Лидер на рынке теплоизоляционных материалов – пенополистирол: характеристики и применение

Пенополистирол, называемый также пенопластом — белый изоляционный материал. 98% материала составляет воздух, заключенный в тонкостенных клетках вспененного полистирола. Биологическая безопасность продукта позволяет изготавливать из пенополистирола упаковку для пищевых продуктов. Технические характеристики пенополистирола, легкость и простота обработки стали залогом успеха и широкого применения в качестве теплоизоляционного материала.

Свойства и технические характеристики пенополистирола

Безопасность

Пенополистирол может быть использован повторно. Начиная с процесса производства и заканчивая утилизацией, не наносит вреда окружающей среде и здоровью.

Проводились многочисленные исследования, во время которых в пробах воздуха, взятых в строительных конструкциях с использованием пенополистирола, стирол не обнаружен.

Теплопроводность

Воздух, основная составляющая пенополистирола, обладает крайне низкой теплопроводностью, составляющей 0,027Вт/мК. По этой причине показатели теплопроводности плит из пенопласта располагаются в пределах 0,037 до 0,043 Вт/мК, что подтверждено испытаниями, проведенными в соответствии с требованиями ГОСТ 15588-86.

Столь низкие показатели теплопроводности :

• гарантируют хорошие показатели энергосбережения;
• сокращают затраты на отопление помещений;
• повышают сроки эксплуатации трубопроводов, защищая от промерзания.

Теплосберегающие свойства материала, которые сохраняются при высокой влажности и низких температурах, используются в оборудовании холодильных установок и складских помещений.

Воздушные шарики пенополистирола

Теплоизоляцию из пенополистирола можно считать универсальной, подходящей как для внутренней, так и для внешней отделки.

Показатели теплопроводности разных сортов пенополистирола зависят от плотности — чем более спрессован материал, и, соответственно, больше содержание стирола, тем хуже материал держит тепло. У экструдированного пенополистирола теплопроводность ниже (0,028Вт/мК), так как гранулы стирола спаяны в цельный лист, и щели между ними отсутствуют.

МАТЕРИАЛ	ПЛОТНОСТЬ КГ/М3	ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ (Вт/мК)
Минераловата, плиты	125-200	0,07-0,08
Пенополистирол (пенопласт)
ПСБ-С15	До 15	0,043
ПСБ-С25	15,1-25	0,041
ПСБ-С35	25,1-35	0,038
ПСБ-С 50	35,1-50	0,041
Экструзионный вспененный полистирол
Марка 35	33,00-38,00	0,030
Марка 45	38,10-45,00	0,032
Бетоны и растворы
Бетон	2500	1,30
Железобетон	2500	2,04
Керамзитобетон	1200	0,58
Пенобетон	100	0,37
Другие материалы
Газосиликат	500	0,12
Гипсокартон	800	0,21

Сравнительная таблица строительных материалов ясно показывает, что теплопроводность пенополистирола не сравнима с другими материалами.

Звуконепроницаемость и ветрозащитное действие

При утеплении с помощью плит пенополистирола не нужна дополнительная ветрозащита, в то же время улучшается звукоизоляция конструкций.

С увеличением толщины слоя, шумопоглощающие и звукоизоляционные качества усиливаются.

Водонепроницаемость

Структура материала не гигроскопична, он не впитывает влагу и воду, не растворяется и не подвержен деформациям и разбуханию. Количество воды, которая может проникнуть в полости между гранулами, не превышает 3% от веса плиты, при этом все свойства пенополистирола остаются неизменными.

Вода и пар легко выходят из пенополистирола, для избежания образования конденсата требуется соблюдать правила проектирования.

Пенопластирол

Влагоустойчивость позволяет использовать материал для утепления фундаментов, где неизбежен прямой контакт утеплителя с грунтом.

Устойчивость к биологическим и химическим факторам

Полистирол способен сохранять свойства даже при контакте с:

• солевыми растворами, например, морской водой;
• мыльными растворами и моющими средствами;
• отбеливающими средствами (хлорная вода, перекись водорода, гипохлорид);
• кислотами (за исключением концентрированной уксусной и азотной);
• нашатырным спиртом;
• известью;
• гипсом;
• клеевыми растворами;
• водорастворимыми красками;
• цементом.

Пенополистирол не пригоден для пищи животных, не способствует развитию водорослей и микроорганизмов. При монтаже следует преградить доступ к пенопласту термитов и грызунов, так как они могут нанести повреждения. Частично распадается под влиянием битумных растворов и органических растворителей. Устойчивость определяется количественным соотношением закрытых и открытых пор, которое зависит от вида и марки материала.

Пожароустойчивость

Являясь сгораемым материалом, пенопласт отличается хорошей пожароустойчивостью, так как температура самовозгорания составляет +4910 С. Этот показатель в 1.8 превышает показатель древесины, для которой достаточно +2600 С. При отсутствии огня в течении 4 секунд горение затухает. Во время горения материал выделяет около 1000 МДж/м3 энергии, в то время как древесина — 7000-8000 МДж/м3 — значит, при горении пенополистирола повышение температуры будет намного ниже.

Производители предлагают самозатухающий пенополистирол, изготовленный с добавлением антипиренов. Однако опыты показывают, что самозатухающий эффект со временем теряется, и в конструкции материал, который изначально был классифицирован как относящийся к группе горючести Г2, через некоторое время уже соответствует только классу Г4 (исследования проведены в НИИ ПБ и ЧС МЧС Беларуси).

В то же время следует признать, что продукты, выделяемые при горении разных марок пенополистирола, еще являются мало изученными.

Прочность

При невысокой плотности (0.015-0.05 г/см3) пенополистирол обладает высокой прочностью на изгиб и на сжатие. Благодаря этому используется в сооружении автодорог и взлетно-посадочных полос.

Стабильность размеров

В строительной конструкции пенополистирол не садится, не ссыхается и не сдвигается, не меняет конфигурацию.

Долговечность

Продолжительный срок службы обеспечивается правильной эксплуатацией. По данным исследований, в пенопласте не происходят необратимые изменения в пределах от -1800С до +800С. При длительном воздействии более высоких температур происходит разрушение материала, однако в течении нескольких минут пенополистирол способен выдержать воздействие температуры в +950С. Это позволяет применять материал в случаях, когда требуется непродолжительный контакт с горячим битумом. Рекомендуемая температура эксплуатации — в пределах от -200 до +85°

Утепление фасада

Срок службы пенополистирола продлевает и то, что материал не подвержен гниению. Производители указывают диапазон службы материала от 15 до 60 лет.

Простота использования

Малый вес материала облегчает транспортировку и монтаж, практически не создает дополнительных нагрузок на несущие конструкции и фундамент, что открывает широкие возможности использования в реконструкции старых зданий.

Для резки можно использовать обычные инструменты. Во время работы не требуется использование специальных средств защиты. Проводить работы можно в любое время года.

Применение в строительстве

Невысокая стоимость пенополистирола сокращает расходы на материалы, простота монтажа — затраты по оплате труда. Снижение расходов на отопление позволяют быстро вернуть деньги, потраченные на теплоизоляцию.

Стены

Пенопласт можно применять как для внутренней, так и для наружной теплоизоляции стен. Самым распостраненным является метод, когда изоляционные плиты пенополистирола связующим раствором наклеиваются на наружную поверхность стены и покрываются слоем штукатурки. Армированная ткань, которая используется в качестве прокладки, служит компенсатором напряжений, возникающих от температурных колебаний.

Другая система теплоизоляции – несъемная опалубка. Детали укладываются насухо и пустоты заливаются бетонным раствором.

Возможно использование пенополистирола и вместе с пустотелой кирпичной кладкой, когда изоляционный слой помещается между несущей стеной и облицовочной кладкой.

Для внутренней изоляции применяется облицовка стен плитами полистирола в комбинации с гипсокартоном, ДСП, декоративной штукатуркой или керамической плиткой. Простой и практически сухой монтаж позволяет быстро провести заселение помещений.

Полы

Пенополистирольные плиты в качестве теплоизоляции пола дополнительно значительно снижают передачу ударного шума от шагов, работы оргтехники, передвигаемой мебели. Плиты толщиной до 50мм укладываются на изоляционный слой, поверх укладываются ДСП.

Пенополистирольная изоляция пола часто сочетается с нагреваемыми полами, чтобы предотвратить потерю тепла вниз. В таком случае используются плиты с отформированными углублениями, упрощающими прокладку элементов системы обогрева.

Кровли

Утепление крыши

С использованием полиуретана можно обустроить два основных вида крыш:

• невентилируемую крышу, когда несущая конструкция покрывается плитами, толщина которых достигает 70мм, и на поверхность такого слоя настилается водостойкое битумное кровельное покрытие;
• вентилируемую крышу, когда плиты пенополистирола монтируются на тыльной стороне кровли, оставляя при этом вентилируемую полость, предотвращающую образование конденсата.

Пенополистирол можно использовать как для плоских, так и для скатных крыш.

Фундамент

От состояния фундамента во многом зависит состояние всего здания. В современном строительстве пенополистирол часто используется в качестве несъемной опалубки, снижая расход арматуры и бетона.

При возведении бесподвальных зданий, уложенные на площадку плиты утеплителя заливаются бетоном и дальше строительство проводится по запланированной схеме.

Для защиты фундамента от промерзания по периметру прорывается траншея, глубину которой определяют по глубине промерзания грунта, в нее укладывают плиты пенополистирола и засыпают грунтом.

Трубопроводы

Теплопотери через инженерные коммуникации могут достигать 30%. Пенополистирол, применение которого для изоляции трубопроводов становится все более распространенным, позволяет защитить магистрали от промерзания, при этом уменьшая глубину прокладки. Возможность придания материалу практически любой формы увеличивает функциональность и возможность приспособиться к конструктивным требованиям.

Холодильное оборудование

Пенополистирол соответствует всем требованиям для оборудования холодильных камер. Его можно использовать для термоизоляции стен, потолков и даже полов, которые подвергаются большим статическим нагрузкам от складируемых товаров и динамическим от передвижения погрузчиков.

Для того, чтобы грызунам перекрыть доступ к изоляции, используется специальная сетка.

Потребитель должен знать о качествах распространенного материала, это дает возможность принять обдуманное и оптимальное решение при выборе строительных материалов.