Теплосберегающие свойства полистирольных плит

ТЕПЛОСБЕРЕГАЮЩИЕ СВОЙСТВА ПОЛИСТИРОЛЬНЫХ ПЛИТ

Тот факт, что пенопласт почти полностью состоит из воздуха и только на 2% из полистирола, обеспечивает высокую теплосберегающую способность пенополистирольных плит. Это связано с тем, что воздух обладает одним из самых низких показателей теплопроводности.

Поэтому теплопроводность пенополистирольных плит находится в пределах от 0,037 до 0,043 Вт/мК (для сравнения, аналогичный показатель для воздуха – 0,027 Вт/мК). Это значительно ниже, чем теплопроводность дерева (0,12 Вт/мК), кирпича (0,7 Вт/мК), керамзита (0,12 Вт/мК) и других строительных материалов.

Низкая теплопроводность пенополистирольных плит обеспечивает высокий уровень энергосбережения. Достаточно всего 12 см полистирольного пенопласта там, где необходимая толщина стен из кирпича должна составлять 2 м 10 см, а из дерева – 45 см. Это позволяет считать пенополистирол одним из самых эффективных теплоизоляторов.

Теплоизоляционные свойства пенополистирола (пенопласта) в сравнении с другими материалами, показаны в таблице и говорят сами за себя.

Стены такой толщины имеют одинаковую термоизоляцию(!)
Железобетон 4 м 20 см;
Кирпич 2 м 10 см;
Керамзитобетон 90 см;
Дерево 45 см;
Минеральная вата 18 см;
Пенополистирол 12 см;

Пожароустойчивость полистирольного пенопласта

Полистирольный пенопласт обладает высокой пожароустойчивостью. Температура самовозгорания пенополистирола +491 °С. Это в 2,1 раза выше, чем температура возгорания бумаги (+ 230 °С), и в 1,8 раза выше, чем у древесины (+260 °С). Несмотря на то что пенополистирольные плиты, как и многие другие строительные материалы, подвержены горению, тем не менее, горение они не поддерживают и при отсутствии огня затухают в течение 4 секунд. Другими словами, горение пенополистирольных плит возможно только в открытом пламени, и после удаления пенопласта из огня горение прекращается. Количество энергии, выделяемой при горении пенополистирольных плит, в 7-8 раз меньше энергии, выделяемой при горении древесины (соответственно 1000 МДж/м3 против 7000-8000 МДж/м3). Поэтому в случае пожара горящий пенопласт намного меньше повышает температуру, чем, например, горящее дерево. Количество энергии, выделяемой полистирольным пенопластом при горении здания, составляет менее 5% (по некоторым данным – 2%) от остальных веществ объекта, подверженных горению. Кроме того, существуют пенополистирольные плиты, обогащенные антипиренами, т.н. «самозатухающие» пенопласты, широко применяемые в строительстве (Тов. КиевПромАльп использует пенопласты с добавлением графита, они имеют серый цвет, графит увеличивает температуру воспламенения в 1.7 раза и увеличивает теплоизоляцию на 15-20%). Огнестойкость (горючесть) пенополистирольных плит определяется не только их физико-химическими свойствами, но и «соседями». Речь идет о комбинациях с другими строительными материалами, а также о наличии необходимых защитных слоев. При соблюдении правил противопожарной безопасности полистирольный пенопласт менее опасен, чем другие широко распространенные строительные материалы.

Государственный пожарный надзор не возражает против применения в качестве среднего слоя для производства сэндвич-панелей пенополистирольных плит типа ПСБ-С марок: 15, 25, 35, 50 (с антипиреном).

Центр противопожарных исследований института ГУП ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко считает возможным применять его в качестве теплоизоляции.

Плиты полистирольного пенопласта устойчивы к влаге

Пенополистирольные плиты не растворяются, не впитывают воду и, вследствие этого, не деформируются (не разбухают). Тем не менее, вода при помощи механизма капиллярной диффузии может проникнуть в полости между гранулами пенопласта. Однако ее количество весьма незначительно (1,5 – 3,5 % по отношению к весовому объему пенополистирольной плиты). Кроме того, тот же диффузионный механизм приводит и к выходу воды из пенопласта. При этом свойства пенополистирольных плит (прочность, физический вид, размеры, изоляционные способности) остаются неизменными. Были проведены исследования воздействия воды на пенополистирольные плиты в условиях повышенного гидростатического давления. Оказалось, что при небольшом повышении давления водопроницаемость полистирольного пенопласта незначительно изменяется и с дальнейшим ростом давления остается практически неизменной. Однако следует помнить, что при давлении, близком к критическому, гранулы пенополистирольных плит могут разрушаться, что ведет к росту водопоглощения. Чтобы избежать разрушения пенопласта, необходимо использовать специальные покрытия. Скорость проникновения паров воды в пенополистирольные плиты составляет менее 1% от скорости перемещения пара в воздухе. Так же, как и вода, пар легко выходит из пенопласта. Избежать конденсации позволяет соблюдение правил проектирования. Устойчивость к воздействию влаги позволяет использовать пенополистирольные плиты для утепления фундамента зданий, когда необходим контакт утепляющего материала с грунтом.

Это значит, что во время эксплуатации изоляционного слоя пенополистирола его качество практически не изменяется в течение длительного времени. Это очень важно, поскольку избыточная влажность может привести к заражению грибком и создать неблагоприятный микроклимат в помещениях.

Устойчивость пенопласта к химическим и биологическим воздействиям или едят ли мыши пенопласт?

Пенополистирольные плиты обладают высокой устойчивостью к воздействию различных химических веществ. В частности, пенопласт сохраняет свои свойства при длительном контакте - с солевыми растворами (в том числе морской водой), - мылами, - отбеливающими веществами (растворы перекиси водорода, хлорная вода, гипохлорид), - кислотами (кроме концентрированной азотной и уксусной), - нашатырным спиртом, - известью, - битумом, - клеящими водорастворимыми красками, - гипсом, - кремнийорганическим маслом и др. Будучи полностью синтетическим продуктом, пенополистирольные плиты не используются в пищу животными и микроорганизмами. Так, натурные исследования, проводившиеся в естественных условиях влажного субтропического климата (оптимальные условия для размножения микроорганизмов) в течение 18 месяцев, показали, что полистирольный пенопласт оказался непригодным для выживания бактерий и грибков. Однако нужно иметь в виду, что, в отличие, например, от железобетона, кирпича и других минеральных строительных материалов, пенополистирольные плиты гораздо сильнее подвержены воздействию грызунов и термитов. Этот факт следует учесть при эксплуатации и преградить доступ к пенопласту, используя специальные защитные материалы. При утеплении 2-го и выше этажей многоквартирных домов проблемы с грызунами не возникают, но как быть на 1-вых этажах и в частных домах? Проще заменить пенопласт на структурированный пенополистирол (стиродур), если же бюджет не позволяет это сделать, необходимо 50см над поверхностью земли осуществить утепление структурированным пенополистиролом (стиродуром), а выше использовать пенопласт, дело в том, что мыши не едят пенопласт, но делают в нем ходы и устраивают жильё поэтому если внизу использовать стиродур то мыши к пенопласту не доберутся. Также все торцевые плоскости слоя утепления должны быть плотно оштукатурены.

В течение непродолжительных промежутков времени плиты из пенополистирола ПСБ-С выдерживают температуру 110 °С позволяя, например, кратковременный контакт с горячим битумом. В случаях постоянного воздействия повышенных температур рекомендуется не превышать 90 °С во избежание деформаций и усадки. Нижний предел температуры для пенополистирола составляет: -180 °С.

Долговечность пенополистирольных плит (пенопласта)

Поскольку пенополистирольные плиты – это пластик, то они способны при правильной эксплуатации сохранять свои физические свойства длительное время. Чтобы доказать или опровергнуть это утверждение, проводились натурные и лабораторные исследования полистирольного пенопласта. Объектом натурных исследований выступала строительная конструкция, возраст которой составлял 30 лет. Это достаточный срок, учитывая, что полистирольный пенопласт был открыт в 1950 году. Изучение пенополистирольных плит, лежащих в основе этой конструкции, показало, что пенопласт не подвергся необратимым изменениям: сохранил свою форму, механические и теплофизические свойства. В ходе лабораторных испытаний пенополистирольных плит были смоделированы климатические условия, с учетом циклических годовых колебаний температуры воздуха. Всего было проведено 80 циклов, что соответствует 80 годам. Исследования полистирольного пенопласта показали, что при амплитуде температуры ±40 С° свойства пенопласта остаются неизменными. В ходе испытаний пенополистирольные плиты подвергались также воздействию различных температур. Было установлено, что нижний предел для пенопласта составляет -180 С°, а верхний - +80 С°>. Однако максимально допустимой температурой, которой в течение непродолжительного времени (несколько минут) может подвергаться пенополистирольный пенопласт, считается температура +95 С°. Это делает возможным контакт пенополистирольных плит, например, с горячим битумом. При более длительном воздействии температуры, превышающей +80 С°, полистирольный пенопласт разрушается.
Долговечность теплоизоляционных материалов в строительных конструкциях, помимо свойств самих материалов, зависит от увлажнения теплоизоляционного материала в конструкции, воздействия ветровых нагрузок, механических нагрузок от собственного веса в конструкциях стен и нагрузок при перемещении людей в конструкциях крыш и перекрытий. Очевидно, что, кроме общих факторов, существуют дополнительные, обусловленные спецификой работы материала в конструкции.

Утепление стен пенопластом

Вот уже несколько десятилетий во всем мире идет борьба за снижение энергопотребления. Энергия используется для питания всевозможной техники, обогрева, кондиционирования и вентиляции помещений, нагрева воды, в общем, формирования комфортной для человека среды. Внутри офисов и квартир увеличивается разнообразие и суммарное энергопотребление приборов, но изобретаются более эффективные строительные материалы. Кто же победит?

Весомая роль в этой "борьбе" принадлежит… пенопласту. На сегодняшний день, наверно, не существует материала, обладающего столь эффективным соотношением полезных свойств к стоимости. Слой пенопласта ПСБ-С толщиной всего в 10 (десять!) сантиметров превосходит по теплоизоляции 35 см деревянного бруса, 80 см керамического кирпича или 100 см железобетона.

Даже минеральная вата, главный конкурент пенопластовых утеплителей, требует в 1,5-2 раза большей толщины, но ее плотность, а значит, и масса гораздо выше Прибавьте к этому ее пыльность, неустойчивость к грызунам и насекомым, деформацию со временем… В то же время цена пенопласта в разы ниже, чем у любого из этих материалов.

Применение утеплителей из пенопласта (пенополистирол, пенополиуретан) позволяет не только снизить затраты на отопление помещения, но и увеличить его полезную внутреннюю площадь за счет сокращения фактической толщины стен при тех же внешних размерах.

Пенопласт пригоден для утепления всех элементов дома - стен, крыши, перегородок, перекрытий, подвала и цоколя.

Утепление стен пенопластом может проводиться по-разному.

При утеплении существующей или новой колодцевой кладки жидкий наполнитель заливается в промежутке между слоями кирпича, впоследствии он застывает в виде заполненных газом ячеек. Для заполнения кладки на этапе строительства между стенами пенопласт применяют в виде листов или гранул (т.н. "дробленки").

Весьма популярна так называемая трехслойная технология: несущая стена, затем экструдированный пенопласт и снаружи - облицовочный кирпич. Эта схема считается очень экономичной и легковесной, но ее главным недостатком является возможность образования конденсата между слоями.

Реставрацию внешнего вида здания выгодно совмещать с утеплением, при этом наиболее современной является технология вентилируемых фасадов. Между утеплителем и наружным облицовочным слоем оставляют промежуток, благодаря которому конструкция вентилируется восходящим потоком воздуха. Это исключает образование конденсата, а наружный слой является и декоративным. Отдельного разговора заслуживает не так давно появившаяся технология несъемной опалубки из пенопласта, которая завоевывает все более прочные позиции на рынках европейских и скандинавских стран. Но это тема для отдельной статьи.

Ассортимент изделий из пенопласта очень широк и предоставляет свободу выбора проектировщикам и дизайнерам. Имеется в продаже пенопласт как листовой, так и гранулированный, различной толщины, плотности и прочности, что позволяет подобрать наиболее оптимальный и эффективный вариант индивидуально для каждого проекта, от гаража до элитной высотки.

При использовании данного текста или его части обязательно указывать источник и автора.
Роман Коляда креативный директор тов. "КиевПромАльп"

  МЕТА - Украина. Рейтинг сайтов G Analytics
сайт создан компанией веб студия