Пенополистирольный утеплитель. Пенополистирольные плиты как доступный утеплитель для кровли и здания в целом

Вряд ли у меня получится сосчитать, сколько раз я выполнял утепление пенополистиролом стен, полов, потолков, перегородок и прочих конструкций. Этот материал имеет оптимальное соотношение цена-качество и потому пользуется большой популярностью у любителей работать своими руками.

Сегодня я хочу рассказать про существующие виды и характеристики пенополистирола, чтобы вы могли правильно подобрать и использовать именно этот материал, а не минвату, к примеру, которая хоть и имеет отличные свойства, но стоит недешево!

Основные понятия

Пенополистирол – пористый материал, состоящих из наполненных газом ячеек, стенки которых сделаны из полистирола и полимеров стирола. Гранулы последнего растворяются в первоначальной полимерной массе и смешиваются с газом. В процессе последующего нагревания паром гранулы вещества сильно увеличиваются в размерах, заполняя установленную пресс-форму.

Для изготовления традиционного пенополистирола используется природный газ, а разновидности, имеющие противопожарные свойства, производятся с участием углекислого газа.

Пенополистирол часто называют пенопластом. Однако это не совсем верно. К пенопластам в прямом понимании этого термина также относят пористые материалы, изготовление на основе полиуретана, поливинилхлорида и полиэтилена.

После вспенивания материал приобретает структуру, состоящую из тонкостенных отдельных ячеек, склеенных между собой. Ячейки практически герметичны, но внутри них присутствуют микропоры, а в пространстве между гранулами – микроскопические пустоты, количество и величина которых зависит от плотности. Следовательно, и физико-механические параметры изделия меняются.

Но прежде чем поговорить о них, я бы хотел остановиться на описании видов пенополистирола, которые используются в современном строительстве.

Разновидности строительного пенополистирола

Здесь я опишу только те виды, которые в большей или меньшей степени используются для утепления. Но сразу скажу, что этот уникальный материал используется и для других целей.

Итак, небольшая схемка:

Теперь о каждой разновидности более подробно:

1. Блочный пенополистирол (с противопожарными свойствами). Обычно маркируется буквами ПСБ-С, после которых идет цифра, обозначающая плотность плит. Именно этот материал строители называют «пенопластом». Отличается высочайшими теплоизоляционными свойствами, однако имеет несколько недостатков, из-за которых некоторые специалисты отдают предпочтение более технологичной минеральной вате.

1. Эта технология одновременного возведения зданий и их теплоизоляции известна около 40 лет. В настоящее время используется более сотни различных систем строительства, основанных на этом принципе. В своей практике я использовал два различных способа:

• армирование пенополистирольных плит бетонным раствором – в этом случае утеплитель помещается внутрь стены, а снаружи наносится бетон с минеральным наполнителем;
• заливка бетона в оболочки из пенополистирола – из блоков (как из детского конструктора) выкладывается единая конструкция, после чего внутри конструируется армирующая решетка, которая заливается бетоном, оказываясь между двумя слоями утеплителя.

1. Экструдированный пенополистирол. Играет сразу три роли: утеплителя, шумо- и гидроизолятора. Отличается от блочного пенополистирола практически нулевым количеством капилляров между ячейками и минимальным коэффициентом водопоглощения.
   Отсюда и особенности: экструдированным пенополистиролом часто утепляют фундамент снаружи, так как, помимо прочего, он способен выдерживать значительные внешние нагрузки. Причем инструкция по его установке не требует последующего нанесения цементной штукатурки.

1. Полистиролбетон. Разновидность бетонного раствора, в котором в качестве заполнителя используются отдельные гранулы пенополистирола. Материал имеет достаточную прочность, хорошо переносит циклы замораживания и оттаивания, не вступает в химические реакции с другими веществами, отличается низкой плотностью и коэффициентом теплопроводности.
   Его используют для заливки в опалубку или изготовления стеновых блоков для возведения зданий. В отличие от других видов, относится к классу слабогорючих материалов категории Г1.

1. Неконтакные фасадные системы. Под этим термином понимаются пенополистирольные плиты и другие материалы (сетка, дюбели, цементный раствор), используемые в комплексе для теплоизоляции фасадов по «мокрой» технологии. Они отличаются меньшей стоимостью, так как цена всех входящих в систему материалов ниже, чем вентилируемых конструкций.

1. Вкладыши в готовые строительные детали. Очень часто пенополистирол используют для утепления готовых конструкций, используемых в строительстве. Например, многослойных стеновых из железобетона или металлопрофиля, пластиковых окон и так далее.

Наибольшей популярностью в индивидуальном строительстве пользуется блочный пенополистирол, используемый в качестве самостоятельной теплоизоляции для стен. Поэтому о его характеристиках я и расскажу ниже.

Технические характеристики пенополистирола

Я не хочу рассказывать про плюсы и минусы материала, так как характеристики материала можно рассматривать двояко. Я просто перечислю и опишу их, а уж вы вправе оценивать с собственной точки зрения, что лучше использовать пенополистирол либо минвату!

Причина 1 — теплопроводность

Описываемый теплоизоляционный материал, изготавливаемый путем вспенивания исходного полистирола, на 98% состоит из заполняющего его газа, который, как известно, очень плохо проводит тепло. Происходит это потому, что воздух или углекислый газ, находящийся внутри, не подвергается конвекции (отсутствует его движение).

Если сравнивать с распространенной в частном строительстве минеральной ватой, то пенополистирол имеет меньший коэффициент теплопроводности. В зависимости от плотности он принимает значение от 0,028 до 0,034 Вт/(м*К). Экструдированный пенополистирол, как самый плотный, имеет коэффициент теплопроводности 0,03.

Материал сохраняет упомянутые выше характеристики при температуре окружающего воздуха от – 50 до + 75 градусов Цельсия.

Причина 2 — прочность

Сразу могу сказать, что пенополистирол, получаемый методом экструзии, более прочен, чем его классический собрат. А все потому, что в результате его обработки упрочняются связи между молекулами. Прочность на статический изгиб ЭППС лежит в промежутке 0,4-1 кг на см2, в то время как прочность обычного пенополистирола – 0,02 -0,2.

Однако прочность напрямую зависит от плотности, а последняя влияет на теплопроводность. Поэтому в строительстве, в зависимости от стоящих перед специалистом задач, используются либо прочные, но менее теплые пенопласты, либо наоборот .

Причина 3- химическая стойкость

Полистирол, из которого делается пенополистирол, прекрасно переносит воздействие таких веществ:

• сода;
• мыльные растворы;
• минеральные сельскохозяйственные удобрения;
• битум и строительные материалы, его содержащие;
• цемент и гипс, а также растворы, содержащие эти связующие;
• известь и растворы с ней;
• асфальтовые эмульсии.

Однако описываемый утеплитель теряет свою целостность и эксплуатационные свойства при контакте с ацетоном, скипидаром, многими лаками и олифами, спиртами и веществами, получаемыми путем перегонки нефти .

Но самое важное, с моей точки зрения, это плохая переносимость прямых ультрафиолетовых лучей . Независимо от типа пенополистирола и способов его использования, необходимо защищать слой теплоизолятора от солнечных лучей с помощью отделки.

В противном случае облучение сделает пенополистирол рыхлым, а воздействующие на него дождь, снег или ветер завершат разрушение внешнего теплоизоляционного слоя.

Причина 4 — звукопоглощение

Самостоятельно классический пенополистирол не используется как звукоизоляционный материал. Дело в том, что он способен нейтрализовать только ударный шум, а звуковые волны, распространяемые по воздуху, им не поглощаются.

Связана эта особенность утеплителя с тем, что воздух внутри жестко закрепленных ячеек изолирован от внешней среды. Поэтому если вы собираетесь обустроить себе очень тихое убежище от уличного шума, необходимо комбинировать пенополистирол с другими материалами. Однако если вы не живете вблизи железной дороги, то этот показатель не должен стать причиной отказа от пенополистирола!

Причина 5 — водопоглощение и паропроницаемость

Классический блочный пенопласт прекращает инфильтрацию воздуха сквозь ограждающие конструкции. Экструзионный пенополистирол производится немного по другой технологии, поэтому коэффициент паропроницаемости этого материала составляет 0,019-0,015 кг/(м*ч*Па). Связано это с тем, что формовка экструзионных плит производится с помощью разрезания, а пар проницает через материал как раз сквозь эти разрезы.

Совершенно противоположная ситуация складывается с водопоглощением. Теплоизоляционный блочный пенопласт при прямом длительном контакте с водой поглощает в среднем 4% жидкости от собственного объема. Что же касается экструдированного, то он впитывает не более 0,4%, то есть ровно в 10 раз меньше.

Причина 6 — антисептичность

Тесты, проведенные ведущими лабораториями Европы и Нового Света, показывают, что никакие микроорганизмы не могут размножаться на поверхности пенополистирола – обычного и экструдированного. Конструируемый утепляющий слой не требует специальной обработки фунгицидами ни во время установки, ни в процессе использования.

Однако здесь есть один нюанс. Дело в том, что пенопласт почему-то очень любят мыши. Причем не есть, а проделывать в нем норки и обустраивать гнезда. Это стоит обязательно учитывать при выборе способа утепления и отделки теплоизолирующего слоя.

Причина 7 — экологичность

Начну с технологии производства. Современные заводы по изготовлению утеплителя не используют для этого опасный для озонового слоя планеты газ фреон. Поэтому сам процесс производства полностью безопасен для экологии.

Однако при неправильной эксплуатации материал способен окисляться. Причем экструзионный делает это медленнее, чем блочный. Чтобы этот процесс активизировался, необходима не очень высокая температура. Достаточно, чтобы летом воздух разогрелся до 30 градусов Цельсия выше нуля.

Процесс окисления сопровождается эмиссией большого количества вредных веществ:

• этилбензола;
• формальдегида;
• толуола;
• ацетонфенона;
• метилового спирта.

Особую опасность представляет пенополистирол при нагревании свыше 80 градусов. В этом случае с дымом образуется фосген, синильная кислота и гидробромид, которые чрезвычайно ядовиты.

Причина 8 — пожаробезопасность

Пенополистирол – очень горючий материал. Согласно действующим строительным нормам он отнесен к категории Г3 и Г4, то есть наиболее горючие.

Некоторые производители пытаются оспорить этот факт, говоря о том, что древесина, которая широко используется для возведения домов, еще более горюча. Однако речь здесь нужно вести не о способности загораться, а о возможности прекратить дальнейшее распространение пожара и уменьшить токсичность дыма, выделяемого при горении.

В качестве эксперимента можно положить рядом кусок древесины и пластину пенопласта, после чего кратковременно воздействовать на них горелкой. Дерево если и воспламенится, то при отсутствии сторонних факторов погаснет, а плита теплоизолятора полностью сгорит, выделяя черный едкий дым.

Неоднозначно обстоит дело и с утеплителями, содержащими в своем составе антипирены. Коэффициент дымообразования у классического пенополистирола составляет 1048 м2 на килограмм. А у материала с эффектом самозатухания он составляет уже 1219 м2.

Для сравнения приведу показатели по резине – 85 м2 и дереву – 23 м2. Чтобы вы понимали, при задымленности комнаты более 500 м2 человек не может разглядеть пальцы на вытянутой прямо руке.

Еще раз отмечу, что пенополистирол с антипиреном тоже быстро воспламеняется, но приобретает способность к самозатуханию. Причем чем больше срок эксплуатации утепляющего слоя, тем меньшее количество антипирена в нем остается.

Причина 9 — срок службы

Правильно установленный пенополистирольный утепляющий слой сохраняет свои эксплуатационные свойства в течение как минимум 30 лет. Но только при условии его защиты с помощью цементной штукатурки или навесного декоративного материала .

Здесь очень важна толщина для стен снаружи и изнутри. Если утеплителя будет недостаточно, дом не будет энергоэффективным. Но и слишком толстый слой может покоробиться и прийти в негодность.

Сферы применения пенополистирола

Как вы понимаете, сказать, какой лучше пенополистирол использовать для утепления жилища, невозможно. Все зависит от сферы его применения.

Стены

Пенополистирол очень широко применяется для утепления стен изнутри и снаружи. Я всегда склоняюсь к последней технологии, так как в этом случае появляется возможность сместить точку промерзания ограждающих конструкций как можно дальше от жилого помещения.

Если утеплитель установлен снаружи, стена из минеральных блоков или древесины накапливает тепловую энергию от отопительных приборов в комнате. И при кратковременном снижении температуры уличного воздуха она способна отдавать тепло, сохраняя комфортный микроклимат в помещении без использования системы отопления.

Когда теплоизолирующий слой пенополистирола располагают внутри помещения, точка конденсации влаги смещается в промежуток между утеплителем и ограждающей конструкцией. Вследствие этого скапливающаяся там влага способствует развитию плесени и грибка, а в сильный мороз замерзает, нарушая теплообмен.

Чаще всего я использую пенополистирол как утеплитель для «мокрого» фасада, защищая его поверхность слоем цементной штукатурки. Вследствие этого теплоизоляционный материал приобретает повышенную прочность и увеличивается срок его службы.

Пол

Не менее популярна еще одна утепляющая технология – полов и межэтажных перекрытий. Пенополистирол помогает не только сократить непродуктивные потери тепла, но и выполняет другие функции:

• подложка под систему подогрева;
• звукоизоляционный слой, уменьшающий шум от ходьбы и передвижения мебели.

Как и в других случаях здесь очень важна толщина – для пола я рекомендую использовать 50-мм плиты. Причем лучше делать это экструдированным пенополистиролом: утепление пола будет более надежным и долговечным. Особенно если сверху такой слой залить стяжкой по маякам. Кстати, я рассказывал о подобном решении вопроса в одной из своих статей в этом блоге.

Крыша

Пенополистирол с некоторыми оговорками подходит для утепления крыш и мансард благодаря своему небольшому весу и низкой цене.

Если говорить о крышах, то его применяют двумя способами:

1. Невентилируемая плоская крыша. В этом случае всю поверхность покрывают плотными плитами утеплителя, который сверху защищается гидроизоляционными мастиками или мембранами.
2. Вентилируемая скатная крыша (и мансарда). Материал устанавливается в стропильные промежутки. Сверху слой будет защищен кровельным материалом, а изнутри – декоративной облицовкой.

Минус такого метода в большой горючести утеплителя. В случае воспламенения эвакуация людей с мансардного этажа будет затруднена из-за задымления.

Фундамент

К теплоизоляционным материалам для этих конструкций предъявляются особые требования, так как они должны выдерживать значительное внешнее воздействие от окружающего грунта, подпочвенных вод и так далее.

В этом случае не так важна толщина – для фундамента лучше обратить внимание на прочность. Поэтому и использовать не классический, а экструдированный пенополистирол. Сверху материал защищается кладкой, гидроизоляционными мембранами или цементной штукатуркой.

Инженерные системы

В последнее время пенополистирол стал использоваться для теплоизоляции трубопроводов. Для этого подходит не обычный листовой материал, а изделия, выполненные в виде пустотелых скорлуп, которые надеваются на утепляемые детали и закрепляются липкой лентой.

Материал может использоваться самостоятельно или в комплекте с греющим кабелем, который устанавливается на поверхности трубы под слоем пенополистирола.

Пенополистирол Технониколь

Большой популярностью среди отечественных строителей пользуется пенополистирольный утеплитель, выпускаемый компанией ТехноНИКОЛЬ. В ассортименте этой фирмы присутствуют различные наименования продукции, каждая из которых имеет свою сферу применения.

Чтобы помочь вам разобраться с ними, я составил небольшую таблицу.

Резюме

Теперь вы ознакомлены со всей необходимой информацией, касающейся понятия, видов и способов применения пенополистирола. Если интересует сам процесс утепления, можете посмотреть видео в этой статье, где описана технология – утепление фасада пенополистиролом.

Свое мнение по поводу информации, изложенной в материале, вы можете оставлять в комментариях.

Если вы хотите выразить благодарность, добавить уточнение или возражение, что-то спросить у автора - добавьте комментарий или скажите спасибо!

Пенополистирол имеет еще одно более распространенное и известное многим название - пенопласт. Его вид тоже давно известен. Это легкий материал, который держится на воде, потому что имеет внутри своих белых шариков воздушные камеры. Именно они придают материалу уникальные свойства. У него есть недостатки. Он хрупкий и легко воспламеняется.

Пенополистирол - это газонаполненный материал, который производится из полистирола и используется в качестве утеплителя.

Производитель выпускает его в листах, имеющих различную длину, ширину и толщину. Последний параметр является главным в выборе этого материала. Толщина изделия может быть от 20 до 100 мм. Этот материал очень популярен у строителей. Его используют для повышения теплоизоляции во время кирпичной кладки полнотелыми кирпичами. Куски пенопласта кладут под фанеру, которой отделывают пол под паркет или ламинат. Им можно утеплять стены снаружи во время отделки стен гипсокартоном. Чаще всего его используют с наружной стороны.

Листы пенопласта могут быть стандартного и нестандартного размера.

Длина и ширина стандартного листа составляют 1000, 2000 мм. Производитель может нарезать изделия и других нестандартных размеров. Часто можно встретить листы 1200х600, которые соответствуют потребностям покупателя и пользуются хорошим спросом. Это может быть лист с размерами в 500х500, 1000х1000, 1000х500 мм. Под заказ можно получить партию пенополистирола, имеющего стороны 900х500 или 1200х600 и другие размеры, что не противоречит стандартам. ГОСТ позволяет резать изделия на 10 мм меньше, если его длина свыше 2000, а ширина 1000 мм. По толщине для плит до 50 мм допускается разница ±2 мм, а свыше 50 позволяется сделать разницу ±3.

Если длина покупателю не подходит, то компании по реализации такой продукции предлагают индивидуальную нарезку. Длина и ширина имеют значение только для транспортировки стройматериала от производителя к заказчику. Главная роль отдана толщине материала.

ГОСТ и его требования к размерам пенополистирола

Условное обозначение плит по ГОСТу состоит из букв и цифр, в который входят:

1. Тип плиты.
2. Марка.
3. Размеры листа.
4. Обозначение стандарта.

Если лист будет иметь такие характеристики, как плита из вспененного полистирола с добавкой антипирена марки 15, длиной 1200 мм, шириной 600 мм и толщиной 40 мм, то запись будет выглядеть так: ПСБ-С-15-1200х600х40 ГОСТ 15588-86.

Если плита из вспененного полистирола не будет содержать антипирен и относиться к марке 15, а ее размеры будут те же, то запись изменится и будет выглядеть так: ПСБ-15-1200х600х40 ГОСТ 15588-86.

Используя технические требования по Госстандарту, для изготовления плит из пенопласта применяют вспенивающийся полистирол, содержащий порообразователь: изопентан или пентан. В общую массу добавляют остаточный мономер стирол.

На поверхности изготовленных плит, готовых к продаже, не должно быть выпуклостей и впадин шириной более 3 мм и высотой более 5 мм. Притупленность ребер и углов может наблюдаться, но не более 10 мм от вершины прямого угла. Стороны притупленных углов могут иметь скосы длиной не более 80 мм. Все листы пенополистирола имеют правильную геометрическую форму. Отклонение от плоскости грани допускается не более 3 мм на каждые 500 мм ее длины.

Разность диагоналей для плит длиной до 1000 мм не должна превышать 5 мм, от 1000 до 2000 мм - допускается не более 7 мм, от 2000 мм - не более 13 мм.

При приемке партии всегда проверяются линейные размеры, правильность геометрической формы, внешний вид.

Потребитель может быть уверен, что в купленной им партии все изделия будут иметь одинаковые размеры.

Вернуться к оглавлению

Как транспортируют пенополистирол

Нарезанный и готовый к продаже пенополистирол упаковывается производителем в транспортные пакеты и транспортируется. ГОСТ разрешает перевозку в неупакованном виде, если есть гарантия, что листы не повредятся в дороге. При формировании пакета должны соблюдаться требования ГОСТ 21929-76. Высота сформированного пакета не должна быть более 0,9 м. При толщине плит 500 мм пакет формируют из двух плит.

На боковой грани изделия или пакета должна быть маркировка, содержащая штамп ОТК предприятия, изготовившего эту продукцию, тип и марку плиты.

Маркировка должна производиться по ГОСТ 14192-77 и содержать наименование предприятия или его товарный знак, дату изготовления продукции, ее название и номер партии. Указывается марка и тип плит, их количество в упаковке.

Должно быть обозначение стандарта, на основе которого изготавливались эти изделия.

Вернуться к оглавлению

Марки пенопласта и размеры листа

Для утепления используют несколько основных марок пенопласта. Каждая марка отличается своей плотностью, которая выражается в кг/м³. Чем выше , тем ниже его удельная теплопроводность и выше прочность. Самая распространенная марка листа пенопласта ПСБ-С. Цифры в маркировке указывают на плотность. Так, ПСБ-С 15, стоящий в самом низу таблицы плотности, имеет всего 15 кг/м³. Он самый легкий, его применяют для утепления мест временного проживания людей: бытовок, вагонов, а также контейнеров для сохранения тепла. Эту марку используют для утепления в теплых районах с мягкими зимами. Ею отделывают стены для уменьшения звукоизоляции межкомнатных перегородок.

Большей популярностью пользуется марка пенопласта ПСБ-С 25 с плотностью 25 кг/м³. Листы пенополистирола этой марки, имеющие различные размеры, используют для утепления зданий, сооружений, построек. Пенопластом прокладывают для улучшения качеств теплоизоляции и звукоизоляции стены, кровли, полы, фасадное утепление.

Пенополистирол применяют для изготовления панелей, железобетонных конструкций, которые используют в каркасных домах.

Сэндвич-панели и железобетонные конструкции, которые создаются методом несъемной опалубки, содержат в своей конструкции пенополистирол марки ПСБ-С 35 с плотностью 35 кг/м³. Такие изделия дополнительно к своим основным функциям отлично обеспечивают гидроизоляцию стен.

ПСБ-С 50 с плотностью 50 кг/м³ используется для обустройства пола холодильных складов, обогреваемых грунтов, в строительстве дорог.

Полистирол – это современный полимер, нерастворимый в воде, но растворимый в ацетоне, толуоле, дихлорэтане и бензине. В исходном состоянии немного тяжелей воды и весьма хрупкий, однако при нагреве легко меняет форму, а добавка различных присадок превращает продукцию из него в очень прочные изделия. Однако ни сам полистирол, ни изделия из него не применяют для утепления из-за слишком высокой теплопроводности. Поэтому из него сначала получают пенополистирол (вспененный полистирол), для чего расплавленную полистирольную массу насыщают воздухом и присадками, не меняющими химического состава вещества.

Химически это вещество остается полистиролом, однако физические свойства сильно меняются. Плотность снижается в несколько десятков раз, возрастает механическая прочность и жесткость, а также возрастает устойчивость к огню. Затем из него производят такие виды утеплителя, как:

• листы;
• гранулы или шарики;
• несъемную опалубку.

Характеристики материалов

Несмотря на то, что гранулы, листы и несъемная опалубка выполнены из одного вещества (вспененного полистирола), их характеристики сильно отличаются. В первую очередь это касается стоимости, во вторую такого важного параметра, как способность пропускать водяной пар. Единственный параметр, который объединяет изделия различных типов, это марка, обозначающая плотность в кг/м 3 . Для утепления домов наиболее популярны марки 15, 25, 35, 50.

Далее следует отличие по способу получения – беспрессовый (ПСБ) и прессовый (ППС) вспененный полистирол. Разница между ними в том, что в первом случае используют гранулы, которые нагревают до высокой температуры в воздушной среде до спекания. Такой пенополистирол отличается невысокой механической прочностью и низкой ценой. Прессовый вспененный полистирол изготавливают из расплавленной массы полистирола, которую сначала наполняют воздухом, а потом запрессовывают в формы нужного размера. Основное отличие вспененного полистирола второго типа – большая прочность на излом и сдавливание. Отличаются материалы и внешне, ПСБ выглядит состоящим из отдельных, четко фрагментированных шариков. Пенополистирол второго типа нередко пускают в продажу под маркой XPS, означающей, что материал соответствует требованиям стандарта ЕН 13164:2008, принятого в ЕС.

Буквы после индикатора способа получения пенополистирола означают:

1. С – малогорючий самозатухающий материал, в который добавлен антипирен.
2. Р – материал получают, нарезая большие куски готовой продукции на блоки необходимого размера.
3. РГ – то же, что и Р, только из графитсодержащего материала.
4. А – с ровной боковой кромкой.
5. Б – с боковой кромкой, выбранной в четверть.
6. Ф – предназначенный для утепления фасада под штукатурку.

Утепляющие листы

Обычно утепляющие листы изготавливают размерами 1х1 м, однако возможны и другие размеры. Для их изготовления используют оба вида пенополистирола. Листы ПСБ-15 применяют для утепления полов и потолков, изредка для стен (если нужно сильно сэкономить на материале). ПСБ-25 и ПСБ-35 чаще всего применяют для наружного утепления стен, чердака и кровли, а ПСБ-50 используют для снижения теплопотерь фундамента. Листы ППС применяют в тех случаях, когда необходимо обеспечить максимальную теплоэффективность при минимальной толщине. Плюсом утепляющих листов является простота монтажа – их прибивают к стене с помощью специальных анкерных гвоздей. Существенный минус в малой паропроницаемости материала, поэтому деревянный дом, обшитый такими плитами, теряет главное преимущество – способность пропускать избыток влаги через стены, обеспечивая в комнатах сухой микроклимат.

Приблизительная стоимость утепляющих листов из вспененного полистирола различных марок за 1 м 3:

Гранулы

Для изготовления гранул из вспененного полистирола используют бракованную продукцию марки ПСБ, которую дробят с помощью специальных устройств. Полученные шарики сохраняют все свойства исходного продукта, за исключением паропроницаемости, которая резко возрастает. Поэтому гранулы хорошо подходят для утепления даже деревянных домов. Применяют гранулы для создания полистиролбетона и для засыпки во внутристенные полости кирпичных и деревянных домов. Стоимость гранул зависит от материала, из которого они изготовлены и составляет 500–2000 рублей за 1 м 3 .

Несъемная опалубка

Несъемная опалубка из вспененного полистирола – это готовый блок, который одновременно выполняет две функции – создает периметр (опалубку) для заливки бетона и обеспечивает утепление бетонной стены. Плюсом использования опалубки является снижение трудоемкости работ, минусом является высокая цена. Для изготовления такой опалубки используют пенополистирол типа ППС-35 и ППС-50. Размеры наиболее популярных видов опалубки вы найдете на этом фото:

На верхней и нижней плоскостях, а также на переднем и заднем торцах нарезаны замки, которые позволяют надежно соединять как блоки в одном ряду, так и соседние ряды. Полный спектр блоков из вспененного полистирола включает в себя угловые и переходные элементы, поэтому из них можно создать стену любой конфигурации. После сборки одного ряда опалубки, в него вставляют арматуру, затем возводят либо 3–5 рядов, либо всю стену, после чего заливают бетоном и уплотняют вибраторами. Толщина внутреннего утепляющего слоя составляет 50 мм, толщина наружного слоя 50–100 мм (зависит от модели опалубки). Стоимость любого элемента опалубки зависит от:

• бренда производителя;
• плотности материала;
• формы и размеров.

Средняя цена опалубки из вспененного полистирола составляет 500–900 метров за 1 м 2 , однако встречаются образцы в 2–3 раза дороже. Кроме того, на стоимость влияет наличие дополнительного утепляющего слоя, если штатных размеров недостаточно. Такие блоки производят по индивидуальному заказу, поэтому толщина наружного утепляющего слоя может быть любой.

Где еще применяют вспененный полистирол в качестве утеплителя

Вспененный полистирол используют при создании сандвич панелей и теплоблоков, а также для внутреннего утепления каркасных домов, в том числе построенных по технологии двойного бруса. Там, где важно сохранить высокий коэффициент паропроницаемости, используют гранулы, в остальных случаях применяют плиты. Также пенополистирол находит применение при создании полистиролбетона – одной из разновидностей легких бетонов низкой прочности с очень маленьким коэффициентом теплопередачи. Такие бетоны используют для создания стяжки по теплый пол и заливки стен в домах с железобетонным каркасом.

Сравнение пенополистирола с другими утеплителями

Мы составили таблицу, в которую включили наиболее важные пераметры. Из-за ограничения на ширину таблицы каждому параметру присвоен номер:

1. Удельный коэффициент теплопроводности (чем он меньше, тем выше теплоизоляционные свойства материала).
2. Паропроницаемость (чем выше, чем лучше).
3. Способность впитывать воду.
4. Гидрофобность (некоторые материалы резко снижают свои характеристики, если в них попадает даже немного воды).
5. Подходит ли материал для утепления фундамента.
6. Стоимость за 1м3 (из-за того, что многие материалы представлены образцами с разным уровнем плотности, за стандарт мы взяли пенополистирол марок ПСБ-25 и ППС-С-16 и максимально близкие к ним по теплопроводности образцы других материалов.
7. Необходимость использования при монтаже узкоспециализированного оборудования, которое невозможно применить для других работ.
8. Сложность монтажа (условно, по 5-балльной шкале).
9. Горючесть.

Утепление ограждающих поверхностей дома – залог того, чтобы затраты на его отопление и кондиционирование были минимальными. Для кровельной, стеновой и фундаментной теплоизоляции разработаны десятки, если не сотни технических решений, но далеко не каждое из них можно назвать бюджетным. Поэтому пенополистирольные плиты, недорогие и при этом отличающиеся низкой теплопроводностью, занимают лидирующие позиции среди всех утеплителей. Какие существуют нюансы утепления пенопластом?

О том, можно ли утеплять дом материалом, имеющим в составе стирол (ядовитое вещество, относящееся ко второму классу опасности), спорят до сих пор. В пользу пенопласта говорят его прекрасные эксплуатационные качества, обусловившие многолетнее использование во всем мире, а против него свидетельствует тот факт, что даже в Советском Союзе после нескольких пожаров, при которых погибли люди, применение пенопласта в строительстве было запрещено.

Толщина листов различается

Преимущества утепления кровли и всего дома пенополистиролом

Пенопласт (именно так назывался продукт финской компании, первой начавшей поставлять пенополистирольную плиту на советский рынок) представляет собой вспененную и сформированную в толстые листы массу из полимерных ячеек, наполненных газом. Из-за своеобразной структуры материал на 99% состоит из воздуха, благодаря чему он эффективно удерживает тепло и не пропускает холод.

Схема основных теплопотерь дома

Так, плита из пенопласта толщиной 12 см по уровню теплоизоляции приравнивается к деревянной стене толщиной 45 см или к кирпичной – толщиной 2,1 м. Однако при выборе материала следует учитывать, что коэффициент теплопередачи зависит от его плотности, и чем плотнее и крепче пенопласт, тем больше он способен вывести тепловой энергии.

Сравнение свойств минеральной ваты и пенополистирольной плиты

Легкие плиты пенополистирола не проблематично транспортировать и укладывать, кроме этого, монтаж не оказывает значимой нагрузки на кровлю, стены и фундамент здания. Впитывать влагу он может только при непосредственном контакте с водой, поэтому материал не нуждается в парозащите, а значит, и без того экономное утепление обходится еще дешевле. Примечательно также, что пенопласт способен не терять своих свойств в течение 80 и более лет.

Изъяны теплоизоляции пенопластовыми плитами

Экономия, при которой уменьшаются начальные вложения, но увеличиваются текущие затраты либо появляются прочие дополнительные риски, например, для здоровья проживающих или сохранности имущества, всегда сомнительна. Поэтому применение пенопласта в утепляющем пироге следует рассмотреть с другой точки зрения – его недостатков.

Первый и, наверное, самый значимый минус традиционного пенопласта –горючесть. Дело в том, что для заполнения гранул стирола в производстве используют природный газ, и пенополистирол может легко воспламениться от обычной спички. Дом, который утеплен таким материалом, сгорает в считанные минуты, а люди в нем погибают от фосгена, диоксидов, цианистого водорода и прочих смертельно опасных веществ, выделяющихся при горении пенопласта.

Пенопласт без антипиренов использовать в строительстве запрещено

Низкую паропроницаемость материала можно отнести как к его достоинствам, так и недостаткам:

1. С одной стороны, его не нужно защищать от водяных паров, активно выделяемых человеком в процессе жизнедеятельности и являющихся негативным фактором для той же минваты.
2. С другой – помещение, утепленное пенополистирольными плитами изнутри, без принудительной вентиляции превращается в парилку, жить и работать в которой совершенно невозможно.

Вопреки распространенному мнению, что пенополистирольные плиты являются хорошим шумо барьером, это не соответствует действительности. Более того, они хорошо передают звуки извне, а при вибрации и сами способны их издавать (скрипение, шорох, трение между плитами). Поэтому не стоит их использовать в целях звукоизоляции от соседского или уличного шума – она не только не увеличится, но еще и может снизиться.

Владельцев частных домов, задумывающихся об утеплении кровли и прочих ограждающих конструкций пенополистиролом, также стоит предостеречь: несмотря на то, что он не является питательной средой для живых организмов, в нем часто любят селиться грызуны, насекомые и птицы. В некоторых случаях на поверхности образуются колонии микроорганизмов, которые не влияют на функции и долговечность.

Качественный материал отличается белизной и однородностью

Мифы и правда о химической опасности

Многие потенциальные покупатели сомневаются в экологической безопасности плит из пенополистирола. Например, на форумах и сайтах активно муссируются слухи с приведением источников 80-х годов, что пенополистирол способен выделять газообразный стирол, который, проникая через носоглотку в легкие, якобы накапливается в жизненно важных органах человека и вызывает онкозаболевания.

Современными исследованиями токсичность материала не была доказана. Надо сказать, что в ходе большинства опытов изучали не бытовые, а производственные помещения, где изготавливали различные пластмассы и резину, а значит, и концентрация выделений, и степень их влияния на организм была гораздо выше обычной. Как результат, экологичность пенополистирольных плит подтверждается таким международными строительными ассоциациями и рейтингами:

• ECOPSE – французская ассоциация производителей пенопласта, разработавшая стандарт «Uni’vert PSE», лейбл которого ставится на продукцию, прошедшую строгий эко-аудит;
• BRE – британский многопрофильный научный центр, исследующий так называемую искусственную среду и присвоивший пенопласту высокий класс экологичности (А+);
• IRC – международный строительный код, классифицирующий пенополистирол как энерго эффективный и экологичный утеплитель.

Проведенные испытания доказывают безвредность

Подтверждением безопасности материала также является исследование на наличие стирольных паров в здании, построенном с применением пенопласта, проведенное Московским НИИ Гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана: по результатам проверки в пробах воздуха их не выявлено (заключение №03/ПМ8). Таким образом, можно сделать выводы, что современные качественно изготовленные пенополистирольные плиты не оказывают сколько-нибудь существенного влияния на здоровье человека.

Как выбрать пенополистирольный утеплитель

Существует несколько разновидностей плит из пенополистирола:

• прессовые (отечественные марки обозначаются литерами ПС) – главным образом используются как упаковочный материал или утеплитель для холодильников, термосов, кузовов термобудок и т. д.;
• беспрессовые (EPS, ПСБ, ПСБ-С) – из-за небольшой стоимости применяются для утепления фундаментов, кровель, стен, балконов и прочих конструкций чаще других материалов;
• экструдированные (XPS, ЭПС) – изготовлены из того же полистирола, однако по другой технологии, позволяющей получить принципиально другой утеплитель.

Беспрессовые марки пенопласта имеют различную плотность – от 15 до 50 кг/м3. От этого показателя зависит прочность плиты, ее цена, физические характеристики и сфера применения. Плотность указывают в маркировке – ПСБ-С 15 или ПСБ-С 50. Литера С в обозначении указывает на то, что в материале присутствуют антипиреновые добавки, препятствующие его возгоранию. Именно эту марку пенополистирола рекомендуется использовать для теплоизоляции кровли.

Видео: как горит обычный и самозатухающий пенополистирол

Экструзионный пенопласт отличается от беспрессового мелко ячеистой структурой и, как следствие, гораздо большей прочностью, но и стоимость его также существенно возрастает. За счет прочности и практически нулевого водопоглощения его предпочитают использовать при обустройстве фундаментов, цокольных и других сырых помещений, но в качестве утепления вентилируемых фасадов и кровель применять такой вид пенополистирола нежелательно, поскольку он, как и обычный пенопласт, относится к горючим материалам.

Перед покупкой изучите сертификат

Что касается качества производства теплоизоляционных плит, то оно регламентируется ГОСТом 15588-86 «Пенопласт полистирольный» и должно подтверждаться соответствующими сертификатами. Приобретать продукцию стоит у известных производителей, предоставляющих всю необходимую информацию о своей продукции. Имеет также смысл перед монтажом провести домашние испытания куска пенопласта на горючесть.

Утепление различных поверхностей пенополистиролом

Мнение о том, что пенополистирол не годится для утепления, к примеру, кровли или стен, необоснованно: чтобы нивелировать недостатки и оценить все выгоды использования полистирольных плит, теплоизоляция из них должна быть корректно смонтирована. Согласно ГОСТу, область их применения ограничивается средним слоем строительных ограждаемых конструкций, чтобы материал не мог контактировать с воздухом и, тем более, с открытым огнем.

Теплоизоляция кровельного перекрытия

Чердачное помещение после утепления превращается в отличную жилую комнату. Использование пенопласта позволяет это сделать при относительно небольших расходах. Более плотные марки (35 и 50) применяются для обустройства плоской, в том числе инверсионной крыши. В этом случае на пенополистирольный слой толщиной около 70 мм необходимо уложить пленочную или жидкую гидроизоляцию.

Скатные крыши также можно утеплять пенополистирольными плитами, стыки которых герметизируются монтажной пеной. Впрочем, гораздо рациональнее использовать их для утепления чердачного перекрытия, поскольку при этом не будет образовываться мостиков холода. Утеплитель крепится дюбелями (предпочтительно), цементным раствором или клеем, если неровности на поверхности не превышают 1 см.

Секреты и особенности утепления стен

Зашить стены пенопластом можно как снаружи, так и изнутри, но, следуя противопожарным рекомендациям, по периметру всех проемов (оконных, дверных, вентиляционных) на расстоянии 50–80 см следует установить негорючий теплоизолятор, например, минвату. Особое внимание при установке пенопластовых плит в качестве внутреннего теплоизолятора должно уделяться системе вентиляции внутреннего пространства.

Схема теплоизоляционного ковра на стену

Толщину плит нужно рассчитывать, исходя из толщины и материала стен, а также нормативного сопротивления теплопередаче для конкретной климатической зоны. Плотность материала при этом должна быть разной: для наружных работ лучше использовать более плотные плиты (марки 25 или 35), а для внутренних вполне подойдет марка ПСБ-С 15.

Наружная защита фундамента

Оптимально, если основание здания утепляется в процессе строительства. Тем, у кого дом уже построен, а теплозащита фундамента в нем не была продумана, придется его раскапывать вглубь минимум на ширину листа (1 м). Подготовленную поверхность нужно обработать битумной мастикой и после ее высыхания приклеить пенополистирольные листы.

Если фундамент дома находится вровень с землей, пенопласт полностью нужно закрыть (при засыпке лучше использовать керамзит), и финишная отделка ему не нужна. Во всех остальных случаях плиты утеплителя необходимо отделывать штукатуркой, кирпичом, сайдингом, керамической плиткой либо алюминиевым профилем. Эти материалы негорючие и, помимо декоративной функции, создают защитный барьер.

Таким образом, пенополистирольные плиты – это вполне экономичный материал, утепление которым повышает энергоэффективность здания в 3–5 раз. Наряду с этим, оснований опасаться, что пенопласт неэкологичен и несет угрозу для здоровья человека, нет. Достаточное условие для обеспечения собственной безопасности – при выборе продукции отдавать предпочтение известным брендам, а при монтаже придерживаться строительных требований.

В этой статье: история открытия полистирола; технологии производства; сферы применения пенополистирола; применение в строительстве, ГОСТы; свойства и характеристики; экологичность, долговечность и пожарная безопасность — так ли безопасен этот утеплитель; что в действительности означает термин «самозатухающий пенополистирол»; как выбирать пенополистирол

Расходы на отопление наших домов в период холодов весьма значительны, а все возрастающая стоимость энергоносителей увеличивает эти затраты год от года. А знаете ли вы, что в холода тепло буквально улетучивается из вашего дома, причем потери тепла не просто велики — они колоссальны! Сегодня большая часть зданий в России, не защищенная изоляционными материалами , теряет порядка 600 гигакалорий тепла с каждого квадратного метра, в то время как с квадратного метра жилья в Германии или в США уходит лишь 40 гигакалорий. Выходит, что домовладельцы фактически оплачивают отопление улицы, а вовсе не своих жилищ… Решить проблему теплопотерь может утепление стен здания с внешней стороны плитами пенополистирола — но так ли все просто с этим теплоизолятором?

История пенополистирола

Все началось в 1839 году, когда немецкий аптекарь Эдуард Симон, экспериментируя со стираксом (смола Liquidambar orientalis), случайно получил стирол. Немного поэкспериментировав со своим открытием, аптекарь установил, что полученное им маслянистое вещество самостоятельно уплотняется, превращаясь в подобие желе. Практической цели в открытии стирола Симон не увидел — назвал желеобразный стирол стиролоксидом и прекратил дальнейшие исследования.

В 1845 году стирол заинтересовал химиков Блита и фон Гофмана — англичанин и немец провели собственные исследования, установив, что это вещество становится желеобразным без доступа кислорода. Химики назвали полученный ими желеобразный стирол метастиролом. Спустя 21 год французский химик Марселин Бертло дал точное название процессу уплотнения стирола — полимеризация.

Герман Штаудингер, 1935 год

В 20-х годах прошлого столетия немецким химиком Германом Штаудингером было сделано эпохальное открытие — нагрев стирола вызывает цепную реакцию, в ходе которой образуются длинные цепочки макромолекул. Именно открытие Штаудингера привело к производству полимеров и пластмасс, за что в 1953 году он и получил Нобелевскую премию.

Первый синтез стирола выполнен исследователями американской компании «The Dow Chemical Company», коммерческое производство полистирола одними из первых запущено компанией «BASF» — в 1930 году ее инженеры разработали технологию производства полимеризированного стирола. В 1949 году компания получила патент на производство шариков из полистирола, вспененных пентаном — сама идея этого изобретения принадлежит инженеру-химику Фрицу Штясны. На основе этого патента в 1951 году «BASF» начинает промышленное производство теплоизолятора под торговой маркой «Styropor», выпускаемого по сей день.

Сырьем для производства всех типов изоляции из полистирола служит гранулированный полистирол, для образования ячеек применяется агент вспенивания. Этапов в технологическом процессе получения пенополистирола несколько:

• гранулы полистирола засыпаются в бункер предвспенивателя, где они раздуваются и приобретают шарообразную форму. Для получения теплоизолятора меньшей плотности операцию вспенивания повторяют несколько раз, с каждый разом достигая все большего размера шариков с целью уменьшения фактического веса пенополистирола;
• каждая операция вспенивания сопровождается помещением вспененных гранул в особый бункер, где раздутые шарики полистирола находятся от 12 до 24 часов. За этот срок давление внутри них стабилизируется, а при производстве методом суспензионной полимеризации происходит еще их сушка;
• по завершении заданного количества операций по вспениванию и выдержав срок вылеживания, полистирольные шарики помещаются в формовочный агрегат, где под действием горячего пара формируется пенополистирольный блок. Зажатые в узкой пресс-форме, расширенные под воздействием пара вспененные гранулы склеиваются друг с другом, сохраняя форму после охлаждения и извлечения из пресс-формы;
• на последнем этапе блоки пенополистирола, зачастую имеющие внушительные размеры, подлежат резке по заданным размерам. Но прежде блок из формовочного агрегата помещается на промежуточное хранение, где содержится порядка 24 часов. Дело в том, что под воздействием пара пенополистирольный блок набирает излишнюю влагу, а выполнить ровную резку во влажном состоянии пенополистирола никак не получится, т.к. избежать надломов не удастся. После сушки пенополистирольный блок нарезается по вертикали или горизонтали станочной пилой.

Основных способов производства пенополистирола два — суспензионная полимеризация и поляризация в массе. Технология суспензионной полимеризации базируется на неспособности воды к растворению виниловых полимеров. На этапе вспенивания гранулы стирола засыпаются в реакторы-автоклавы объемом до 50 м 3 , заполненные деминерализованной водой с растворенными в ней инициатором полимеризации и стабилизатором эмульсии. Полимеризации проходит под постоянным давлением, с равномерным подъемом температуры от начальных 40 до максимальных 130 о С — на весь процесс отводится около 14 часов. Вспененный полимер извлекается из реактора вместе с водной суспензией, отделяется от нее в центрифуге, затем промывается водой и проходит стадию сушки. Основные преимущества данной технологии — постоянное промешивание гранул полимера внутри реактора в ходе полимеризации, эффективное распределение и отвод тепла, что обеспечивает в результате значительный срок хранения вспененного полимера.

Технология полимеризации в массе осуществляется иначе — вода отсутствует, процесс полимеризации непрерывен и проходит при более высоких температурах. В серии последовательно соединенных друг с другом мешалок-реакторов, при температуре от начальных 80 до конечных 220 о С, гранулы полистирола вспениваются. Полимеризация считается состоявшейся и завершенной, если расплавлено от 80 до 90% исходного стирола. При создании вакуума в последнем реакторе колонного типа не прореагировавший стирол устраняется, затем в расплав вводятся антипирены, красители, стабилизаторы и другие добавки, в результате действия которых происходит гранулирование полимера. Не вступивший в реакцию и извлеченный стирол используется при следующей закладке. Довести процесс полимеризации сырья до получения свыше 90% вспененного полистирола при этой технологии крайне затруднительно, т.к. скорость проведения реакции достаточно высока, а возможность отвода тепла здесь отсутствует.

Производство вспененного полистирола по методу суспензионной полимеризации более распространено в России и СНГ, в странах Запада и Америки преобладает технология полимеризации в массе, позволяющая получить теплоизолятор с более высокими характеристиками по плотности, гибкости, четкости границ и цвету, не говоря уже о меньшем проценте отхода.

Технология получения экструдированного (экструзионного) пенополистирола в целом схожа с технологией полимеризации. Разница заключается в продавливании расплава с введенными в его состав агентами вспенивания через пресс-экструдер, получая в результате теплоизолятор с ячейками диаметром до 0,2 мм. Именно малый размер ячеек обеспечивает экструдированному пенополистиролу высокие эксплуатационные свойства и популярность в сфере строительства.

Области применения

Сочетание прочностных и теплоизоляционных свойств, легкости в обработке и переработке, низкой стоимости — благодаря этим характеристикам пенополистирол широко распространен в самых разных сферах нашей жизнедеятельности. Чаще всего этот материал применяется для: упаковки различных товаров и оборудования; изотермической упаковки продуктов питания; производства одноразовой посуды; гасителей энергии в автопромышленности; спасательных плавательных средств; объемной наружной рекламы и т.д.

Отсутствие угрозы пыления — главного положительного отличия пенополистирола от минеральной ваты, позволяет использовать этот материал для термоизоляции холодильного оборудования в пищевой промышленности.

Пенополистирол применяется для термоизоляции дорожного полотна, препятствуя промерзанию основания. Для этой цели используются марки пенополистирола высокой плотности — от 35 кг/м 3 и выше. Этот материал используется и для термоизоляции железнодорожного полотна, эффективно препятствуя перекосам рельс и их проседанию на неустойчивых грунтах.

Одним из первых применять пенопласт для утепления зданий начал американец Хут Хеддок. По его словам, идея термоизоляции домов возникла случайно — Хут заказал в кафе чашку горячего кофе и вдруг обратил внимание, что горячая жидкость в одноразовом стаканчике из полистирола совсем не обжигает пальцы. Проведя в 1984 году эксперимент — построив дом на Аляске и утеплив его пенопластом — он убедился в эффективности полистиролового теплоизолятора.

По ГОСТ 15588-86 допустимо применение пенополистирол в качестве изолирующего промежуточного слоя строительных конструкций. В странах Евросоюза пенополистирол более 40 лет успешно применяется в фасадном утеплении — плиты пенополистирола наклеиваются на основной конструкционный материал, будь то бетон или кирпич, с внешней (наружной) стороны, поверху их покрывают слоем штукатурки.

Как отмечают европейские архитекторы, применение пенополистирола в фасадном утеплении сокращает энергозатраты на отопление троекратно.

Плиты и блоки из экструдированного пенополистирола применяются в качестве несъемной опалубки и одновременного теплоизолятора. Применяемая технология такова: пенополистирольные плиты устанавливаются на заданном расстоянии друг от друга, соединяются между собой особой системой стяжек, в промежуток между плитами укладывается арматура армирования и заливается бетон. Разнообразие готовых блоков из пенополистирола позволяет выстраивать фасады сложной архитектуры. На собранные из блоков экструдированного пенополистирола и заполненные бетоном стены обязательно наносится защитное покрытие — снаружи это может быть облицовочный кирпич или цементно-песчаная штукатурка, изнутри два слоя гипсокартона со стыковкой «в разбежку» или слой штукатурки. Важное условие для опалубки из пенополистирола: плотность этого материала в блоках опалубки должна быть не менее 35 кг/м 3 .

Клей для пенополистирола не должен содержать в своем составе органических растворителей, разрушающих полистирол. Наиболее безопасно использовать клеи на основе цемента, фасованные в крафт-мешки по 25 кг и затворяемые водой — неорганические компоненты таких смесей не окажут на полистирол никакого отрицательного действия. Важный момент: необходимо достичь наибольшей площади контакта плиты пенополистирола с утепляемой поверхностью (в идеале — 100% площадь контакта) чтобы исключить воздушные пазухи, выступающие в роли мостов холода и накапливающие конденсат.

Теплопроводимость

Высокие теплоизоляционные свойства пенополистирола объясняются его строением, образованным множеством спаянных между собой шариков, в свою очередь состоящих из множества ячеек с заключенным в них воздухом. А поскольку воздух внутри ячеек не способен перемещаться, то именно он выступает в роли теплоизолятора — неподвижная воздушная среда обладает отличными изоляционными свойствами. По своей сути, пенополистирол состоит из воздуха — 98% воздуха и лишь 2% исходного полистирола.

Коэффициент теплопроводности этого материала ниже, чем у любого другого теплоизолятора, в т.ч. минеральной ваты , и находится в диапазоне 0,028-0,034 Вт/м·К. Теплопроводность пенополистирола возрастает при повышении его плотности, к примеру, у экструдированного пенополистирола с плотностью 45 кг/м 3 коэффициент теплопроводности составляет 0,030 Вт/м·К. Рабочие температуры, при которых пенополистирол сохраняет свои свойства — от — 50 до +75 о С.

Водопоглощение и паропроницаемость

Если сравнить экструдированный пенополистирол с пенопластом, произведенным из того же стирола, но по несколько другой технологии, то паропроницаемость пенопласта равна нулю, а экструдированный пенополистирол обладает паропроницаемостью в 0,019-0,015 Мг/(м·ч·Па). Возникает вопрос: как такое возможно, ведь структура любого материала из вспененного полистирола не может пропускать пар? Причина паропроницаемости более плотного по сравнению с пенопластом экструзионного пенополистирола — пар проникает в шарики и составляющие их ячейки по его сторонам, разрезанные при формовке, в то время как формовка пенопластовых изделий выполняется без резки. С водопоглощением ситуация обстоит наоборот: пенопласт способен впитать до 4% воды при погружении или соприкосновении с ней, а экструдированный пенополистирол — лишь 0,4%, что объясняется его большей плотностью.

Закрытоячеистая структура экструдированного пенополистирола

Прочность

По прочности безусловным лидером является экструдированный пенополистирол — его прочность статического изгиба равна 0,4 — 1,0 кгс/м 2 , пенопласта же — 0,07-0,20 кгс/м 2 . Связи между молекулами экструзионного пенополистирола многократно прочнее, чем в структуре пенопласта. Поэтому производство и использование последнего все более сокращается — на смену пенопласту приходит более прочный и современный теплоизолятор, которым является пенополистирол, полученный методом продавливания через пресс-экструдер.

Взаимодействие с химическими и органическими продуктами

На пенополистирол не оказывают никакого воздействия: строительные растворы на основе гипса, цемента, ангидрита или извести; битумные смолы, сода каустическая, растворы мыла и соли, минеральные удобрения, грунтовые воды и эмульсии, применяемые при асфальтировании. Повреждают, разрушают структуру и полностью растворяют пенополистирол в некоторых случаях: олифы, некоторые виды лаков, органические растворители (скипидар, ацетон и т.д.), спиртосодержащие соединения и нефтепродукты.

Кроме того, на открытые поверхности пенополистирола оказывает разрушающее воздействие ультрафиолет солнечных лучей — регулярно облучаемая ими поверхность теряет упругость и прочность, после чего следует разрушение структуры пенополистирола атмосферными явлениями.

Звукопроводимость

Использование пенополистирола для звукоизоляции эффективно лишь частично — при достаточной толщине этот материал отлично подходит для защиты от ударного шума, но не способен бороться с воздушными шумами, звуковые волны которых распространяются по воздуху. Неспособность пенополистирола гасить воздушные шумы связана с полной изоляцией составляющих его ячеек и значительной жесткости внешних поверхностей.

Биологическая устойчивость

Жизнедеятельность плесени на поверхностях пенополистироловых плит невозможна — таковы результаты лабораторных испытаний 2004 года, проведенных в США по заказу американских производителей пенополистирола.

Характеристики по пожарной безопасности, экологичности и долговечности пенополистирола

Производители этого теплоизоляционного материала называют его исключительно экологически безопасным, негорючим и сохраняющим свои эксплуатационные свойства долгие годы. Внешне это так и выглядит — исключение фреона из технологического процесса не вредит озоновому слою, введение антипиренов делает пенополистирол не поддерживающим горение, а лабораторные испытания десятками циклов замораживания и оттаивания характеризуют долговечность. Однако более пристальное изучение пенополистирола показывает несколько иную картину…

Окисления воздухом материалов на основе стирола полностью избежать невозможно, причем у пенопластов скорость окисления выше, чем у экструдированного пенополистирола — в структуре пенопластов более крупные шарики и менее прочные связи. Чем выше температура — тем больше скорость окисления, при этом гореть пенополистиролу не требуется, выделение толуола, бензола, этилбензола, формальдегида, ацетофенона и метилового спирта происходит в процессе воздушного окисления при комнатной температуре более +30 о С. Кроме того, свежеуложенный пенополистирол выделяет стирол, не полимеризированный в процессе производства. Повторюсь — 100% полимеризация всего исходного сырья, заложенного в реактор, невозможна.

Все виды полистирола горючи — с точки зрения официальной системы классификации строительных материалов, те из них, что утрачивают изначальный объем при нагреве в воздушном пространстве, являются горючими. Утверждения производителей полистирола любого типа о его самостоятельном затухании не отражают пожарные характеристики полистирола в полной мере, т.е. информация намеренно искажается.

Большинство производителей этого теплоизолятора утверждают, что под нагревом пенополистирол выделяет не больше ядовитых веществ, чем дерево. Если при горении дерева выделяются боевые отравляющие вещества, то такое утверждение верно — ведь оплавляясь под воздействием тепла свыше 80 о С, пенополистирол выделяет в воздушную среду большое количество дыма и сажи, содержащего в т.ч. небольшие количества гидробромида (бромистого водорода), гидроцианида (синильной кислоты) и карбонилдихлорида (фосгена).

Так что же дает производителям пенополистирола утверждать, что их продукт менее опасен при возгорании, чем древесина? По российскому ГОСТ 30244-94 подобное заявления было бы просто невозможно, ведь этот стандарт относит материалы на основе пенополистирола, как наиболее горючие, к группам Г3 и Г4. А вот в Европе существует иная методика оценки горючести, вернее, их целых три — биологическая, химическая и комплексная. По биологической методике оценки токсичности наиболее опасным материалом является именно древесные материалы — быстро сгорают с выделением большого количества СО2 при температур самовозгорания. Но оценка токсичности биологическим методом дается лишь по нескольким конечным параметрам, несопоставимым, к примеру, при сравнении на токсичность продуктов горения древесины и полистирола. Точно так же обстоят дела с вычислением токсичности химическим методом…

Реальную картину дает лишь комплексный метод, безоговорочно применяемый в Европе ко всем полимерным материалам.

Однако в России поставщики европейского пенополистирола и местные производители демонстрируют покупателям экспертные заключения лишь по биологическому и химическому методам, активно придавая эти данные широкой огласке.

Еще один классический ход, якобы демонстрирующий негорючесть полистирола: плиту подвешивают в воздухе, направляют на нее пламя горелки — так часть плиты, куда попадает открытое пламя, выгорает, но далее огонь не распространяется. Какое заключение можно дать полистиролу после просмотра этого ролика? А никакого — если эту же плиту полистирола уложить на жесткую негорючую поверхность, то капли расплава, образующиеся при горении материала, разнесут высокую температуру и открытое пламя по всей площади плиты, которая сгорит полностью!

Коэффициент дымообразования для пенополистирола, не содержащего антипирены, равен 1 048 м 2 /кг, но у самозатухающего пенополистирола с введенными в его состав антипиренами этот показатель выше — 1 219 м 2 /кг! Для сравнения: коэффициент дымообразования резины равен 850 м 2 /кг, а древесины, с которой производители постоянно сравнивают продукты полистирола — лишь 23 м 2 /кг. Поскольку для не специалиста в вопросах пожарной безопасности приведенные значения дымообразования ничего не объясняют, приведу такие данные — если задымленность в помещении составляет более 500 м 2 /кг, то на расстоянии вытянутой руки не будет видно ровным счетом ничего.

Последствия горения полистирола известны по трагедии 2009 года, произошедшей в Перми, в ночном клубе «Хромая лошадь» — большинство погибших в этом пожаре задохнулись продуктами горения утеплителя, которым были открыто обшиты внутренние перегородки. Нужно отметить, что владельцы клуба сэкономили на утеплителе, использовав не экструдированный пенополистирол, а упаковочный пенопласт меньшей плотности, который превосходно горит и не склонен к самозатуханию.

Долговечность пенополистирола

При покупке действительно качественного теплоизоляционного материала, соблюдении всех требований по монтажу, полноценному закрытию внешней площади пенополистирола слоем качественной штукатурки или декоративными панелями, его срок службы составит свыше 30 лет. Но эти условия в действительности никогда не соблюдаются на 100% — непрофессионализм монтажников, попытки заказчиков уменьшить расходы, ошибки в расчетах и надежда «на авось».

Классическим просчетом является ставка на толщину пенополистирола — мол, если монтировать плиты 30 см толщины, то теплоизоляционный эффект возрастет в разы с одновременным увеличением срока службы материла. В действительности с увеличением толщины срок службы полистироловой теплоизоляции будет сокращаться, т.к. значительные температурные перепады вызовут деформации и усадку, образовывая трещины и уменьшение площади прямого контакта плит пенополистирола с изолируемой поверхностью, образовывая обширные воздушные пазухи. В странах Евросоюза толщина пенополистирола, применяемого для фасадного утепления, не может превышать 3,5 см — это требование, помимо вопросов долговечности теплоизоляции, связано с пожарной безопасностью, ведь чем тоньше слой пенополистирола, тем меньшее количество продуктов горения будет выделено им при пожаре.

В целях уменьшения угрозы возгорания производители вводят в состав полистирола антипирены, как правило, это гексабромциклододексан. В России пенополистирол с антипиренами в своем составе маркируется литерой «С», означающей «самозатухающий».

По большому счету самозатухающий пенополистирол горит не хуже материалов, не содержащих антипирен.

Возникает вопрос — так что же означает литера «С»? А означает она, что данный пенополистирол не самовоспламенится при повышении температуры, не более того. По степени горючести самозатухающему пенополистиролу присвоен класс Г2, но стоит учесть, что в течение срока эксплуатации антипирен будет постепенно утрачивать свои свойства, т.е. через несколько лет фактический класс горючести такого пенополистирола будет не выше Г3-Г4.

Критерии выбора пенополистирола

Дешевизна, высокие теплоизоляционные качества сделали материалы на основе полистирола крайне популярными на строительном рынке. А нарастание спроса привело к появлению множества предприятий, наперебой предлагающих продукцию собственного производства, заявляющих ее исключительное качество.

Будьте внимательны подбирая марку пенополистирола — в качестве фасадного утеплителя правильным будет выбрать ПСБ-С (пенополистирол самозатухающих) не ниже 40-й марки. При этом стоит учитывать нюанс — производитель в рамках разработанного им же ТУ выпускает ПСБ-С-40 плотностью в диапазоне от 28 до 40 кг/м 3 , а вовсе не 40 кг/м 3 , как предполагает несведущий покупатель, ориентируясь на цифру в марке. Вполне естественно, что производителю выгоднее выпускать марку 40 с наименьшей плотностью, ведь таким образом он больше зарабатывает, затрачивая меньше на исходное сырье. Марки пенополистирола ниже 25-й использовать в строительстве бессмысленно — плотность такого пенополистирола фактически будет соответствовать упаковочному пенопласту, непригодному для фасадного утепления из-за быстрой утраты эксплуатационных качеств.

Неплохо было бы выяснить, какой технологический процесс получения пенополистирола применяется на предприятии данного производителя. Если предприятие выпускает пенополистирол плотностью более 35 кг/м 3 , то это должен быть метод экструзии, т.к. без сжимания в процессе производства наибольшая плотность полистирола не превысит 17 кг/м 3 .

Узнать качество полистирола можно, надломив его — материал низкой плотности (применяемый лишь для упаковки) надломится между шариками, их форма в месте надлома будет округлой, размер различным. Надлом качественного экструзионного пенполистирола покажет образующие его многогранники одинакового размера, линия надлома частично пройдет через них.

Верным решением будет приобретение пенополистирола известных производителей Европы «BASF», «Nova Chemicals», «Styrochem», «Polimeri Europa» или отечественных «Технониколь», «Пеноплэкс». Производственные мощности данных производителей пенополистирола достаточны для выпуска действительно качественного продукта.

В завершении

При наличии негативных характеристик по горючести и продуктам горения, пенополистирол является одним из лучших и, одновременно, недорогих теплоизоляторов. Заключив плиту полистирола между двумя слоями цементной штукатурки, можно получить качественную теплоизоляцию зданий и помещений — отрицать этот факт бессмысленно. В Европе порядка 80% зданий общественного и жилого назначения утеплены по фасаду именно пенополистиролом.

Пенополистирол в качестве строительного утеплителя полноценную проверку временем еще не прошел — с момента первого применения прошло не более 40 лет.

Широко распространяемая производителями информация о неизменном качестве в течение 80-ти летней эксплуатации основывается на лабораторных испытаниях, на которые можно повлиять — скажем, предоставив для анализа особую партию образцов.

При утеплении пенополистиролом фасадов крайне важно полностью защитить внешнюю поверхность этого теплоизолятора достаточным слоем штукатурки на цементном связующем — малейшая площадь контакта пенополистирола с атмосферой и солнечным ультрафиолетом приведет к его быстрому разрушению.

Стоит ли утеплять этим материалом внутренние помещения — не стоит, несмотря на все заверения производителей. Они-то дадут гарантии, но какой от этого будет толк в случае пожара…

Абдюжанов Рустам, рмнт.ру