Izolace pro kanalizační potrubí: druhy, pravidla výběru a přehled technologie pokládky

Na provoz kanalizačních potrubí má vliv mnoho faktorů, včetně chladu. Aby systém mohl normálně fungovat i při velmi nízkých teplotách, je nutné správně vybrat izolaci pro kanalizační trubky a provést její montáž.

Tepelně izolační materiály jsou na trhu zastoupeny širokým sortimentem a rozhodnout se o koupi je někdy poměrně složité, souhlasíte? Pomůžeme Vám s řešením tohoto problému. V článku je představen přehled různých druhů izolací, popsány jejich vlastnosti, specifika montáže a použití.

Pravidla výběru izolace

Na stavebním trhu je obrovský výběr izolačních materiálů, ale ne všechny lze použít jako izolaci pro kanalizační trubky.

Hlavním úkolem izolace není vytápění odpadu, ale snížení přenosu tepla mezi vnějším okolím a kapalinou cirkulující v potrubí.

Aby izolace pro trubky účinně plnila svou hlavní funkci – zachování tepla, musí splňovat 7 základních požadavků:

• mít co nejnižší součinitel tepelné vodivosti;
• zachovávat své vlastnosti po dlouhou dobu;
• odolávat velkým teplotním výkyvům;
• mít dobré hydroizolační vlastnosti;
• mít odolnost vůči agresivním vlivům prostředí;
• nepodporovat hoření a nevypouštět toxický kouř;
• být jednoduchý na montáž.

Izolaci podléhají trubky venkovní kanalizace a potrubí vedené v nevytápěné místnosti. Výjimkou jsou pouze regiony, kde ani v zimě neklesá teplota pod 0 °C.

Pro ostatní je otázkou pouze volba způsobu a materiálu. Izolace se vybírají na základě reputace výrobce nebo značky, ale nejspolehlivějším způsobem je orientace na materiál výroby.

Abyste se lépe zorientovali v rozmanitosti vyráběných izolací, je třeba vycházet ze 3 pravidel: pokud je nalezeno několik materiálů, které splňují požadavky na ně kladené, vyberte ten nejlevnější, nejjednodušší na montáž, dlouho známý na trhu a dobře osvědčený.

Nejčastěji se kanalizační potrubí izoluje minerální vatou, keramzitem, polystyrenovými a polyuretanovými izolacemi. Uplatnění nacházejí i tekuté izolace. Všechny se používají pro pasivní izolaci.

Kromě nich existují ještě 2 možnosti ochrany potrubí před mrazem – uložení pod úroveň zamrzání půdních vrstev a použití aktivních izolací. K těm druhým patří izolace kabelem.

Izolace z minerální vaty

Z definice stanovené normou GOST 31913-2011 lze vyvodit, že minerální vatu je třeba zařadit do třídy vláknitých materiálů, při jejichž výrobě se používají taveniny hornin a metalických strusek.

Samotný pojem zahrnuje 3 druhy materiálu:

• skleněné vlákno;
• strusková vlna;
• kamenná vlna.

Mají různou tloušťku a délku vlákna, různé hodnoty tepelné vodivosti, odolnosti proti vlhkosti, odlišně reagují na mechanické namáhání, ale složení je u všech identické. Liší se také vlastnosti minerální vaty od různých výrobců.

Základem minerální vaty jsou horniny, kterých je v ní asi 90%. Zbytek tvoří přísady – bentonitová hlína a pryskyřice s fenolovým základem.

Minerální vata splňuje hlavní požadavky – má nízkou tepelnou vodivost, odolnost proti plísním, houbám a vznícení. Existují 4 varianty tohoto materiálu: s vlákny orientovanými horizontálně, vertikálně, prostorově a vlnitě.

Minerální vata má řadu vlastností, které vedou k zamyšlení, než se pro ni rozhodnete.

K nevýhodám izolace patří:

• obsah formaldehydových pryskyřic, které negativně ovlivňují zdraví;
• schopnost sedání pod mechanickým zatížením a v důsledku toho vznik 'tepelných mostů';
• vysoká nasákavost, kvůli které izolace potřebuje dobrou hydroizolaci.

Vatové izolace se používají pro úpravu otevřených úseků kanalizačního potrubí. Neukládají se kolem potrubí uloženého v zemi.

Při navlhnutí tento druh tepelné izolace prakticky zcela ztrácí své vlastnosti a často způsobuje korozi na kovových podzemních rozvodech.

Montáž tepelné izolace z minerální vlny probíhá ve 3 fázích:

1. Na trubky se spirálovitě nalepí fóliová páska.
2. Trubka se pevně obalí izolací. Přitom musí švy v místech spojů lícovat.
3. Tepelná izolace se na trubkách upevní omotáním instalatérskou páskou.

Vzhledem k tomu, že materiál má nízkou hustotu a dobře absorbuje vlhkost, bude nutná hydroizolace. K tomu se používá fólie nebo lepenka. Úlohu usnadňuje přítomnost fóliové vrstvy na izolaci, ale konce bude stejně nutné izolovat.

Izolace trubek skelnou vatou

Skelná vata jako jedna z variant minerální vlny má všechny její kladné i záporné vlastnosti. Je to přírodní materiál získaný ze surovin, jako jsou křemence nebo písek.

Součinitel tepelné vodivosti tohoto izolantu je v rozmezí 0,028–0,034. Čím větší tloušťka, tím je nižší. Průměrná hustota je 150–200 kg/m³.

Proces výroby skelné vaty spočívá v tavení výchozího materiálu při teplotě až 1400 °C. Roztavené sklo je ofukováno párou, čímž vznikají tenká vlákna. Ta se impregnovávají pojivovými roztoky, polymerními aerosoly, poté se pro vyrovnání a tvarování podávají na speciální válce a poté materiál prochází fází polymerace, chlazení a řezání.

Pro snížení hygroskopičnosti někteří výrobci dodávají skelnou vatu s již hotovou izolační vrstvou. Může to být fólie nebo skleněná tkanina. Patří k nim takové populární izolace jako Ursa, Knauf, Isover. Skelnovlákenný izolant se dodává na stavební trh ve formě rohoží, rolí, válců.

Lze izolovat kanalizační trubky struskovou vatou?

Materiál je vedlejším produktem technologie výroby surového železa. Strusková vata má sypkou strukturu a jednu velmi nepříjemnou vlastnost typickou pro produkty vysokopecního výroby - zbytkovou kyselost.

V podmínkách vlhkosti se na povrchu izolovaném tímto materiálem tvoří kyseliny, které negativně ovlivňují jak kov, tak plast. Strusková vata taje při teplotě 300 °C, má součinitel tepelné vodivosti 0,46–0,48, tloušťku vlákna v rozmezí 4 až 12 mikronů. Má nízkou ekologickou šetrnost.

Součinitel nasákavosti této izolace pro kanalizační trubky je vyšší než u skleněné vaty. Materiál je nestabilní vůči teplotním změnám, a proto je jeho životnost krátká.

Z tohoto důvodu se pro izolaci kanalizačních trubek, stejně jako ostatní vatové varianty, používá zřídka, a to pouze pro izolaci nadzemních úseků komunikací.

Původním materiálem pro výrobu minerální vlny jsou horniny. Čedičová vata je pevný materiál s hustotou 25–200 kg/m³ a malým součinitelem tepelné vodivosti – 0,03–0,04.

Je velmi odolná vůči teplotním změnám – neztrácí své původní vlastnosti v rozsahu -60 až +200 °C a začíná tát, když teplota stoupne nad 1000 °C.

Čedičovou vatu vyrábí mnoho renomovaných výrobců v různých formách: role, rohože, válce. Nejznámější společnosti jsou TechnoNicol, Rockwool, Knauf.

Vlákna kamenné vaty mají stejné parametry jako strusková vata, ale jsou mnohem pružnější. Proto se nelámou, nedostávají se do dýchacích cest a nedráždí pokožku. Ale i tento druh minerální vaty má nevýhody – vysokou cenu, nedostatečnou pevnost a stejnou fenolovou látku u některých značek materiálu.

Polystyrenový tepelný izolátor pro trubky

Skořepiny z polystyrenu jsou oblíbeným izolantem pro izolaci kanalizačních trubek. Dvě procenta jeho složení tvoří malé, od 1 do 5 mm, polystyrenové granule, zbývajících 98 % tvoří vzduch. Po zpracování materiálu plynnotvorným činidlem granule získají lehkost, pružnost, přitahují se k sobě a slepují se.

Lisováním s následným zpracováním vysokoteplotní párou se materiálu dodá požadovaný tvar.

Ve skutečnosti je to jednoduchý pěnový polystyren, ale ve formě skořepiny určené k opakovanému použití. Rozdíl mezi součinitelem tepelné vodivosti polystyrenové izolace (0,03–0,05) a minerální vaty je malý. Skořepina ve tvaru polokoulí zvládá úkol udržet teplo docela efektivně.

Polystyrenová skořepina se může skládat ze 2 nebo 3 prvků. Po jejich stranách jsou zámky s upevňovacím zařízením. Skořepina se vybírá podle průměru trubky a po nasazení se zacvakne.

Vzhledem k tomu, že pěnový polystyren není příliš odolný vůči mechanickému namáhání, výrobci opatřují skořepiny vnějším povlakem z hliníkové fólie, sklolaminátu a dalších materiálů.

Vysoké tepelně izolační vlastnosti zajišťují tenkostěnné mikrobuňky, které nepropouštějí teplo. Životnost tepelně izolačního pláště je poměrně dlouhá – přibližně 50 let.

Existují 2 druhy tohoto materiálu – běžný a extrudovaný pěnový polystyren. Charakteristiky posledně jmenovaného jsou vyšší, ale i cena se liší směrem nahoru.

Přes množství pozitivních vlastností má pěnový polystyren i nedostatky. Nesnáší ultrafialové záření, proto je při pokládce trubek na otevřených místech vyžadována dodatečná ochrana před sluncem. Tento materiál je pevný, ale křehký, a při hoření může způsobit otravu, protože jím uvolňovaný kouř je jedovatý.

Montážní práce jsou tak jednoduché, že nevyžadují speciální kvalifikaci. Po nasazení izolačních segmentů na kanalizační trubku se provede přesah, přičemž se posunou po délce vůči sobě o 200-300 mm. Aby se zabránilo vzniku tepelných mostů, tepelně izolační prvky se spojují pomocí systému na čtvrt nebo pero-drážku.

Po provedení spoje obě části silně stlačí. Místa kontaktu se přelepí lepicí páskou. Někdy se spoje potírají lepidlem, ale pak izolace ztrácí výhodu, jako je možnost opětovného použití, protože při demontáži bude nutné ji rozříznout.

Na plášť se nasazuje ochranný kryt, který je součástí balení, nebo se jednoduše obalí polyethylenovou fólií, pokud není k dispozici.

Plášť se používá jak na nadzemních tratích, tak pro pokládku potrubí pod zemí. Tuto izolaci lze nasadit na trubku s minimálním průměrem 1,7 cm a maximálním — 122 cm. Již při průměru 200 mm se válec skládá ze 4 prvků, a u velkých výrobků jich může být až 8.

Rýhy s kanalizačními trubkami se nejprve zasypou pískem do výšky asi 0,2 m, poté zeminou. V regionech s velmi chladnou zimou se tepelná izolace ve formě pláště z pěnového polystyrenu doplňuje topným kabelem, umístěným pod plášť.

Pláště z polyuretanové pěny

Polyuretanové pěnové válce jsou dobrou alternativou k polystyrenovým analogům. Oproti nim se vyznačují vyšší hustotou, zatímco součinitel tepelné vodivosti je téměř stejný.

Polyuretanová pěna má vyšší odolnost vůči mechanickým vlivům. Má také širší teplotní rozsah, ve kterém může být provozována bez ztráty pevnostních vlastností.

Normální teplotní režim pro polyuretanovou skořepinu je -180⁰ – +130⁰. Tento materiál má také vysokou požární bezpečnost – vznícení při 415⁰ a následné samozhášení.

Tepelná izolace má tvar půlválců vybavených příčnými nebo podélnými západkami. Pro zvýšení spolehlivosti ochrany se skořepina někdy uzavírá do speciálních pozinkovaných plášťů se zámky, ale častěji se jednoduše nanáší speciální nátěr.

Použití pěnového polyetylenu

Jako izolace kanalizačního potrubí se často používá pěnový polyethylen. Není to příliš hustý materiál – do 40 kg/m³. Součinitel tepelné vodivosti je v rozmezí 0,05.

Nemění své vlastnosti při provozu v teplotním rozsahu -50°C – +90°C. Malá tloušťka materiálu umožňuje šetřit místo, proto je jeho použití opodstatněné tam, kde mezi trubkami a stěnou zůstává jen velmi malá mezera.

Pěnový polyethylen dobře snáší i dlouhodobé působení vlhkosti. Je ohnivzdorný. Vydrží více než 300⁰. Když materiál hoří, jeho emise do atmosféry neobsahují nebezpečné toxiny.

Výhodou izolace je lehkost, trvanlivost a příznivá cena. Tuto izolaci vyrábějí výrobci jako Magnetflex a Penofol, Energoflex, Termoflex. Vyrábí se ve tvaru válců různých průměrů a v rolích. K dispozici jsou fóliované jednostranné a oboustranné varianty.

Tato varianta tepelné izolace se při zařizování kanalizačního potrubí používá zřídka, používá se k izolaci úseků komunikací umístěných v suterénních prostorách a nad zemí.

Použití fóliové izolace pro izolaci trubek

Nejčastěji se materiál používá pro venkovní komunikace vyrobené z kovoplastových trubek. Existují 2 druhy fóliové izolace – SRF a FG. Při výrobě se používá fólie – vlnitou nebo hliníkovou a bitumen-polymerová vrstva pro pojení.

Prodává se v rolích. Materiál je pevný, ekologicky bezpečný, s dlouhou životností. Dobře se osvědčil v regionech s různým klimatem.

Pěnový kaučuk jako izolace

Tento izolační materiál se vyrábí na bázi přírodního nebo kombinovaného kaučuku. Vyznačuje se vysokou požární bezpečností a pružností. Izolace trubek pomocí tohoto materiálu se provádí lepením. V důsledku vzájemného pronikání povrchů vzniká pevný šev.

Má uzavřenou, porézní strukturu z pěnové pryže. Díky tomu je velmi pružná. Na stavebním trhu je tato tepelná izolace k dispozici ve formě desek, válců a rolí.

Tepelnou izolaci vyrábějí výrobci, jako je italská společnost K-FLEX, německé společnosti ARMAFLEX a KAJFLEX. Vzhledem k vysokým nákladům se pěnová pryž pro izolaci kanalizačního potrubí používá velmi zřídka.

Izolace kanalizace keramzitem

Materiál se používá pro tepelnou izolaci kanalizačního potrubí ukládaného pod zem. Jeho normální fungování je možné pouze v suchém prostředí, proto se izolační práce provádějí za teplého a suchého počasí.

Technologie je jednoduchá:

1. Pod potrubí se umístí 2 vrstvy membrány s přesahem na stěny výkopu.
2. Nasype se keramzit.
3. Okraje pásů se položí s přesahem na keramzit.

Při pronikání vlhkosti tento sypký materiál ztrácí své vlastnosti. Je vhodné jej používat v oblastech s mírným klimatem, protože jako izolace není příliš účinný.

Jelikož je základem tohoto materiálu jíl, zachoval si všechny jeho vlastnosti. Keramzit je chemicky inertní, nepodporuje hnilobné procesy, ale je nestabilní vůči prudkým nárazům a dobře saje vlhkost.

Hustota materiálu závisí na jeho jakosti. Existuje několik druhů keramzitu s různou hustotou, tvary a velikostmi granulí. Kvalitní keramzit má pravidelný kulatý tvar a rovnoměrnou vnitřní strukturu.

Tepelně izolační barva jako izolace

Vizuálně tepelně izolační barva připomíná běžnou barvu. Její výhodou je, že ji lze nanášet na povrch libovolných tvarů. Vrstva barvy vytváří těsnicí elastický povlak, který funguje na principu termosky.

Nátěr s vysokými úspornými vlastnostmi představuje víceúrovňový systém, který zahrnuje vakuované mikrokuličky různých druhů, akrylové pojivo a modifikující přísady zabraňující vzniku rzi na povrchu kovových trubek a plísní.

Pro výrobu mikrokuliček se používá keramika, perlit, pěnové sklo a další látky s tepelně izolačními vlastnostmi. Barva se velmi snadno používá a vytváří povlak, který se vyznačuje trvanlivostí.

Účinek nátěru touto barvou je stejný jako u izolace minerální vlnou nebo pěnovým polystyrenem. Nanáší se ručně válečkem nebo štětcem, stejně jako stříkací pistolí.

Kdy je potřeba topný kabel?

Pokud jsou kanalizační trubky z důvodu nemožnosti jejich zahloubení položeny na povrchu země, bude pro ně nejúčinnějším způsobem izolace kombinace několika materiálů plus elektrický kabel.

S procesem instalace topného kabelu vás seznámí následující výběr fotografií:

Stejný způsob izolace je vhodný i v případě, kdy jsou trubky v hloubce menší, než je úroveň promrzání půdy.

Důvodem pro pokládku kanalizačních trubek bez zahloubení do země může být vysoká hladina spodní vody, půda se skalnatou strukturou, permafrost.

Existují výrobky 2 typů: rezistivní a samoregulační. K prvnímu jsou nutně potřeba termoregulátory. Bývá jak jedno-, tak dvoužilový. Nejpraktičtější variantou je samoregulační kabel, který má účinnou ochranu proti přehřátí a dobrou tepelnou vodivost.

Jeho odpor klesá při poklesu teploty a stoupá při jejím růstu. Třetí typ kabelu – zonální se používá tehdy, když je potřeba přivést teplo pouze k určitým úsekům.

Závěry a užitečné video k tématu

Autor odpovídá na otázku ohledně vhodnosti izolace trubek umístěných pod úrovní promrzání:

Výhody použití tepelně izolačních válců z extrudovaného polystyrenu:

Bezporuchový provoz kanalizačního systému do značné míry závisí na kvalitě tepelné izolace trubek. Ze všech existujících metod tepelné izolace kanalizačních trubek je třeba vybrat tu, která odpovídá klimatickým podmínkám, hloubce uložení trubek a specifikům trasy.

Máte praktické dovednosti v izolaci kanalizačních trubek? Podělte se o své znalosti, ptejte se na témata článku a zapojte se do diskuzí. Kontaktní blok je umístěn níže.