Čo je to fúkaná minerálna izolácia

Fúkaná minerálna izolácia (odborne loose-fill mineral wool) sa vyrába roztavením horniny alebo recyklovaného skla,  ktoré sa následné rozfúkava do vláken, ktoré majú finálnu podobu akýchsi "chumáčov" s priemerom okolo 20 mm. Tieto vlákna môžu byť vo výrobe ošetrené hydrofóbnymi prípravkami alebo inými aditívami. Takto vytvorená minerálna izolácia sa využíva prevažne ako tepelné izolácia priestoru povaly, alebo dutín napríklad v stenách (medzera medzi dvomi murovanými stenami, alebo v drevených rámových konštrukciách).

Vlastnosti fúkanej minerálnej izolácie

Vďaka štruktúre fúkanej minerálnej izolácie ("chumáče“ minerálnych vláken), je možná jej inštalácia aj v ťažko dostupných miestach, kde by aplikácia minerálnej izolácie vo forme dosiek alebo rohoží bola veľmi komplikovaná. Jedna sa o tvarovo stály materiál, ktorý pri nezaťaženom stave dosahuje triedu dosadnutia vplyvom vlastnej tiaže ako S1. To znamená menej ako jedno percento z inštalovanej hrúbky tepelnej izolácie. Z toho vyplýva, že fúkaná izolácia na báze minerálnych vláken dokáže aj udržať svoj tvar, preto je možná jej aplikácia taktiež do vertikálnych rámových konštrukcií, ešte pred ich uzavretím z jednej strany. Tým, že je fúkaná izolácia súdržná, znižuje sa jej prašnosť nie len počas inštalácie, ale nepráši sa ani počas svojej životnosti po zabudovaní v konštrukcii.

 

Jej zloženie môže tvoriť až 80 % recyklovaného skla a navyše aj samotná izolácia je ľahko recyklovateľná. Vďaka tomu má nízku emisnú stopu a radí sa medzi materiály s vysokou udržateľnosťou.

©Paperplane-KI-Supafil-KankyoKaihatsu-Japan-11.jpg

Obr. 1 Ilustračný obrázok inštalovanej fúkanej minerálnej vlny (zdroj: Knauf Insulation)

Navyše, fúkaná minerálna izolácie dosahuje nízke hodnoty objemovej hmotnosti, približne od 15 do 35 kg/m³. To znamená, že pri hrúbke približne 300 mm je zaťaženie tepelnou izoláciou od 4,5 do 10 kg/m² (v závislosti od typu použitej fúkanej minerálnej izolácie). Vďaka tomu, je táto izolácia vhodná aj pri rekonštrukciách, kde jej priťaženie nehrá významnú úlohu pre statiku objektu

Rovnako ako bežne známa minerálna izolácia vo forme dosiek alebo rohoží, aj fúkaná izolácia z minerálnych vláken dosahuje rovnaké výhody. Tvorí ju vlákno, ktorého zdravotnú nezávadnosť potvrdzuje dobrovoľný systém testovania a vydávania certifikátov EUCEB alebo RAL, ktorý majú všetci výrobcovia združení v AVMI SK.


Fúkaná izolácia na báze minerálnych  vláken dosahuje nízke hodnoty faktora difúzneho odporu, ktorý sa pohybuje v rozmedzí od 1 až 3,5. To umožňuje budove ľahko "dýchať", čím sa pomáha udržiavať zdravá klíma v interiéri budovy a eliminuje sa pri správnom návrhu kondenzácia vlhkosti v konštrukcií.


Tento typ tepelnej izolácie dosahuje deklarované hodnoty súčiniteľa tepelnej vodivosti λ v rozmedzí od 0,033 do 0,045 W/(m.K). Radí sa tak medzi vysoko účinné tepelné izolanty. Navyše viaceré merania preukázali, že tepelnoizolačné vlastnosti výrobkov z minerálnej vlny sa v čase nemenia. Ich vláknitá štruktúra ostáva pri správnom zabudovaní stabilná a dutiny v izolácií obsahujú výlučne atmosférický vzduch.
Vzduch v dutinách izolácie plní funkciu tepelnej izolácie. Ak by došlo k nadmernému stlačeniu izolácie, viedlo by to samozrejme aj k zvýšeniu súčiniteľa tepelnej vodivosti. Preto je dôležité, aby fúkaná tepelná izolácia nebola dodatočne priťažená, ale voľne uložená, alebo prístrojovo nafúkaná v dutine konštrukcie.


Minerálne vlákno sa navyše radí medzi nehorľavé materiály s triedou reakcie na oheň A1. Je preto vhodné nie len ako hlavná tepelná izolácia do konštrukcie krovov, ale aj pre vyplňovanie dutín v priečkach pri drevostavbách v zmysle predpisov Slovenskej republiky.


Veľkou výhodou tohto materiálu je jej vysoký priemerný koeficient zvukovej pohltivosti αw, ktorý dosahuje hodnotu okolo 1,00 (pri aplikácií hrúbky 300 mm). Radí sa preto do kategórie akustickej pohltivosti A (L) (STN EN ISO 11654). Vďaka tomu jej aplikácia pomáha k útlmu rezonančných javov v dutine konštrukcie, čím pozitívne vplýva na zvyšovanie vzduchovej nepriezvučnosti striech alebo stien.

Aplikácia fúkanej minerálnej izolácie na báze minerálnych vláken

Základným dokumentom, ktorý sa zaoberá in-situ aplikáciou fúkanej izolácie na báze minerálnych vláken je eurokód STN EN 14064-2:2010. Táto norma špecifikuje požiadavky pre fúkanú minerálnu izoláciu aplikovanú v povalách, dutinách murovaných stien a rámových konštrukciách a opisuje vlastnosti výrobku, ktoré sú spojené so základnými požiadavkami smernice EÚ o stavebných výrobkoch.

Taktiež špecifikuje kontroly a testy, ktoré musia byť použité pre deklaráciu uskutočnenú inštalatérom produktu a pravidlá pre hodnotenie zhody. Inštalatér by mal pred samotou realizáciou zistiť vhodnosť aplikácie izolácie.

Podľa normy sa aplikácia fúkanej minerálnej izolácie riadi pravidlami a odporúčaniami výrobcu minerálnej izolácie. Najčastejším spôsobom aplikácie je prostredníctvom prevodovej tabuľky, to znamená, koľko vriec s deklarovanou hmotnosťou je potrebné aplikovať na plochu, pre dosiahnutie potrebných tepelnotechnických parametrov, pričom sa vychádza z hrúbky tepelnej izolácie po dosadnutí. Inštalácia fúkanej minerálnej izolácie je preto z hľadiska aplikácie veľmi jednoduchá a vytvára tým pádom malý priestor pre chyby počas aplikácie. Aplikáciu fúkanej minerálnej izolácie pritom môžu uskutočňovať len zaškolení pracovníci, ktorých školenie vykonáva spoločnosť, ktorá vyrába danú fúkanú izoláciu a spoločnosť, ktorá vyrába aplikačný stroj. Aplikačný stroj má totiž vplyv na rozvoľnenie (otvorenie) vláken z komprimovaného balenia na aplikačnú objemovú hmotnosť.

Fúkaná minerálna izolácia je navyše nereaktívny materiál, ktorý má svoju finálnu podobu už v originálnom balení od výrobcu. Nedochádza k žiadnemu „vyzreniu“ alebo reakcií pri alebo po inštalácií. Fúkaná minerálna izolácia nereaguje ani pri styku s inými materiálmi, preto je možná jej priama aplikácia aj na parotesné alebo paropriepustné vrstvy. 

Kontroly aplikácie fúkanej minerálnej izolácie

Aplikátor fúkanej minerálnej izolácie je povinný uskutočniť po inštalácií kontroly správnosti aplikácie.

 

V prípade vodorovných plôch, akými sú povaly, sa kontroluje správna hrúbka nafúkanej izolácie pomocou tzv. „Pin and plate“ metódy. Táto metóda podzostava z priehľadnej prítlačnej platne s rozmermi 200 × 200 mm s hmotnosťou od 75 do

88 g (vytvorí tlak 20 ± 1,5 Pa) a tyče s priemerom 3 mm (na jednom konci zabrúsenej do špica). Priehľadná platňa sa položí na povrch nafúkanej izolácie a cez otvor, ktorý je v jej strede sa vloží tyč kolmo na rovinu platne. Tyč sa vtlačí do izolácie kým nie je dosiahnutý pevný podklad. Takto sa premeria aspoň 10 pozícií na plochu 100 m² aplikovanej izolácie.

V prípade murovaných dvojstien sa kontrola realizuje vyvŕtaním otvoru do jednej zo stien vloží sa endoskop pre kontrolu vyplnenia. V prípade, že sa v dutine stien nachádzajú nevyplnené miesta, dofúka sa potrebné množstvo izolácie.


Pri rámových konštrukciách, alebo niektorých murovaných konštrukciách sa kontrola uskutočňuje pomocou testovacieho boxu. Box má minimálnu dĺžku 500 mm a šírku minimálnej vnútornej medzery 60 mm. Tento box by mal mať dve ventilačné diery priemeru cca 25 mm. Do testovacieho boxu sa nafúka inštalačný materiál s odporúčanými nataveniami výrobcu izolácie a výrobcu aplikačného stroja. Skontroluje sa zaplnenie boxu, ak sú v inštalovanej izolácii medzery, nastaví sa nastavenie prístroja na nové parametre a test sa opakuje. Ak sú nastavenia optimálne, zaznamená sa čas zaplnenia boxu a vypočíta sa rýchlosť prúdenia a zaplnenie boxu. S týmito nataveniami je možná následná aplikácia izolácie do uzavretej rámovej konštrukcie.

Obr. 2 Príklad kontrolného protokolu po inštalácií fúkanej minerálnej vlny.

Po inštalácií je inštalatér povinný dodať k realizácií kontrolný protokol o správnosti inštalácie. Typické kontrolné protokoly pre jednotlivé aplikácie, či už dutiny stien, alebo strešné konštrukcie sú súčasťou normy STN EN 14064-2:2010 (obr. 2).

Najčastejšie otázky o fúkanej minerálnej izolácii
  • Je pravda, že fúkaná izolácia časom sadá?

Fúkaná izolácia sa pri aplikácií prevzdušňuje. Po jej finálnej aplikácií následne vplyvom gravitácie a jej vlastnej tiaže musí dosť k rovnovážnemu stavu. To sa prejaví pri fúkanej minerálnej izolácií len miernym sadnutím, spravidla menej ako 1% z celkovej hrúbky vrstvy, čím sa radí do triedy sadnutia S1 (platí pre materiály dodávane členmi AVMI SK). Z toho vyplýva, že fúkaná minerálna izolácia je tvarovo stály materiál, bez významného dotvarovania. Avšak aj s týmto minimálnym dotvorením sa počíta pri samotnej aplikácií inštalatérom a navrhovaná hrúbka vrstvy je navýšená o úbytok spôsobený dosadnutím.

  • Koľko izolácie je potrebné nafúkať, aby boli dosiahnuté požadované tepelnotechnické vlastnosti?

Potrebná hrúbka fúkanej minerálnej izolácie samozrejme závisí od jej návrhovej hodnoty súčiniteľa tepelnej vodivosti. Na základe toho sa určí minimálna hrúbka aby boli dosiahnuté požadované hodnoty tepelného odporu konštrukcie. Takto navrhnutú hrúbku je následne potrebné navýšiť o hodnotu jej sadnutia. Ako bolo vyššie spomenuté, fúkaná izolácia, dodávaná výrobcami minerálnych izolácií, ktorí sú členmi AVMI, má triedu sadnutia S1 (1% z hrúbky izolácie). To znamená ak je navrhovaná hrúbka pre požadovaný tepelný odpor 300 mm, je potrebné navýšiť túto hrúbku o 3 mm, t. j. finálna hrúbka aplikácie by mala byť minimálne 303 mm.​ Avšak samotný spotrebiteľ sa nemusí trápiť touto otázkou, pretože potrebnú hrúbku so započítaním miery sadnutia rieši samotný aplikátor prostredníctvom kontrolného protokolu. Tento protokol je súčasťou adekvátnej inštalácie fúkanej izolácie.

  • Nedochádza k rozfúkavaniu a prášeniu fúkanej izolácie?

Fúkanú minerálnu izoláciu tvoria "chumáče" minerálnych vláken, ktoré sú schopné udržať si za určitých podmienok aj tvar (napríklad pri aplikácií do zvislej rámov konštrukcie zaklopenej počas inštalácie len z jednej strany. Preto jej prašnosť a rozfúkavanie nie je problémom, ak v konštrukcii neprúdi vo zvýšenej miere vzduch (nedochádza k prievanu). Avšak v prípade prevetrávaných povál (vetracie otvory v štítových stenách sedlovej strechy), kde je pravdepodobne stály pohyb vzduchu je potrebné vytváranie nábehov zo záklopu alebo paropriepustnej podstrešnej fólie. Ideálne je však celoplošné uzatvorenie fúkanej izolácie z jej otvorenej strany. Zabráni sa tým nie len prípadnému rozfúkaniu, ale aj prenikaniu vlhkosti pri imperfekciách strechy, alebo kondenzácií vlhkosti na vnútornej strane krytiny.

  • Je možné použitie fúkanej minerálnej izolácie aj pri rekonštrukcií?

Vzhľadom na nízku objemovú hmotnosť, jednoduchú inštaláciu a triedu reakcie na oheň A1 je aplikácia fúkanej minerálnej izolácie ideálna pri rekonštrukciách. Aplikácia fúkanej izolácie sa prejaví len miernym priťažením pôvodnej konštrukcie (od 4,5 do 10 kg/m²), nedochádza k zmene horľavosti konštrukcie a ani zmene odstupových vzdialeností pre riziko vzniku požiaru.

  • Aký je rozdiel medzi fúkanou minerálnou izoláciou a striekanou izoláciou na báze PUR?

Fúkaná izolácia sa dodáva ako finálny produkt vo vreciach a následne sa mechanicky (fúkaním) aplikuje do požadovanej konštrukcie. V prípade striekanej izolácie je potrebná pre zabudovanie chemická reakcia, ktorá prebieha priamo na stavenisku, a je ovplyvnená ako atmosférickými vplyvmi tak aj samotným realizátorom striekanej izolácie. Finálny produkt tak nemusí dosahovať požadované vlastnosti.​

Fúkaná minerálna izolácie navyše dosahuje triedu reakcie na oheň A1, čiže neovplyvňuje konštrukcie z hľadiska požiaru v negatívnom slova zmysle. Striekaná izolácia na báze PUR dosahujú najvyššiu možnú triedu reakciu na oheň E, aj to len vďaka chemickým spomaľovačom horenia. Jej aplikáciou sa teda mení požiarne zaťaženie objektu. To je značné riziko hlavne pri rekonštrukciách. Ak sa mení požiarne zaťaženie objektu, dochádza aj k zmene odstupových vzdialeností, čo je následne potrebné posúdiť projektantom požiarnej ochrany. V prípade, že sa takéto posúdenie neuskutoční a nevyhodnotí ako vyhovujúce, jedná sa o porušenie vyhlášky o požiarnej bezpečnosti stavieb. Zvyšovanie odstupových vzdialeností je samozrejme neekonomické aj v prípade developerských projektov, pretože dochádza k neefektívnemu situovaniu objektov, ktoré musia byť vzájomne ďalej osadené. 

Navyše fúkaná minerálna izolácia zvyšuje hodnoty vzduchovej nepriezvučnosti strešnej konštrukcie. Vďaka svojim vlastnostiam, dokáže dobre utlmovať rezonančné javy v dutinách konštrukcií. V prípade striekanej izolácie sa vytvára akási membránová konštrukcia, ktorá je po okrajoch pevne uchytená na nosnú konštrukciu krovu, čím dochádza k zníženiu zvukovej izolácie.

  • Aký je rozdiel medzi fúkanou minerálnou izoláciou a izoláciou na báze celulózy?

Fúkaná celulóza, označovaná ako CFI (cellulose fibre insulation), sa najčastejšie vyrába recyklovaním starého papiera rozvláknením na celulózové vlákna. Je všeobecne známe, že vlhké lignocelulózové materiály môžu umožniť rast plesní. Navyše celulózové vlákna vykazujú vysokú mieru horľavosti. Preto sa do týchto materiálov pridávajú prísady, ktoré majú dvojitý účinok. Pôsobia proti škodcom, tvorbe húb, plesní a zvyšujú požiarnu odolnosť. Jedná sa o látky v podobe zmesi boraxu a kyseliny boritej v celkovom objeme približne 15-20%, pričom Borax (Boritan sodný alebo Boritá soľ) je biela prášková látka tvorená z kryštálov ľahko rozpustných vo vode, ktorá spôsobuje podráždenie očí a môže spôsobovať poruchy plodnosti, alebo aj poškodenie samotného plodu v tele matky. Kyselina boritá je taktiež kryštalická látka, ktorá je zaradená Európskou agentúrou pre chemické látky (ECHA) do zoznamu látok vzbudzujúcich mimoriadne obavy ako toxická látka pre reprodukciu.

Fúkaná minerálna izolácia je vyrábaná z čadičových alebo sklených vláken, ktoré spĺňajú dobrovoľnú certifikáciu zdravotnej nezávadnosti RAL alebo EUCEB (výrobky členov AVMI SK) a prirodzene odolávajú požiaru, netvoria sa v nich plesne ani huby a prípadná vlhkosť nespôsobuje hnilobný proces.

Navyše sadnutie fúkanej celulózy je približne 21% z celkovej hrúbky aplikovanej vrstvy. Pričom prvých 10% straty hrúbky sú spôsobené gravitáciou po inštalácií a približne 11% sú spôsobené cyklickým navlhnutím a vysychaním izolácie. To znamená, ak je pre požadovaný tepelný odpor potrebná hrúbka vrstvy 300 mm, minimálna hrúbka inštalovanej fúkanej celulózy je približne 360 mm. Fúkaná minerálna izolácia má triedu sadnutia S1 (menej ako 1% z celkovej hrúbky), je preto tvarovo stála.