Выбор утеплителя: экструдированный пенополистирол. Плюсы и минусы пенопласта как утеплителя Горючесть и выделение опасных веществ

Полимерные утеплители действительно самые эффективные теплоизоляционные материалы. Но вопросы их безопасности до конца не изучены. Теплофизических свойств не достаточно, если речь идет о жилье. Главным здесь должны быть. безопасность материалов, их долговечность и ремонтопригодность

Для теплоизоляции домов в нашей стране часто прибегают к пенополистиролу. Достаточно сказать, что сегодня едва ли не 80 % рынка теплоизоляционных продуктов занимает пенополистирол, широко применяемый как для наружной теплоизоляции зданий, так и для внутреннего утепления. Между тем, как показывает практика, при строительстве далеко не всегда склонны учитывать особенности данного материала. А ведь у него, как и у любого другого, имеются свои плюсы и минусы. И прежде чем делать окончательный выбор, следует основательно разобраться в них, чтобы убедиться в том, преимущества перевешивают недостатки.

Хотя много порой разговоров ведется о разновидностях пенополистирола, разделить его можно лишь на три вида:

1. беспрессовый;
2. прессовый;
3. экструзионный.

Все они имеют один и тот же базовый химический состав, а различия обусловливаются лишь химическим составом добавок: разного рода пластификаторов, порообразователей, антипиренов и пр.

Утепление изнутри недопустимо!

Как выяснилось сравнительно недавно, широкое использование пенополистиролов в целях теплоизоляции внутренних стен зданий скоро приводит к накапливанию влаги между ограждающими конструкциями и утеплителем, что вызывает развитие грибковой плесневой инфекции и как следствие заболевания людей. Такие данные привели к тому, что в органах российской Главной госэкспертизы было разработано письмо (исх. № 24-10-4/367 от 5.03.03, в котором говорится:

«…утепление наружных стен с внутренней стороны плитным или рулонным утеплителем категорически недопустимо , т.к. подобные решения вызывают ускоренное разрушение ограждающих конструкций за счёт их полного промерзания и расширения микротрещин и швов, а также приводят к образованию конденсата и, соответственно, к замачиванию стен, полов, электропроводки, элементов отделки и самого утеплителя».

Пенополистирол при горении выделяет фосген.

В клубе «Хромая лошадь» 147 человек из 155 умерли от отравления фосгеном. Фосген представляет собой химическое вещество с формулой CCl2O, в нормальных условиях это практически бесцветный газ с запахом прелого сена. Синонимы фосгена: оксид-дихлорид углерода, карбонилхлорид, хлорокись углерода. Фосген обладает удушающим действием. В Первую мировую войну этот газ применялся как боевое отравляющее вещество.

Что говорят независимые исследования

Пенополистирол в условиях естественной эксплуатации на воздухе (температурных колебаний от -30 до + 30°С, отсутствия света и прямого попадания атмосферных осадков) вступает в химические взаимодействия с кислородом воздуха. В окружающую среду при этом выделяются бензол, толуол, этилбензол, ацетофенон, формальдегид, метиловый спирт

В современных СМИ часто встречаются статьи, обсуждающие высокие теплоизоляционные качества пенополистирола, где авторы обзоров рассуждают о пожарной и экологической безопасности, долговечности материала. Достоверно подтверждаются же эти характеристики лишь отчасти.
В свете этого можно сказать, что главным минусом пенополистирола является тот факт, что материал, несмотря на свою популярность, пока еще сравнительно мало исследован.

В момент изготовления теплоизоляции с его применением пенополистирол действительно демонстрирует хорошие показатели. Но в процессе эксплуатации они, по-видимому, несколько снижаются.

Пенополистирол водонепроницаем. Количество вбираемой воды по отношению к объему пенополистирола, по результатам тестов, за год колеблется в пределах 1,5-3,2%. Воздухопроницаемость же пенополистирола считается существенно более высокой по отношению к его водопроницаемости. На этом основании его нередко причисляют к так называемым «дышащим» материалам.

Нередко говорят о том, что температура окружающей среды на изначальные физические и химические качества пенополистирола не оказывает явного пагубного влияния. Приводятся даже данные о том, что при температуре до 90 град. С пенополистиролы не изменяют своих свойств в продолжение длительного времени, а значит, и внешние стены из пенополистирольных блоков почти не подвержены атмосферным влияниям. Эти данные опровергаются другими исследованиями и экспериментами. И на сегодняшний момент точка в этих дискуссиях еще не поставлена.

Пенополистирол в жилищном строительстве

Имеются данные, подтверждающие опасения по поводу применения пенополистирола в строительстве жилья. Среди потенциально опасных факторов называют такие, как:

• довольно быстрая деструкция материала под воздействием кислорода воздуха, что происходит даже при обычной температуре;
• заметное превышение ПДК ядовитых веществ;
• содержание в продуктах сгорания (при пожаре) ядовитых органических соединений;
• сравнительная недолговечность материала (на деле он служит гораздо меньше сроков службы самого здания);
• пожарная опасность.

Если даже эти данные в полной мере и не подтвердятся в процессе дальнейших исследований и тестов, следовало бы обратить внимание на них и соответственно разработать защитный комплекс мер.

Пенополистирол имеет как минимум три отрицательных параметра, которые так или иначе органически присущи его природе:

• пожарная небезопасность;
• относительная недолговечность;
• экологическая небезопасность.

Конечно, надо понимать, что данные основания не являются абсолютными и не предполагают полного исключения пенополистиролов из строительного процесса. Такой цели и не стоит. Речь лишь идет о том, что это необходимо знать и относиться таким вещам с разумной предосторожностью, понимая особенности механизма этих процессов. Надо также учитывать, что все эти данные требуют дополнительного, более глубокого изучения.

Видео о плюсах и минусах пенополистирола

Олег Серов (С)

Пенополистирол - это материал белого цвета, используемый для теплоизоляции. Он на 90% состоит из воздуха, который находится в микроскопических клетках-капсулах с очень тонкими стенками. Их масса и представляет собой вспененный полистиролом. В состязании с иными теплоизоляционными материалами пенополистирол показывает отличные результаты по многим параметрам безопасности - пенополистирол используется даже для упаковки продуктов питания.

Технология производства

Для всех типов изоляции из полистирола сырьем является гранулированный полистирол. Химически активный агент вспенивания применяется, чтобы образовывались своеобразные ячейки.

Весь технологический процесс изготовления имеет такие поочередные этапы:

1. В специальный бункер засыпается пенополистирол в виде гранул. Там пенополистирол (гранулы) раздувается и становится шарообразным штучным материалом. Если надо получить теплоизолятор меньшей плотности, но вспенивание повторяется несколько раз. С каждым повторением размер шариков становится больше, а фактическая удельная масса материала уменьшается.
2. Вспененные гранулы помещаются в специальный бункер, где они находятся от 12 до 24 часов. За это время давление в шариках стабилизируется. Если пенополистирол производят методом суспензионной полимеризации, то на этом этапе также проводится сушка шариков.
3. После окончания и выдержки этих технологических процессов, шарики помещают в формовочный агрегат. В нем формируется пенополистирольный блок под действием горячего воздуха. Гранулы склеиваются друг с другом, потому что зажаты в специальной форме. Только после охлаждения пенополистирол извлекается из пресс-формы.
4. Завершающий этап - резка готового материала по заданному размеру. Потому что формы, как правило, имеют внушительные размеры. Но перед этой резкой пенополистирол (блок) хранится в покое в течение суток. Потому что под воздействием пара в блоке собирается влага, которая может помешать резке (будут образовываться надломы и вмятины).

Это важно! Всего есть два основных метода, как производят пенополистирол: суспензионная полимеризация и поляризация в массе.

Суспензионная полимеризация

В первом случае процесс базируется на неспособности воды растворять виниловые полимеры. На этапе вспенивания гранулы засыпаются в автоклавы, заполненные деминерализованной водой. Гранулы находятся под постоянным давлением и равномерным подъемом температуры. Вспененный пенополистирол извлекается вместе с водой, и уже в центрифуге отделяется от нее, после чего проходит стадию сушки.

Постоянное промешивание гранул полимера внутри реактора является основным преимуществом данной технологии производства. За счет этого идет эффективное распределение и отвод тепла, что в будущем увеличивает время, в течении которого пенополистирол можно хранить без ущерба для его структуры.

Полимеризация в массе

Когда пенополистирол производится таким способом, вода не используется. Процесс проходит при высоких температурах. Когда расплавлено 80-90% исходного стирола, полимеризация считается завершенной. Возможность отвода тепла при таком производстве отсутствует. Полистирол имеет меньший срок хранения.

Пенополистирол: основные свойства

Теплопроводность

Пенополистирол способствует сохранению тепла, потому что начинка этого материала - воздух. Он имеет маленькие показатели теплопроводности. Конкретные цифры будут в разы ниже, чем, к примеру, у дерева, керамзита или кирпича, других строительных материалов.

Такой показатель теплопроводности является залогом хорошего уровня энергосбережения. Полистирол, используемый в процессе строительства, позволяет при эксплуатации здания значительно экономить на отопление. Пенополистирол используется также для защиты трубопроводов от промерзания, что увеличивает их срок эксплуатации.

Водонепроницаемость

По структуре пенополистирол является гигроскопичным материалом, а значит, он не впитывает в воду, не растворяется в ней и не набухает при взаимодействии с влагой. Но при капиллярной диффузии вода может проникать в полости между гранулами (хотя, ее количество будет незначительным, около 1,5% по отношению к общему весовому объему плиты). Этот же механизм позволяет выводить влагу из описываемого материала с сохранением всех свойств, которым обладает пенополистирол.

Если соблюдать правила укладки пенополистирола при строительстве, то можно избежать возникновения конденсата в будущем. Устойчивость к влиянию влаги позволяет использовать пенополистирол для утепления фундаментальных конструкций.

Устойчивость к химическим и биологическим факторам

На воздействие большинства бытовых химических веществ пенополистирол не реагирует. К примеру, при длительном взаимодействии с солевыми растворами полистирол сохранит все свои первоначальные свойства. То же касается использования мыла и отбеливающих веществ, даже хлорной воды. Кислоты (за исключением уксусной, концентрированной азотной кислоты) негативного влияния на пенополистирол не оказывают.

Воздействию микроорганизмов пенополистирол не подвержен, он не станет средой для развития грибков и не «позволит» на себе расти плесени.

Прочность

Пенополистирол имеет относительно небольшую прочность. Но к плюсам материала относится высокая прочность на сгиб и сжатие. Данный показатель во многом зависит от толщины плиты и то того, насколько правильно пенополистирол уложен.

Звукоизоляций

Пенополистирол может поглощать шум и преобразовывать звуковую энергию в тепловую энергию. Пенополистирол обладает отличными звукоизоляционными качествами, которые обеспечивает ячеистая структура. Чтобы обеспечить хорошую звуковую изоляцию в помещение достаточно использовать плиту толщиной всего 2-3 сантиметра.

Долговечность

Если правильно использовать пенополистирол, то плиты сохранят физические качества в течение длительного времени. Они способы долго сохранять свою форму, механические и теплофизические свойства.

Это интересно! Минимальный температурный предел для материала составляет минус 180 градусов Цельсия, а максимальный - плюс 80 градусов Цельсия.

Устойчивость к горению

Пенополистирол подвержен горению. Но процесс горения не будет поддерживаться, если отсутствует прямое соприкосновение материала с пламенем. Загоревший ся материал без очага пламени просто потухнет за несколько секунд.

Из средних температурных показателей понятно, что пенополистирол устойчив к высоким температурам. Самовозгорание плит происходит при температуре в плюс 491 градусов Цельсия. Это в два с половиной раза больше, чем температура возгорания бумаги и почти в два раза больше, чем температура возгорания древесины.

Распространенные виды пенополистирола:

• Полистирольные пенопласты (могут быт беспрессовыми или прессовыми). Беспрессовой пенопласт представляют себе многие, потому что именно в него упаковывают телевизоры, холодильники и другую технику. Из-за большого расстояния между гранулами в материал этого вида может проникать влага.

Прессовой пенополистирол по теплоизоляционным и внешним свойствам мало отличается. Но за счет того, что гранулы крепче сцеплены, его сложнее сломать или раскрошить.

• Экструдированный пенополистирол. Имеют мягкую и однородную ячеистую структуру. Состоит из закрытых ячеек, поэтому считается лучшим видом полистирольных пластмасс.

Области применения

Отличные теплоизоляционные и звукоизоляционные свойств, простота в обработке и переработке, а также доступная стоимость делают пенополистирол распространенным материалом для многих сфер деятельности человека. Часто пенополистирол применяется для упаковки товаров и оборудования, продуктов питания. Также из него производят одноразовую посуду, гасители энергии в автомобильной промышленности и даже объемную наружную рекламу.

Часто пенополистирол используются для термоизоляции холодильного оборудования в промышленности из-за угрозы пыления. Также пенополистирол применяют в термоизоляции дорожного полотна. Из него даже можно делать ульи!

Широкое распространение и применение описываемый материал получил в строительстве - его используют как конструкционный и теплоизоляционный материал. Чаще всего проводится именно наружное утепление частных домов, многоквартирных зданий или даже производственных помещений. Из-за некоторых особенностей материала для внутреннего утепления он не подходит (хотя при соблюдении определенных технических требований возможно и такое использование). За счет того, что данный строительный материал прост в монтаже, его могут использовать даже непрофессиональные строители при частном возведении или утеплении зданий.

Плюсы и минусы

К плюсам материала относятся все его свойства, которые подробно описаны в этой статье выше. Он не пропускает тепло и звук, является влагостойким материалом, устойчив ко многим химическим и биологическим компонентам. Но, как и все, что используется в строительстве, у данного вида пенопласта есть также свои минусы:

• Стирол - основной компонент материала, может выделять вредные химические вещества. Поначалу они безвредны для человека, но, накапливаясь с годами, начинают повышать температуру в помещение (особенно, в сильную жару). Это сказывается на самочувствии жителей утепленного дома.
• Может впитывать воду, хотя и в очень маленьких количествах. Скапливаясь годами, влага может постепенно разрушать материал.
• Механическая прочность этого вида пенопласта невысока, поэтому при использовании его для укладки фундамента, к примеру, требуется дополнительная защита в виде специальных щитов.
• При пожаре в продуктах сгорания содержится много ядовитых веществ. Но тут надо помнить, что этот пенопласт горит только при прямом контакте с огнем, если его нет, что очаг возгорания потухает самостоятельно.

Если знать все характеристики этого вида пластмассы, правильно применять ее в тех сферах, где это действительно оправдано, она принесет пользу и на «отлично» справиться с возложенными на нее задачами.

Не стоит забывать о возможных негативных последствиях использования данного материала, поэтому при принятии конечного решения всегда надо тщательно взвесить все «за» и «против».

Плюсы и минусы. Все большее количество домовладельцев, напуганных счетами за теплоносители, решают утеплить свои дома и выбирают в качестве теплоизолятора пенопласт.

– плюсы и минусы, как не ошибиться в выборе, этим вопросам посвящена статья.

Оговариваем сразу: пенопласт и пенополистирол производят из одного сырья, но это разные материалы. Пенопласт – хрупкий, огнеопасный, разлагающийся на свету материал не выдерживает механических нагрузок и предназначен для упаковки. Для утепления используют пенополистирол – более плотный материал с совершенно другими характеристиками, но в просторечии оба материала называют одинаково, что часто приводит к путанице.

Процесс производства вспененного органического вещества стирола - техническая разработка 1951 года американского концерна BASF. Утеплитель, названный «стиропор», на 98% состоял из воздуха, заполняющего ячеистую пенообразную основу. Материал отличался низкой теплопроводностью, малым водопоглощением и паропроницаемостью.

В результате усовершенствования технологии появился экструдированный пенополистирол – пенопласт самозатухающий. Их основное различие состоит в структуре ячеек: у пенополистирола структура открытая, у экструдированного материала – закрытая, благодаря этому снижается водопоглощение и увеличивается огнестойкость.

Качество и технические характеристики пенопластов в России декларирует ГОСТ 15588-2014 «Плиты пенополистирольные теплоизоляционные. Технические условия». Для утепления стен в системе с наружным штукатурным слоем, в соответствии с этим документом надо использовать пенополистирол с маркировкой Ф – фасад.

Буква Г в маркировке плит указывает на содержание в составе графита, который придает более низкую теплопроводность и окрашивает материал в массе в серебристо-черный цвет.

Мы «за»!

Так говорят люди, выполнившие утепление дома пенопластом недавно. Действительно, у материала масса положительных качеств:

1. Низкий вес.
2. Малая теплопроводность.
3. Прекрасные показатели шумопоглощения.
4. Свойство самозатухания.
5. Простота использования.
6. Низкая стоимость.

Да, действительно, пенопласт по теплопроводности уступает только пенополиуретану, объемный вес плит от 10 до 50 кг на 1 м3, в то время, как у лучших материалов из минеральной ваты он начинается с 30–35 кг/м3, он прекрасно гасит шум и затухает через 1 секунду, а работать с ним может любой домовладелец.

А мы – «против»

Так говорят люди, утеплившие дом без учета специфики материала. Перечислим негативные качества материала:

1. Низкая паропроницаемость.
2. Большое водопоглощение.
3. Малая стойкость к механическим повреждениям.
4. Неустойчивость к свету.
5. Любят грызуны.

Из-за низкой паропроницаемости этим материалом нежелательно утеплять снаружи дома из древесины – без устройства двух вентилируемых зазоров, что сложно и многодельно. Влагопоглощение в 4% при низком качестве работ обеспечит намокание и потерю материалом теплоизолирующих качеств через 2 сезона.

При утеплении в составе легкой штукатурной системы любой случайный удар может привести к разрушению защитного слоя, а обнажившийся при этом пенопласт под действием солнечного света просто раскрошиться. И, наконец, последнее: этот материал предпочитают мыши для устройства гнезд в толще утеплителя – тепло, легко прогрызть ходы.

В мокрых штукатурных системах от нашествия грызунов спасает металлический перфорированный уголок – стартовый профиль, но при устройстве вентфасада они легко преодолевают это препятствие.

Где использовать пенопласт?

Так почему, несмотря на все отрицательные качества пенополистирол пользуется популярностью? Как использовать лучшие качества материала, чтобы сделать комфортным жилье, и снизить до минимума негатив?

Рассмотрим . Немного теплотехники в ленту: чтобы система утепления работала, надо, чтобы паропроницаемость материалов увеличивалась изнутри наружу, а коэффициент теплопроводности материалов наоборот, уменьшался.

То есть материал со стороны улицы должен иметь большую, чем у внутреннего материала, паропроницаемость и меньший коэффициент сопротивления теплопередаче.

Сравнивая сопротивление теплопередаче строительных материалов и пенопласта, видим, что этот показатель удовлетворяет требование, но при сравнении паропроницаемости, оказывается, что в случае с деревом показатель пенополистирола ниже, чем у дерева, а, значит, точка росы будет находиться на деревянной конструкции, что приведет к оседанию на ней конденсата, намоканию и гниению.

При утеплении дома из дерева пенопластом изнутри требования также не выполняется, так как коэффициент сопротивления теплопередачи у дерева больше, чем у утеплителя.

Выводы

Пенопласт не подходит для утепления деревянных домов, но прекрасно справится с задачей сохранить тепло со стенами из кирпича или легких ячеистых бетонов. При выборе системы утепления лучше остановиться на мокрой (штукатурной) системе, если дом находится вблизи посевных площадей, где мыши-полевки – обычное явление.

Учитывая все, сказанное выше и точно следуя инструкциям производителей выполняя работы, применение пенопласта для утепления оправдано и прослужит дольше гарантированных 50 лет.

После строительства дома многие застройщики сталкиваются с вопросом теплоизоляции, чтобы максимально уменьшить потери тепла всё чаще начали использовать в утеплении такой фасадный утеплитель, как пенополистирол. Необходимо рассмотреть все плюсы и минусы использования этого стройматериала, чтобы решить для себя – нужно ли его применять в утеплении своего жилища.

Плюсы пенополистирола.

Пенополистирол применяется в разных сферах жизни: и как утеплитель, и в качестве упаковочного материала, и в производстве одноразовой посуды и во многих других сферах. В строительстве пенополистирол чаще используется как утеплитель, который является промежуточным слоем в строительных конструкциях. Плиты пенополистирола наклеивают на материал конструкций, который может быть и и бетоном, с наружной стороны здания, а сверху покрывают слоем обычной штукатурки. В странах Европы этот утеплитель очень распространён, по утверждению западных строителей, пенополистирол сокращает потери тепла в три раза.

Пенополистирол также всё чаще начали использовать в качестве несъёмной опалубки в строительстве фундаментов. В этом качестве он является и опалубкой, и утеплителем. При использовании пеноплистирола в качестве опалубки возможно строительство здания весьма сложной архитектуры, так как на рынке имеется разнообразие уже готовых блоков из пенополистирола разных форм и размеров. На опалубку, сделанную из пенополистирола, обязательно наносится защитный слой из штукатурки или кирпича. Для склеивания блоков используют клей, основой которого является цемент.

Этот материал не разрушается при контактах с гипсом или цементом, а вот олифа, лаки, нефтепродукты, органические растворители сильно повреждают и даже растворяют структуру пенополистирола. Сильно действуют на него атмосферные явления: дожди, прямые солнечные лучи. Утеплитель пенополистирол обладает средней звукоизоляцией, на его поверхности не размножаются грибки и плесень.

Минусы пенополистирола.

Но есть и минусы в использовании этого материала. Во-первых, пенополистирол горюч, как бы ни утверждали производители этого материала. Он полностью состоит из химических веществ и при горении выделяет вредные токсины, даже при нагревании свыше 30-ти градусов начинается процесс окисления. Случай отравления людей при сгорании пенополистирола известен всем: в 2009-м году в клубе «Хромая лошадь» задохнулись большое количество людей, хотя использовался там не экструдированный пенополистирол, а упаковочный пенопласт гораздо худшего качества.

Качественный и защищённый пенополистирол имеет срок службы более 30-ти лет. Для фасадного утепления лучшим выбором будет ПСБ-С – самозатухающий пенополистирол не ниже марки 40. Не смотря на все минусы – это очень эффективный и недорогой утеплитель, но, как бы ни уверяли производители, утеплять им внутренние помещения не стоит.

Видео.