Výskumný ústav posudzoval starnutie minerálnej izolácie, výsledky boli prekvapivé

S narastajúcim dopytom po vyššej životnosti stavebných výrobkov a tiež vďaka plánovanému posudzovaniu životného cyklu budov rastie tlak odbornej technickej verejnosti i trhu na posúdenie dlhodobých vlastností stavebných materiálov v reálnych podmienkach stavieb. Ako sa menia pod vplyvom času vlastnosti minerálnych izolácií?

Bežná literatúra obvykle popisuje správanie zle inštalovaných izolácií. Posúdenie zmien vlastností pri izoláciách, ktoré sú správne inštalované, však dnes chýba. Európske združenie výrobcov minerálnych izolácií Eurima sa preto zameralo na tento prípad a do prieskumu vybralo budovy, na ktorých je minerálna izolácia aplikovaná viac ako 20 rokov.

Minerálna vlna má na Slovensku tradíciu

Ako izolačný materiál sa minerálna vlna v stavebníctve používa už viac ako 70 rokov. Minerálne izolácie majú u nás vďaka vyspelému sklárskemu priemyslu dlhoročnú tradíciu. Výroba prvého čadičového vlákna bola spustená už v roku 1954 v bývalom Československu, a to v závode Nová Baňa. Výrobcovia svoje produkty neustále inovujú, aby boli využiteľné v čo najširšom spektre odvetví a je teda logické, že za niekoľko desaťročí dosiahli minerálne izolácie výrazné zlepšenia, ktoré sa prejavili nielen na ich tepelnoizolačných vlastnostiach. Aj z tohto dôvodu sa stále častejšie začína hovoriť o tom, ako tieto materiály starnú, presnejšie - ako sa vplyv času prejavuje na stálosti ich vlastností.

Aktuálne postupy posudzovania degradácie materiálov

Degradácia materiálov by sa mala premietnuť do výpočtu návrhovej hodnoty súčiniteľa tepelnej vodivosti lambda, čiže do hodnoty, ktorá zohľadňuje zabudovanie materiálu. Bohužiaľ, v súčasnosti využívané slovenské metodiky podľa STN 73 0540-3 nezohľadňujú degradáciu materiálu, ako je napríklad starnutie alebo degradácia vplyvom prúdenia vzduchu v materiáli či sálanie. Európske postupy (predovšetkým STN EN ISO 10 456) vplyv starnutia materiálov začínajú čiastočne zohľadňovať, ale v praxi sa ešte tieto postupy neuplatňujú.

Starnutie minerálnych izolácií

Výrobková norma STN EN 13 162 uvádza, že súčiniteľ tepelnej vodivosti výrobkov z minerálnej vlny sa časom nemení. Predmetom prieskumu, ktorý previedlo európske združenie Eurima, bolo tento predpoklad overiť.

Vplyv vlhkosti

Mýtus, ktorý je často spájaný s minerálnou vláknitou izoláciou, tvrdí, že pri zvýšenej vlhkosti výrazne klesá jej izolačná schopnosť. Treba poznamenať, že zabudovanie materiálu, a teda vplyv bežných vonkajších podmienok, je zohľadnený v úprave (zhoršení) deklarovaného súčiniteľa tepelnej vodivosti λd. Upravené (návrhové hodnoty) súčiniteľa tepelnej vodivosti λu je možné stanoviť rôznymi postupmi. Najčastejšie sa aplikuje pravidlo zhoršenie deklarované hodnôt súčiniteľa tepelnej vodivosti minerálnej izolácie o 10 až 15 %, čo u väčšiny výrobkov nezodpovedá skutočnosti, ako je možné posúdiť v nasledujúcej tabuľke.

Tabuľka: Tepelná vodivosť dlhodobo zabudovaných minerálnych izolácií, výskum Eurima

Projekt EURIMA

Európske združenie výrobcov minerálnej izolácie Eurima dokončilo celoeurópsky projekt, ktorý sa zaoberá starnutím minerálnej izolácie zabudovanej pred viac ako dvadsiatimi rokmi v rôznych budovách a aplikáciách.

Nezávislé posúdenie starších stavieb

Združenie Eurima spolupracovalo s uznávaným mníchovským výskumným ústavom Forschungs institut für Wärmeschutz e. V. (FiW), ktorý previedol nezávislé posúdenia miesta a podmienok, v ktorých sa stavby nachádzajú, stavebných konštrukcií, technického prevedenia inštalovanej minerálnej izolácie. Z vybraných stavieb boli odobrané presne definované vzorky, ktoré boli riadne zabalené tak, aby bolo možné správne posúdiť zabudovanú vlhkosť v izolácii. To všetko prebehlo pod dohľadom FiW, ktorý bol zároveň poverený prehliadkou miesta stavby a prípravou dokumentácie. Vzorky boli prevezené do Mníchova. Bez odkladu boli vykonané merania tak, aby sa predišlo nežiaducim zmenám minerálnej izolácie. Výskumný ústav FiW sa zameral predovšetkým na posúdenie tepelnoizolačných vlastností, ďalej hodnotil vlhkosť materiálov a ich mechanickú odolnosť.

Zhrnutie výsledkov prieskumu

V projekte boli hodnotené vzorky zo siedmych rôznych budov z niekoľkých miest v Európe: Neuburgu, Ludwigshafenu a Germersheimu (Nemecko), Roskilde a Gentofte (Dánsko), Bernu (Švýcarsko) a Alytusu (Litva). Štyri vzorky boli odobrané z fasádnych plášťov, tri vzorky zo strešných konštrukcií. Minerálna izolácia bola zabudovaná na vybraných stavbách po dobu 20 až 55 rokov. Namerané hodnoty súčiniteľa tepelnej vodivosti sa pohybovali medzi 0,032 W/(m.K) a 0,038 W/(m.K). Tieto hodnoty boli následne porovnané s pôvodnými deklarovanými hodnotami. Z výsledkov vyplynulo, že súčiniteľ tepelnej vodivosti minerálnej izolácie je v reálnych podmienkach na stavbe dlhodobo lepší, ako uvádzali deklarované hodnoty. Mechanické vlastnosti minerálnych izolácií pre ploché strechy tiež dosiahli dobré výsledky. Na odobraných vzorkách nedošlo k porušeniu ich mechanickej odolnosti a stability. Ďalej bol hodnotený obsah vlhkosti v minerálnej izolácii. Bolo dokázané, že objem vlhkosti sa pohybuje hlboko pod hranicou 1,0 % objemovej hmotnosti.

Minerálne izolácie odolávajú času

Výsledky ukázali, že minerálna izolácia má očakávanú vysokú pevnosť v tlaku a je úplne funkčná v konštrukcii, ktorá nevykazuje nedostatky súvisiace s inštaláciou izolácie. Niektoré posudzované parametre, ako napríklad tepelná vodivosť, dosiahli dokonca lepšie hodnoty, ako boli pôvodne deklarované. Bolo preukázané, že vlastnosti minerálnej izolácie sa v dôsledku starnutia nezhoršujú. Aj po viac ako 50 rokoch má minerálna izolácia očakávané vlastnosti, pokiaľ je jej inštalácia prevedená v súlade s pokynmi výrobcu.