Izolácia z dreva a celulózy

Pred takmer 90 rokmi využil staviteľ menom Thomas Jefferson pri výstavbe domu v USA pravdepodobne prvýkrát prírodný izolačný materiál – celulózu – polysacharid, ktorý je súčasťou mnohých podporných štruktúr rastlín. V rastlinách je celulóza hlavnou zložkou bunkových stien a dodáva im mechanickú pevnosť a odolnosť. V súčasnosti sa celulózová izolácia vyrába recyklovaním novinového papiera. Jefferson však použil najdostupnejší materiál – drevo. Izolácia bola vyrobená z lyka a kôry uzavretej v papierovom obale. Do dnešných dní môžeme túto izoláciu nájsť v niektorých historických objektoch na severovýchode USA.

U nás sa ako zásypy dutých stropov používali plevy zmiešané s vápnom. S nástupom nových izolačných materiálov (minerálna a kamenná vlna) sa rozvíjal aj papierenský priemysel, ktorý priniesol tepelnoizolačné i akustické dosky na báze papiera. Izolačné dosky z celulózy, najmä v porovnaní so skleným vláknom, však vo svojej pôvodnej forme prestali byť čoskoro efektívne, a tak bola celulóza zatlačená do úzadia. Zmena v pohľade na celulózovú izoláciu nastala začiatkom 70. rokov s nástupom energetickej krízy. Energetická panika a volanie po úsporách boli také veľké, že záujem o minerálnu a kamennú vlnu sa nedal uspokojiť. Preto sa začali hľadať nové možnosti a predovšetkým nové materiály, takže sa opäť dostala k slovu celulóza.

Tepelná izolácia z celulózy

160213

Tepelná izolácia z celulózy je izolácia vo forme jemných vločiek vyrobených z triedeného novinového papiera, ktorá sa nafúkava do pripravenej konštrukcie. Vláknitá izolácia funguje na princípe mikropriestorov vyplnených vzduchom, ktorý je uzavretý medzi vláknami. Ich tepelnoizolačná kvalita závisí od jemného rozvláknenia papiera s čo najväčším počtom čo najmenších priestorov a vláken, ktoré nesmú mať príliš vysokú tepelnú vodivosť a musia byť dostatočne dlhé. Tieto vlastnosti vlákna sa dosahujú špeciálnou technológiou turbínového rozvláknenia, ktoré je k vláknam veľmi šetrné a v maximálne možnej miere zachováva ich pôvodnú dĺžku.

Výhodou tejto jemnej štruktúry je menšie hĺbkové prevetranie izolácie pri odvetrávaných konštrukciách, čím sa zachovajú izolačné schopnosti v celej hrúbke konštrukcie. Medzi ďalšie výhody tepelnej izolácie patrí aj veľký fázový posun pri prechode tepla. V princípe to znamená, že letná horúčava obedného slnka sa pri izolácii z celulózy do podkrovného priestoru dostane až po necelých piatich hodinách, keď dosiahla na vonkajšej strane strechy najvyššiu teplotu.

Ako sa celulóza montuje

Celulózová tepelná izolácia sa do stavebných konštrukcií fúka pomocou aplikačného zariadenia, v ktorom sa balený materiál vo vreciach rozvlákni a zmieša so vzduchom. Štandardné zariadenie pracuje prostredníctvom dopravných hadíc do vzdialenosti asi 40 až 45 m a výšky siedmeho poschodia. Dopravu materiálu obstaráva vzduch.

V novej výstavbe pri aplikácii do drevostavieb možno postupovať dvoma spôsobmi:

• Plniť materiál do konštrukcií priamo na stavbe, čo prináša z hľadiska spotreby materiálu úsporu, pretože sa dá množstvo dopravenej celulózy prispôsobiť konštrukcii a jej sklonu. Navyše možno izolovať aj drobné detaily vzniknuté pri montáži.
• Plniť prefabrikované konštrukcie priamo pri ich výrobe v továrni. Pri tomto spôsobe je však potrebné použiť vyššiu objemovú hmotnosť celulózy, aby nedošlo v priebehu transportu k sadnutiu a vzniku tepelných mostov. Výhodu továrenskej práce tak mierne znižuje nevýhoda vyššej spotreby a nutnosti vysokej technologickej disciplíny.

Na vodorovné plochy sa aplikuje materiál s čo najnižšou objemovou hmotnosťou. To znamená, že na každý m3 izolácie sa spotrebuje 30 až 40 kg izolačnej celulózovej vlny. Normované sadnutie pre tento prípad je maximálne 15 % (pri minerálnych vláknitých izoláciách je to 20 %). Skutočné sadnutie po niekoľkých rokoch je asi 10 %. V praxi to znamená, že ak chcete mať trvale zaizolovanú konštrukciu vrstvou s hrúbkou 20 cm, mala by vám aplikačná firma nafúkať vrstvu s hrúbkou asi 22 až 23 cm.

Pri uzatvorených stropoch sa môže stať, že sa izolácia počas aplikácie dotýka horného záklopu. Po určitom čase sa však vrstva o niečo zníži a vzduchová medzera sa obnoví. Predpokladom je práve aplikácia čo najnižšej objemovej hmotnosti. Pri šikmých plochách, napríklad pri zateplení krovu, sa musí množstvo materiálu na 1 m³ zvýšiť asi na 40 až 60 kg. Táto objemová hmotnosť sa zvyšuje podľa sklonu konštrukcie. Aby sa zabránilo akémukoľvek zosadnutiu používa sa najnižšia hmotnosť pri strechách s nízkym sklonom a najvyššia pri strmých strechách.

160223

Najnáročnejšie je vyplňovanie kolmých stien. Tu treba použiť na každý m³ tepelnej izolácie 55 až 65 kg celulózy. Pri historických objektoch sa montáž zvyčajne vykonáva do stropných alebo na stropné konštrukcie tak, aby sa zabezpečilo dokonalé vyplnenie izolovaného priestoru. Pri zateplení klenieb alebo obvodových stien sa veľmi osvedčila aj aplikácia mierne zvlhčeného materiálu, pretože vlhká izolácia v požadovanej hrúbke priľne ku konštrukcii a trvalo zostane v jednoliatej vrstve bez nebezpečenstva zosuvu. Izolácia navyše stále ostáva difúzne otvorená. Voda vyschne do 5 až 10 dní a z izolácie sa vytvorí presná doska kopírujúca akékoľvek výstupky a zaoblenia konštrukcie. Fúkaním papierovej zmesi do debnenia sa vytvára vrstva potrebnej hrúbky, čím sa vytvorí kompaktná tepelná izolácia bez škár a stykov.

Využitie nájde ako nenosná tepelná izolácia stien, priečok, stropov a striech. Vrstva vytvorená nasypaním papierovej zmesi je vhodná aj ako zvuková izolácia do podláh. Plniť sa dajú sadrokartónové priečky aj obvodové konštrukcie montovaných domov. Prednosťou je možnosť aplikácie jedným otvorom do úseku so šírkou 60 cm a výškou 3 m, čo v podstate predstavuje technologické predely či už v priečkach, alebo podporných konštrukciách montovaných stavieb. Plnenie sa robí pomocou hadice cez aplikačné otvory. Pri zafúkavaní stien to môže byť otvor s priemerom 8 cm alebo pri dutých stropoch, tzv. štukátoroch, otvor s rozmermi 20 × 25 cm. Bezprašný odvod dopravného vzduchu umožňujú špeciálne aplikačné koncovky X-Jet.

V

160214
J. Bárta

lastnosti tepelnej izolácie z celulózy

Základ papierových vločiek tvorí rozvláknená celulóza, ktorá je obohatená bóritými soľami. Tieto prísady ovplyvňujú vlastnosti hotového výrobku a zaisťujú jeho odolnosť proti ohňu, proti vzniku plesní, a vytvárajú prostredie, ktoré je pre hmyz a drobné hlodavce nepriaznivé. Celulóza nasypaná v konštrukcii je pre myši nepríjemná, nedokáže však obmedziť ich pohyb, pretože nie je k živému organizmu agresívna.

V praxi sa celulóza použila pri zatepľovaní množstva poľnohospodárskych objektov s veľkým výskytom hlodavcov (najmä menších druhov myší), kde následne došlo k výraznému obmedzeniu ich výskytu. Požiarnu odolnosť zaručujú látky ako kyselina boritá, borax pentahydrát alebo síran horečnatý. Ide o anorganické zlúčeniny, v ktorých kryštalickej štruktúre sú aj molekuly vody. Tieto látky menia vplyvom teploty svoju štruktúru, čím sa zbavujú práve molekúl vody. Voda sa pri teplotách nad 120 °C začne uvoľňovať a chladí tak izolačnú vrstvu.

Pri dlhodobejšom pôsobení priameho plameňa sa vplyvom postupného obhorievania vytvára sklovitá vrstvička, ktorá postup ohňa ďalej spomaľuje. Preukázalo sa, že materiál je do teploty 105 °C úplne stabilný a jeho štruktúra sa nemení. Neodporúča sa jeho použitie pri izolovaní povrchov, ktoré túto teplotu prekračujú, pretože hrozia chemické zmeny prísad, takže by z dlhodobého hľadiska nemusela ochrana proti ohňu dosahovať pôvodné parametre. Tepelná izolácia z celulózy je schopná prijímať a vydávať vlhkosť, preto dokáže vytvoriť príjemnú vnútornú klímu. Dôležitou podmienkou kvalitnej izolácie z recyklovaného novinového papiera je platný certifikát a odborná montáž školenými majstrami.

Celulóza a voda

Na problém vlhkosti, respektíve vody v izolačnej vrstve treba pozerať z rôznych strán. Bežným javom je absorbovanie vodných pár a vlhkosti izolačným materiálom zo vzdušnej vlhkosti okolitého prostredia. Rovnovážna vlhkosť celulózy je asi 10 %. Pri tejto vlhkosti prebieha väčšia časť skúšobných meraní tepelnej vodivosti, takže sa dá označiť ako neškodlivá, respektíve, jednoducho povedané, je úplne normálna. Vzhľadom k prírodnej podstate celulózy je snaha zbavovať sa prebytočnej vlhkosti veľmi intenzívna, takže aj po miernom navlhnutí sa veľmi rýchlo vracia k optimálnych vlastnostiam.

Vodné pary, ktoré prechádzajú izolačnou vrstvou a kondenzujú na vodu, treba považovať za problém. Táto voda môže kondenzovať priamo v izolácii alebo na konštrukcii nad izoláciou a následne kvapkať do izolácie. Voda znehodnocuje tepelnoizolačné vlastnosti a s jej zvyšujúcim sa obsahom sa výrazne zhoršuje funkcia izolácie. Tomuto javu treba zabrániť ešte v projekčnej fáze pomocou pomerne zložitých výpočtov stavebnej fyziky. Dôležité je vždy zabezpečiť návrh a montáž pomocou odbornej a skúsenej firmy, ktorá posúdi vaše požiadavky a odporučí najvhodnejšie riešenie potvrdené aj výpočtom.

Vodu, ktorá z rozličných dôvodov natečie do izolácie, treba riešiť s rozvahou. Pri malom natečení nemusí dôjsť k znehodnoteniu, ktoré by znamenalo výmenu izolácie. Pokiaľ je priestor dobre odvetraný, má celulózová izolácia prirodzenú schopnosť rýchlo vodu odpariť a vrátiť sa do pôvodného stavu.

160215

Tepelná izolácia z korku

Korkový dub, ktorý rastie v pásme Stredozemného mora, má schopnosť regenerovať svoju kôru. Tento jav umožňuje jej lúpanie bez toho, aby sa strom poškodil. K prvému lúpaniu (virgin cork) dochádza pri dube, ktorý má aspoň 25 rokov a minimálny obvod 70 cm. Nasledujúce zbery korkovej kôry sú po ďalších 9 až 11 rokoch počas letných mesiacov. Až pri treťom zbere dosiahne kôra požadovanú kvalitu.

Korkový dub sa priemerne dožíva 180 rokov, čo znamená, že sa kôra môže olúpať minimálne 17-krát. Svetová produkcia kôry sa pohybuje okolo 320 000 ton ročne, z toho viac ako 50 % sa nazbiera v Portugalsku. Každá bunka obsahuje plyn podobný vzduchu, steny buniek tvorí celulóza, suberin a vosk, čo robí z korku veľmi dobrý izolant.

Tepelná izolácia z korku je 100-percentná prírodná izolácia, pretože sa vyrába z granulovaného korku (korkový šrot), ktorý sa ohrieva vodnou parou na teplotu 380 °C pokiaľ nenapučí a nezačne sa uvoľňovať živica (suberin). Táto živica jednotlivé granulky spojí do korkových blokov. Na výrobu tepelnej izolácie sa často používa aj regranulát, ktorý vznikol recykláciou korkovej izolácie.
Platne z korku sú vhodné do fasádnych zatepľovacích systémov. Používajú sa aj ako tepelná izolácia do ľahkých montovaných konštrukcií. Regranulát sa používa na izoláciu prístavieb, stropov, stien alebo ako výplňová izolácia dverí, pretože má veľmi dobré tepelné a zvukové izolačné schopnosti.

Článok vyšiel v publikácii Všetko o dreve v interiéri a exteriéri, JAGA GROUP 2008