představuje nárůst spotřeby energie) nebo aspoň intenzivním větráním, které je však díky vysoké teplotě letního vzduchu stejně málo účinné.

Než si popíšeme, jak tuto situaci správně vyřešit, pojďme si nejprve říci, proč běžné izolace tak špatně v letních vedrech fungují.
Při zateplení plochých střech se aplikuje hydroizolační folie přímo na tepelnou izolaci. Tu tvoří tvoří lehká hmota se spoustou nehybného vzduchu (minerální vlna nebo polystyren).

Na VEDENÍ tepla má nízká hustota izolace a přítomnost nehybného vzduchu velmi dobrý izolační účinek, ale už mnohem hůře účinkuje na SÁLÁNÍ.
Uvnitř běžných izolací totiž dochází k šíření tepla SÁLÁNÍM a to ve vnitřním vzduchovém prostoru od vlákna k vláknu (u vln) či od buňky k buňce i uvnitř ní (v polystyrenech). Vlákna i stěny buněk sálavé teplo vyzařují a současně i pohlcují, takže se izolace postupně sálavým teplem prohřívá.

A protože SÁLÁNÍ se šíří RYCHLOSTÍ SVĚTLA, tedy okamžitě celým volným prostorem, lze říci, že čím více materiál obsahuje vzduchu tím hůře sice teplo VEDE, ale o to lépe se v něm šíří SÁLÁNÍ.

A přesně z tohoto důvodu tloušťka 30cm běžných izolantů neizoluje 3x lépe než 10cm – na VEDENÍ tepla sice působí 3x lépe, ale na SÁLÁNÍ má větší tloušťka jen omezený účinek.

1. Hydroizolace,  
2. Tepelná izolace,
3. Stropní deska

Pokud bychom byli schopni nastavit sálavému teplu zrcadlo, které by ho odrazilo zpět, velmi výrazně bychom účinek běžné izolace zvýšili. Natolik výrazně, že by v létě došlo k poklesu teploty o několik stupňů.

Jak to ale udělat, aby to fungovalo správně?
Pokud střechu pouze natřeme nějakým reflexním nátěrem, funguje nátěr dobře jen po určitou dobu. Časem se vrstva zanese prachem nebo zešedne a dochází opět k výrazné absorpci slunečního tepla.

Aby tedy k zanesení vrstvy nedocházelo, je třeba vytvořit podmínky pro odraz sálavého tepla uvnitř konstrukce.
Víme, že podmínkou pro šíření tepla SÁLÁNÍM je vzduchová mezera s nehybným vzduchem.
Vytvoříme- li tedy pod běžnou izolací vzduchovou mezeru a na její dno napneme reflexní folii, můžeme si na první zamyšlení říct, že problém jsme vyřešili perfektně, protože takhle přece SÁLÁNÍ spolehlivě odrazíme a tím pádem nepronikne SÁLAVÉ teplo až do konstrukce.
Bohužel, tohle řešení však nebude vůbec fungovat. Spíše naopak. Pojďme si vysvětlit proč:

Běžnou izolací prochází SÁLÁNÍ oběma směry (tedy jak to primární ze Slunce, tak i to odražené od reflexní folie). Takže se celá vrstva izolace kompletně prohřeje, a na její spodní vrstvě bude stejná intenzita tepla jako nahoře v hydroizolaci.  

Ani vzduchová mezera nebude fungovat jako izolant, protože příliš velké teplo od horké izolace dokáže prohřát i vzduch v mezeře, takže izolační efekt celého souvrství bude prakticky nulový.

1. Hydroizolace,  
2. Tepelná izolace,
3. Roznášecí deska,
4. Distanční podložky,
5. Reflexní folie,
6. Stropní deska


Existuje však řešení, jak sálavé teplo z velké části zastavit.
Využijeme jiné vlastnosti reflexní folie - její velmi nízkou emisivitu.

Emisivita definuje schopnost povrchu sálat (=emitovat, =zářit) infračervené světlo. Nejlépe sálá absolutně černé těleso - jeho emisivita je 1, takže je schopno vysálat 100% svého tepla. Opakem jsou lesklé povrchy. Reflexní folie mají emisivitu okolo 0,05, nebo-li jsou schopny vysálat pouze 5% tepla – a přesně tuto jejich vlastnost nyní plně využijeme.
Nebudeme tedy sálavé teplo odrážet, ale zabráníme mu, se do mezery vysálat.
Potřebného výsledku docílíme tak, že umístíme reflexní folii NAD vzduchovou mezeru.

Jak se bude tato konstrukce v létě chovat?

Letní slunce rozehřeje hydroizolace a z ní prostoupí do tepelné izolace, kde se částečně se oslabí (jako v prvním případě).
Zbylou energií prohřeje desku a z ní přejde VEDENÍM do reflexní folie.
Pod reflexní folií se však už nachází vzduchová mezera (bez proudění vzduchu), takže VEDENÍ tepla zde bude velmi intenzivně zabrzděno (nehybný vzduch je pro vedení tepla vynikající izolant).
Jediné teplo, které se může nehybným vzduchem volně šířit, je to sálavé. Ale na to, aby se teplo do mezery mohlo vyzářit, musel by na teplé straně být povrch, který je schopen teplo vyzářit. Schopnost reflexní folie sálat teplo, je však velmi malá. Díky své emisivitě 0,05, vyzáří reflexní folie do mezery pod ní pouze 5% veškerého tepla!!

Folie však bude teplá, takže se od ní bude ohřívat i horní vrstva vzduchu v mezeře. Tento teplý vzduch se však bude držet v horní části mezery, takže vytvoří nehybnou teplou vrstvu, která také zabrání dalšímu prostupu tepla směrem dolů do interiéru.

1. Hydroizolace,
2. Tepelná izolace,
3. Deska,
4. Reflexní folie,
5. Distanční prvky,
6. Stropní deska

Mezeru však nevytvoříme bez distančních prvků – špalíků z tepelně nevodivého materiálu.
I když bude jejich tepelná vodivost velmi malá, teplo postupuje především jimi (teplo se šíří prostředím, které mu to nejlépe umožní a nehybný vzduch bude vždy lepší izolant než jakákoliv jiná hmota).
Distanční prvky budou tedy vytvářet slabé tepelné mosty. Pokud chceme vliv těchto mostů zredukovat na minimum, souvrství se vzduchovou mezerou a reflexní folií prostě zopakujeme.
Dvě vzduchové mezery nad sebou, ohraničené reflexní folií, budou mít už pořádný izolační efekt.

Pokud tedy zrealizujeme i druhou vzduchovou mezeru, nabízí se zásadní zlepšení (které je velmi levné a snadné), a který izolační efekt této konstrukce ještě několikrát znásobí - na spodek vzduchové mezery položíme naspod třetí reflexní folii, čímž vytvoříme mezeru, která bude ohraničená z obou stran reflexním povrchem.

Pojďme si vysvětlit, proč má toto zlepšení tak zásadní vliv na izolační efekt celé skladby.

Představme si místnost bez oken o rozměrech 3x3x3m. Pokud v jednom rohu rozsvítíme slabou žárovku (40W) budeme schopni si v její bezprostřední blízkosti číst knížku.
Ale v opačném rohu místnosti bude už téměř tma. S přibývající vzdáleností od zdroje totiž intenzita světla klesá (dokonce klesá kvadraticky – tedy se čtvercem vzdálenosti). Je to proto, že světlo je absorbováno stěnami i povrchy předmětů – a tmavými nejvíce.

A nyní si představme tutéž místnost, kde jsou všechny stěny tvořené zrcadly. I strop a podlaha. V takovéto místnosti se světlo nikam neztrácí a knížku je možné číst kdekoliv. I v protilehlém rohu.

A přesně takovou odrazovou komoru pro infračervené světlo vytvoříme tím, když oba kraje mezery opatříme reflexním povrchem. Zde se sálavé teplo (IR světlo) nepohlcuje stěnami, takže nedochází k jeho ztrátě absorpcí.

Ale to pořád není to hlavní, proč se izolační efekt znásobí. Mnohem důležitější je totiž jiný jev:

Rychlost IR světla je více jak 300.000krát rychlejší než VEDENÍ tepla, takže SÁLÁNÍM se molekuly vzduchu v odrazové komoře prohřejí podstatně dříve, než je dokáže jakkoliv ovlivnit VEDENÍ tepla od stěn.

A protože IR světlo zde působí ze všech stran a úplně stejným účinkem, ohřeje se většina molekul vzduchu v odrazové komoře vlivem sálání na ÚPLNĚ STEJNOU TEPLOTU.

Z fyziky víme, že přenos tepla VEDENÍM se děje pouze z teplejší molekuly na studenější. Takže nacházejí-li se vedle sebe molekuly, které mají stejnou teplotu, tok tepla se zastaví.

U malých odrazových komor (úzkých mezer) je však nutné, aby intenzita vstupujícího tepla dovnitř komory nebyla příliš velká. Pak by totiž docházelo k rychlému prohřátí mezery od jejích povrchů vedením a teplo by prostupovalo konstrukcí dále. Proto je důležité, využívat odrazovou komoru až poté, co první nápor tepla výrazně oslabíme.

(Poznámka: Princip malých odrazových komor využívá i rakouská izolace Lupotherm, která obsahuje dokonce 4 odrazové komory, poskládané přímo za sebou. I pro jejich funkci je však nutné, nejprve teplo oslabit pomocí první vzduchové mezery. Pak dosahuje účinek skladby s 3cm tlustým Lupothermem ekvivalentu v zimě ca. 35cm běžné izolace a až 50cm v létě).

Skladba, jak je popsaná výše, tedy dvě vzduchové mezery nad sebou přičemž ta spodní jako odrazová komora, bude perfektně fungovat v létě, protože teplo před vstupem do odrazové komory bude citelně oslabeno a zpomaleno v první mezeře.

Kdybychom ale umístili odrazovou komoru doprostřed (tedy přidali naspod ještě jednu - 3. a poslední – mezeru), pak bychom dokázali v zimě oslabit i teplo stoupající konstrukcí vzhůru a došlo by tak k výraznému posílení účinku této skladby i v zimním období.

Zkusme si popsat, jak by se konstrukce v zimě chovala:
- Teplo z interiéru projde vedením stropní deskou. Narazí na vzduchovou mezeru bez pohybu vzduchu, které je pro vedení tepla velkou překážkou - takže se začne šířit sáláním.
- Reflexní folie, umístěná přímo nad deskou, však sálavé teplo odráží zpět do stropní desky, která tohle odražené teplo opět pohlcuje.
- Postupně se tedy stropní deska v celé své tloušťce prohřeje, čímž se v ní zásadně sníží tepelný spád (rozdíl teplot mezi krajními povrchy).
- Pokud je hmotě malý tepelný spád, je malá i rychlost i intenzita vedení tepla z jedné strany hmoty na druhou. Teplo se tak tedy citelně oslabí už ve stropní desce.
- Časem (velmi pomalu) se vedením prohřeje i vzduchová mezera, ale i zde dochází k citelnému oslabení tepla.
- Zbylé teplo, které nyní vnikne do odrazové komory, bude už tak oslabené, že se bude šířit především sáláním a tím dojde ke shlukům molekul se stejnou teplotou.
- Co z tepla dokáže projít i touto komorou, narazí nahoře na další mezeru s reflexní folií.

Jenže montovat na střechu tři OSB desky na tři rošty, kdy je třeba každý rošt i vydrátkovat, napínat 4x reflexní folii, je pořádná piplačka na mnoho hodin. Navíc se spotřebuje i spousta materiálu, takže rentabilita tohoto řešení je ke zvážení. Jiná otázka je i parotěsnost/paropropustnost atd.

Mnohem snazší je montáž této skladby (popsáno je to se shora dolů, jak konstrukce leží na střeše):
- Hydroizolace
- OSB deska s reflexní folií vespod
- Laťový rošt (nahoře vydrátkovaný - tvořící horní distanční mezeru)
- Lupotherm 8 (obsahující 4 odrazové komory umístěné za sebou)
- Laťový rošt (otočený o 90° k tomu hornímu – tvořící spodní distanční mezeru)
- Původní stropní deska.

Lupotherm je zde aplikován se vzduchovými mezerami z obou stran, takže účinnost všech čtyř odrazových komor je stoprocentní.
Celková výška konstrukce je cca. 8cm, přičemž izolační účinek převýší v zimě 35cm vlny nebo polystyrenu a v létě bude s rezervou konkurovat i 50cm tloušťky těchto materiálů.

Související články:

Fenomén sálání... Aneb: co se ve škole nedozvíte... 1.díl

Fenomén sálání... Aneb: co se ve škole nedozvíte... 2.díl

Fenomén sálání... Aneb: co se ve škole nedozvíte... 4.díl

Fenomén sálání... Aneb: co se ve škole nedozvíte... 5.díl

Fenomén sálání... Aneb: co se ve škole nedozvíte... 6.díl

Fenomén sálání... Aneb: co se ve škole nedozvíte... 7.díl