Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V. 2
Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V. 2.24
Zateplování budov minerálními deskami Kapitola 18 Vláknité tepelně izolační materiály Bc. Leoš Pater
30. 10. 2013
1
Obsah ÚVOD – ANOTACE..................................................................................................................................... 1 1
VLÁKNITÉ TEPELNĚ IZOLAČNÍ MATERIÁLY .......................................................................................... 2
2
DOPORUČENÁ LITERATURA................................................................................................................ 5
3
POUŽITÁ LITERATURA A ZDROJE......................................................................................................... 6
4
SEZNAM OBRÁZKŮ ............................................................................................................................. 7
Úvod – anotace Výukový materiál se zabývá vláknitými tepelně izolačními materiály, jako je skelná a minerální vata, jejich vlastnostmi a výrobou. Výklad je doplněn kontrolními otázkami. Výukový materiál je určen žákům 3. ročníku vzdělávacího oboru 33-67-H/01 „Zedník“ a zájemcům o získání profesní kvalifikaci „Zhotovitel zateplovacích systémů“ 36-022-H. Výukový materiál pokrývá nejdůležitější obsahovou část odborných předmětů „Technologie“ a „Odborný výcvik“.
1
1
Vláknité tepelně izolační materiály
Vzduch uzavřený mezi jemnými vlákny izoluje podobně jako vzduch uzavřený v bublinkách pěnových materiálů. Zásadní rozdíl je ale v tom, že vláknité materiály jsou mnohem lépe prostupné pro vzduch a vodní páru (mají nízký difúzní odpor). Jejich výhodou jsou velmi dobré tepelně i zvukově izolační vlastnosti, odolnost vůči vysokým teplotám (až +300°C) a malá tepelná roztažnost, která snižuje riziko vzniku trhlin vlivem teplotních změn. Další jejich výhodou je poměrně nízká hmotnost, nehořlavost, dobrá tvarovatelnost, odolnost vůči hmyzu a hlodavcům a široká oblast použití – také zateplování stropů a podlah. Mezi nevýhody tohoto izolačního materiálů můžeme zařadit vysokou nasákavost (nevhodné do míst s vysokou vlhkostí, při styku s vodou totiž úplně ztrácejí veškeré tepelně technické parametry, což klade vysoké nároky na kvalitu provedení.), náročnost na kvalitu provedení a vyšší cena. Mezi vláknité materiály patří skleněná a minerální vlákna, ze kterých se vyrábí skelné a minerální vata.
1.1
Skelná vata
Vyrábí se rozvlákněním směsi křemičitého písku, vápence a řady přísad, které příznivě ovlivňují průběh tavení a výsledné vlastnosti materiálů. Jemná skleněná vlákna jsou zplstěna, spojena vhodným pojivem na bázi polymerních pryskyřic a přidávají se i látky zvyšující hydrofobnost povrchu. Skleněná vlákna jsou chemicky neutrální, neuvolňují do prostoru při aplikaci žádné škodliviny, jsou plně odolná plísním a mikroorganismům a jsou velmi odolná stárnutí. Jsou dále inertní vůči chemickému namáhání, jsou nenasákavá. Výhodou je také velká pružnost, teplotní odolnost. Tuhost výrobků závisí nejen na objemové hmotnosti, ale i na množství tužícího materiálu. Součinitel tepelné vodivosti tohoto materiál dosahuje hodnoty λ = 0,030 – 0,038 W/(m. K), dobře pohlcuje také zvuk. Nevýhodou je, že při manipulaci se malé procento vláken láme a malé kousky vláken působí dráždivě na pokožku, oči a dýchací cesty. Doporučuje se proto pracovat v rukavicích a používat respirátor. Skelná vata se dodává v rolích, které po rozvinutí expandují na větší tloušťku, nebo ve formě desek. Desky ze skelné vaty se používají pro izolace vnějších stěn pod obklady do roštů (provětrávaná fasáda) nebo jako izolace sendvičového zdiva, vhodné také jako izolace šikmé střechy a stropů, podhledů (např. Isover MULTIMAX 30) Pásy a role tepelné izolace vyrobené ze skelné plsti se používají na tepelnou izolaci šikmé střechy a stropů (např. Isover UNIROL PROFI, Isover DOMO aj.). Obchodní značky: Isover, Ursa aj.
2
Obrázek 1. Příklady použití skelné vaty
1.2 Minerální vata Jde o podobný materiál jako skelná vata. Základní surovinou pro její výrobu jsou horniny typu čedič, dolomit, v případě nutnosti vysokopecní struska, která se používá jako přísada. Pro spojení vláken se používá fenol – formaldehydové pryskyřice s přísady pro hydrofobizaci a vazbu mikroskopického prachu. Základní suroviny jsou taveny za pomoci koksu v kupolové peci, po dosažení požadované teploty je láva vedena chlazeným žlábkem na rozvlákňovací kotouče, kde se pomocí odstředivé síly a proudu vzduchu vytvářejí vlákna, která jsou ve vznosu obalena pojivem. Takto vytvořená vlákna jsou usazena pomocí podtlaku na část obvodu otáčejícího se bubnu, ze kterého jsou pomocí pásových dopravníků odvedena mezi dva paralelní svislé dopravníky, které kývavým pohybem ukládají takto vytvořené koberce na stavitelný dopravník. Stavitelný ukládací dopravník má takovou rychlost, aby se na něm postupně uložila potřebná vrstva koberce z minerální vlny. Současně je celý cyklus kontrolován vážením na průběžné váze. Koberec je po té rozdílnou rychlostí a tlakem zplstěn pro dosažení větší soudržnosti. Ve vytvrzovací komoře za působení tepla se pryskyřice obalující vlákna vytvrdí, čímž výsledný produkt dosáhne požadovaných vlastnosti. V řezací stanici se vzniklý pás izolace podélně rozdělí na pruhy a následně příčně na desky požadovaných rozměrů. Desky se rovnají do stohů předem dané výšky.
Obrázek 2. Příklad výroby minerální vaty
3
Vlastnosti výrobků z minerální vaty jsou podobné jako u skelné vaty. Minerální vata má však lepší odolnost proti vysokým teplotám než skelná vata. Skelná vata je naopak pružnější a lehčí. Minerální vata se dodává v rolích, pásech, rohožích, volně ložená v pytlích nebo ve formě desek, na rozdíl od skelné vaty se mohou vyrábět i poměrně tuhé desky. Desky mohou být povrchově upraveny polepem hliníkovou folií nebo skelnou netkanou textilií. Tepelné izolace z minerální vaty má velké využití v zateplování různých konstrukcí celého objektu. Je vhodný také na zateplování stropů nad nejvyšším podlažím, podlah nad nevytápěnými místnostmi, průmyslových podlah aj. Dobře pohlcuje také zvuk, takže ji lze použít i jako protihluková a kročejová izolace. Obchodní značky: Roockwool, Orsil, Isover, Knauf aj.
Obrázek 3 Příklady izolačních výrobků z minerální vaty
Kontrolní otázky: 1. Jaká je tepelná odolnost minerálních materiálů? …………………………………………………………………………………………... …………………………………………………………………………………………... 2. Co snižuje únik tepla z místnosti? ………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………..
4
2
Doporučená literatura 1. Mgr. Radan, Nachmilner, Ing. Vladimíra Pavlicová. ZHOTOVITEL ZATEPLOVACÍCH SYSTÉMŮ, Praha: CZB, 2006. 2. Jiří Šála, Milan Machatka. ZATEPLOVÁNÍ V PRAXI, Grada Publishing a.s, Praha: 2002. ISBN 80-247-0224-X. 3. Doc. Ing. Milan Vlček, CSc., Ing. Petr Beneš, CSc. ZATEPLOVÁNÍ STAVEB, CERM Brno: 2000. ISBN 80-7204-164-9. 4. Jiří Šála. ZATEPLOVÁNÍ BUDOV, Grada Publishing, spol. s. r. o., Praha: 2000. ISBN 80-7169-833-4. 5. Doc. Ing. Milan Vlček, CSc., Ing. Petr Beneš, CSc. PORUCHY A REKONSTRUKCE STAVEB II, Brno: Era group, spol. s.r.o., 2005. ISBN 80-7366013-X. 6. Ladislav Linhard. ZATEPLOVÁNÍ BUDOV, Grada Publishing a.s, Praha: 2010. ISBN 978-80-247-3361-6. 7. Antonín Vaněk. STROJNÍ ZAŘÍZENÍ PRO STAVEBNÍ PRÁCE, Sobotáles, Praha: 1999. ISBN 8085920611. 8. Ing. František Tichý, Ing. Václav Mužík. ZATEPLOVÁNÍ BUDOV, SIA, Praha: ISBN 80-85380-37-4. 9. TZB info-zdroj internet
5
3
Použitá literatura a zdroje 1. Jiří Šála, Milan Machatka. ZATEPLOVÁNÍ V PRAXI, Grada Publishing a.s, Praha: 2002. ISBN 80-247-0224-X. 2. Doc. Ing. Milan Vlček, CSc., Ing. Petr Beneš, CSc. ZATEPLOVÁNÍ STAVEB, CERM Brno: 2000. ISBN 80-7204-164-9. 3. Jiří Šála. ZATEPLOVÁNÍ BUDOV, Grada Publishing, spol. s. r. o., Praha: 2000. ISBN 80-7169-833-4. 4. Doc. Ing. Milan Vlček, CSc., Ing. Petr Beneš, CSc. PORUCHY A REKONSTRUKCE STAVEB II, Brno: Era group, spol. s.r.o., 2005. ISBN 80-7366013-X. 5. Ing. František Tichý, Ing. Václav Mužík. ZATEPLOVÁNÍ BUDOV, SIA, Praha: ISBN 80-85380-37-4. 6. TZB info-zdroj internet
6
4
Seznam obrázků
OBRÁZEK 1. PŘÍKLADY POUŽITÍ SKELNÉ VATY...................................................................................................................... 3 OBRÁZEK 2. PŘÍKLAD VÝROBY MINERÁLNÍ VATY .................................................................................................................. 3 OBRÁZEK 3 PŘÍKLADY IZOLAČNÍCH VÝROBKŮ Z MINERÁLNÍ VATY ............................................................................................ 4
7
