Tepelná izolace z pěnového skla FOAMGLAS® a její využití v plochých střechách.
ZDROJ ČLÁNKU: www.izolace.cz
Ing. Jan Vychytil, AZ FLEX, a.s. Praha
Tento příspěvek se zabývá tepelně izolačním pěnovým sklem FOAMGLAS® a
jeho správným použitím v kompaktní skladbě plochých střech. Především
jsou popsány různé varianty extrémně zatížených střech a to jak
mechanicky, tak např. vlhkostně.
FOAMGLAS® je tepelně izolační materiál na bázi pěnového skla,
který se svými vlastnostmi výrazně odlišuje od ostatních tepelných
izolací. Svojí tepelnou vodivostí (l= 0,038
až 0,048 W/mK dle typu) se řadí mezi kvalitní tepelné izolace, unikátní
jsou však jeho doplňkové vlastnosti. FOAMGLAS® je současně:
- zcela parotěsný m ® Ą, je neprodyšný pro všechny plyny včetně vodní páry
- zcela nenasákavý – pěnové sklo jako jediná tepelná izolace nenavlhá ani vlivem difúze a kondenzace vodní páry
- zcela nehořlavý – třída A dle ČSN 73 0823, nevyvíjí kouř ani toxické spaliny
- extrémně únosný – pevnost v tlaku mezi 0,7 až 1,6 MPa zcela bez stlačení!
- velmi odolný – odolává všem biologickým škůdcům i většině chemikálií
- efektivní – vlastnosti materiálu FOAMGLAS® se nemění v čase a jeho životnost přesahuje 50 let.
Pěnové sklo FOAMGLAS® je vyráběno v několika různých typech, které se
vzájemně odlišují svojí objemovou hmotností (velikostí buněk a sílou
jejich stěn), tepelnou vodivostí a pevností:
| Typ materiálu |
Objemová hmotnost [km.m-3] |
Tepelná vodivost [W/mK] |
Pevnost v tlaku [MPa] |
Modul pružnosti [MPa] |
Součinitel difúze m |
Vyráběno v tloušťkách[mm] |
| FOAMGLAS® T4 |
120 |
0,040 |
0,7 |
800 |
® Ą |
30-160 |
| FOAMGLAS® S3 |
135 |
0,044 |
0,9 |
1200 |
® Ą |
40-140 |
| FOAMGLAS® F |
165 |
0,048 |
1,2 |
1500 |
® Ą |
40-120 |
Pro náročné aplikace (tepelné izolace nosných stěn, izolace
základů nádrží) jsou k dispozici speciální typy pěnového skla FOAMGLAS®
s pevností až 1,6 MPa (160 tun/m2)!
Vzhledem k výrazným odlišnostem od všech tepelných izolací je
pěnové sklo používáno ve speciálních konstrukčních systémech jak ve
střechách, tak i v ostatních stavebních konstrukcích. Dále bude popsán
konstrukční systém pro použití pěnového skla FOAMGLAS® v plochých (v
některých případech však i v šikmých nebo strmých) střechách – tzv. jednoplášťová kompaktní skladba a její základní modifikace pro jednotlivé typy střech.
Kompaktní střešní skladba z pěnového skla FOAMGLAS®
Aby bylo možné plně využít výše uvedené zajímavé vlastnosti pěnového
skla, je nutné tento materiál použít v tzv. jednoplášťovém kompaktním
střešním systému. Jedná se o jednoplášťovou střechu, která neobsahuje
žádnou membránovou parotěsnou zábranu, neboť vrstva pěnového skla je
sama dostatečně parotěsná.
Velmi důležité je dodržení důsledné kompaktnosti celé skladby,
které je docíleno vzájemným slepením všech vrstev horkým asfaltem.
Pěnové sklo je celoplošně lepeno na podklad (v případě zatížených střech
většinou betonový) do lože horkého asfaltu, spáry mezi jednotlivými
deskami FOAMGLAS® jsou zalepeny asfaltem a hydroizolační vrstva je
celoplošně nalepena nebo navařena na asfaltem zatřený horní povrch
pěnového skla:

Takto provedená kompaktní skladba umožňuje plné využití vlastností
pěnového skla - především pevnosti v tlaku, pevnosti v tahu,
parotěsnosti a vodotěsnosti. Pěnové sklo je v kompaktní skladbě chráněno
celoplošně navařenou hydroizolací proti námraze vody na svém
povrchu. Pro docílení dokonalé kompaktnosti se před navařováním
hydroizolace provádí na horním povrchu pěnového skla FOAMGLAS® zátěr
horkým asfaltem. Vzhledem k tomu, že povrchová námraza je jedním z mála
faktorů, které mohou pěnové sklo poškodit, není vhodné používat na
pěnové sklo hydroizolaci volně loženou nebo mechanicky kotvenou. V žádném případě nesmí být pěnové sklo použito v systému obrácené (inverzní) střechy!
Modifikace kompaktní skladby
Kompaktní skladba z pěnového skla FOAMGLAS® je velmi často využívána
jako základ pro složitější konstrukce, především pro užitkové střešní
skladby. Mezi ty patří především terasy, střechy pojížděné vozidly všech
skupin zatížení, heliporty a střešní zahrady. I při vysokém statickém
zatížení zůstává kompaktní skladba z pěnového skla plně funkční (jak po
stránce tepelného odporu tak i neprostupnosti pro vodní páru) a
dlouhodobé spolehlivá.
Terasy a pojížděné střechy.
Běžný provoz na terase nepředstavuje pro kompaktní skladbu s izolací
FOAMGLAS® žádné výrazné zatížení. V případě frekventovaného provozu je
nutné vytvořit pochozí ochrannou vrstvu nad hydroizolací (dlažbu a pod),
samotná kompaktní skladba je však bez problémů pochozí pro údržbu a to i
v případě, že konstrukce střechy je tvořena trapézovým plechem (např.
VSŽ).
Velmi zajímavé je použití pěnového skla FOAMGLAS® v pojížděných
střechách a ve střešních parkovištích, kde umožňuje vytvoření konstrukcí
pro pojezd vozidel od 1,5 do 60 tun! Informativně lze varianty vozovek
volit podle zatížení následovně:
| Typ vozidel |
Minimální typ vozovky |
Typ izolace FOAMGLAS® |
| osobní |
dlažba na terčích |
FOAMGLAS® S3 nebo F |
| litý asfalt |
FOAMGLAS® S3 nebo F |
| železobetonová deska |
FOAMGLAS® T4 |
| dlažba na vrstvě litého asfaltu |
FOAMGLAS® S3 |
| dodávky |
železobetonová deska |
FOAMGLAS® T4 nebo S3 |
| dlažba na vrstvě litého asfaltu |
FOAMGLAS® S3 |
| malé nákladní |
železobetonová deska |
FOAMGLAS® S3 |
| dlažba na vrstvě litého asfaltu |
FOAMGLAS® S3 |
| těžké nákladní autobusy apod. |
železobetonová deska |
FOAMGLAS® S3 nebo F |
Pozn.: Pevnosti materiálu FOAMGLAS® - T4 = 0,7 MPa, S3 = 0,9 MPa,
F = 1,2 MPa se při statických výpočtech doporučují redukovat
bezpečnostním koeficientem 3,0.
Za pozornost stojí únosnost pěnového skla FOAMGLAS®, např.
v aplikaci dlažby na terčích, která je vhodná pro občasný pojezd
osobních automobilů. Srovnatelná skladba při volbě jiné tepelné izolace
je vhodná maximálně pro pochozí terasu (navíc za předpokladu, že váha
dlaždic není příliš vysoká), neboť terče by se do tepelné izolace
zatlačovaly.
Podstatný pro všechny typy zatížených střech je fakt, že
pěnové sklo FOAMGLAS® se při zatížení nijak nedeformuje, tím poskytuje
vrstvám vozovky dostatečnou stabilitu a ve srovnání s ostatními
tepelnými izolacemi umožňuje snížit dimenze roznášecích vrstev.
Střešní zahrady.
Ve střešních zahradách se spojuje několik různých zatížení působících
na tepelně-izolační vrstvu. Vedle zatížení vahou zeminy a dalších
vrstev skladby jsou tepelná izolace a hydroizolace trvale vystaveny
působení vlhkosti zeminy, riziku výskytu biologických škůdců a poškození
prorůstajícími kořeny. Kompaktní skladba s izolací FOAMGLAS® má proti
těmto agresivním vlivům velmi vysokou odolnost. Navíc se u střešních
zahrad velmi pozitivně projevuje vysoká bezpečnost kompaktní skladby
proti zatékání a šíření vlhkosti a možnost přesného diagnostikování
místa poruchy a její snadná opravitelnost.
Poruchy užitných střešních plášťů.
Možnosti použití kompaktní skladby ve vlhkých provozech.
Zde jsou sumarizovány některé chyby, ke kterým dochází při návrhu a
realizaci užitných střešních plášťů (především pojížděné střechy).
Následují tabulky pro orientační stanovení tloušťky pěnového skla
FOAMGLAS® ve střechách nad vlhkými provozy (bazénové haly, papírny
apod.).
Pojezdné ploché střechy:
Pojezd vozidel představuje jedno z největších statických i
dynamických zatížení ploché střechy. S větším zatížením se můžeme setkat
už jen výjimečně u speciálních konstrukcí, např. střešních heliportů
nebo střech pojížděných kolejovými vozidly.
Pro střechy pojížděné vozidly připadají v úvahu dvě základní střešní skladby:
- Obrácená (inverzní) skladba s tepelnou izolací z extrudovaného polystyrénu (XPS)
- Jednoplášťová kompaktní skladba s tepelnou izolací z pěnového
skla které jsou dále doplněny provozní skladbou (separací, roznášecí
vrstvou,vozovkou).
1. Na inverzní skladbě jsou používány nejčastěji tyto vozovky:
- Rozdilatovaná monolitická betonová vozovka
- Zámková dlažba v násypu na roznášecí betonové desce
- Zámková dlažba bez betonové roznášecí desky
2. Na kompaktní skladbě lze v závislosti na velikosti zatížení použít tyto vozovky:
- Rozdilatovaná monolitická betonová vozovka
- Zámková dlažba v násypu na roznášecí betonové desce
- Zámková dlažba v násypu na roznášecí vrstvě z litého asfaltu
- Zámková dlažba bez betonové roznášecí desky uložená v písku stabilizovaném cementem
- Dlažba na terčích
Vzhledem k výrazně vyšší tuhosti, nestlačitelnosti a pevnosti
kompaktní skladby je stejné provozní souvrství provedené na kompaktní
skladbě výrazně únosnější, než na skladbě inverzní.
Pojížděná plochá střecha s vozovkou ze zámkové dlažby.
Tento typ vozovky (zejména ve spojení s nedostatečně tuhým podložím
- tj. pružným souvrstvím inverzní skladby nebo při absenci roznášecí
vrstvy) je častým zdrojem poruch. Jedná se především o poruchy
provozního souvrství, které následně může způsobit poškození
tepelně-izolační a hydroizolační vrstvy. Je nutné zvážit následující:
- Samotná vrstva zámkové dlažby neroznáší zatížení od kol vozidel (na rozdíl od betonové desky)
- Pokud není podloží pod vrstvou zámkové dlažby zcela tuhé,
dochází působením horizontálních sil k příčení a vzájemnému posunu
jednotlivých dlaždic.
- Sypká vrstva pod dlažbou zvyšuje riziko usazování nečistot a růstu vegetace
U zámkové dlažby na pojížděných střechách proto doporučujeme dodržovat tyto zásady:
- Vždy navrhovat roznášecí vrstvu (u inverzní skladby betonovou desku;
u kompaktní skladby betonovou desku, vrstvu litého asfaltu nebo vrstvu
písku stabilizovaného cementem – dle zatížení).
- U větších ploch vytvořit konstrukci zabraňující posunu dlaždic (např. rastr obrácených ocelových T profilů).
Maximální přípustné relativní vhlkosti vnitřního vzduchu dané
teploty pro různé tloušťky izolace FOAMGLAS T4 při venkovní teplotě -10oC (%RH)
Teplota vnitřního vzduchu |
Toušťka izolace FOAMGLAS® T4 |
50 mm |
60 mm |
70 mm |
80 mm |
90 mm |
100 mm |
110 mm |
120 mm |
130 mm |
140 mm |
150 mm |
| |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
| 11°C |
88 |
90 |
91 |
92 |
93 |
93 |
94 |
94 |
95 |
95 |
95 |
| 13°C |
87 |
89 |
90 |
91 |
92 |
93 |
93 |
94 |
94 |
95 |
95 |
| 15°C |
86 |
88 |
90 |
91 |
92 |
92 |
93 |
93 |
94 |
94 |
95 |
| 17°C |
86 |
88 |
89 |
90 |
91 |
92 |
92 |
93 |
93 |
94 |
94 |
| 19°C |
85 |
87 |
89 |
90 |
91 |
91 |
92 |
93 |
93 |
94 |
94 |
| 21°C |
84 |
86 |
88 |
89 |
90 |
91 |
92 |
92 |
93 |
93 |
94 |
| 23°C |
84 |
86 |
88 |
89 |
90 |
91 |
91 |
92 |
93 |
93 |
93 |
| 25°C |
83 |
85 |
87 |
88 |
89 |
90 |
91 |
92 |
92 |
93 |
93 |
| 27°C |
82 |
85 |
87 |
88 |
89 |
90 |
91 |
91 |
92 |
92 |
93 |
Minimální tloušťka izolace FOAMGLAS T4 (mm) při venkovní teplotě -20oC pro zajištění teploty rosného bodu uvnitř izolace FOAMGLAS
RH (%) vnitřního vzduchu |
Teplota vnitřního vzduchu |
| 20°C |
25°C |
30°C |
35°C |
40°C |
45°C |
50°C |
| 40% |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
| 50% |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
| 60% |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
| 70% |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
| 80% |
50 |
60 |
60 |
70 |
70 |
70 |
80 |
| 85% |
70 |
80 |
90 |
90 |
100 |
100 |
100 |
| 90% |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
160 |
Minimální tloušťka izolace FOAMGLAS T4 (mm) při venkovní teplotě -25oC pro zajištění teploty rosného bodu uvnitř izolace FOAMGLAS
RH (%) vnitřního vzduchu |
Teplota vnitřního vzduchu |
| 20°C |
25°C |
30°C |
35°C |
40°C |
45°C |
50°C |
| 40% |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
| 50% |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
| 60% |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
| 70% |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
| 80% |
60 |
60 |
70 |
70 |
80 |
80 |
80 |
| 85% |
80 |
90 |
90 |
100 |
100 |
110 |
110 |
| 90% |
130 |
140 |
150 |
160 |
160 |
170 |
170 |