Harde isolatieplaten en hun toepassingen
Denk in termen van systemen in plaats van producten
Harde isolatieplaten uit kunststof of hardschuim hebben sinds hun opkomst ruim vijftig jaar geleden een enorme technische evolutie doorgemaakt. Nieuwe materialen en procedés blijven tot op de dag van vandaag voor betere lambdawaarden zorgen. Toch worden ook de traditionelere types zoals EPS en XPS nog regelmatig gebruikt. In sommige gevallen is dat terecht; in andere zijn er ondertussen betere opties. Dit artikel bespreekt per toepassing het aangewezen type isolatieplaat en de belangrijkste aandachtspunten bij uitvoering.
Materialen
Het belangrijkste onderscheid tussen de verschillende harde isolatieplaten is het materiaal waaruit ze geproduceerd zijn. Isolatieplaten uit natuurlijke materialen zoals glas- en rotswol worden hier buiten beschouwing gelaten; de nadruk ligt op klassieke kunststoffen (EPS en XPS) en de nieuwere hardschuimen (pur, PIR en resol).
EPS
Geëxpandeerd polystyreen wordt al vele jaren als isolatiemateriaal gebruikt en vindt zijn belangrijkste toepassing vandaag in ETICS-gevelsystemen. EPS is goedkoop, heeft een goede dimensionale stabiliteit en is gemakkelijk te verwerken, maar doet het met lambdawaarden rond 0,036 W/mK (gewoon EPS) of 0,031 W/mK (zwart EPS, met een grafietlaag) minder goed dan andere isolatiematerialen.
XPS
Ook geëxtrudeerd polystyreen is een gekend isolatiemateriaal, dat dankzij zijn hoge druksterkte (tot 700 kPa) en waterdichtheid zeer relevant blijft, in het bijzonder voor het isoleren van kelders en vloeren. Lambdawaarden variëren tussen 0,032 en 0,035 W/mK.
PUR
Bij de harde isolatieplaten uit polyurethaan of PU onderscheidt men pur en PIR. Beide worden geproduceerd door twee componenten, die samen thermohardend zijn, tussen twee cacheringen in te spuiten, zij het in een andere samenstelling. De keuze van de cachering heeft bij purplaten een belangrijk effect op de lambdawaarde: bij dampdoorlatende cacheringen bedraagt die ca. 0,028 W/mK; bij dampdichte cacheringen wordt dat gereduceerd tot 0,022 W/mK. Een ander aandachtspunt bij pur is de brandreactie. Het materiaal behaalt slechts Euroklasse E of F en kan tot een grote rookontwikkeling leiden.
PIR
In principe bestaat PIR uit dezelfde componenten als pur, al werd de formule aangepast om de eigenschappen en prestaties te verbeteren. De lambdawaarden van PIR-isolatieplaten variëren tussen 0,021 en 0,026 W/mK, en dankzij een dikkere aluminium cachering kan ook het brandgedrag van deze producten verbeterd worden. PIR kan op die manier tot Euroklasse D behalen.
Resol
Resol is een isolatiemateriaal op basis van gemodificeerd bakeliet. Dat draagt bij aan een goede brandreactie (Euroklasse B of C) en lambdawaarden rond 0,020 of zelfs 0,018 W/mK. De platen worden quasi altijd afgewerkt met open cacheringen, waardoor ook de plaat op zich relatief dampopen blijft. Zowel de cellenstructuur als het blaasmiddel van resolhardschuimplaten wijkt af van die van de PU-producten, waardoor resolschuim minder nadeel ondervindt van veroudering dan PIR en pur. Het materiaal is evenwel iets brozer en vochtgevoeliger dan PU-producten.
Vacuümisolatie
De laatste nieuwe ontwikkeling wat harde isolatieplaten betreft is de vacuümisolatie. Hiervoor wordt een dampopen materiaal tussen een dampdichte coating geplaatst en vervolgens vacuümgetrokken. Dat resulteert in zeer lage lambdawaarden (0,004 à 0,007 W/mK) en dus zeer beperkte diktes. Omdat het vacuüm niet doorbroken mag worden, kunnen deze platen echter niet versneden of doorboord worden. Ze moeten op maat gemaakt en in systemen verwerkt worden. De kostprijs van deze platen ligt dan ook ongeveer vijfmaal hoger dan die van klassiekere isolatiematerialen en de toepassingen beperken zich tot situaties waarin de minimale dikte echt doorslaggevend is, zoals bij renovaties van oude panden en monumenten of bij de isolatie van dakterrassen.
Producten
In het aanbod van harde isolatieplaten wordt er vandaag niet alleen een onderscheid gemaakt tussen de verschillende materialen, maar ook qua (rand)afwerkingen, cacheringen en formaten zijn er heel wat opties. Als standaardmaat wordt doorgaans 1.200 x 600 mm gehanteerd, en de diktes variëren tussen 20 en 200 mm. De verschillende configuraties qua materiaal, afwerking en cachering worden doorgaans op basis van hun belangrijkste toepassing vermarkt.
Algemene principes
Ongeacht de toepassing dient men bij het kiezen en verwerken van isolatieplaten alvast met een aantal algemeen geldende principes rekening te houden.
Isolatieschild
Het streefdoel is steeds om rondom het gebouw één doorlopende isolatieschil te creëren. Aan de hoeken zorgt men daarom het best voor een geschrankte, halfsteense plaatsing, terwijl ook de overgang tussen muur- en dakconstructie bijzondere aandacht verdient.
Waterdichtheid
Natte isolatie verliest een belangrijk aandeel van haar thermische prestaties en kan tot bijkomende vochtproblemen in de constructie leiden. Die moet dus te allen tijde vermeden worden. In heel wat gevallen biedt ofwel de afwerkingslaag zelf, ofwel een bijkomende waterkeringsfolie de nodige bescherming, maar in situaties waarin isolatie constant of langdurig aan water wordt blootgesteld - kelders, de aanzet van wanden op de benedenverdieping … - dient men ofwel gebruik te maken van een waterdicht isolatiemateriaal, ofwel de isolatieplaten volledig waterdicht af te schermen. XPS is voorlopig het enige isolatiemateriaal dat aan de eerste voorwaarde voldoet.
Winddichtheid
Ook luchtcirculatie achter de isolatie moet vermeden worden. Dat betekent dat de isolatieplaten steeds naadloos op de achter- of onderliggende constructie moeten aansluiten en dat ze ook onderling perfect moeten passen. Om dit te realiseren, dient men met het volgende rekening te houden:
- Een vlak oppervlak: om een mooie aansluiting tussen constructie en isolatieplaat te realiseren, dient het oppervlak volledig glad en vlak te zijn. Bij muren moeten alle mortelbaarden daarom zorgvuldig verwijderd worden en bij vloeren wordt er gebruikgemaakt van een uitvulchape. Is het niet mogelijk om een glad oppervlak te bekomen, zoals in een renovatieproject, dan kan men gebruikmaken van isolatieplaten, voorzien van een dunne laag minerale wol, die de oneffenheden opvult. Platen moeten steeds goed aangedrukt worden.
- Onderlinge aansluiting: harde isolatieplaten moeten steeds in halfsteens verband en geschrankt geplaatst worden. Om onderling een mooie, winddichte aansluiting te realiseren, wordt er in veel gevallen gewerkt met platen met een sponning of een tand-en-groefverbinding. Dit vereenvoudigt de plaatsing, maar men moet er wel aandachtig voor zijn dat de randen niet beschadigd worden en dat de aansluitingen steeds mooi recht zijn, zodat er geen kieren ontstaan. De naden tussen hardschuimisolatieplaten (pur, PIR en resolschuim) dienen daarnaast met tape afgeplakt te worden. Daarvoor maakt men het best gebruik van kwaliteitsvolle tapes met een vulkaniserende lijm die met de cachering reageert. Goedkopere tapes zijn in heel wat gevallen niet duurzaam.
Dampdoorlatendheid
De keuze voor een dampdicht dan wel dampopen systeem is van belang voor het vermijden van condensatie in de constructie en is afhankelijk van de locatie van de isolatie. Gaat het om buitenisolatie, dan wordt doorgaans een dampopen systeem gebruikt, al zijn ook dampdichte systemen mogelijk. Bij binnenisolatie kiest men het best voor een dampdicht systeem of een dampscherm aan de warme zijde. Hou er rekening mee dat de dampdoorlatendheid niet alleen van belang is voor de isolatieplaten zelf, maar ook voor de bijbehorende producten. Zo moeten er bij dampopen isolatieplaten dampopen afplaktapes en waterkerende lagen gebruikt worden, terwijl men bij een dampdichte plaat voor dampdichte tape en folies kiest.
Brandveiligheid
In sommige constructies, zoals die van geventileerde gevels, gelden strenge eisen voor de brandveiligheid, die afhankelijk zijn van de hoogte van het gebouw. Het spreekt voor zich dat enkel isolatiematerialen aangewend mogen worden die aan de vereiste brandklasse voldoen. Dat betekent onder andere dat EPS, XPS en pur in geventileerde gevels doorgaans uitgesloten zijn.
Wat is goedkoop?
Denk in termen van systemen
Het is verleidelijk om, binnen de voor de toepassing aangewezen opties, standaard voor het goedkoopste isolatiemateriaal te kiezen. De goedkoopste isolatie levert echter niet noodzakelijk de goedkoopste oplossing op. Ook de verwerking van het materiaal, de nodige bevestigingsmiddelen en bijvoorbeeld het transport kosten geld. Bovendien leiden goedkopere isolatiematerialen doorgaans ook tot grotere diktes, waardoor er niet alleen grotere ankers nodig zijn, maar wat eveneens een impact kan hebben op de complexiteit van sommige bouwknopen en de afwerking van het geheel. Verder betekenen dikkere muren vaak ook kleinere woonoppervlaktes en minder daglichtinval.
Denk in termen van duurzaamheid
Ten slotte is het aangeraden om de duurzaamheid van het systeem in rekening te brengen. Een constructie waarbij er bespaard werd op bijvoorbeeld het aantal bevestigingen of de afplaktape, zal sneller tot problemen leiden en kan zo uiteindelijk veel meer kosten. De thermische stabiliteit van het isolatiemateriaal is in dit opzicht evenzeer in overweging te nemen. Maak met andere woorden steeds een geïnformeerde afweging tussen de initiële investeringskost en de levensduur van het systeem.
Muren
Spouwmuren
In spouwmuren wordt er vandaag in de meeste gevallen gebruikgemaakt van PIR, maar ook resolhardschuim is een goede keuze. PIR is de goedkopere optie, maar vereist doorgaans ook een grotere dikte. In beide gevallen wordt de aanzet het best in XPS uitgevoerd. Bij de plaatsing van de isolatie is het van belang dat de binnenmuur eerst over de volledige verdiepingshoogte opgetrokken wordt en dat alle mortelbaarden en andere oneffenheden verwijderd worden. Vervolgens start men met de plaatsing van de onderste laag. Om verdere aansluitingsproblemen te vermijden, dient die laag volledig waterpas geplaatst te worden. Is dat niet het geval, dan zullen de platen lichtjes schuin komen te staan en zullen er tussenin onvermijdelijk kieren ontstaan. De platen moeten in halfsteens verband en geschrankt geplaatst worden. Alle platen moeten goed aangedrukt worden en er moeten voldoende bevestigingen gebruikt worden (min. 4/m²). Vooral bij PIR-platen dient men er verder op te letten dat de cacheringen niet loskomen of beschadigd zijn. Dit wijst namelijk op een inferieur product en heeft een directe impact op de lambdawaarde van de isolatieplaat.
Etics
Tot op de dag van vandaag wordt er in 90% van de ETICS-gevels gebruikgemaakt van EPS, al is ook resolhardschuim een mogelijkheid. Met uitzondering van enkele gespecialiseerde producten zijn pur en PIR niet geschikt voor een toepassing in een ETICS-systeem, omdat de vereiste lijmen niet meteen in de isolatie kunnen indringen. Ook producten met een aluminium cachering zijn over het algemeen niet geschikt voor deze toepassing, aangezien de meeste niet alkalibestendig zijn. In principe wordt er bij ETICS-gevels met volledige, gecertificeerde systemen gewerkt. Die bestaan uit een tussenlaag, isolatie, een wapeningsnet, een bevestiging, mortel en een afwerkingslaag, en beschikken doorgaans over een ATG. Het gebruik van ATG-gecertificeerde systemen is echter nog niet verplicht en er wordt regelmatig gebruikgemaakt van goedkopere, niet-gecertificeerde producten. Om dit tegen te gaan, is er vandaag een nieuwe STS in voorbereiding en ontwikkelen NAV en het WTCB een bijbehorende opleiding.
Geventileerde gevel
Bij vliesgevels zijn er een aantal cruciale aandachtspunten. Ten eerste dient men hier rekening te houden met strenge brandeisen. Het gebruik van EPS, XPS en pur is hierdoor uitgesloten, terwijl PIR-producten met een dikke, aluminium cachering in de meeste gevallen alleen geschikt zijn voor lage gebouwen (< 10 m). Voor hoge en middelhoge gebouwen dient men gebruik te maken van resolhardschuim, daartoe gecertificeerde PIR-systemen of, alternatief, minerale wol of cellulair glas. Ten tweede moet waterinfiltratie in de isolatie vermeden worden. Dat gebeurt met een extra waterkerende laag, maar er bestaan ook producten waarbij deze laag al op de plaat bevestigd is. In dit opzicht dient men tevens voldoende aandacht te besteden aan het horizontaal afplakken. Zo vermijdt men dat vocht ten gevolge van een imperfecte plaatsing in de isolatieplaten kan indringen. Ten slotte verdient de plaatsing van de ankers voor de draagstructuur van de gevelelementen bijzondere aandacht. Hiervoor kan een van de volgende principes gehanteerd worden: ofwel wordt een stuk van het isolatiemateriaal uitgeponst, het anker geplaatst en de holte opgespoten met PU-schuim; ofwel worden eerst de ankers geplaatst, worden er lokale insnijdingen gegeven in de cachering van het resolschuim en wordt de isolatieplaat ten slotte over de ankers geduwd. De tweede techniek vereist meer aandacht en precisiewerk, maar levert dankzij de minimale doorboringen ook een hogere R-waarde op.
Daken
Plat dak
Voor een toepassing op platte daken wordt in eerste instantie het gebruik van PU-producten aangeraden. Deze materialen hebben namelijk een goede drukvastheid (140 à 150 kPa) en zijn daardoor beter bestand tegen de puntlasten ten gevolge van het belopen van het dak (bv. voor een onderhoud). XPS heeft weliswaar een nog hogere drukvastheid, maar kan onder hoge temperaturen vervormen. Het wordt daarom wel bij groendaken en omkeerdaken gebruikt, maar niet bij reguliere platte daken. Resolhardschuim, met een drukvastheid van 100 kPa, is minder geschikt voor het gebruik bij platte daken. Bij platte daken wordt er zowel boven als onder de isolatie een folie voorzien. Daarbij dient men de isolatieplaat en het dakbedekkingsmateriaal zorgvuldig op elkaar af te stemmen.
Hellend dak
Hoewel minerale wol in hellende daken de norm blijft, kan een bijkomende buitenisolatielaag in harde panelen een belangrijke meerwaarde betekenen, zowel in renovatie- als nieuwbouwprojecten. Niet alleen worden de thermische prestaties van het dak zo verbeterd, ze biedt ook een oplossing voor de bouwknoop ter hoogte van de aansluiting tussen het dak en de muur. Door een extra laag buitenisolatie toe te voegen, kan de isolatie namelijk mooi in de muurisolatie overlopen. Zowel PIR als resolhardschuim is geschikt, en de keuze voor het ene dan wel het andere materiaal is in hoofdzaak afhankelijk van de reeds gerealiseerde R-waarde. Om het risico op condensatie te vermijden, dient de R-waarde van de bijkomende isolatie namelijk minstens 1,5 maal (en beter 3 maal) groter te zijn dan deze van de isolatielaag aan de warme zijde. Hoe beter de isolatie aan de warme zijde, hoe interessanter het dan ook wordt om gebruik te maken van resol, aangezien de isolatiediktes met dit materiaal beperkter zijn. Het gebruik van hardschuimisolatieplaten als primaire isolatie in een hellend dak is om akoestische redenen doorgaans niet interessant. Er bestaan echter wel systemen waarin harde isolatieplaten met onderdakplaten uit houtvezel gecombineerd worden, die bijgevolg tot tienmaal beter presteren inzake de akoestiek dan de isolatieplaten op zich.
Vloeren
In principe zijn alle hier vermelde harde isolatieplaten, geschikt voor een toepassing in vloeren. De druksterkte blijft een aandachtspunt, maar omdat er boven op de isolatie nog een drukverdeellaag wordt aangebracht, is het minder doorslaggevend dan bij platte daken. Meer aandacht gaat hier naar de resulterende opbouwhoogte. De belangrijkste aandachtspunten bij plaatsing zijn de folies enerzijds en de uitvulchape anderzijds. Om ervoor te zorgen dat vocht uit de constructie of eventuele lekkage van leidingen niet tot in de isolatieplaten kan doordringen, moet er zowel boven als onder de isolatie (of onder de uitvulchape) een folie voorzien zijn. Alvorens de isolatieplaten geplaatst worden, dient de uitvulchape verder volledig droog te zijn. Doorgaans rekent men hiervoor een week droogtijd. Net zoals in andere toepassingen dienen de isolatieplaten in halfsteens verband geplaatst te worden.
