádza z miesta s vyššou teplotou do miesta s nižšou teplotou bezprostredným dotykom hmotných častíc;
• prúdením – prenos tepla prostredníctvom pohybu ľahšieho (ohriateho) vzduchu, ktorý sa samovoľne nahrádza ťažším (chladnejším) vzduchom;
• sálaním – teplo sa šíri elektromagnetickým žiarením, ktoré vysiela teplejšia látka k látke chladnejšej.

Akustická izolácia
Zariadenia, v ktorých pretekajú pary alebo kvapaliny, často spôsobujú zvyšovanie hlučnosti v priestore, v ktorom sa nachádzajú. Môže to byť zapríčinené buď vysokou rýchlosťou prúdiaceho média, alebo v priereze vloženými odpormi. Zníženie hlučnosti technických zariadení môžeme docieliť:

• akustickou izoláciou – zdroj hluku je obklopený zvukovopohltivým mate­riálom, ktorý dokáže absorbovať dopadajúce zvukové vibrácie, a tak eliminovať vznikajúci hluk,
• redukciou zdroja hluku – samotný zdroj hluku (potrubie, vykurovacie teleso atď.) je akusticky odizolované, takže sa zamedzí ďalšiemu šíreniu vibrácií do okolitého prostredia,
• konštrukčným riešením dispozície – už pri projektovaní by mal projektant umiestniť zdroj hluku tak, aby bol v chránených priestoroch, a zamedzil tak šíreniu hluku do ďalších priestorov stavby.

Protipožiarna ochrana
Mnohé technické zariadenia predstavujú vysoké riziko požiarnej bezpečnosti, pretože často slúžia ako zdroj či transportné zariadenie vykurovacieho alebo úžitkového tepla. Preto je potrebné, aby boli potrubné a vzduchotechnické rozvody zabezpečené  proti šíreniu požiaru z jedného požiarneho úseku do druhého. Na to slúžia protipožiarne izolácie, najčastejšie používané v ucelených protipožiarnych systémoch.

Ideálna protipožiarna izolácia by mala spĺňať tieto požiadavky:

• v oblasti reakcie na oheň – mala by to byť najvyššia trieda reakcie A1 – teda výrobky nehorľavé, 
• v oblasti maximálnej teploty použitia – výrobky na protipožiarnu izoláciu by mali mať čo najvyššiu teplotu použitia, pri ktorej si zachovávajú svoje vlastnosti,
• v oblasti šírenia plameňa – ideálna protipožiarna izolácia nešíri plameň a neprispieva tak k rozširovaniu požiaru.

Ochrana osôb znižovaním povrchovej teploty zariadení
Vysoká teplota na povrchu zariadenia by mohla spôsobiť popáleniny pri náhodnom dotyku, preto je potrebné, aby v priestoroch, kde sa často pohybujú osoby, bola povrchová teplota zariadenia znížená na takzvanú hygienickú teplotu, ktorá nebude spôsobovať nijakú ujmu na zdraví. Táto teplota je stanovená na približne 50 °C. Na dosiahnutie hygienickej povrchovej teploty sa používajú technické izolácie, ktoré zároveň znižujú aj tepelné straty daného média.

Izolácie chladové
Okrem zariadení, ktoré vyrábajú a transportujú média s vysokou teplotou, existujú aj zariadenia, ktoré produkujú a vedú médium s veľmi nízkou teplotou, takzvané chladiarenské agregáty a rozvody. V takýchto prípadoch je potrebné zachovať najnižšiu teplotu média čo najdlhší čas – na tento účel sa používajú takzvané chladové izolácie. V prípade chladových izolácií je vysoké riziko tvorby kondenzátu na povrchu zariadenia, alebo vnútri tepelného izolantu, preto sa musí hrúbka izolantu a zloženie opláštenia voliť podľa presného výpočtu.

Druhy technických izolácií
Technické izolácie na báze čadičovej vlny
Vďaka vláknitej štruktúre sa výrobky na tejto báze dajú jednoducho rezať a tvarovať na požadovaný tvar izolovaného zariadenia. Ich nevýhodou je náchylnosť na vlhkosť. Teplota použitia jednotlivých výrobkov je závislá od ich objemovej hmotnosti – čím je objemová hmotnosť vyššia, tým vyššia je aj teplota použitia. Tá sa pohybuje od 250 °C až po 750 °C, teplota tavenia samotného čadičového vlákna je vyššia ako 1 000 °C. Izolácie tohto druhu sa vyrábajú v rozličných tvaroch a povrchových úpravách.

Na izolovanie potrubných rozvodov menších priemerov sa najčastejšie po­užívajú výrobky vyrezané na požadovaný priemer a konečnú hrúbku izolantu. Tieto výrobky sa všeobecne nazývajú skruže. Vyrábajú sa z čadičovej vlny, ktorá má objemovú hmotnosť asi 85 kg/m³. Povrchovo môžu byť upravené vystuženou hliníkovou fóliou, spoj sa rieši takzvaným zámkom, ktorý zabezpečí úplné uzavretie izolovaného potrubia. Na väčšie priemery potrubia sa vyrábajú polskruže alebo segmentové skruže, ktoré vďaka dômyselným spojom a hliníkovej fólii vytvoria kompaktný izolačný systém. Všetky druhy povrchovo upravených skruží sa dodávajú s presahom hliníkovej fólie upravenom obojstrannou lepiacou páskou. Na potrubia, kde nie je potrebná povrchová úprava tepelnej izolácie, možno použiť skruže bez hliníkovej fólie.

Ak je priemer izolovaného zariadenia väčší, je vhodné použiť niektorú z rohoží. Rohože sa vyrábajú v objemových hmotnostiach 80 a 100 kg/m³, s rozličnou povrchovou úpravou ako vlnitá lepenka, NGR – nízkogramážna rohož, reco tkanina alebo šesťhranné pletivo z pozinkovaného drôtu. Na izolované zariadenia sa rohože kotvia pomocou tŕňov, ktoré sú k zariadeniu priskrutkované, privarené alebo nalepené. Izolácia sa na tŕň napichne a následne sa ukotví samosvornou podložkou. Ďalší spôsob aplikácie je lepenie, v takomto prípade sa však nesmie na izoláciu klásť požiadavka požiarnej odolnosti, pretože väčšina lepidiel znižuje požiarnu odolnosť izolovaného systému.

Ak použijeme čadičové izolačné materiály v exteriéri, je potrebné chrániť ich pred poveternostnými podmienkami. Najčastejšie sa izolácia chráni oplechovaním s použitím pozinkovaného alebo povrchovo inak upraveného plechu.

Ďalší výrobok na báze čadičových vláken je lamelový skružovateľný pás. Tento izolačný materiál je vyrobený z lamiel (lamela sa vyrába rezaním pásu izolačného materiálu na požadovanú hrúbku a jeho následného preklopenia – takto sa dosahuje kolmá orientácia vláken) na báze čadičovej vlny, ktoré sa lepia na hliníkovú vystuženú fóliu. Takýto druh izolácie sa používa na zariadenia a potrubia kruhového prierezu, kde sú zvýšené požiadavky na estetické vlastnosti izolácie a celkovo zaizolovaného zariadenia. Jednotlivé pásy sa na potrubie kotvia pomocou navarovacích, samorezných alebo samolepiacich tŕňov, prípadne nalepením. Pozdĺžne a priečne spoje jednotlivých pásov je potrebné dodatočne prelepiť samolepiacou, hliníkovou páskou, ktorá zabezpečí kompaktnosť celého systému. V prípade použitia tohto materiálu v systéme protipožiarnej izolácie vzduchotechnického a klimatického potrubia je nutné, aby sa dodržali zásady aplikácie a montáže izolácie, ktoré sú uvedené v špeciálnej dokumentácii k tomuto systému.

Pre rovinné plochy technických zariadení a potrubia štvorhranného prierezu sa používajú čadičové, izolačné materiály v tvare dosák. Tieto výrobky sa vyrábajú v šírke 500 mm a dĺžke 1 000 mm, v hrúbkach od 20 do 160 mm. Rozličná je aj objemová hmotnosť, ktorá určuje teplotu použitia jednotlivých produktov. Pre rôzne technické zariadenia a aplikácie sa technické dosky môžu povrchovo upravovať nakašírovaním rozličných materiálov na jednu alebo aj obe strany dosky. Dosky jednostranne povrchovo upravené hliníkovou vystuženou fóliou sa používajú na protipožiarnu izoláciu vzduchotechnických a klimatizačných potrubí, v tomto prípade štvorhranného prierezu. Na potrubie sa kotvia použitím navarovacích tŕňov a spoje jednotlivých dosák sú prelepené hliníkovou lepiacou páskou. Ďalším uplatnením týchto výrobkov sú akustické izolácie hlučných zariadení, eliminácia vibrácii, prípadne protipožiarna izolácia dverí.

Ďalšie izolačné materiály
Aj keď sa technické izolácie na báze čadičových vláken u nás používajú vo veľkej miere, sú konštrukcie alebo miesta, kde sa tieto izolačné materiály pre svoje vlastnosti nehodia. Ďalšími materiálmi, ktoré môžeme použiť na izoláciu technických zariadení, sú:

• elastomérová pena (izolácia na báze syntetického kaučuku) – používa sa hlavne na izoláciu vzduchotechniky, kúrenárskych rozvodov, sanity. Je vhodná na vonkajšie použitie, no je potrebné ju do troch dní povrchovo upraviť;
• penový polyetylén – najčastejšie sa používa na kúrenárske a zdravotnotechnické rozvody, kde teplota média nepresiahne +102 °C;
• izolačné puzdrá na báze PUR peny – izolácia sa používa na kúrenárske rozvody a rozvody teplej vody. Teplota použitia je od –40 °C do +120 °C;
• izolačné penové sklo (inak aj minerálna pena) – používa sa na izoláciu potrubí, kde je teplota média konštantná, ale aj tam, kde sa strieda studené a teplé médium.

Okrem týchto materiálov sa na našom trhu predáva ešte množstvo iných izolačných materiálov, ktoré sa vo väčšej alebo menšej miere odporúčajú ako technické izolácie. Akékoľvek izolačné práce technických zariadení a potrubných rozvodov je potrebné nechať na zaškolených odborníkov. Poradenstvo pri návrhu a výbere technických izolácií poskytuje každý výrobca izolačných materiálov.

Ing. Miroslav Zliechovec
Foto: Knauf Insulation

Autor je aplikačným technikom v spoločnosti Knauf Insulation, s. r. o., v Novej Bani.

Článok bol uverejnený v magazíne Správa budov.