Izolace potrubí studené vody v budovách – 2. část

Potrubí vedoucí studenou vodu patří mezi typ potrubí, u kterého se význam tepelné izolace v praxi velmi často podceňuje. Kromě rizika povrchové izolace, provlhnutí nevhodného typu izolace hrozí i nežádoucí oteplování studené vody s následným možným výskytem bakterií. Článek rozebírá uvedené typy problémů a věnuje se detailnímu popisu jednotlivých typů tepelných izolací, které se na tyto rozvody používají.

Recenzent: Vít Koverdynský

Tepelněizolační materiály

Jako tepelná izolace potrubí studené vody se v současné době nejvíce používá pěnový polyetylen (PE), syntetický kaučuk, případně pak minerální vlna. Všechny uvedené materiály se vyrábí v různém provedení.

Tepelněizolační materiály se vyznačují malou objemovou hmotností, nízkou tepelnou vodivostí, jsou pružné, flexibilní. Nenasákavé (pěnový PE a kaučuk)mají uzavřenou buněčnou strukturu, což znamená, že nepřijímají vlhkost, která značně snižuje tepelněizolační vlastnosti materiálů. Nasákavé materiály (minerální vlna a plsť)mají pro vlhkost otevřenou pórovou strukturu. Mohou být opatřeny hliníkovou fólií nebo oplechovány.

Izolace pěnovým polyetylenem

Izolace z pěnového PE sice má uzavřenou pórovou strukturu (faktor difuzního odporu µ » 2200), ale jako termoplast se těžko lepí. Spoj není vulkanizovaný a po určité době dojde k porušení parotěsného spoje. Spolehlivé slepení není prakticky možné. Další nevýhodou je, že se PE časem podélně smrští asi o 2 %, což způsobuje potrhání izolace či slepeného spoje. Dlouhodobou parotěsnost izolačního systému není možné zaručit. Pokud byl pěnový PE spojen pouze sponkami jako běžný topenářský rozvod, tak pak se kondenzace na chladném povrhu potrubí objeví v podstatě okamžitě (výjimkou jsou plastové rozvody vedené v „mírných podmínkách“, kde riziko povrchové kondenzace v podstatě nenastává a izolace tak jen zpomaluje oteplování studené vody).

Běžně se pro izolaci potrubí studené vody v obytných domech, administrativních a dalších budovách používají termoizolační trubice z pěnového PE. Je to ekologická, zdravotně nezávadná izolace, známá pod obchodními názvy Tubex, Izofom, Tubolit, Mirelon apod. Tato „návleková trubice“ se vyrábí v nelaminovaném provedení s podélným nářezem. Sériově se vyrábí trubice v délce 2 m. Tloušťka stěny je 6, 9, 13, 20, 25 mm, vnitřní průměr 6 až 134 mm, barva šedočerná.

Jeden z našich výrobců trubic z pěnového PE uvádí u svých výrobků údaje o součiniteli tepelné vodivosti, viz tab. 4. Z tabulky je zřejmé, že součinitel tepelné vodivosti je různý v závislosti na teplotě a v malé míře také na průměru potrubí.

Izolace se vyrábí buď bez povrchové úpravy, nebo s povrchovou úpravou, například polymerovou, LDPE, HDPE fólií, pokovené nebo s hliníkovou fólií. Materiál se snadno zpracovává, lepí a je recyklovatelný.

Izolace syntetickým kaučukem

Pro tepelnou izolaci trubek se po­užívá napěněný syntetický kaučuk. V normách se uvádí jako pružná elastomerní pěna (flexible elastomeric foam, FEF). Izolace je tvořena velkým množstvím drobných navzájem oddělených vzduchových komůrek.

Tepelněizolační materiály na bázi syntetického kaučuku slouží k izolaci potrubí studené vody, a také pro chladicí a klimatizační techniku. Kaučuk je bezprašný, bezvláknitý materiál a proto je vhodný pro použití do míst, kde je zvýšený požadavek na hygienu prostředí. Kaučuky nejsou UV odolné a potřebují oplechování nebo pravidelně obnovované nátěry. Pouze speciální typy EPDM kaučuků mají zvýšenou UV odolnost oproti standardním typům.

Izolační trubice z kaučuku se vyrábí o vnitřním průměru 6 až 160 mm s tloušťkou stěny 6 až 32 mm.

Syntetický kaučuk je hořlavý, s reakcí na oheň B nebo C. Teplotní rozsah odolnosti izolace je od –40 °C do +110 °C. Vyrábí se nejčastěji v černé barvě (v nabídce jsou ale i speciální typy kaučuků v jiných barvách – modré, zelené).

Izolace kamennou vlnou

Kamenná vlna je materiál, který nemá uzavřenou buněčnou strukturu, má otevřenou vláknitou strukturu. Proto musí být doplněna o parozábranu (hliníkový polep). Konec izolace a všechny spoje mezi úseky potrubí musí být přelepeny hliníkovou páskou. Jediný rozdíl mezi funkčním a nefunkčním systémem je 100% těsnost parozábrany po celou životnost izolace. Toto zajistit v praxi je kámen úrazu, protože hliníkové pásky se po letech obvykle mírně odlepují, a také vznikají ­poškození způsobené ostatními stavebními pracemi anebo potom při provozu a/nebo údržbě. Proto se použití tohoto materiálu musí pečlivě zvážit, riziko následného provlhnutí izolace je příliš vysoké, a tento materiál se používá spíše v prostorech s nízkou relativní ­vlhkostí.

Vnitřní rozměr izolačního pouzdra odpovídá normovým průměrům potrubí od 25 mm do 273 mm. Výrobci dodávají na objednávku i větší izolační pouzdra. Tloušťka izolace může být od 20 do 100 mm.

Vzhledem k tomu, že parotěsnost izolace z minerální vlny po celou dobu životnosti je v podstatě ne­reálné spolehlivě zajistit, je vhodnější použít izolaci s kapilárně vodivou tkaninou popsanou dále.

Izolace skelnou vlnou s kapilárně vodivou tkaninou

Izolační pouzdro je vyrobeno ze skelné vlny, z vnitřní strany doplněno o kapilárně vodivou (hydrofilní) tkaninu a z vnější strany je opatřeno hliníkovým polepem. Zkondenzovaná vodní pára je z povrchu potrubí absorbována tkaninou, která prochází drážkou a vyčnívá na vnější povrch izolace. Se vzrůstajícím množstvím absorbované vody se zaplní meziprostor tkaniny a kapilární vedení způsobí pohyb kondenzátu směrem k sušším oblastem tkaniny. Kapilární vedení přemístí kondenzát drážkou na vnější povrch izolace, odkud se může odpařit do okolního vzduchu [8].

Podélné spoje se přelepují systémovou perforovanou hliníkovou páskou pro dokonalé uzavření pouzdra a pro vytvoření funkčního a estetického zakrytí kapilárně vodivé tkaniny.

Mezi další výhody této izolace patří konstantní tepelná vodivost v průběhu životnosti. Izolaci je možné, jako jediný typ ze všech, aplikovat přímo na potrubí v provozu (tkanina přebytečnou vlhkost odvede do okolního vzduchu). Spoje jednotlivých izolačních pouzder není třeba lepit lepidlem. Izolaci je možné s výhodou použít pro rozvody studené vody, rozvody chlazení i duální rozvody. Velkou výhodou oproti ostatním typům chladových izolací je nehořlavost (reakce na oheň A2_L-s1, d0).

Izolace plstěným pásem

Je to jeden z nejstarších tepelně­izolačních materiálů. Znají jej velmi dobře starší instalatéři a izolatéři, protože ve své době to byl pro tyto účely jediný dostupný izolant. V současné době je tento materiál dávno technicky překonaný. Nevýhodou je nežádoucí oteplování studené vody v případě rozsáhlejších rozvodů (např. v bytových domech).

Materiál tvoří 100% vlna zpracovaná do pásu o šířce 70 mm. Výrobci garantují vhodnost použití při teplotě od 0 °C do +80 °C. Tloušťka pásů je 5, 8 a 10 mm a délka pásu 10 metrů. Při izolaci se překládá pás přes sebe tak, že v každém místě po celé délce izolované trubky jsou dvě vrstvy pásu na sobě. Pás se na konci stáhne tenkým vázacím drátem, aby nedošlo k jeho uvolnění z trubky a rozvinutí.

Plsť je materiál, který má otevřenou pórovou strukturu. Pokud by byl na potrubí volně vedeném, pak by mohl navlhnout. Nebezpečí pak spočívá v tom, že by neplnil svou tepelně izolační funkci a navíc je to vhodný materiál pro přebývání různých malých brouků nebo drobného hmyzu. Používá se spíše jako náhradní materiál, a to hlavně do stěn, kde mnohdy nebývá dostatečný prostor instalovat standardní tloušťku izolace.

Technické informace o výrobcích pro tepelné izolace potrubí

Izolační materiály dodávané pro tepelnou izolaci potrubí mají od výrobců v technických údajích uvedeny většinou následující informace:

• technický list (rozměry, základní vlastnosti, informace o požární bezpečnosti – zatřídění do reakce na oheň dle ČSN EN 13501-1);
• prohlášení o vlastnostech (Decla­ration of Performance), které znamená, že výrobek splňuje požadavky příslušných výrobkových norem;
• bezpečnostní list (na základě Evropského nařízení o che­mických látkách č. 1907/2006 (­REACH), jsou některé typy izolací vyjmuty ze seznamu potenciálně nebezpečných materiálů, proto mít bezpečností list nemusejí – např. minerální vlna).

Chyby při izolování

Vyskytují se stejně jako jiné chyby při instalacích potrubních rozvodů nebo zařízení na potrubní síti. Mezi nejčastější patří:

Volba nedostatečné tloušťky izolace

Projektant navrhující materiál a tloušťku izolace musí mít k dispozici výchozí okrajové podmínky (teplotu okolního vzduchu, relativní vlhkost a teplotu média), případně informaci o riziku sníženého přestupu tepla (nebezpečí vytvoření zóny s nulovým prouděním vzduchu v rozích místnosti nebo pod podhledem). Podle nich by měl navrhnout správnou tloušťku izolace u konkrétního druhu materiálu.

Izolace se špatnou izolační schopností

Špatná izolační schopnost se musí dohánět navýšením tloušťky izolace.Nejdůležitější vlastností je výrobcem deklarovaná hodnota součinitele tepelné vodivosti, která je závislá na teplotě a v malé míře u některých výrobků i na průměru potrubí. Při návrhu izolace se musí vzít v úvahu všechny vlivy.

Špatný průměr izolace

Menší průměr izolační trubice způsobí její roztržení a vytvoření mezery po celé délce potrubí.

Pokud má izolační trubice, vzhledem k izolovanému potrubí, příliš velký průměr, vznikne po celé délce mezera mezi trubkou a vnitřní stěnou izolace. Jestliže tam bude trochu vůle a izolace bude po obvodu slepena, tak to bude plnit svůj účel dobře. Komplikací je však fakt, že lepení příliš velkého pouzdra na menším průměru potrubí se nebude dělat dobře.

Chybí část izolace

Obr. 9 slouží jako výstraha budoucím izolatérským generacím.

Poškození vrchní (ochranné) části izolace

Hliníková fólie na izolaci z minerální vlny musí na rozvodech studené vody plnit funkci parozábrany. V případě jejího porušení může vodní pára vlivem rozdílu parciálních tlaků volně pronikat k potrubí, kde zkondenzuje, bude se akumulovat a volně odkapávat. Akumulace vlhkosti v izolaci způsobí zhoršení tepelně izolačních vlastností a riziko posunu rosného bodu z izolace na její vnější povrch.

Závěr

Účelem tepelné izolace je vždy potlačení intenzity tepelného toku. Izolace potrubí studené vody mají za účel hlavně zamezení kondenzace na vnějším povrchu potrubí. Výběr vhodného izolačního materiálu je dán různými požadavky. Mezi nejdůležitější patří použitelnost v praktických provozních podmínkách. Při projektování jsou hodnoceny zejména technické vlastnosti jednotlivých materiálů. Všechna potrubní vedení, včetně závěsů potrubí a dalších doplňků, musí být izolována tak, aby byly splněny jak funkční tak i bezpečnostní požadavky. Tím se myslí chování při požáru, ekologická nezávadnost a zdravotní nezávadnost materiálu.

Zájemcům o podrobnější informace, týkající se izolací potrubí studené vody nebo izolací pro chladicí rozvody, doporučuji nastudovat články uvedené níže v literatuře [8], [10].

Literatura (2. část)

[8] KOVERDYNSKÝ, Vít: Tepelná izolace rozvodů chladu vedených v chráněných únikových cestách. Vytápění větrání instalace, 2020, č. 1.
[9]Vyhláška č. 460/2005 Sb., kterou se mění vyhláška č. 231/2004 Sb., kterou se stanoví podrobný obsah bezpečnostního listu k nebezpečné chemické látce a chemickému přípravku. In Sbírka zákonů České republiky ročník 2005, 28. listopadu 2005, částka 161.
[10] KOVERDYNSKÝ, Vít: Srovnání tepelných izolací pro chladicí rozvody. Topenářství instalace, 2008, č. 3.

---

Cold water pipe insulation in a building

Cold water pipes are among the types of piping for which the importance of thermal insulation is very often underestimated in practice. In addition to the risk of surface insulation, wetting of the unsuitable type of insulation, there is also a risk of unwanted warming of cold water with the subsequent possible occurrence of bacteria. The article discusses these types of problems and deals with a detailed description of individual types of thermal insulation that are used for these distributions.

Keywords: cold water distribution, thermal insulation, condensation