Jak izolovat stavby v budoucnosti?

27. 7. 2020

Je veřejným tajemstvím, že bez klimatizace v létě nestačí tepelné izolace udržet v nových domech příjemnou teplotu a předcházet jejich přehřívání. V zimě pak, abychom překonali noční vlny chladu, musíme více vytápět i když denní slunce umožní topení vypnout. Chceme-li se zbavit teplotních vln a realizovat účinnou tepelnou izolaci domu, jsou vhodným řešením vícevrstvé reflexní tepelné izolace.

Reflexní izolace fungují i tam, kde běžné nestačí

Ve Velké Británii využili díry na trhu a začali vyrábět reflexní izolaci SuperFOIL. Dceřiná společnost THIRD SOLUTION s.r.o. se stala výhradním dovozcem pro ČR, Slovensko a Polsko. Vysvětlení, proč jsou reflexní tepelné izolace tak účinné, je jednoduché. Přímo totiž pracují s tepelným zářením (sáláním), které má, a to především “na svědomí” popsané letní a zimní intervence horka nebo chladu do interiéru domů.

Ukázka aplikace reflexní izolace SuperFOIL

A není jen náhodou, že kosmicky vyspělé země (USA, Rusko) pracují při navrhování tepelné ochrany domů s tepelnými odpory R a nikoliv s evropskými součiniteli U(t), do kterých lze dosadit jen teploty vzduchu. Důvod je zřejmý:

Sálavá architektura

V Americe a v Rusku musí projektant a architekt do výpočtů pozorně zakomponovat sálavé děje (zejména sluneční záření a mrazivé sálání oblohy), které ovlivňují povrchové teploty fasádních a střešních ploch, aby z nich pak odvodil tepelnou bilanci domu. Další proměnné, které architekt může volit, jsou barvy (povrchy) fasády a střešních ploch. Odrazivé „bílé" fasády a střechy nepřijímají z okolí sálavé teplo a zároveň teplo nevyzařují. Jinými slovy neumožňují větší sdílení sálavého tepla mezi domem a okolím. Dům s takovou fasádou a střechou je sálavě dobře izolován od svého okolí, což je jediný případ, kdy lze bezpečně nasadit evropskou teplovzdušnou stavební fyziku s U-čky a dosazovat jen teploty venkovního a vnitřního vzduchu.

Tepelná ochrana EU

Jenže Evropa nasazuje svůj “bílý” vzorec pro U i k popisu domů s šedou až černou fasádou i střechou . Ať už se tyto domy těší v EU jakékoliv oblibě, “bílý” vzorec je pro ně nevhodný. Běžné domy, včetně černých střech, a často i fasád, postrádají sálavou ochranu, což se projeví při jejich provozu. A i když takový dům dostojí spočítané úrovně tepelné ochrany (= téměř nulové spotřeby energie), je často teplotně nestabilní (zejména u tzv. lehkých domů) a v létě se nápadně přehřívá. To se ale v ČR toleruje: naše norma totiž žádné náklady na letní chlazení nezná a nevidí, a proto do větru uniká nemalé množství energie za zbytečné letní chlazení.

Tepelná ochrana USA a Ruska

Tyto země nikoho nenutí dosazovat teploty vzduchu do součinitelů U. Z kosmických programů totiž vědí, že kosmonauta před zmrznutím nejvíc chrání stříbrolesklý skafandr, který vyzařuje kosmonautovo teplo do vesmíru. Chrání ho i před Sluncem, když odráží horké sluneční záření, které dopadá na skafandr s intenzitou přes 1 300 W/m2. Černý skafandr je nemyslitelný. V obou zemích stavitelé samozřejmě staví i domy s barevnými fasádami a střechami. To ale vyžaduje odbornost a hlavně aplikaci reflexních tepelných izolací, které se při dobrém návrhu neprohřívají, nabízejí vysoký tepelný odpor a udrží vnitřní povrchy obvodových konstrukcí chladné. To vše samozřejmě při správném návrhu a použití těchto izolací.

Vhled do fungování reflexních izolací

Představme si dům, který je obalen běžnou tepelnou izolací tloušťky 200 mm se součinitelem tepelné vodivosti λ = 0,04 W/(mK) a tepelným odporem R = 5 m2 K/W. Pomyslným odstraněním této izolace vznikne na jejím místě vzduchová mezera, jejíž tepelný odpor je (podle normy) přibližně R= 0,2 m2K/W a součinitel tepelné vodivosti A= 1,03 W/(mK).

1. Když nyní přilepíme jednoduchou, tenkou reflexní fólii o emisivitě c = O, 1 na jeden z vnitřních povrchů mezery, vzroste její tepelný odpor na R = 1,94 m2K/W a součinitel tepelné vodivosti klesne na λ= 0,103 W/(mK)

2. Přilepením stejné reflexní fólie i na druhý z vnitřních povrchů mezery vzroste její tepelný odpor na R = 3,69 m2K/W a součinitel lambda klesne na λ = 0,0543 W/(mK). To jsou výpočty. Nad rámec a “vidění” oficiálních výpočtů zůstává, že reflexní povrch mezery přilehlý k interiéru zůstane chladný! Nebýt reflexí, ohřál by se na teplotu sluncem rozpálené venkovní plochy (až k 80 °C). Tímto materiálově nenáročným postupem (fólie skoro nic neváží) jsme se významně přiblížili původnímu součiniteli polystyrenové tepelné izolace v mezeře. A co by se stalo, pokud bychom přidali do mezery třetí a další reflexní fólie?

Vícevrstvé odrazivé izolace

Odpovědí je mnohovrstvá izolace SuperFOIL, ve které se střídají velmi tenké fólie s vysoce účinným termoreflexním pokovením, vzájemně oddělené flexibilními novým i nebo vatovými vrstvami. Jedna z jejích variant - SF19 - disponuje certifikátem BBA s hodnotou R pro zdi na úrovni 2,73 m2K/W To při stavební šířce 40 mm představuje λ na úrovni 0,015 W/(mK)! Vysvětlením je to, že tepelné záření se uvnitř jednotlivých vrstev rychle promíchává, takže v určitých místech je všude stejné, tzn. má stejnou teplotu. Vznikne tu teplotní plato, ve kterém nedochází k přestupu tepla vedením.

SuperFOIL SF40 se skládá ze 40 vrstev

Sortiment SuperFOIL

Jedná se o technologii vyvinutou společností NASA. Vyrobeno ve Velké Británii. SuperFOIL je navržen tak, aby byl prostup tepla sáláním prakticky nulový, což je dáno malou emisivitou (ε = 0,03) stříbrolesklých fólií. Nízká emisivita ale neznamená, že uvnitř SuperFOILu není tepelné záření; je ho tam právě tolik a v takovém spektrálním složení, které odpovídá plotě v daném místě. SuperFOIL je dodáván ve variantách SF19, SF19BB, SF40, SF40BB a SF60. Jednotlivé izolace se liší počtem vrstev, tím i tloušťkou a tepelným odporem R. Fólie označené BB mají i vrstvu paroprodyšné membrány, tzn. že propouští páru ven a dovnitř vlhkost nepustí.

Super FOIL SFUF je nejvhodnější pro izolaci podlah a zároveň má vynikající akustické vlastnosti. Super FOIL SFNC je nehořlavá vícevrstvá izolace. Jde o izolaci bez škodlivých volných vláken a dráždivých částic, její instalace je rychlá a snadná, bez nutnosti použití ochranného oděvu a ochranných dýchacích masek.