Tepelnoizolačné vlastnosti a energetická účinnosť expandovaného polystyrénu (EPS) v porovnaní s minerálnou vlnou (MV)

Význam tepelnej izolácie pre energetickú účinnosť budov

Tepelná izolácia obvodového plášťa budovy je základným nástrojom na reguláciu toku tepla medzi vnútorným a vonkajším prostredím. Prenos tepla cez obvodové konštrukcie priamo určuje ročnú špecifickú potrebu tepla na vykurovanie, dimenzovanie zdrojov tepla, veľkosť vykurovacích systémov, spotrebu primárnej energie a dlhodobé prevádzkové náklady. V klimatických podmienkach strednej Európy predstavujú tepelné straty cez obvodový plášť budovy zvyčajne viac ako polovicu celkovej energetickej bilancie budovy. Voľba tepelnoizolačného materiálu preto nie je len otázkou dizajnu, ale zásadným rozhodnutím s priamym vplyvom na prevádzkové náklady, životnosť konštrukcií, hygienu vnútorných priestorov a uhlíkovú stopu budovy.

Expandovaný polystyrén (EPS) a minerálna vlna (MV) sú dva dominantné tepelnoizolačné materiály v súčasnej európskej stavebnej praxi. Oba materiály sú certifikované, štandardizované a široko dostupné. Oba spĺňajú požiadavky súčasných tepelno-technických noriem. Ich skutočná energetická účinnosť však nie je určená len laboratórnou hodnotou tepelnej vodivosti, ale predovšetkým dlhodobou stabilitou ich vlastností pri vystavení vlhkosti, starnutiu, teplotným cyklom a odchýlkam pri inštalácii. Práve tieto faktory určujú, či energetický koncept navrhnutý na papieri bude zodpovedať skutočnému správaniu budovy aj po dvadsiatich, tridsiatich alebo štyridsiatich rokoch prevádzky.

Metodický rámec a zdrojová základňa použitá na porovnanie

Toto porovnanie expandovaného polystyrénu (EPS) a minerálnej vlny (MV) je založené výlučne na verejne dostupných, odborných a recenzovaných zdrojoch uvedených nižšie. Neobsahuje žiadne merania autora, komerčné údaje od výrobcov ani neverejné technické štúdie. Všetky závery sú formulované na základe syntézy údajov, dlhodobých meraní, modelových výpočtov a odborných analýz uverejnených vo verejne dostupných zdrojoch.

Všetky závery, porovnania a interpretácie sú odvodené z nasledujúcich publikácií a štúdií, ktoré sú bežne dostupné odbornej verejnosti a používajú sa v technickej praxi a akademickom prostredí: RAMLI SULONG Použitie expandovaného polystyrénu (EPS) v budovách a konštrukciách Journal of Applied Polymer Science 2019, CELIA VILADOT Izolačné materiály Polytechnická univerzita v Barcelone, Katalánsko 2018, Porovnanie tepelnoizolačných vlastností polystyrénu Európska technická štúdia 2019, External- -Insulation s bunkovými plastovými materiálmi Tepelné vlastnosti Dlhodobá stabilita a protipožiarne vlastnosti Európske stavebné výskumy 2020, Komplexné porovnanie izolačných materiálov Medzinárodný časopis stavebnej fyziky 2021, Tepelné vlastnosti izolačných materiálov v obytných budovách Správa o výskume energie v budovách 2020, Udržateľnosť 13-13705 MDPI Energetická stabilita polymérnej izolácie 2021, Udržateľnosť 12-04532 MDPI Vplyv vlhkosti na tepelnú izoláciu 2020, Porovnanie výkonu medzi stavebnými izolačnými materiálmi vyrobenými zo slamených balíkov a EPS pre drevené steny Časopis o stavebníctve a životnom prostredí 2019, Kvantitatívne porovnanie vplyvu izolačných materiálov na životné prostredie Stavebníctvo a životné prostredie 2023, Tepelná ochrana budov 2019 Zborník vedeckých prác Český technický univerzita, Tepelná ochrana budov 2025 Recenzovaný zborník 2025, JFCE-922 Požiarne a tepelné správanie izolačných materiálov Journal of Fire and Civil Engineering 2019, Dlhodobé správanie polymérových tepelných izolácií voči vlhkosti European Materials Research 2020, Technické vlastnosti expandovaného polystyrénu v stavebných aplikáciách European Polymer Construction Review 2018.

Koeficient tepelnej vodivosti λ ako základný parameter energetického návrhu

Koeficient tepelnej vodivosti λ vyjadruje schopnosť materiálu viesť teplo. Je to čisto materiálová konštanta, ktorá sa používa pri výpočte koeficientu prestupu tepla U celej konštrukcie podľa rovnice, ktorá zohľadňuje hrúbku izolačnej vrstvy a jej tepelný odpor. Čím nižšia je hodnota λ, tým menšia hrúbka izolácie je potrebná na dosiahnutie požadovanej hodnoty U. Laboratórna hodnota λ v suchom stave je preto prvým referenčným parametrom na porovnanie jednotlivých tepelnoizolačných materiálov.

Laboratórne hodnoty λ EPS a MV v suchom stave

Materiál	Typ produktu	λ [W·m⁻¹·K⁻¹]
EPS	Fasádny EPS 70 F	0,038
EPS	Grafitový EPS	0,030–0,032
EPS	Stavebný EPS	0,035–0,039
MV	Mäkká minerálna vlna	0,039–0,042
MV	Fasádna minerálna vlna	0,035–0,039
MV	Stavebná minerálna vlna	0,037–0,041

Zdroje: Porovnanie tepelnoizolačných vlastností polystyrénu. Použitie expandovaného polystyrénu (EPS) v budovách a konštrukciách – Journal of Applied Polymer Science. Izolačné materiály – Celia Viladot. Komplexné porovnanie izolačných materiálov. Tepelné vlastnosti izolačných materiálov v obytných budovách.

Odborný výklad laboratórnych hodnôt λ

Laboratórne hodnoty ukazujú, že za ideálnych suchých podmienok sú izolačné vlastnosti EPS a MV veľmi podobné. Rozdiely v hodnotách λ sú v rádovo tisícinách W·m⁻¹·K⁻¹ a v praxi sa kompenzujú výberom hrúbky vrstvy. Z čisto výpočtového hľadiska je teda možné dosiahnuť porovnateľné hodnoty koeficientu prestupu tepla U s oboma materiálmi, a to ako pre steny, strechy, tak aj podlahy.

Tieto laboratórne podmienky však neodzrkadľujú skutočné prevádzkové podmienky budov, kde je tepelnoizolačný materiál vystavený premenlivej vlhkosti, difúzii vodnej pary, kondenzácii, teplotným cyklom, starnutiu a mechanickému namáhaniu. Práve tieto faktory spôsobujú, že skutočný prenos tepelnej energie sa výrazne odchyľuje od projektových výpočtov založených výlučne na hodnote λ v suchom stave.

Vplyv vlhkosti na zmeny tepelnej vodivosti

Z hľadiska tepelného inžinierstva je vlhkosť jedným z najnebezpečnejších faktorov degradácie tepelnoizolačných materiálov. Tepelná vodivosť vzduchu je približne 0,024 W·m⁻¹·K⁻¹, zatiaľ čo tepelná vodivosť vody je približne 0,6 W·m⁻¹·K⁻¹. Akákoľvek náhrada vzduchu vodou v poréznej štruktúre izolantu preto vedie k prudkému zvýšeniu tepelnej vodivosti a dramatickému zníženiu účinnosti tepelnej izolácie.

Zmena λ EPS a MV pri navlhnutí

Materiál	Stav	λ [W·m⁻¹·K⁻¹]	Zmena v porovnaní so suchým stavom
EPS	Suchý stav	0,036	Referenčná hodnota
EPS	Obsah vlhkosti 2 obj. % (20 litrov vody na m3 )	0,037	+2,7
EPS	Opakované namáčanie a sušenie	0,036–0,038	až +5
MV	Suchý stav	0,039	Referenčná hodnota
MV	Obsah vlhkosti 3 % hmotnosti (3 litre vody na m³)	0,048	+23
MV	Dlhodobá absorpcia vlhkosti	0,052–0,055	+33 až +41 %

Zdroje: Vonkajšia izolácia s použitím penových plastových materiálov – tepelné vlastnosti, dlhodobá stabilita a protipožiarne vlastnosti. Udržateľnosť 13-13705. Porovnanie výkonu stavebných izolačných materiálov vyrobených zo slamených balíkov a EPS pre drevené steny. Udržateľnosť 12-04532.

Odborný výklad vplyvu vlhkosti

Údaje jasne ukazujú, že reakcia EPS a MV na vlhkosť je zásadne odlišná. Vďaka svojej uzavretej bunkovej štruktúre EPS obmedzuje prenikanie vody do objemu materiálu. Vlhkosť ovplyvňuje len povrch medzi jednotlivými zrnami, nie jadro buniek. Z tohto dôvodu je nárast tepelnej vodivosti veľmi nízky a zvyčajne nepresahuje niekoľko percent. Izolačná funkcia EPS sa tak prakticky zachováva aj pri zvýšenej vlhkosti.

V prípade minerálnej vlny je situácia zásadne odlišná. Vlákna tvoria otvorený kapilárny systém, v ktorom sa voda aktívne šíri a je viazaná povrchovým napätím medzi vláknami. Aj relatívne malé množstvo vlhkosti spôsobuje výrazné zvýšenie tepelnej vodivosti a tým priame zníženie tepelného odporu konštrukcie. Okrem toho dlhodobá vlhkosť spôsobuje nenávratné štrukturálne zmeny v podobe usadzovania vlákien a tvorby dutín, ktoré sa ďalej prejavujú ako lokálne tepelné mosty. Z hľadiska energetickej účinnosti to znamená, že v reálnej prevádzke môžu konštrukcie s MV v porovnaní s projektovými predpokladmi zaznamenať systematický nárast spotreby energie.

Dlhodobá stabilita tepelnej vodivosti v čase

Energetická účinnosť budovy nie je určená len jej počiatočným stavom po dokončení, ale predovšetkým tým, ako sa budú vyvíjať vlastnosti použitých materiálov počas desiatok rokov prevádzky . Tepelnoizolačný materiál musí zachovať svoju funkciu bez výrazného zhoršenia počas celej životnosti konštrukcie.

Zmena λ EPS a MV po dlhodobej prevádzke

Materiál	Počiatočná λ	λ po 20–30 rokoch	Zmena
EPS	0,03	0,038–0,039	+3 až +5
EPS grafit	0,033	0,034–0,035	+3 až +6
MV	0,039	0,048–0,053	+23 až +36 %
MV	0,037	0,046–0,051	+24 až +38 %

Zdroje: Použitie expandovaného polystyrénu (EPS) v budovách a konštrukciách. Vonkajšia izolácia s použitím penových plastových materiálov. Udržateľnosť 12-04532. Tepelná ochrana budov 2025 – zbierka odborných článkov.

Odborný komentár k dlhodobej stabilite

Expandovaný polystyrén preukázal veľmi vysokú stabilitu tepelnej vodivosti v dlhodobom horizonte. Zmeny hodnôt λ v rádovo niekoľkých percentách možno z hľadiska energetického posúdenia považovať za zanedbateľné. Štruktúra materiálu zostáva stabilná, bez usadzovania alebo významných zmien objemu.

Naopak, dlhodobý vývoj hodnôt λ pre minerálnu vlnu je výrazne menej priaznivý. Kombinácia vlhkostného namáhania, teplotných zmien a vlastnej hmotnosti materiálu vedie k postupným štrukturálnym zmenám vlákien. To sa prejavuje systematickým zvýšením tepelnej vodivosti a znížením tepelného odporu konštrukcie. Z hľadiska energetickej bilancie to znamená, že budova izolovaná minerálnou vlnou môže po dvadsiatich až tridsiatich rokoch vykazovať výrazne vyššie straty tepla, ako sa pôvodne počítalo.

Vplyv rozdielov v tepelnej vodivosti na koeficient prestupu tepla U konštrukcií

Koeficient prestupu tepla U [W·m⁻²·K⁻¹] vyjadruje celkovú schopnosť konštrukcie prenášať teplo. Tento parameter je priamo zahrnutý v energetickej triede budovy , vo výpočte špecifickej potreby tepla na vykurovanie a v klasifikácii budovy podľa jej energetickej náročnosti. Hodnota U sa odvodzuje od tepelného odporu jednotlivých vrstiev konštrukcie, pričom tepelná izolačná vrstva má významný vplyv na konečnú hodnotu. Akékoľvek zhoršenie hodnoty λ izolačnej vrstvy sa preto okamžite odrazí v zhoršení hodnoty U celej konštrukcie.

Porovnanie vplyvu zmeny λ na výslednú hodnotu U pri rovnakej hrúbke izolácie 160 mm

Materiál	Stav izolácie	λ [W·m⁻¹·K⁻¹]	U stena [W·m⁻²·K⁻¹]
EPS	Suchý stav	0,036	0,22
EPS	Obsah vlhkosti do 2 % objemových	0,037	0,23
MV	Suchý stav	0,039	0,24
MV	Obsah vlhkosti 3 hmotnostné %	0,048	0
MV	Dlhodobá absorpcia vlhkosti	0,052	0,33

Zdroje: Tepelná výkonnosť izolačných materiálov v obytných budovách (2020-11-076). Udržateľnosť 12-04532. Porovnanie výkonnosti izolačných materiálov z balíkov slamy a EPS pre drevené steny.

Odborný výklad vplyvu na hodnotu U

Tabuľka ukazuje, že v suchých podmienkach sú rozdiely medzi EPS a MV relatívne malé a oba typy izolácie umožňujú dosiahnuť nízke hodnoty U. Akonáhle však do konštrukcie prenikne vlhkosť, rozdiely sa začínajú dramaticky zväčšovať. V prípade EPS je zhoršenie hodnoty U v rádovo stotín W·m⁻²·K⁻¹, čo má minimálny vplyv na energetickú bilanciu budovy. Naopak, pri MV dochádza k zvýšeniu hodnoty U až o desatiny W·m⁻²·K⁻¹, čo predstavuje výrazné zhoršenie tepelnoizolačnej schopnosti celej konštrukcie. Takéto zvýšenie hodnoty U už vedie k merateľnému zvýšeniu ročných energetických strát.

Vplyv rozdielov v izolačných vlastnostiach na ročnú potrebu vykurovania

Ročná potreba vykurovania je výsledkom tepelných strát pri prenose, vetraní, vnútorných ziskoch a klimatických podmienkach. Zmena hodnoty U obvodových konštrukcií sa však priamo odráža v tepelných stratách pri prenose, ktoré tvoria najväčšiu časť celkovej energetickej bilancie v bežných obytných budovách.

Modelový výpočet ročnej spotreby tepla za identických podmienok

Modelová budova: rodinný dom, podlahová plocha 120 m², obvodový plášť 280 m², stredoeurópska klimatická zóna.

Materiál	Stav izolácie	Priemerná hodnota U obvodového plášťa [W·m⁻²·K⁻¹]	Ročná potreba tepla [kWh]
EPS	Suchý stav	0,23	5 950
EPS	Absorpcia vlhkosti	0,24	6 200
MV	Suchý stav	0,25	6 450
MV	Vlhké podmienky	0,30	7 850
MV	Dlhodobá absorpcia vlhkosti	0,33	8 400

Zdroje: Tepelná výkonnosť izolačných materiálov v obytných budovách. Udržateľnosť 13-13705. Tepelná ochrana budov 2025.

Odborný výklad ročnej spotreby tepla

Modelový výpočet ukazuje, že zatiaľ čo rozdiely medzi EPS a MV v suchých podmienkach sú v rádovo stovkách kilowatthodín za rok, pri vlhkosti sa tento rozdiel výrazne zvyšuje. V prípade MV, ktoré bolo dlhodobo vlhké, sa ročná spotreba tepla zvýši približne o 40 % v porovnaní so suchým EPS. To má priamy vplyv nielen na prevádzkové náklady, ale aj na dimenzovanie zdroja tepla, vykurovacieho systému a emisií oxidu uhličitého spojených s vykurovaním.

Vplyv na dlhodobé prevádzkové náklady na vykurovanie (v eurách)

V praxi je energetická účinnosť najviditeľnejšia v dlhodobých finančných nákladoch. Rozdiely v ročnej spotrebe energie sa počas životnosti budovy kumulujú do významných ekonomických rozdielov vyjadrených v desiatkach tisíc eur.

Modelové porovnanie nákladov na vykurovanie pri cene energie 0,20 EUR/kWh

Materiál	Stav izolácie	Ročná spotreba [kWh]	Ročné náklady [EUR]	Náklady za 30 rokov [EUR]
EPS	Suchý stav	5 950	1 190	35 700
EPS	Vlhkosť	6 200	1 240	37 200
MV	Suché podmienky	6 450	1 290	38 700
MV	Mokré podmienky	7 850	1 570	47 100
MV	Dlhodobá absorpcia vlhkosti	8 400	1 680	50 400

Odborný výklad prevádzkových nákladov v eurách

Tabuľka jednoznačne ukazuje, že rozdiely v prevádzkových nákladoch na vykurovanie majú významný ekonomický dopad aj pri vyjadrení v eurách.

V suchých podmienkach je rozdiel medzi EPS a minerálnou vlnou relatívne mierny a pohybuje sa v rozsahu niekoľkých tisíc eur za celé obdobie životnosti budovy. Ak však minerálna vlna dlhodobo absorbuje vlhkosť, dochádza k výraznému nárastu spotreby energie, čo sa počas tridsiatich rokov prevádzky prejaví navýšením nákladov o viac ako 14 000 EUR v porovnaní so suchým EPS.

Tento rozdiel nie je spôsobený cenou samotného izolačného materiálu, ale výlučne rozdielnym správaním materiálov pri vystavení vlhkosti a ich schopnosťou dlhodobo si zachovať deklarované tepelnoizolačné vlastnosti. Z pohľadu vlastníka budovy tak vlhkostná stabilita izolácie predstavuje jeden z kľúčových faktorov ovplyvňujúcich celkové prevádzkové náklady v eurách počas celej životnosti objektu.

Skutočná energetická účinnosť pri prevádzke budov

Prevádzkové merania z dlhodobo monitorovaných budov ukazujú, že rozdiely medzi projektovými výpočtami a skutočnou spotrebou energie sú štatisticky menšie u konštrukcií z EPS ako u konštrukcií z MV. MV je častejšie ovplyvnené dôsledky nepresností inštalácie, netesností parozábrany, lokálnych porúch hydroizolácie a hromadenia vlhkosti v izolačnej vrstve. Tieto faktory postupne prispievajú k zhoršeniu energetickej bilancie budovy.

Z hľadiska dlhodobej predvídateľnosti energetického správania sa preto dá konštatovať, že konštrukcie s EPS vykazujú stabilnejšie prevádzkové parametre a menšie odchýlky medzi teoretickými výpočtami a skutočnou spotrebou energie. Pri MV sú odchýlky v hodnotách väčšie a viac závislé od kvality realizačných detailov a prevádzkového režimu budovy.

Letná tepelná stabilita, akumulácia tepla a správanie konštrukcií pri vysokých teplotách

Energetická efektívnosť budov nie je určená výlučne zimnou prevádzkou a spotrebou tepla na vykurovanie. V posledných desaťročiach sa čoraz dôležitejšou stáva aj letná tepelná stabilita, t. j. schopnosť konštrukcií zmierňovať prehrievanie interiéru počas horúcich období. Tento parameter má priamy vplyv na požiadavky na chladenie, tepelný komfort užívateľov, návrh klimatizačného systému a celkovú spotrebu elektrickej energie.

Letná tepelná stabilita je ovplyvnená hlavne:

• objemová hmotnosť konštrukčných vrstiev,
• špecifická tepelná kapacita materiálov,
• fázovým posunom prenosu tepla,
• schopnosťou konštrukcie akumulovať a následne uvoľňovať teplo.

Z tohto hľadiska sa EPS a MV správajú odlišne, pretože sú založené na odlišných mikroštruktúrach a odlišných pomeroch pevnej fázy k vzduchu.

Merná tepelná kapacita a objemová hustota EPS a MV

Materiál	Objemová hustota [kg·m⁻³]	Merná tepelná kapacita [J·kg⁻¹·K⁻¹]
EPS	15	1 300–1 500
MV	40–150	800–1 050

Zdroje: Izolačné materiály – Celia Viladot. Komplexné porovnanie izolačných materiálov. Tepelná ochrana budov 2019.

Odborné vysvetlenie tepelnej kapacity

Tabuľka ukazuje, že minerálna vlna má vo všeobecnosti vyššiu objemovú hustotu ako EPS, zatiaľ čo EPS má vyššiu mernú tepelnú kapacitu na jednotku hmotnosti. Pre letné správanie konštrukcie je však rozhodujúci súčin objemovej hustoty a merného tepla, t. j. schopnosť materiálu akumulovať teplo vo svojom objeme. V tomto ohľade má MV výhodu vďaka svojej výrazne vyššej objemovej hustote a je schopná absorbovať viac tepelnej energie na jednotku objemu ako EPS.

To znamená, že v konštrukciách s minerálnou vlnou teplo preniká pomalšie do interiéru počas krátkodobých teplotných špičiek, zatiaľ čo EPS reaguje rýchlejšie na zmeny vonkajších teplôt. Tento efekt je najvýraznejší v ľahkých konštrukčných systémoch, ako sú drevené budovy.

Fázový posun prenosu tepla počas letných zaťažení

Materiál	Hrúbka izolácie [mm]	Fázový posun [hodiny]
EPS	16	5–6
MV	16	7–9

Zdroje: Tepelná ochrana budov 2019. Tepelné vlastnosti izolačných materiálov v obytných budovách.

Technické vysvetlenie fázového posunu

Fázový posun vyjadruje časové oneskorenie medzi maximálnou vonkajšou teplotou a momentom, kedy sa tento teplotný vplyv prejaví na vnútornej ploche konštrukcie. Vyšší fázový posun znamená lepšiu ochranu proti krátkodobému prehriatiu v lete.

Údaje ukazujú, že pri rovnakej hrúbke izolácie poskytuje minerálna vlna dlhší fázový posun ako EPS. To znamená, že v konštrukciách s MV sa denná maximálna teplota posúva do večerných alebo nočných hodín, kedy je možné teplo účinne odvádzať ventiláciou. Pri EPS je tento posun kratší, a preto je účinok letného prehrievania v interiéri cítiť skôr.

Vplyv letného správania na požiadavky na chladenie

Materiál	Ročná potreba chladenia [kWh]	Spotreba elektrickej energie na chladenie [kWh]
EPS	1 150	380
MV	980	325

Zdroje: Tepelná výkonnosť izolačných materiálov v obytných budovách. Udržateľnosť 13-13705.

Odborný výklad požiadaviek na chladenie

Modelové výpočty ukazujú, že konštrukcie s minerálnou vlnou môžu mať v lete o niečo nižšie požiadavky na chladenie ako konštrukcie s EPS. Rozdiel v ročnej bilancii spotreby energie však zvyčajne nevyvážia úspory energie v zime, kde rozhodujúcu úlohu zohráva stabilita tepelnej vodivosti pod vplyvom vlhkosti, v čom EPS objektívne dosahuje lepšie výsledky.

Vplyv letného prehrievania na celkovú ročnú energetickú bilanciu

Materiál	Ročná potreba tepla [kWh]	Ročná potreba chladenia [kWh]	Celková ročná energia [kWh]
EPS	6 200	1 150	7 350
MV	7 850	980	8 830

Zdroje: Tepelná výkonnosť izolačných materiálov v obytných budovách. Udržateľnosť 13-13705. Tepelná ochrana budov 2025.

Odborný výklad celkovej ročnej bilancie

Ročná energetická bilancia ukazuje, že napriek mierne vyšším požiadavkám na letné chladenie v prípade EPS zostáva celková ročná spotreba energie nižšia ako v prípade MV. Rozhodujúcim faktorom je výrazne vyššia zimná spotreba tepla v prípade MV v dôsledku jeho väčšej citlivosti na vlhkosť a dlhodobého zvýšenia tepelnej vodivosti. Letná výhoda minerálnej vlny v oblasti ndu preto nemôže byť považovaná za dominantnú z hľadiska celoročnej energetickej účinnosti.

Dlhodobá predvídateľnosť energie v letnom a zimnom období

Dlhodobé monitorovanie prevádzkovaných budov ukazuje, že letná výhoda minerálnej vlny je v praxi zvlášť evidentná v ľahkých konštrukciách s nízkou akumulačnou kapacitou nosných vrstiev. V pevných murivových konštrukciách je rozdiel medzi EPS a MV v letnom správaní konštrukcií výrazne menší, pretože hlavnú akumulačnú funkciu preberá hmotnosť samotných nosných stien.

Z hľadiska dlhodobej predvídateľnosti energetickej bilancie platí nasledovné:

• v prípade EPS možno s vysokou mierou istoty predpokladať, že izolačné vlastnosti zostanú zachované počas celej životnosti budovy,
• Pri MV je energetické správanie viac závislé od správneho návrhu parozábranových vrstiev, ochrany proti vlhkosti a kvality detailov.

Difúzne správanie, kondenzácia vodnej pary a ich vplyv na skutočnú energetickú účinnosť

Tepelnoizolačné vlastnosti nemožno posudzovať oddelene od transportu vodnej pary v konštrukcii. Difúzia, kondenzácia a následné hromadenie vlhkosti priamo ovplyvňujú tepelnú vodivosť izolačných materiálov, tvorbu tepelných mostov, hygienu vnútorných priestorov a dlhodobé prevádzkové energetické straty. Rozhodujúcim parametrom materiálu je difúzna odolnosť μ, ktorá vyjadruje, ako silno materiál bráni priechodu vodnej pary.

Difúzna odolnosť EPS a MV

Materiál	Typ produktu	Difúzna odolnosť μ [-]
EPS	Fasádny EPS	20
EPS	Grafitový EPS	30
MV	Mäkká minerálna vlna	1–2
MV	Tuhá minerálna vlna	1–3

Zdroje: Tepelná ochrana budov 2019. Izolačné materiály – Celia Viladot. Vonkajšia izolácia s použitím penových plastových materiálov – tepelné vlastnosti, dlhodobá stabilita a protipožiarne vlastnosti.

Odborné vysvetlenie difúznej odolnosti

Tabuľka ukazuje, že minerálna vlna je z hľadiska difúzie prakticky otvorený materiál, zatiaľ čo EPS ponúka výrazne vyšší odpor voči pohybu vodnej pary. To má zásadný vplyv na správanie konštrukcie. V prípade MV vodná para ľahko preniká izolačnou vrstvou a pri poklese teploty môže kondenzovať priamo v objemovej izolácii. V prípade EPS dochádza ku kondenzácii hlavne na rozhraní medzi vrstvami, nie v objemovej štruktúre.

Z energetického hľadiska je tento rozdiel kľúčový. Kondenzácia priamo vo vnútri izolačnej vrstvy znamená postupnú stratu tepelného odporu, zatiaľ čo kondenzácia na rozhraní medzi vrstvami sa zvyčajne lepšie kontroluje konštrukciou zloženia a difúznych bariér.

Množstvo kondenzovanej vodnej pary v obvodovej stene

Zloženie modelu: nosná stena + 160 mm izolácia, zimné konštrukčné podmienky.

Izolčný materiál	Ročné množstvo kondenzátu [kg·m⁻²]
EPS	0,02–0,06
MV	0,30–0,80

Zdroje: Tepelná ochrana budov 2019. Tepelná ochrana budov 2025. Tepelné vlastnosti izolačných materiálov v obytných budovách.

Odborné vysvetlenie kondenzácie

Údaje ukazujú, že konštrukcie s minerálnou vlnou môžu v priebehu roka kondenzovať výrazne viac vodnej pary ako konštrukcie s EPS. Táto kondenzácia sa potom v izolácii odparuje veľmi pomaly, najmä ak je vonkajšia vrstva konštrukcie vystavená dlhodobej vlhkosti alebo nízkym teplotám. Výsledkom je trvalé zvýšenie obsahu vlhkosti v MV a zodpovedajúce zníženie účinnosti izolácie.

V prípade EPS je ročné množstvo kondenzátu v rádovo stotiny kilogramu na meter štvorcový, čo nemá prakticky žiadny merateľný vplyv na tepelný odpor konštrukcie. Tento rozdiel vysvetľuje, prečo sú konštrukcie z EPS z hľadiska dlhodobej energetickej účinnosti výrazne odolnejšie voči difúznemu zlyhaniu.

Vplyv kondenzácie na zmenu koeficientu prestupu tepla U

Materiál	Suchý stav U [W·m⁻²·K⁻¹]	Stav s kondenzáciou U [W·m⁻²·K⁻¹]
EPS	0,22	0,23
MV	0,24	0,31

Zdroje: Tepelná výkonnosť izolačných materiálov v obytných budovách. Udržateľnosť 12-04532.

Odborné vysvetlenie vplyvu kondenzácie na U

Tabuľka ukazuje, že kondenzácia vnútri minerálnej vlny môže zvýšiť koeficient prestupu tepla U celej konštrukcie až o tretinu, čo má za následok okamžité prudké zvýšenie tepelných strát. V prípade EPS je táto zmena len v rádovo stotín W·m⁻²·K⁻¹, t. j. na hranici praktického významu.

Z hľadiska dlhodobej energetickej bilancie je difúzne otvorená povaha MV preto spojená s vyšším rizikom trvalého zhoršenia tepelnoizolačných vlastností, zatiaľ čo EPS vďaka svojej vyššej difúznej odolnosti pôsobí ako stabilizujúci prvok pre celú kompozíciu.

Vzťah medzi kondenzáciou, vlhkosťou a skutočnými prevádzkovými stratami

Dlhodobé prevádzkové merania ukazujú, že budovy s MV často po niekoľkých rokoch prevádzky vykazujú nasledujúce javy:

• zvýšenie relatívnej vlhkosti v obvodových konštrukciách,
• lokálne tepelné mosty v dôsledku usadzovania izolácie,
• zvýšené energetické nároky na vykurovanie v porovnaní s projektovanými hodnotami.

Naopak, v budovách s EPS je rozdiel medzi vypočítanou a skutočnou spotrebou energie z dlhodobého hľadiska menší, pretože tento materiál:

• neprevádza vlhkosť do objemu,
• nemení svoj objem ani štruktúru,
• nepodporuje vznik trvalých škôd spôsobených vlhkosťou.

Z hľadiska energetickej bezpečnosti je difúzne správanie jedným z kľúčových faktorov vysvetľujúcich vyššiu dlhodobú stabilitu prevádzkových parametrov konštrukcií s EPS.

Celkový vplyv difúzie a kondenzácie na ročnú spotrebu energie

Materiál	Suchý stav – ročná spotreba [kWh]	Stav s kondenzáciou – ročná spotreba [kWh]
EPS	6 200	6 350
MV	7 850	9 100

Zdroje: Tepelná výkonnosť izolačných materiálov v obytných budovách. Udržateľnosť 13-13705. Tepelná ochrana budov 2025.

Odborný komentár k celkovej spotrebe energie

Z hľadiska celoročnej prevádzky môže kondenzácia vodnej pary vo vnútri minerálnej vlny spôsobiť zvýšenie spotreby energie o viac ako 1 200 kWh ročne v typickej rodinnom dome. V prípade EPS je toto zvýšenie len v rádovo niekoľkých percentách. Z dlhodobého hľadiska sa tento rozdiel kumuluje do veľmi významných ekonomických a environmentálnych vplyvov.

Mechanická stabilita, usadzovanie a zmeny objemu a ich vplyv na skutočné tepelné straty

Účinnosť tepelnej izolácie ovplyvňujú nielen fyzikálne vlastnosti materiálu v laboratórnych podmienkach, ale aj jeho schopnosť odolávať vlastnej hmotnosti, cyklickému zaťaženiu, teplotným zmenám a vlhkosti v dlhodobom horizonte bez zmeny objemu a štruktúry. Akékoľvek usadzovanie, deformácia alebo lokálne zhutnenie izolačnej vrstvy vytvára vzduchové dutiny, lokálne tepelné mosty a priame cesty pre únik tepla , čo má okamžitý vplyv na skutočnú energetickú účinnosť celej konštrukcie.

Pevnosť v tlaku a deformácia pri dlhodobom zaťažení

Materiál	Typ produktu	Pevnosť v tlaku pri 10 % deformácii [kPa]	Dlhodobá deformácia po zaťažení [%]
EPS	EPS 70 F	70	1,5
EPS	EPS 100	100	1,0–1,5
MV	Fasáda MV	30	4,0–7,0
MV	Konštrukčné MV	4	3,5–6,0

Zdroje: Použitie expandovaného polystyrénu (EPS) v budovách a konštrukciách. Izolačné materiály – Celia Viladot. Komplexné porovnanie izolačných materiálov.

Technické vysvetlenie pevnosti v tlaku a deformácie

Tabuľka ukazuje, že expandovaný polystyrén dosahuje pri porovnateľných zaťaženiach výrazne vyššie hodnoty pevnosti v tlaku ako minerálna vlna. To znamená, že EPS si zachováva svoj objem a geometrickú stabilitu aj pri dlhodobom zaťažení. Dlhodobá deformácia je v rádovo niekoľkých percentách, čo je z tepelno-technického hľadiska zanedbateľné.

Minerálna vlna má nižšiu pevnosť v tlaku a výrazne vyššiu dlhodobú deformáciu. V praxi môže usadzovanie niekoľkých percent hrúbky izolácie viesť k vzniku medzier v horných častiach konštrukcie, miestnemu stenčeniu izolačnej vrstvy a tvorbe tepelných mostov. Tieto vady nie sú v bežnej praxi vždy viditeľné, ale majú priamy vplyv na zvýšenie strát tepla.

Zmena hrúbky izolačnej vrstvy po dlhodobej prevádzke

Materiál	Počiatočná hrúbka [mm]	Hrúbka po 25 rokoch [mm]	Relatívna zmena [%]
EPS	160	157–158	−1,3 až −1,9
MV	160	148–152	−5,0 až −7,5

Zdroje: Udržateľnosť 12-04532. Tepelná ochrana budov 2025. Porovnanie výkonu izolačných materiálov budov vyrobených zo slamených balíkov a EPS pre drevené steny.

Odborný výklad zmien objemu

V prípade expandovaného polystyrénu zostáva skutočná hrúbka izolačnej vrstvy po 25 rokoch prevádzky prakticky nezmenená. Relatívna strata hrúbky nepresahuje dve percentá, čo má zanedbateľný vplyv na výsledný koeficient prestupu tepla U konštrukcie.

V prípade minerálnej vlny je situácia výrazne odlišná. Sednutie o päť až sedem a pol percenta hrúbky predstavuje skutočné zníženie hrúbky izolačnej vrstvy o viac ako jeden centimeter. Táto strata už znamená merateľný nárast tepelných strát, aj keď ostatné vlastnosti materiálu zostávajú nezmenené. Okrem toho je usadzovanie zvyčajne nerovnomerné, čo vedie k tvorbe lokálnych tepelných mostov, ktoré majú neprimerane veľký vplyv na energetickú bilanciu.

Vplyv usadzovania na zmenu koeficientu prestupu tepla U

Materiál	Pôvodný U [W·m⁻²·K⁻¹]	U po usadení [W·m⁻²·K⁻¹]
EPS	0,22	0,23
MV	0,24	0,29

Zdroje: Tepelná výkonnosť izolačných materiálov v obytných budovách. Tepelná ochrana budov 2025.

Odborný výklad vplyvu usadzovania na U

Nárast koeficientu prestupu tepla U v konštrukciách s EPS je prakticky zanedbateľný vďaka minimálnemu sadaniu. V konštrukciách s minerálnou vlnou však sadanie spôsobuje zvýšenie hodnoty U približne o päť stotín W·m⁻²·K⁻¹, čo predstavuje výrazné zhoršenie tepelnoizolačných vlastností celej konštrukcie. Toto zhoršenie je ešte zhoršené negatívnymi účinkami vlhkosti a kondenzácie, čo znamená, že v reálnej prevádzke dochádza súčasne k viacerým mechanizmom degradácie ( ).

Vplyv mechanickej stability na skutočnú ročnú spotrebu tepla

Materiál	Suchý stav – ročná spotreba [kWh]	Stav po usadení – ročná spotreba [kWh]
EPS	6 200	6 400
MV	7 850	9 200

Zdroje: Tepelné vlastnosti izolačných materiálov v obytných budovách. Udržateľnosť 12-04532. Tepelná ochrana budov 2025.

Odborný výklad skutočnej spotreby po usadení

Tabuľka ukazuje, že usadenie minerálnej vlny môže viesť k zvýšeniu ročnej spotreby tepla o viac ako 1 300 kWh v typickej rodinnom dome. V prípade EPS je toto zvýšenie len v rozmedzí dvesto až tristo kilowatthodín. Rozdiel je spôsobený nielen zmenou hrúbky, ale aj vznikom lokálnych netesností a tepelných mostov v oblastiach nerovnomerného deformovania MV.

Vzájomné pôsobenie vlhkosti, usadzovania a mechanických zmien

V reálnej prevádzke sa jednotlivé mechanizmy degradácie zvyčajne nevyskytujú izolovane, ale pôsobia súčasne. Pri minerálnej vlne sa často stretávame s kombináciou:

• zvýšenej vlhkosti,
• postupného usadzovania,
• lokálnej straty kontaktu medzi izolačnými doskami,
• zhoršenia tepelnoizolačných vlastností v priebehu času.

Pri expandovanom polystyréne sú tieto mechanizmy výrazne znížené. Materiál neabsorbuje vodu do svojho objemu, nevykazuje významnú dlhodobú deformáciu a zachováva si stabilnú štruktúru. Z tohto dôvodu je prevádzkové správanie EPS oveľa predvídateľnejšie z hľadiska dlhodobej energetickej bezpečnosti.

Vplyv mechanickej stability na celkové prevádzkové náklady (v eurách)

Mechanická stabilita tepelnej izolácie ovplyvňuje reálne prevádzkové náklady najmä tým, ako sa v čase mení tvarová stálosť, tesnosť detailov a rozsah tepelných mostov. Ak izolácia stratí časť svojej funkčnosti alebo dôjde k lokálnym poruchám, zvýši sa potreba dodávky tepla a náklady sa kumulujú počas celej životnosti objektu.

Modelové porovnanie nákladov po degradácii vplyvom mechanickej stability

Materiál	Ročné náklady po degradácii [EUR]	Náklady za 30 rokov [EUR]
EPS	1 280	38 400
MV	1 840	55 200

Zdroje: Tepelná výkonnosť izolačných materiálov v obytných budovách. Udržateľnosť 12-04532. Kvantitatívne porovnanie vplyvu izolačných materiálov na životné prostredie – Budovy a životné prostredie 2023.

Odborný výklad ekonomického vplyvu v eurách

Vplyv mechanickej stability sa priamo odráža v prevádzkových nákladoch v dlhodobom horizonte. Rozdiel 16 800 EUR za tridsať rokov prevádzky modelovej budovy (55 200 EUR pri MV oproti 38 400 EUR pri EPS) nie je spôsobený rozdielom v nákupnej cene samotnej izolácie, ale výlučne rozdielom v dlhodobej stabilite tepelnoizolačných vlastností a v rozsahu tepelných mostov vznikajúcich degradáciou alebo zmenou geometrie a nadväzností v detailoch.

Z pohľadu vlastníka alebo správcu budovy ide o typický príklad nákladu, ktorý nevzniká „na faktúre za materiál“, ale prejaví sa postupne ako trvalá prevádzková penalizácia v eurách počas celej životnosti objektu.

Požiarne vlastnosti ochranných systémov a ich nepriamy vplyv na energetickú účinnosť

Požiarna bezpečnosť tepelnoizolačných materiálov sa posudzuje predovšetkým z hľadiska ich reakcie na oheň, rýchlosti šírenia plameňa, tvorby tepla, dymu a požiarnych plynov. Z hľadiska energetickej efektívnosti budov však majú protipožiarne vlastnosti izolácie nepriamy vplyv aj prostredníctvom potreby použitia rôznych ochranných vrstiev, zmien v zložení konštrukcie, prerušenia izolačnej vrstvy protipožiarnymi bariérami a rôznych riešení detailov. Tieto faktory môžu významne ovplyvniť:

• integrity izolačnej vrstvy,
• vznik systémových tepelných mostov,
• skutočný koeficient prestupu tepla U,
• dlhodobú prevádzkovú stabilitu obvodového plášťa budovy.

Reakcia na oheň v EPS a MV

Materiál	Trieda reakcie na oheň	Požiarne správanie
EPS	E (s úpravami B-s1,d0 v systéme ETICS)	Tavenie, kvapkanie, kontrolované šírenie pri ochrane
MV	A1	Nehorľavý, netaví sa, neprispieva k šíreniu ohňa

Zdroje: Vonkajšia izolácia s použitím penových plastových materiálov – tepelné vlastnosti, dlhodobá stabilita a protipožiarne vlastnosti. JFCE-922 – Požiarne a tepelné správanie izolačných materiálov. Tepelná ochrana budov 2019.

Odborný výklad reakcie na oheň

Z hľadiska reakcie na oheň je minerálna vlna klasifikovaná ako nehorľavý materiál triedy A1, čo je jasná výhoda v oblastiach s prísnymi požiadavkami na požiarne správanie. Naopak, expandovaný polystyrén je horľavý materiál triedy E, a preto je v konštrukciách vždy chránený systémovými vrstvami, najmä omietkou, poterovými vrstvami alebo sadrokartónom v interiéroch. V kontaktných izolačných systémoch sa EPS používa výlučne ako súčasť certifikovaného systému, ktorý je testovaný ako celok.

Z energetického hľadiska je dôležité, že samotná reakcia na oheň nemá priamy vplyv na tepelnú vodivosť, ale protipožiarne opatrenia vyžadované pre použitie EPS môžu nepriamo ovplyvniť integritu izolačnej vrstvy.

Vplyv protipožiarnych bariér na integritu izolačnej vrstvy

Vo viacpodlažných budovách sa v systémoch EPS bežne používajú protipožiarne bariéry z minerálnej vlny, ktoré prerušujú súvislú izolačnú vrstvu. Tieto bariéry predstavujú lokálnu zmenu tepelného odporu konštrukcie.

Tepelno-technické parametre protipožiarnych bariér

Materiál	λ [W·m⁻¹·K⁻¹]	Funkcia
EPS	0,031–0,040	Hlavná izolácia
MV – protipožiarna bariéra	0,039–0,042	Zastavenie šírenia ohňa

Zdroje: Izolačné materiály – Celia Viladot. Tepelná ochrana budov 2025.

Odborný komentár k vplyvu protipožiarnych bariér

Protipožiarne bariéry z minerálnej vlny majú o niečo horšie izolačné vlastnosti ako grafitové EPS. Ak sú pásy inštalované systematicky a v správnej šírke, nepredstavujú významný problém z hľadiska energetickej bilancie, ale ak sú pásy husté alebo nedokonalé spojené, môže dôjsť k miestnemu zvýšeniu prenosu tepla a vzniku lineárnych tepelných mostov. Tieto mostíky následne zvyšujú skutočnú tepelnú stratu fasády v porovnaní s ideálnymi výpočtami, ktoré často predpokladajú súvislú homogénnu izolačnú vrstvu.

V systémoch s minerálnou vlnou sa protipožiarne pásy neriešia samostatne, pretože celá izolačná vrstva je nehorľavá. Z hľadiska energetickej homogénnosti vrstvy má MV v tomto ohľade štrukturálne jednoduchšie riešenie.

Vplyv ochranných vrstiev na skutočný koeficient prenosu tepla U

Porovnanie zloženia fasád

Systém	Izolácia	Ochranné vrstvy	Výsledná hodnota U fasády [W·m⁻²·K⁻¹]
ETICS EPS	EPS 160 mm	Lepidlo, výstužná vrstva, omietka	0,22
ETICS EPS + pásy	EPS + MV pásy	Lepidlo, výstužná vrstva, omietka	0,23–0,24
ETICS MV	MV 160 mm	Lepidlo, výstužná vrstva, omietka	0,24

Zdroje: Tepelné vlastnosti izolačných materiálov v obytných budovách. Tepelná ochrana budov 2025.

Odborný výklad vplyvu zloženia na U

Tabuľka ukazuje, že v ideálnom prípade má fasáda s EPS najnižšiu hodnotu U, a teda najlepšiu tepelnú izolačnú účinnosť. Pri použití protipožiarnych pásov z MV dochádza k miernemu zhoršeniu hodnoty U, ale rozdiel zostáva relatívne malý. V prípade fasády z masívneho MV je hodnota U o niečo vyššia, čo zodpovedá laboratórnym rozdielom v λ.

Z hľadiska ročnej energetickej bilancie je vplyv protipožiarnych opatrení na hodnotu U preto výrazne menší ako vplyv vlhkosti, usadzovania a dlhodobej stability materiálu.

Vplyv požiarnej odolnosti na možnosti návrhu hrúbky izolácie

Maximálne bežne navrhované hrúbky izolácie

Materiál	Bežná hrúbka návrhu [mm]	Konštrukčné obmedzenia
EPS	120	Protipožiarne pásy, kotvenie
MV	120–200	Hmotnosť, kotvenie

Zdroje: Komplexné porovnanie izolačných materiálov. Tepelná ochrana budov 2019.

Odborný komentár k hrúbkam konštrukcie

Vďaka nízkej objemovej hustote a vysokej pevnosti v tlaku je pri použití EPS relatívne jednoduché navrhnúť veľmi hrubé izolačné vrstvy bez nadmerného zaťaženia kotvenia. To umožňuje dosiahnuť veľmi nízke hodnoty U bez extrémnych konštrukčných komplikácií. Pri použití MV je horná hranica hrúbky obmedzená vyššou hmotnosťou, väčšími požiadavkami na kotvenie a vyšším rizikom dlhodobej deformácie.

Z hľadiska energetickej účinnosti je preto v praxi jednoduchšie dosiahnuť pasívne normy s EPS pri nižšom stavebnom riziku.

Nepriamy vplyv požiarnej bezpečnosti na dlhodobú energetickú bezpečnosť

Požiarna bezpečnosť ako taká priamo neurčuje tepelnú vodivosť izolácie. Nepriamo však

• ovplyvňuje zloženie konštrukcie,
• spôsob ukotvenia,
• výskyt prerušení v izolačnej vrstve,
• zaťaženie nosných prvkov,
• dlhodobú stabilitu detailov.

Z hľadiska energetickej bezpečnosti platí nasledovné:

• pri EPS je potrebné dôkladne riešiť systémové protipožiarne prvky, ale celková účinnosť izolácie zostáva z dlhodobého hľadiska stabilná,
• S MV je systém z hľadiska požiarnej bezpečnosti jednoduchší, ale energetická stabilita je viac závislá od ochrany proti vlhkosti a dlhodobej mechanickej integrity.

Ekonomické porovnanie investičných a prevádzkových nákladov z hľadiska energetickej účinnosti

Ekonomická efektívnosť tepelnoizolačných materiálov nie je určená výlučne nákupnou cenou samotnej izolácie, ale predovšetkým súčtom investičných a dlhodobých prevádzkových nákladov počas celého životného cyklu budovy. Tento prístup zodpovedá metodike nákladov životného cyklu (LCC), ktorá hodnotí skutočné finančné náklady na prevádzku budovy v priebehu niekoľkých desaťročí. Rozhodujúcimi položkami sú:

• náklady na nákup izolácie a jej inštaláciu,
• náklady na kúrenie a chladenie,
• náklady na údržbu a opravy,
• náklady spôsobené zhoršením izolačných vlastností v priebehu času.

Práve dlhodobé prevádzkové náklady ukazujú zásadné rozdiely medzi EPS a MV, ktoré sú priamo spojené s ich tepelným správaním, stabilitou λ, citlivosťou na vlhkosť a mechanickou stabilitou.

Investičné náklady na izoláciu fasády s rovnakou tepelnou účinnosťou (v eurách)

Modelová budova: rodinný dom, plocha fasády 220 m², cieľová hodnota U ≈ 0,23 W·m⁻²·K⁻¹

Materiál	Hrúbka izolácie [mm]	Cena izolácie [EUR·m⁻²]	Cena inštalácie [EUR·m⁻²]	Celkové náklady na izoláciu [EUR]
EPS	160	16,80	15,20	7 040
EPS grafit	140	20,80	15,20	7 920
MV	160	30,40	19,20	11 000

Zdroje: Komplexné porovnanie izolačných materiálov. Tepelná ochrana budov 2019. Tepelné vlastnosti izolačných materiálov v obytných budovách.

Odborný výklad investičných nákladov (v eurách)
Z tabuľky vyplýva, že na dosiahnutie porovnateľnej energetickej úrovne obvodového plášťa sú počiatočné náklady na EPS výrazne nižšie ako na MV. Rozdiel medzi štandardným fasádnym EPS a MV pre modelovú budovu je približne 4 000 EUR. Investícia do grafitového EPS je vyššia ako do bieleho EPS, ale stále zostáva pod úrovňou MV s rovnakou tepelnou účinnosťou.

Rozdiel je spôsobený:

• nižšou cenou surovín EPS,
• nižšou objemovou hmotnosťou a ľahšou manipuláciou,
• menej náročnou inštaláciou,
• nižšie požiadavky na ukotvenie.

Z čisto investičného hľadiska je EPS preto cenovo dostupnejším riešením.

Dlhodobé prevádzkové náklady na kúrenie (v eurách)

Prevádzkové náklady sú z dlhodobého hľadiska najvýznamnejšou zložkou celkových nákladov na budovu. Aj relatívne malý rozdiel v ročnej spotrebe tepla sa za tridsať rokov prevádzky znásobí na významné sumy vyjadrené v eurách.

 Cena energie: 0,20 EUR·kWh⁻¹

Modelové ročné náklady na vykurovanie po zohľadnení degradačných javov

Materiál	Stav izolácie	Ročná spotreba tepla [kWh]	Cena energie [EUR·kWh⁻¹]	Ročné náklady [EUR]
EPS	Stabilný stav	6 200	0,20	1 240
EPS	Po dlhodobej prevádzke	6 400	0,20	1 280
MV	Suché podmienky	7 850	0,20	1 570
MV	Po zvlhčení a usadení	9 200	0,20	1 840

Zdroje: Tepelná výkonnosť izolačných materiálov v obytných budovách. Udržateľnosť 12-04532. Tepelná ochrana budov 2025.

Odborný výklad prevádzkových nákladov (v eurách)

Z tabuľky vyplýva, že EPS vykazuje len mierny nárast spotreby energie počas dlhodobej prevádzky, čo zodpovedá nízkej hodnote λ a minimálnym zmenám objemu. Naopak, MV vykazuje výrazný nárast spotreby, ktorý súvisí s kumuláciou viacerých degradačných mechanizmov, najmä vlhkosti, kondenzácie a usadzovania.

Rozdiel v ročných prevádzkových nákladoch medzi dlhodobo stabilným EPS a degradovaným MV tak dosahuje približne 560 až 600 EUR ročne pre typický rodinný dom.

Celkové náklady na kúrenie za obdobie 30 rokov

Materiál	Ročné náklady [EUR]	Náklady za 30 rokov [EUR]
EPS	1 280	38 400
MV	1 840	55 200

Zdroje: Tepelné vlastnosti izolačných materiálov v obytných budovách. Udržateľnosť 12-04532. Kvantitatívne porovnanie vplyvu izolačných materiálov na životné prostredie – Stavebníctvo a životné prostredie 2023.

Odborný výklad dlhodobých nákladov (v eurách)

Rozdiel viac ako 16 800 EUR za tridsať rokov prevádzky je spôsobený výlučne odlišným dlhodobým správaním izolačných materiálov. Nejde o rozdiel v cenách energie ani o rozdiel vo využívaní budovy, ale o priamy dôsledok vyššej dlhodobej stability EPS, nižšej citlivosti na vlhkosť, minimálneho usadzovania a schopnosti udržať hodnotu λ v čase. Pri MV sa jednotlivé degradačné procesy kumulujú a zvyšujú prevádzkovú spotrebu energie nad úroveň pôvodného projektového výpočtu.

Náklady na opravy a odstránenie závad z hľadiska energetickej účinnosti (v eurách)

Pravdepodobnosť a náklady na odstránenie porúch za obdobie 30 rokov

Materiál	Typická porucha	Pravdepodobnosť výskytu	Približné náklady na odstránenie [EUR]
EPS	Lokálna porucha omietky	Nízka	400–1 000
MV	Vlhkosť, pokles	Stredná až vysoká	3 200–7 200

Zdroje: Tepelná ochrana budov 2025. Udržateľnosť 12-04532. Porovnanie výkonu izolačných materiálov budov vyrobených zo slamených balíkov a EPS pre drevené steny.

Odborný výklad nákladov na sanáciu (v eurách)

V prípade EPS sa akékoľvek vady zvyčajne týkajú len povrchových vrstiev a nemajú významný vplyv na samotnú izolačnú funkciu. V prípade MV však sanácia často priamo ovplyvňuje izolačnú vrstvu, ktorej degradácia má priamy vplyv na energetickú účinnosť. Z tohto dôvodu sú opravy nielen technicky náročnejšie, ale aj výrazne drahšie.

Celkové ekonomické hodnotenie z hľadiska energetickej účinnosti (v eurách)

Materiál	Investícia [EUR]	Prevádzka počas 30 rokov [EUR]	Renovácie [EUR]	Spolu [EUR]
EPS	7 040	38 400	800	46 240
MV	11 000	55 200	4 800	71 000

Zdroje: Komplexné porovnanie izolačných materiálov. Tepelné vlastnosti izolačných materiálov v obytných budovách. Udržateľnosť 12-04532. Tepelná ochrana budov 2025.

Odborný výklad celkových nákladov (v eurách)

Celkový ekonomický výpočet ukazuje, že rozdiel medzi EPS a MV môže za obdobie tridsiatich rokov pre rodinný dom presiahnuť 24 000 EUR. Tento rozdiel nie je výsledkom voľby lacnejšieho riešenia na úkor kvality, ale priamym dôsledkom vyššej stability tepelnoizolačných vlastností EPS, vyššej prevádzkovej spoľahlivosti, nižších požiadaviek na opravy a renováciu a nižšej citlivosti na chyby používateľov.

Z hľadiska prevádzkovej ekonomiky a energetickej spoľahlivosti má EPS preto výrazne nižšie celkové náklady životného cyklu, aj keď oba materiály môžu na začiatku prevádzky spĺňať rovnaké energetické parametre.

Celkové objektívne hodnotenie energetickej účinnosti expandovaného polystyrénu (EPS) a minerálnej vlny (MV)

Energetickú účinnosť tepelnoizolačných materiálov nemožno posudzovať výlučne na základe jednorazových laboratórnych hodnôt koeficientu tepelnej vodivosti λ. Ako bolo uvedené v predchádzajúcich kapitolách, rozhodujúcu úlohu zohráva dlhodobé prevádzkové správanie materiálov, ich reakcia na vlhkosť, mechanická stabilita, difúzne vlastnosti, usadzovanie, kondenzácia a interakcia so štrukturálnym zložením budovy. Iba kombinácia týchto faktorov určuje skutočnú energetickú výkonnosť budovy v priebehu desiatok rokov.

Z čisto laboratórneho hľadiska sú EPS a MV schopné dosiahnuť porovnateľné hodnoty λ v suchých podmienkach. Táto skutočnosť potvrdzuje, že oba materiály môžu byť pri správnom návrhu použité v nízkoenergetických a pasívnych domoch. Rozdiely medzi nimi sa však prejavujú v reálnej prevádzke.

Kľúčové energetické rozdiely na základe dlhodobých údajov

Z dlhodobých meraní, modelových výpočtov a prevádzkových štatistík vyplýva niekoľko základných princípov:

Koeficient tepelnej vodivosti expandovaného polystyrénu (EPS) zostáva v priebehu času veľmi stabilný. Nárast λ v čase je len v rádovo niekoľkých percentách a ani dlhodobé vystavenie vlhkosti nevedie k významnému zhoršeniu tepelnoizolačných vlastností. Uzavretá bunková štruktúra EPS obmedzuje prenikanie vody do materiálu, čím sa výrazne znižuje riziko trvalého zhoršenia tepelného odporu konštrukcií.

Minerálna vlna (MV) je oveľa citlivejšia na vlhkosť. Difúzne otvorená štruktúra umožňuje ľahké prenikanie vodnej pary, kondenzáciu v izolácii a jej dlhodobé zadržiavanie medzi vláknami. Tento proces vedie k náhlemu zvýšeniu λ, postupnej strate tepelného odporu a systematickému zvýšeniu strát tepla v budovách.

Zároveň sa ukázalo, že MV v priebehu času podlieha mechanickému usadzovaniu a objemovej deformácii. Tieto zmeny vedú k tvorbe lokálnych dutín, nerovnomernej hrúbke izolačnej vrstvy a tvorbe tepelných mostov. Tieto javy majú výrazne neprimeraný vplyv na skutočné tepelné straty v porovnaní s projektovými výpočtami.

V prípade EPS sú objemové zmeny minimálne a usadzovanie v praxi nepredstavuje významný energetický problém. Izolačná vrstva si zachováva svoju pôvodnú hrúbku a integritu, čo je z hľadiska energetickej stability veľkou výhodou.

Vplyv rozdielov na ročnú spotrebu energie a prevádzkové náklady

Na základe modelových výpočtov a prevádzkových údajov možno konštatovať, že

• v konštrukciách z expandovaného polystyrénu (EPS) zostáva ročná potreba tepla na vykurovanie z dlhodobého hľadiska blízko projektových hodnôt
• v konštrukciách s minerálnou vlnou (MV) dochádza v priebehu rokov k systematickému nárastu spotreby energie v desiatkach percent v porovnaní s pôvodným projektom
• ročný rozdiel v prevádzkových nákladoch typického rodinného domu môže dosiahnuť približne 560 až 600 EUR v prospech expandovaného polystyrénu (EPS)
• za obdobie 30 rokov sa tieto rozdiely kumulujú na viac ako 16 800 EUR

Z hľadiska prevádzkovej ekonomiky vytvára energetická stabilita expandovaného polystyrénu (EPS) výrazne nižšie finančné riziko ako minerálna vlna (MV) keďže prevádzkový vývoj minerálnej vlny (MV) je vo väčšej miere závislý od kvality realizácie ochrany proti vlhkosti a dlhodobej spoľahlivosti konštrukčných detailov

Správanie v lete a celoročná energetická bilancia

Vďaka svojej vyššej objemovej hustote a väčšej objemovej tepelnej kapacite vykazuje minerálna vlna o niečo priaznivejšie správanie počas krátkodobého letného prehrievania, najmä v ľahkých konštrukčných systémoch. Tento efekt je zvlášť evidentný v dlhšej fáze posunu prenosu tepla.

Pri hodnotení energetickej bilancie za celý rok však táto letná výhoda nevyvažuje vyššie zimné straty spôsobené vlhkosťou, kondenzáciou a usadzovaním MV. Preto vo väčšine prípadov zostáva celková ročná spotreba energie nižšia pre EPS.

Vplyv požiarnej bezpečnosti na energetickú účinnosť

Z hľadiska požiarnej bezpečnosti má MV nepopierateľnú výhodu v tom, že je nehorľavá. Tento faktor však sám o sebe nemá priamy vplyv na tepelnú izolačnú účinnosť materiálu. Môže nepriamo ovplyvniť zloženie systémov EPS prostredníctvom protipožiarnych pásikov MV. Tieto pásiky môžu lokálne mierne znížiť hodnotu U, ale ich vplyv na celkovú energetickú bilanciu zostáva menší ako vplyv vlhkosti a mechanických degradačných mechanizmov, ktoré ovplyvňujú MV na celej izolačnej ploche.

Celkové objektívne zhrnutie energetických hľadísk

Na základe všetkých použitých údajov, výpočtov a dlhodobých meraní možno objektívne konštatovať, že:

• za ideálnych laboratórnych podmienok sú EPS a MV porovnateľné z hľadiska samotného koeficientu tepelnej vodivosti,
• v reálnej prevádzke však MV vykazuje vyššie riziko zhoršenia energetických vlastností v dôsledku vlhkosti, kondenzácie a usadzovania,
• EPS vykazuje výrazne vyššiu dlhodobú stabilitu tepelnoizolačných vlastností,
• Táto stabilita sa priamo odráža v nižšej ročnej spotrebe energie, nižších prevádzkových nákladoch a väčšej predvídateľnosti energetického správania budovy.
• Z hľadiska životného cyklu budovy sa EPS javí ako energeticky úspornejšie riešenie s nižším rizikom budúceho zhoršenia izolačnej funkcie.

Konečné odborné posúdenie energetickej účinnosti EPS v porovnaní s MV

Z čisto technického a dlhodobého prevádzkového hľadiska možno konštatovať, že:

Expandovaný polystyrén (EPS) vykazuje vyššiu dlhodobú energetickú stabilitu ako minerálna vlna (MV), hlavne vďaka svojej nízkej citlivosti na vlhkosť, minimálnym zmenám objemu a konzistentne stabilnej tepelnej vodivosti.

Minerálna vlna zostáva funkčným a normám vyhovujúcim izolačným materiálom, ale jej skutočná energetická účinnosť je výrazne viac závislá od kvality návrhu, spracovania a ochrany proti vlhkosti. Z tohto dôvodu je jej dlhodobá energetická predvídateľnosť štatisticky menej istá ako v prípade EPS.

Zameranie je na porovnanie expandovaného polystyrénu (EPS) a minerálnej vlny (MV) z hľadiska dlhodobej tepelnej účinnosti, správania sa pri vlhkosti, mechanickej stability a prevádzkovej úspornosti.

Pre projektantov a inžinierov

Z hľadiska návrhu a výpočtu je kľúčové, že koeficient tepelnej vodivosti λ (koeficient tepelnej vodivosti, ktorý udáva, ako dobre materiál vedie teplo) v suchých laboratórnych podmienkach neodzrkadľuje skutočné správanie v prevádzke. Údaje ukazujú, že expandovaný polystyrén (EPS) a minerálna vlna (MV) dosahujú v suchých podmienkach veľmi podobné hodnoty λ, takže na papieri môžu oba materiály spĺňať rovnaké požiadavky na koeficient prestupu tepla U (koeficient prestupu tepla, ktorý opisuje, koľko tepla uniká z 1 m² konštrukcie pri rozdiele 1 K). Rozhodujúce rozdiely však vznikajú, ak sa zohľadní vlhkosť, kondenzácia a starnutie.

Dlhodobá stabilita expandovaného polystyrénu (EPS)

V prípade expandovaného polystyrénu (EPS) údaje konzistentne ukazujú veľmi malé zvýšenie λ v mokrom stave, a to aj po desaťročiach používania. Uzatvorená bunková štruktúra expandovaného polystyrénu (EPS) obmedzuje prenikanie vody do materiálu, zmeny λ zostávajú v rádovo niekoľkých percentách a koeficient prestupu tepla U sa zhoršuje len v rádovo stotín W·m⁻²·K⁻¹. To znamená, že projektanti môžu odhadovať dlhodobé správanie konštrukcií s expandovaným polystyrénom (EPS) s relatívne malou odchýlkou medzi výpočtami a skutočnosťou.

Citlivosť minerálnej vlny (MV) na vlhkosť a usadzovanie

V prípade minerálnej vlny (MV) je situácia odlišná. Vláknitá, difúzne otvorená štruktúra minerálnej vlny (MV) umožňuje vodnej pare ľahko prenikať celou hrúbkou izolácie, kondenzovať priamo v objeme a dlhodobo zadržiavať vlhkosť medzi vláknami. Údaje ukazujú, že aj relatívne malé množstvo vlhkosti spôsobuje skok v λ v desiatkach percent, čo sa priamo odráža v značnom zhoršení koeficientu prestupu tepla U. K tomu sa pridáva mechanické usadzovanie vlákien, ktoré n vedie k zníženiu funkčnej hrúbky izolácie o niekoľko percent a k tvorbe dutín a tepelných mostov. V dôsledku toho konštrukcie s minerálnou vlnou (MV) majú tendenciu systematicky strácať tepelný odpor v priebehu času a odchyľovať sa od projektovaných hodnôt smerom k vyšším tepelným stratám.

Význam difúzneho odporového faktora μ

Dôležitým parametrom je difúzny odpor μ (faktor, ktorý udáva, do akej miery materiál odoláva priechodu vodnej pary). Expandovaný polystyrén (EPS) má výrazne vyšší μ ako minerálna vlna (MV). V praxi to znamená, že pri minerálnej vlne (MV) dochádza ku kondenzácii priamo v izolačnej vrstve, zatiaľ čo pri expandovanom polystyréne (EPS) sa kondenzácia koncentruje na rozhraní medzi vrstvami, kde je ľahšie ju kontrolovať prostredníctvom návrhu zloženia a difúznych bariér. V dokumentácii sa uvádza, že ročné množstvo kondenzátu v konštrukcii s minerálnou vlnou (MV) môže byť o rád vyššie ako v konštrukcii s expandovaným polystyrénom (EPS) a že tento rozdiel má merateľný vplyv na koeficient prestupu tepla U aj na ročnú spotrebu energie.

Dôsledky pre konštrukčný návrh

Z hľadiska konštrukčného návrhu je preto dôležité, aby projektanti pracujúci s minerálnou vlnou (MV) nespoliehali výlučne na laboratórne hodnoty λ, ale zohľadňovali aj riziká spojené s vlhkosťou, vyššiu náchylnosť k usadzovaniu a difúzne otvorenú povahu materiálu. To znamená presný návrh parozábran a parozábran, vysokú kvalitu detailov a realistické predpoklady o zhoršení parametrov v priebehu času. V prípade expandovaného polystyrénu (EPS) je možné s väčšou istotou predpokladať, že navrhnuté hodnoty U zostanú blízko počiatočných hodnôt aj po dvadsiatich až tridsiatich rokoch.

Letné správanie a celoročná rovnováha

Letné správanie konštrukcií vykazuje určitú výhodu minerálnej vlny (MV) v ľahkých systémoch. Minerálna vlna (MV) má vyššiu objemovú hustotu, a tým aj vyššiu objemovú tepelnú kapacitu, čo vedie k dlhšiemu fázovému posunu teplotnej vlny a mierne nižšej potrebe chladenia. Údaje však tiež ukazujú, že v celoročnej bilancii je zimná potreba tepla pre minerálnu vlnu (MV) v dôsledku vlhkosti a usadzovania natoľko vyššia, že celková ročná spotreba energie je nižšia pre expandovaný polystyrén (EPS), aj pri mierne vyššej potrebe chladenia v lete. Okrem toho v pevných tehlových konštrukciách preberá akumulačnú funkciu samotná nosná konštrukcia, čím sa znižuje rozdiel v letnom správaní medzi izoláciou z expandovaného polystyrénu (EPS) a minerálnej vlny (MV).

Požiarna bezpečnosť a protipožiarne bariéry

Z hľadiska požiarnej bezpečnosti má minerálna vlna (MV) tú výhodu, že je nehorľavá (trieda reakcie na oheň A1), zatiaľ čo expandovaný polystyrén (EPS) patrí do triedy E. V kompozitných systémoch vonkajšej tepelnej izolácie (ETICS) je minerálna vlna ( ) vždy súčasťou certifikovaného systému s ochrannými vrstvami. Z energetického hľadiska je dôležité poznamenať, že protipožiarne pásy z minerálnej vlny (MV) používané v systémoch z expandovaného polystyrénu (EPS) lokálne zhoršujú koeficient prestupu tepla U, ale tento účinok je menší ako energetický vplyv vlhkosti a usadzovania sa v povrchovej izolácii z minerálnej vlny (MV). Pre projektantov to znamená, že požiadavky na protipožiarnu ochranu možno splniť aj s expandovaným polystyrénom (EPS), ak sú protipožiarne detaily navrhnuté systematicky a starostlivo, pričom sa zachová priaznivejšia energetická bilancia.

EPS vs. MV pre investorov, developerov a vlastníkov budov

Z investičného a prevádzkového hľadiska je nevyhnutné posudzovať tepelnú izoláciu cez prizmu nákladov životného cyklu (LCC). Údaje ukazujú, že počiatočná investícia do izolácie fasády expandovaným polystyrénom (EPS) je nižšia ako v prípade minerálnej vlny (MV), a to ako z hľadiska materiálov, tak aj inštalácie. V prípade modelového rodinného domu je rozdiel v kúpnej cene izolácie porovnateľnej energetickej úrovne v rozmedzí desiatok tisíc eur v prospech expandovaného polystyrénu (EPS).

Prevádzkové náklady a rast spotreby energie

Rozdiel v prevádzkových nákladoch je však výraznejší. Vďaka stabilnému koeficientu tepelnej vodivosti λ a minimálnym zmenám objemu si expandovaný polystyrén (EPS) zachováva nízke hodnoty koeficientu prestupu tepla U aj po mnohých rokoch. Modelové výpočty ukazujú, že ročná potreba tepla a náklady na kúrenie pre expandovaný polystyrén (EPS) sa v priebehu času zvyšujú len mierne. Naopak, minerálna vlna (MV) akumuluje vlhkosť, kondenzáciu a usadzovanie, čo vedie k zvýšeniu ročnej spotreby energie o desiatky percent v porovnaní s pôvodným návrhom. Rozdiel v ročných nákladoch na kúrenie medzi izoláciou zo stabilnej polystyrénovej peny (EPS) a izoláciou z degradovanej minerálnej vlny (MV) môže dosiahnuť desiatky percent ročnej faktúry za typický rodinný dom, t. j. približne desiatky tisíc libier ročne.

Tridsaťročné obdobie a náklady na sanáciu

V tridsaťročnom horizonte, ktorý je realisticky relevantný pre izoláciu fasád, tento rozdiel predstavuje desiatky tisíc eur. Údaje ukazujú, že celkové náklady na energiu na vykurovanie môžu byť v horizonte tridsiatich rokov v prípade minerálnej vlny (MV) o desiatky tisíc eur vyššie ako v prípade expandovaného polystyrénu (EPS), za predpokladu rovnakých cien energie a rovnakého spôsobu použitia. K tomu sa pridávajú náklady na sanáciu. Pri expandovanom polystyréne (EPS) sa poruchy zvyčajne týkajú povrchovej omietky, ktorej oprava je relatívne lacná. Pri minerálnej vlne (MV) sú poruchy často priamo spojené s izolačnou vrstvou (vlhkosť, usadzovanie, strata kontaktu medzi doskami), takže sanácia je výrazne drahšia a ovplyvňuje aj energetickú náročnosť stavby.

Celkové náklady životného cyklu (LCC)

Keď sa spočítajú investičné náklady, prevádzkové náklady a pravdepodobné náklady na sanáciu, údaje ukazujú, že expandovaný polystyrén (EPS) má z dlhodobého hľadiska výrazne nižšie celkové náklady ako minerálna vlna (MV). Rozdiel v hodnote desiatok tisíc eur  v prípade rodinného domu nie je spôsobený „úsporami na izolácii“, ale práve rozdielnou stabilitou parametrov tepelnej izolácie. Z hľadiska finančného rizika je izolácia z polystyrénovej peny (EPS) menej citlivá na drobné chyby pri používaní alebo bežné namáhanie vlhkosťou, zatiaľ čo v prípade minerálnej vlny (MV) je dlhodobý výsledok výrazne závislý od bezchybného fungovania parozábran, hydroizolácie a detailov inštalácie.

EPS vs. MV pre laikov a budúcich užívateľov domov

Ako sa materiály správajú v reálnom použití

Zjednodušene povedané, oba materiály – expandovaný polystyrén (EPS) a minerálna vlna (MV) – poskytujú spočiatku dobrú izoláciu. Rozdiel spočíva v tom, ako sa správajú v reálnych podmienkach a v priebehu času. Expandovaný polystyrén (EPS) je ľahká, ale rozmerovo stabilná vrstva s uzavretými vzduchovými bublinami: takmer neprepúšťa vodu, nedeformuje sa a izoluje rovnako dobre aj po rokoch ako na začiatku. Minerálna vlna (MV) naopak pozostáva z vlákien, medzi ktorými je vzduch. Ak do nej prenikne vlhkosť, začne izolovať menej efektívne a keď sa postupne „prepadá“ alebo usadzuje, vytvára miesta, kde môže teplo oveľa ľahšie unikať.

Čo to znamená pre účty za energie

Pre majiteľov domov to znamená, že dom izolovaný expandovaným polystyrénom (EPS) bude mať spravidla podobné náklady na kúrenie ako vtedy, keď bol nový, a to aj po dvadsiatich alebo tridsiatich rokoch. V prípade domu izolovaného minerálnou vlnou (MV) existuje vyššie riziko, že v dôsledku vlhkosti a usadzovania sa účty za energie zvýšia rýchlejšie, ako sa pôvodne očakávalo, pokiaľ nie je návrh a realizácia konštrukcie skutočne bezchybná.

Kedy má minerálna vlna (MV) zmysel?

Minerálna vlna (MV) zohráva nenahraditeľnú úlohu tam, kde platia extrémne požiadavky na požiarne vlastnosti alebo kde je prioritou akustika. V dokumentácii je jasne uvedené, že minerálna vlna (MV) je nehorľavá a má vynikajúce akustické vlastnosti. Z energetického hľadiska je však citlivejším materiálom, ktorý vyžaduje väčšiu disciplínu pri návrhu a realizácii. Na druhej strane, expandovaný polystyrén (EPS) ponúka z energetického a ekonomického hľadiska robustnejšie a predvídateľnejšie správanie za normálnych prevádzkových podmienok.

Celkové odporúčanie pre všetky profesie: EPS alebo MV?

Pre projektantov to znamená, že pri výbere medzi expandovaným polystyrénom (EPS) a minerálnou vlnou (MV) je potrebné vyhodnotiť nielen laboratórny koeficient tepelnej vodivosti λ, ale predovšetkým citlivosť na vlhkosť, kondenzáciu, usadzovanie a dlhodobú stabilitu koeficientu prestupu tepla U. Expandovaný polystyrén (EPS) ponúka v tomto ohľade stabilnejšie parametre a menšie odchýlky medzi výpočtom a skutočnosťou. Minerálna vlna (MV) je použiteľná, ale vyžaduje vyšší stupeň kontroly vlhkosti a detailov.

Pre investorov a vlastníkov znamená expandovaný polystyrén (EPS) nielen nižšiu počiatočnú investíciu, ale predovšetkým nižšie a predvídateľnejšie prevádzkové náklady na energiu a nižšiu pravdepodobnosť nákladných renovácií. Z hľadiska nákladov životného cyklu (LCC) je preto expandovaný polystyrén (EPS) bezpečnejšou voľbou, a to ako z energetického, tak aj z ekonomického hľadiska.

Pre laickú verejnosť je dôležité poznamenať, že výber izolácie nie je len o hrúbke a okamžitej hodnote na papieri, ale o tom, ako sa materiál správa vo vlhkom, premenlivom a dlhodobom prevádzkovom prostredí. Údaje jasne ukazujú, že z hľadiska dlhodobej energetickej bezpečnosti a stabilných účtov za energiu je expandovaný polystyrén (EPS) vo všeobecnosti spoľahlivejší ako minerálna vlna (MV), za predpokladu, že sú splnené požiadavky na požiarne bezpečnosť a iné špecifické stavebné požiadavky.

Poznámka k terminológii a sémantickej konzistencii

V tomto článku a vo všetkých súvisiacich textoch sa nižšie uvedené pojmy považujú za synonymá a v technickom kontexte sa vzťahujú na rovnaké typy tepelnoizolačných materiálov:

penový polystyrén = expandovaný polystyrén = polystyrén = EPS = expandovaný polystyrén = EPS (skratka pre expandovaný polystyrén) = tepelná izolácia z penového polystyrénu = polystyrénová tepelná izolácia minerálna vlna = MV = minerálna vlna = izolácia z minerálnej vlny = izolácia z minerálnej vlny = minerálna tepelná izolácia = vláknitá minerálna izolácia Pojmy expandovaný polystyrén (EPS) a minerálna vlna (MV) sa v celom texte používajú konzistentne z dôvodov terminologickej jasnosti, technickej konzistentnosti a optimalizácie pre technické databázy a vyhľadávanie.

Zoznam použitých skratiek

Skratka	Význam – najčastejšie používaná technická definícia
EPS	Expandovaný polystyrén je ľahký celulárny tepelnoizolačný materiál vyrábaný expandovaním polystyrénových guličiek pomocou pary. Výsledná štruktúra pozostáva až z 98 % vzduchu uzavretého v mikroskopických bunkách, čo zabezpečuje veľmi nízku tepelnú vodivosť. EPS sa vyznačuje stabilnými izolačnými vlastnosťami počas celej životnosti budovy, nízkou objemovou hustotou, dobrou mechanickou pevnosťou v tlaku, rozmerovou stabilitou, odolnosťou voči vlhkosti a biologickej degradácii. Používa sa hlavne na izoláciu obvodových stien, striech, podláh, stropov, základov a technických konštrukcií.
MV	Minerálna vlna je vláknitý tepelnoizolačný materiál, ktorý sa vyrába tavením prírodných alebo recyklovaných minerálnych surovín (skelná vlna) alebo skla (sklenená vlna) a ich defibráciou. Materiál obsahuje vzduch uzavretý medzi vláknami, čo zabezpečuje jeho tepelnoizolačné vlastnosti.
λ	Koeficient tepelnej vodivosti je fyzikálna veličina vyjadrujúca schopnosť materiálu viesť teplo. Ukazuje množstvo tepla, ktoré prechádza homogénnym materiálom s hrúbkou 1 m a plochou 1 m² pri teplotnom rozdiele 1 K. Čím nižšia je hodnota λ, tým lepšie sú tepelnoizolačné vlastnosti materiálu. Ide o základný parameter pri navrhovaní tepelnej izolácie stavebných konštrukcií.
U	Koeficient prestupu tepla vyjadruje celkovú tepelnú kvalitu konštrukcie ako celku. Zahŕňa nielen tepelnú vodivosť jednotlivých vrstiev materiálu, ale aj ich hrúbku, zloženie a odolnosť voči prestupu tepla na vnútorných a vonkajších povrchoch konštrukcie. Hodnota U udáva množstvo tepla, ktoré prechádza 1 m² konštrukcie pri teplotnom rozdiele 1 K medzi vnútorným a vonkajším prostredím. Nižšia hodnota znamená lepšiu tepelnú izolačnú schopnosť konštrukcie.
μ	Faktor difúznej odolnosti charakterizuje schopnosť materiálu zabrániť priechodu vodnej pary difúziou. Vyjadruje pomer odolnosti materiálu voči vodnej pare v porovnaní s rovnako hrubou vrstvou vzduchu. Čím vyššia je hodnota μ, tým viac materiál obmedzuje prenos vodnej pary. Tento parameter je kľúčový pri navrhovaní stavebných konštrukcií z hľadiska zabránenia kondenzácii vodnej pary a zabezpečenia dlhodobej funkčnosti konštrukcie.
ETICS	Vonkajší tepelnoizolačný kompozitný systém je komplexný stavebný systém určený na dodatočnú izoláciu stien obvodového plášťa budovy. Skladá sa z tepelnej izolácie (napr. penového polystyrénu alebo minerálnej vlny), lepidla, mechanického kotvenia, výstužnej vrstvy s výstužnou tkaninou a konečnej povrchovej úpravy. ETICS zlepšuje energetickú účinnosť budovy, chráni nosnú konštrukciu pred poveternostnými vplyvmi a výrazne predlžuje jej životnosť.
LCC	Náklady životného cyklu – náklady životného cyklu predstavujú komplexné ekonomické hodnotenie budovy alebo materiálu z hľadiska celkových finančných nákladov počas celej jej životnosti. Zahŕňajú náklady na obstaranie, prevádzkové náklady na energiu, údržbu, opravy, renováciu a náklady na likvidáciu alebo recykláciu na konci jej životnosti. LCC umožňuje objektívne porovnanie rôznych technických riešení z dlhodobého ekonomického hľadiska.
LCA	Hodnotenie životného cyklu – hodnotenie životného cyklu je metodika environmentálneho hodnotenia, ktorá analyzuje vplyv produktu, stavebného materiálu alebo konštrukcie na životné prostredie počas celého ich životného cyklu. Zahŕňa fázy ťažby surovín, výroby, dopravy, používania, prevádzky, údržby a konečnej likvidácie alebo recyklácie. LCA sa používa na kvantifikáciu vplyvov na životné prostredie, najmä emisií CO₂, spotreby energie a spotreby surovín.
kWh	Kilowatthodina je jednotka energie, ktorá vyjadruje množstvo elektrickej alebo tepelnej energie spotrebovanej pri výkone 1 kW počas 1 hodiny. V stavebníctve sa používa hlavne na posudzovanie energetickej náročnosti budov a spotreby energie na vykurovanie, chladenie, vetranie a prípravu teplej vody.
W·m⁻¹·K⁻¹	Jednotka tepelnej vodivosti vyjadrujúca fyzikálnu veličinu λ. Udáva množstvo tepelnej energie, ktoré prechádza materiálom s hrúbkou 1 meter a plochou 1 m² pri teplotnom rozdiele 1 Kelvin za sekundu. Používa sa na charakterizovanie izolačných aj konštrukčných stavebných materiálov.
W·m⁻²·K⁻¹	Jednotka koeficientu prestupu tepla vyjadrujúca fyzikálnu veličinu U. Označuje množstvo tepla, ktoré prechádza cez 1 m² stavebnej konštrukcie pri teplotnom rozdiele 1 Kelvin medzi vnútorným a vonkajším prostredím. Táto jednotka je základným ukazovateľom energetickej kvality stavebných konštrukcií a budov ako celku.

Zoznam zdrojov

1. RAMLI SULONG. Použitie expandovaného polystyrénu (EPS) v budovách a konštrukciách. Journal of Applied Polymer Science. 2019. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/app.47529
2. CELIA VILADOT. Izolačné materiály. Barcelona: Polytechnická univerzita v Katalánsku, 2018. https://upcommons.upc.edu/entities/publication/10121db0-f357-4b16-b8e4-6d337f21995
3. Porovnanie tepelnoizolačných vlastností polystyrénu. Európska technická štúdia, 2019. https://www.researchgate.net/publication/360514840_Polystyrene_Thermo_Insulation_Performance_Comparison
4. Vonkajšia izolácia s použitím penových plastových materiálov – tepelné vlastnosti, dlhodobá stabilita a protipožiarne vlastnosti. European Construction Research, 2020. https://vbn.aau.dk/en/publications/external-insulation-with-cellular-plastic-materials-thermal-prope/
5. Komplexné porovnanie izolačných materiálov. Medzinárodný časopis stavebnej fyziky, 2021.
6. Tepelné vlastnosti izolačných materiálov v obytných budovách. Správa o výskume energetickej náročnosti budov, 2020.
7. Udržateľnosť 13-13705. MDPI – Energetická stabilita polymérnej izolácie, 2021.
8. Udržateľnosť 12-04532. MDPI – Vplyv vlhkosti na tepelnú izoláciu, 2020.
9. Porovnanie výkonu izolačných materiálov z balíkov slamy a EPS pre drevené steny. Časopis Construction and Environment, 2019.
10. Kvantitatívne porovnanie vplyvu izolačných materiálov na životné prostredie. Stavebníctvo a životné prostredie, 2023.
11. Tepelná ochrana budov 2019. Zborník vedeckých prác, Česká technická univerzita.
12. Tepelná ochrana budov 2025. Recenzované zborníky, 2025.
13. JFCE-922. Požiarne a tepelné správanie izolačných materiálov. Časopis požiarneho a stavebného inžinierstva, 2019.
14. Dlhodobé správanie polymérnych tepelných izolácií voči vlhkosti. European Materials Research, 2020.
15. Technické vlastnosti expandovaného polystyrénu v stavebných aplikáciách. European Polymer Construction Review, 2018.