Podlahové vytápění odevzdává teplo do interiéru zdola a pracuje s relativně nízkou teplotou topné vody. Bez souvislé tepelné izolace pod topnými trubkami uniká významná část výkonu do zeminy, sklepa nebo sousedního prostoru. Tepelné ztráty podlahou do země či chladných sklepů mohou tvořit až 25 procent všech tepelných ztrát budovy. U vytápěné podlahy je teplotní spád vyšší než u podlahy bez topení, proto se tloušťka izolace nad nevytápěným prostorem zvyšuje přibližně o 30 až 40 procent.
Cílem izolace není jen úspora energie, ale i rovnoměrná teplota nášlapné vrstvy, kratší náběh systému a omezení chladnutí od terénu. Izolace proto musí ležet pod rovinou trubek, nikoli až nad nimi. Nedostatečná vrstva nutí zdroj tepla pracovat déle a s vyšší teplotou vody.
Návrh se opírá o ČSN 73 0540-2 a o ČSN EN 1264. Pro podlahu na terénu je požadovaná hodnota součinitele prostupu tepla U 0,45 W/(m²·K), doporučená 0,30 a pro pasivní domy 0,22 až 0,15. Pro strop nad nevytápěným prostorem platí požadavek U 0,60 a doporučení 0,40 W/(m²·K). Do výpočtu U se započítávají pouze vrstvy od roviny vytápění směrem dolů. ČSN EN 1264-4 stanoví minimální tepelný odpor izolačních vrstev pod trubkami Rλ,iz.
Nad vytápěnou místností stačí 0,75 m²·K/W, nad nevytápěným prostorem nebo na zemině se požaduje 1,25 až 2,00 m²·K/W podle návrhové venkovní teploty. Při hladině podzemní vody do pěti metrů pod deskou se hodnota dále zvyšuje. Systémová deska sama o sobě nad sklepem nebo na terénu nestačí a musí se doplnit podkladní izolací s hustotou nejméně EPS 100.
Nejčastěji se používá expandovaný polystyren EPS 100 nebo EPS 150, u vyššího zatížení a vlhkosti extrudovaný polystyren XPS a při omezené výšce PIR s lambdou přibližně 0,022 až 0,028 W/(m·K). Bílý EPS má obvykle λ 0,036 až 0,038 W/(m·K), grafitový kolem 0,031 W/(m·K), XPS zhruba 0,033 až 0,038 W/(m·K). Hustota desek má být nejméně 20 kg/m³ a stlačitelnost nesmí překročit 5 mm, aby se potěr neprohnul.
Pevnost v tlaku se volí podle provozu: EPS 100 pro běžné obytné místnosti, EPS 150 až 200 pro kuchyně a vyšší zátěž, XPS pro garáže a vlhké prostředí. Minerální vata se uplatní hlavně jako kročejová vrstva mezi vytápěnými podlažími, protože má nižší únosnost. Pod terén a do vlhka patří nenasákavý XPS nebo perimetrický EPS, nikoli běžný obalový polystyren.
Tloušťka se volí podle polohy podlahy a energetického standardu, ne podle zvyku. Na terénu u běžného rodinného domu s podlahovým topením se u EPS doporučuje zhruba 100 až 160 mm, lépe 160 až 200 mm, aby se přiblížila doporučená hodnota U. U nízkoenergetických a pasivních staveb se běžně navrhuje 180 až 250 mm a více.
Mezi vytápěnými patry stačí 20 až 40 mm, často jako kročejová izolace. Při rekonstrukci s malou výškovou rezervou se používá PIR v tloušťce 40 až 60 mm, protože stejného odporu dosáhne v menší síle. Tloušťku systémové desky, obvykle kolem 30 mm, lze do celkového odporu započítat. Správně zvolená izolace může snížit spotřebu energie na vytápění o 15 až 20 procent. Konkrétní sílu vždy ověřuje energetický výpočet projektu.
Typická skladba na zemině obsahuje hydroizolaci, tepelnou izolaci, systémovou desku pro uložení trubek, topné potrubí, potěr a nášlapnou vrstvu. Na izolaci se podle ČSN EN 1264 klade ochranná PE fólie tloušťky nejméně 0,15 mm s přesahem 80 mm, aby záměsová voda nevnikla do desek. Po obvodu se vkládá dilatační páska 8 až 10 mm, která umožní teplotní roztažení potěru.
Anhydritový potěr má mít nad trubkou nejméně 35 mm, cementový obvykle více, celkem často 50 až 65 mm. Anhydrit lépe vede teplo než běžný cementový potěr. Nášlapná vrstva by neměla mít tepelný odpor vyšší než 0,15 m²·K/W. Vhodná je keramická dlažba, tenký vinyl nebo tenká dřevěná vícevrstvá podlaha. Silný koberec a masivní parkety přenos tepla výrazně brzdí a zvyšují potřebnou teplotu vody.
Nejčastější chybou je příliš tenká izolace kvůli úspoře výšky. Třicet milimetrů EPS místo osmdesáti až sta milimetrů zvýší tepelné ztráty o desítky procent. Další závady jsou měkký EPS 70 pod potěrem, mezery mezi deskami, vypěnění spár PUR pěnou místo přesného srazu, chybějící separační fólie, absence dilatačních pásek a nezaizolovaný sokl. Tepelné mosty u obvodové stěny a základu způsobují únik tepla i tehdy, když je plocha podlahy silná.
Izolace z více vrstev smí obsahovat jen jednu silně stlačitelnou akustickou vrstvu, jinak hrozí prasknutí potěru. Desky se kladou na sraz, lépe ve dvou vrstvách s posunutými spárami. Správný návrh proto stanoví projektant výpočtem U a R, nikoli odhadem na stavbě. Oprava po zalití potěru je prakticky nemožná.