Zateplit dům z vnější strany, nebo zevnitř?

Problém tepelných izolací v obvodových pláštích objektů (stěnách a zejména střechách) je v odborném tisku i literatuře velmi často probírán. Jedná se o poměrně složité téma, často s odlišnými názory. Na toto téma se konají i mnohé odborné semináře a konference, neboť vývoj stavebních materiálů jde rychle kupředu a některé názory se během doby mění. Abyste se v těchto otázkách dokázali trochu zorientovat, pokusím se vám tento problém objasnit co nejsrozumitelněji (a pokud možno i co nejstručněji).

Každou stavební konstrukci můžeme posuzovat z hlediska celé řady vlastností. Pro porovnání výhod a nevýhod zvolené konstrukce se v našem případě bude jednat o:

Tepelný odpor

Tepelný odpor materiálu je schopnost materiálu zadržet teplo. Je závislý na tloušťce materiálu a tepelné vodivosti. Značí se značkou R, která má rozměr m2K/W – tj. jak velká plocha je nutná k přenosu tepla o hodnotě 1 watt při rozdílu teploty 1 kelvin. Převrácenou hodnotou je tzv. součinitel prostupu tepla U (dříve k), který udává, kolik wattů tepla projde konstrukcí o ploše 1 m2 při rozdílu teplot 1 kelvin. Čím nižší je hodnota U, tím lepším tepelným izolantem je materiál. Například 1 cm minerální vlny zadrží stejné množství tepla jako 20 cm zeď z plných cihel nebo 35 cm silná zeď ze železobetonu.
Při přestupu tepla ze vzduchu do konstrukce vzniká také tepelný odpor, který se definuje jako odpor při přestupu tepla.
Celkový tepelný odpor konstrukce je součtem tepelných odporů jednotlivých vrstev a odporů při přestupu tepla.Z výše uvedeného vyplývá, že z hlediska tepelného odporu konstrukce je jedno, zda tepelnou izolaci umístíme na vnější či vnitřní stranu nebo doprostřed.

Difúzní odpor

Vzduch, který nás obklopuje, obsahuje vždy určité množství vodní páry. A protože i vzduch má nějakou váhu, působí na zemský povrch silou, kterou nazýváme atmosférický tlak. Tento tlak má nejvyšší hodnotu u hladiny moře asi 100 000 Pa, což je tolik, co 10 m vodního sloupce, neboli v dřívějších jednotkách 1 atmosféra. Celkový atmosférický tlak je součtem z částečných tlaků jednotlivých plynů, které tvoří vzduch. Částečný tlak vodní páry (odborně zvaný parciální) se pohybuje v závislosti na teplotě a relativní vlhkosti vzduchu v rozmezí 50 – 4000 Pa.
Množství vodní páry, které je schopen vzduch přijmout, je závislé na teplotě. Teplý vzduch pojme více páry než studený. V případě, že je vzduch již vodními parami nasycen, další vodní páry se začnou srážet a měnit se na vodu (tj. kondenzovat). Teplota, při které se pára začíná srážet, se nazývá rosný bod. Stupeň nasycení vzduchu vodní párou se nazývá relativní vlhkost vzduchu a udává se v procentech. Při stejné hodnotě relativní vlhkosti vzduchu a rozdílné teplotě je množství vody ve vzduchu odlišné. Máme-li uvnitř i venku relativní vlhkost např. 60 %, pak při teplotě 20 °C v místnosti a 10 °C venku máme uvnitř o 50 % více vlhkosti a vodní pára se snaží proniknout ven. V případě, že je venkovní vzduch již vodními parami natolik nasycen, že žádnou další páru nepojme, začíná pára kondenzovat. Kondenzace nastane prakticky tehdy, jestliže teplejší vzduch narazí na výrazně chladnější povrch. S tímto jevem se setkáváme v zimních měsících každé ráno u našeho automobilu, kdy je ranní vzduch již teplejší a zkondenzuje na vymrzlém skle či kapotě vozidla. Vlastnost materiálu propouštět vodní páru se nazývá difúzní odpor. Nejmenší odpor proti šíření vodní páry klade vzduch. Všechny ostatní materiály mají větší odpor vůči pronikání vodní páry. Poměr mezi difúzním odporem tloušťky nějakého materiálu a difúzním odporem vrstvy vzduchu o stejné tloušťce se nazývá faktor difúzního odporu a označuje se řeckým písmenem μ (mí). Je to bezrozměrná veličina. Čím tlustší je vrstva materiálu, kterou se snaží vodní pára proniknout, tím větší klade difúzní odpor. Těsnost materiálu se rovněž udává pojmem ekvivalentní difúzní tloušťka; značí se jako rd (podle německých norem jako sd) a vyjadřuje, jak tlustá by musela být vrstva vzduchu, aby kladla stejný difúzní odpor jako daný materiál.
Platí zde tedy vztah: rd = μ. D [m], kde d je tloušťka materiálu v metrech.
Některé materiály jsou pro vodní páru prakticky nepropustné: např. kovy, sklo, kaučuk či některé plasty. Mají tedy velmi vysokou hodnotu μ, resp. rd. Naopak beton, polystyren, minerální vata, dřevo, sádrokarton, PE folie, asfaltové lepenky atd. jsou propustné a za nějaký čas jimi vodní pára pronikne, a vyrovnají se tak tlaky na obou stranách materiálu. U vícevrstvých konstrukcí se ekvivalentní difúzní tloušťky jednotlivých materiálů sčítají. Je to stejné jako u tepelného odporu. Platí, že celková ekvivalentní difúzní tloušťka konstrukce je součtem ekvivalentních difúzních tlouštěk jednotlivých vrstev. Pro představu uvádím v tabulce na konci článku faktory difúzních odporů u nejčastěji používaných materiálů.
Z výše uvedených vlastností materiálů vyplývá, že vodní pára proniká každou obvodovou konstrukcí. V zimních měsících výhradně zevnitř ven. Pokud se rosný bod nachází uvnitř konstrukce, nastává zde kondenzace. Vodní pára pak pronikne do materiálu, zde zkondenzuje, a materiál, který se nacucá vodou, pak ztrácí svou tepelně izolační schopnost, neboť voda je, jak známo, výborný vodič tepla. Pokud je tepelná izolace umístěna na vnější straně, tak ke kondenzaci vodní páry většinou nedochází. Jestliže umístíme tepelný izolant na vnitřní stranu zdi, musíme zabránit průniku par do tepelné izolace vhodným materiálem, který má vysoký difúzní odpor. Těmto materiálům se říká parotěsná zábrana. Je jasné, že tato zábrana nesmí mít žádné otvory, trhliny či průrazy. Kondenzaci vodní páry v konstrukci můžeme připustit za těchto podmínek:

Cena materiálu a náročnost montáže

Z cenového a montážního hlediska je naopak umístění tepelné izolace zevnitř místnosti nepoměrně výhodnější. Tepelná izolace, nejčastěji v podobě minerální či skelná vaty, se umístí před povrch stávající stěny, opatří se parotěsnou fólií a s odvětrávací vzduchovou mezerou se před ní namontují sádrokartonové desky, palubky apod. Technologií, jak provést správně zateplení zevnitř, je samozřejmě celá řada. Předností je, že se dá dělat i v zimě, není třeba stavět lešení a materiál je celkově levnější.

Oproti tomu vnější zateplení znamená vždy provést celou novou fasádu (ať už omítku, či nějaký obklad). U kontaktních zateplovacích systémů musí být jako tepelný izolant použita kvalitní tuhá minerální vata nebo polystyren odolávající vlivu tepelných změn. Při instalaci odvětrávaných zateplovacích systémů musí být na fasádu namontována nosná konstrukce pro obkladové prvky. V každém případě se musí postavit lešení a práce se nedají dělat v zimě. Výhodou je ovšem kompletní zateplení celého domu, odstranění tepelných mostů a zateplení spár výplní otvorů. Při provedení vnější tepelné izolace z minerální vaty navíc celý dům zabalíme do protipožárního „kabátu“. Z ekonomického hlediska je cenová náročnost takovéto tepelně izolační úpravy podstatně vyšší.

Tabulka faktorů difúzních odporů u nejčastěji používaných materiálů