Пенополистирол – что это, для чего используют пенополистирол
В народе этот материал часто называют пенопластом, что, на деле, не совсем верно. Пенополистирол является хорошим теплоизолятором и часто применяется для утепления стен и фасадов здания. Работать с этим материалом довольно легко.
ППС – это
Пенополистиролом называют газонаполненный теплоизоляционный материал.
Лист ППС что это
В зависимости от технологии, которую применяли при изготовлении данного материала, в настоящее время пенополистирол классифицируется следующим образом:
- беспрессовый – маркировка ПСБ (отечественное производство) или EPS (импортное производство). Это самый обычный утеплитель с крупными гранулами и мягкой структурой;
- экструдированный – ЭППС (отечественный) или XPS (импортный), имеет более плотную структуру и мелкие зерна. Также производится на основе полистирола, но при помощи специального оборудования – экструдера. Применяют при утеплении полов и фундамента;
- прессовый – ПС-1 и автоклавный. В настоящее время не очень распространены.
Примечание: Впервые пенополистирол изготовили во второй половине 1920-х гг. во Франции. А уже в конце 1930-х в Германии началось промышленное производство данного материала.
Производство ППС
Данный материал изготавливают из полистирола, при этом добавляются сополимеры стирола или иные примеси, мономеры, затем смесь подвергается вспениванию.
Процесс производства ППС выглядит следующим образом:
- гранулы стирола наполняются газом. Также может применяться иная технология производства, при которой газ не применяется – вакуумный пенополистирол;
- данная масса нагревается с помощью пара;
- благодаря нагреву материал увеличивается в несколько раз и заполняет собой всю форму.
Примечание: Стоит отметить, что при производстве обычного ППС используется природный газ, а для производства пожаростойкого ППС применяют углекислый газ.
Пенополистирол: применение
В настоящее время пенополистирол применяют в:
- строительстве – как утеплитель стен, фасада и т.д.;
Что утепляют пенополистиролом
- изготовлении материалов для утепления стен зданий – термопанелей («Что такое термопанели»), сэндвич-панелей и т.д.;
- производстве упаковочных материалов;
- машиностроении, в том числе авиа-, судо- и вагоностроении;
- производстве холодильного оборудования – в качестве теплоизолятора;
- военной промышленности – для индивидуальной защиты, как утеплитель или в качестве амортизирующего материала для шлемов и т.д.;
- изготовлении декоративных элементов и т.д.
Примечание: Как правило, ППС используют как теплоизоляционный материал. Однако также широко его применение в качестве упаковочного материала или конструкционного. Помимо этого ППС может служить электроизоляционным материалом.
Пенополистирол: характеристики
ППС можно охарактеризовать следующим образом:
- влагостойкость – влагопоглащение возможно во время непосредственного контакта с водой (ППС поглощает жидкость при длительном контакте);
- низкая пароопроицаемость – при этом стоит отметить, что паропроницаемость данного материала остается низкой независимо от степени вспенивания или плотности ППС;
- биоустойчивость – ППС не подвержен воздействию грибков, плесени, мха и других микроорганизмов, однако на поверхности материала могут возникать их колонии. В то же время установлено, что ППС могут переваривать мучные черви;
Важно! Несмотря на то, что грызуны и птицы не едят пенополистирол (так как он не содержит питательных веществ), они способны прогрызать данный материал, если он является преградой (к пище, воде и т.д.) или необходим им при гнездовании. Также грызуны, птицы и насекомые могут обустраивать в данном утеплителе свои жилища. При этом ЭППС для данных целей привлекает живность меньше.
- легкость – листы ППС имеют довольно небольшой вес;
- требуется покрытие в виде краски, грунтовки или панелей, так как пенополистирол не выдерживает воздействие солнечных лучей;
Утепление фасада пенополистиролом
- шумоизоляция – в зависимости от толщины листа ППС снижается уровень шума изолируемого помещения;
- огнестойкость – ППС воспламеняется при температуре выше 210-220 градусов (в зависимости от добавок, используемых при производстве). Также важно отметить, что при горении данный материал выделяет вредные для человека вещества. Поэтому не следует утеплять стены ППС изнутри;
- устойчивость к спиртовым растворам и эфиру, однако при воздействии растворителей материал разрушается.
Теплоэффективность
Способность ППС сохранять тепло зависит от:
- плотности материала;
- толщины материала.
Чем толще лист ППС, тем лучше он сохраняет тепло. Современные производители изготавливают листы пенополистирола толщиной от 10 мм до 200 мм.
Толщина листов пенополистирола
Примечание: Также при выборе данного утеплителя следует обращать внимание на показатель теплопроводности (ВТ/мК).
Чем покрасить пенополистирол
Перед покраской ППС необходимо нанести на поверхность специальную клеевую смесь для лучшего сцепления краски с поверхностью.
Чем резать пенополистирол
Резать ППС можно обычными инструментами (канцелярский нож и т.д.). Однако более аккуратный срез получится, если резать листы специальными терморезаками.
Важно! Прежде, чем резать листы ППС, следует застелить пол или рабочую поверхность пленкой либо перенести процесс резки на улицу.
Чем отличается пенопласт от пенополистирола
Пенопластом называется группа материалов, которые изготовлены из особых полимеров при помощи пенообразования.
Примечание: По сути, пенополистирол – это разновидность пенопласта. Однако технология изготовления ППС значительно отличается от технологии производства пенопласта.
Утеплитель полистирол: где применяется, характеристики, как выбрать
Пенополистирол и минеральная вата два популярных утеплителя, конкурирующих между собой.
На практике предлагается много решений по утеплению загородных домов, однако, давайте разберемся как сделать правильный выбор.
Пенополистирол
1. Структура пенополистирола.
Пенополистирол (далее также – ППС) – это полимерный утеплитель, полученный в результате термической обработки, в основе которого лежит полимерный материал – пенопласт. Состоит из шариков, внутри которых ячейки наполненные воздухом. Листы пенопласта получают методом спекания отдельных гранул.
Форма выпуска для утепления – плиты.
Цена (на примере ПСБ-С-25Ф шириной 50 мм) 117 руб.м².
Читайте также: Разработка плана урока на тему: «Опрессовка». «Технология выполнения опрессовки проводов» план-конспект урока на тему
Толщина для утепления при -20˚C 50-100 мм.
Экструдированный пенополистирол
2. Экструдированный пенополистирол.
Экструдированный пенополистирол (далее также — ЭППС) – получают методом вспенивания единого жидкого вещества. Структура цельная, равномерная. Отличается от пенопласта большей плотностью и отсутствием пор.
Толщина плит утепления из ЭППС от 20 до 100 мм. Рассчитывайте необходимую толщину плиты исходя из теплосопротивления материалов стены.
Цена (на примере Пеноплекса шириной 50 мм) 250 руб.м².
Толщина ЭППС при температуре -20˚С 50-100 мм.
Минеральная вата
3. Базальтовый утеплитель состоит из волокон.
Минеральная вата (далее также – минвата) – волокнистый утеплитель неорганического происхождения, получаемый в ходе термической обработки различных горных пород.
Главный компонент базальтовой ваты – расплав базальта при температуре 1500 С°, в процессе образуются волокна, обеспечивающие теплоизоляционные свойства материала.
Существуют марки для разных видов отделки фасада (для каркасных строений, «мокрого фасада», вентилируемого фасада) цена от 150 до 350 руб./м².
Утеплитель полистирол: где применяется, характеристики, как выбрать
Рубрики :Статьи
Практически все современные утеплители, которые так или иначе используются в капитальном и частном строительстве, имеют различные технические характеристики, благодаря чему могут применяться для достижения различных целей. Там, где хорошо показывает себя один тип материала, скверно выглядит другой. В общем, всему свое место, и именно о месте такого утеплителя, как полистирол, мы и поговорим в этой статье. Вместе мы разберемся с областью применения данного материала, изучим его преимущества и недостатки, ознакомимся с областью применения, техническими характеристиками и ответим на вопрос, как правильно выбрать утеплитель полистирол?
Утеплитель полистирол: что это такое и чем отличается от пенопласта
Достаточно большое количество людей не до конца понимают, что такое полистирол и чем он отличается от традиционного утеплителя для стен дома – пенопласта. Скажем так – пенопласт – это обширная группа материалов, изготавливаемых из пластических масс (пластмассы, если говорить на русском языке) методом вспенивания – как вы понимаете, пластмасса бывает разной и, следовательно, в зависимости от того, что вспенивают, и получается различный материал. Это к тому, что полистирол – это одна из разновидностей пенопласта, которая отличается высокой прочностью, плотностью и при этом является очень хрупкой. Так что ставить вопрос, чем отличается утеплитель вспененный полистирол от пенопласта, в общем-то, некорректно – это один и тот же материал, только с различными свойствами.
Сами понимаете, что свойства утеплителя играют значительную роль при его выборе, и если это свойство играет на руку человека, то его возводят в ранг преимуществ. Если не на руку, то, соответственно, наоборот – это считается недостатком. Если перевешивают первые, то материал остается востребованным, если больше вторых, то он остается на задворках истории, чего с полистиролом не происходит. И убедиться в этом достаточно просто, сравнив его с материалом, который принято у нас называть пенопластом.
- Малый вес. Трудно сказать, что стандартный пенопласт весит много, но, тем не менее, у пенополистирола вес еще меньше. Что это дает? Да, в общем-то, ничего, кроме возможности использовать для его установки менее прочный клей – здесь больше важны другие его характеристики.
- При сравнительно малом весе он обладает более высокими теплоизоляционными показателями, которые достигаются благодаря материалу, из которого его изготавливают и технологии. Если не вдаваться в подробности, то можно сказать так – это масса мелких воздушных пузырьков, которые становятся серьезным барьером на пути холодного или теплого воздуха. В отличие от него, классический пенопласт работает немного не так – и именно по этой причине там, где для эффективного утепления используется пенопласт толщиной 50мм, можно применять полистирол толщиной всего 30мм.
- Плотность. Здесь много расписывать не буду, так как многие знают, что деформированный пенопласт на место не возвращается. Пенополистирол вообще практически не деформируется, и если правильно распределить нагрузку на него, может служить даже основанием для пола. Именно этот фактор позволяет вести разговор про полистирол как про утеплитель для пола – в этом отношении он лучше, чем пенопласт. Он не создает эффекта пружины, при котором перемещаясь по стяжке, человек не ощущает некоторых колебаний, как это бывает в случае с пенопластом стандартным.
- В отличие от того же классического пенопласта, полистирол способен выдерживать даже воздействия щелочей и различных кислот.
И это еще не все. Согласно официальным данным производителей, наполнитель полистирол является пожаронебезопасным материалом. Кроме того, он не выделяет в окружающую среду каких-либо токсинов и других вредных веществ. Недостаток у этого материала только один (естественно, если сравнивать его все с тем же классическим пенопластом) – хрупкость, которая потребует создать для этого материала дополнительную защиту.
Общие свойства ППС, ЭППС и минваты:
- показатели теплопроводности (ППС – 0,038 Вт/(м*K), ЭППС – 0.036 Вт/(м*К), минвата – 0.035-0,042 Вт/(м*К);
- высокая биостойкость (материалы не подвержены гниению и разложению);
- гидрофобность (способность отталкивать воду не насыщаясь ею при кратковременном контакте);
- устойчивость к деформации при сжатии: ППС и ЭППС практически не сжимаются, минвата применяемая на фасаде устойчива к сжатию и быстро восстанавливает форму;
- морозостойкость: все рассматриваемые утеплители имеют устойчивость к замораживанию/оттаиванию.
Утеплитель для стен полистирол: разновидности
Самым главным отличием одного утеплителя пенополистирола от другого заключается в способе изготовления. Все пенопласты, изготовленные на основе стиролов, можно разделить на три основных типа.
Читайте также: Расширительный бачок для отопления: типы, схема монтажа, самостоятельное изготовление
- Беспрессованный полистирол. Именно этот тип полистирола в большинстве случаев люди и называют пенопластом. Это наиболее распространенный утеплитель данного типа, который получил широкое распространение благодаря своей низкой стоимости. Такой материал может иметь различную плотность в пределах от 15 до 50 кг/м³, отличаться друг от друга толщиной и размерами плит. Изначально материал производится в кубах с размером 1м на 1м или более и уже потом его режут как нужно – толщина, по сути, может быть любой, а вот габариты листов, как правило, являются фиксированной величиной. Это либо 500 на 1000мм, либо 1000 на 1000мм. Выбирая этот материал для утепления дома или квартиры, особое внимание нужно уделить его плотности – оптимальным решением для стен является пенопласт плотностью 25кг/м³. Для утепления пола лучше применять более плотный полистирол, который в этой группе материала вы не найдете.
- Прессованный полистирол. Именно здесь следует искать утеплитель под стяжку пола. В отличие от предыдущего материала, этот тип полистирола изготавливается методом горячего прессования – в большинстве случаев его делают из поливинилхлорида. Сложная технология изготовления обуславливает и более высокую, по сравнению с предыдущим вариантом, стоимость утеплителя – в принципе, большие затраты компенсируются и высокими свойствами. Материал имеет закрытую ячеистую структуру, что практически в два раза увеличивает его теплоизоляционные качества и способность противостоять влажности. Также не следует выпускать из виду и его повышенные звукоизоляционные характеристики, благодаря которым полистирол используется даже в автомобилестроении для обесшумливания кузовов.
- Утеплитель экструдированный полистирол. Маркируется буквами ЭПС – на сегодняшний день это самый лучший утеплитель данного типа, который изготавливается методом экструзии. Шарики полистирола расплавляют, после чего заливают в формы, где они, остывая, образуют знаковые всем плиты и не только – метод литья позволяет изготавливать из этого материала практически все что угодно, в том числе и трубы. Но это не единственное достоинство экструдированного пенополистирола – кроме него, можно отметить практически стопроцентную водонепроницаемость, очень высокую плотность и стойкость к механическим нагрузкам, способность переносить резкие перепады температур. Сами понимаете, что как минимум это очень долгий срок эксплуатации, исчисляемый десятками лет.
По большому счету, если подводить итоги всему вышенаписанному и отвечать на вопрос, какой пенополистирол лучше, сделать можно только один вывод – лучше полистирол тот, которому найдено оптимальное применение. Именно по этой причине такая постановка вопроса должна быть изменена на новую, которая будет звучать, как выбрать полистирол? Об этом и поговорим дальше.
Пенополистирол — что такое хорошо и что такое плохо?
К хорошему привыкаешь быстро. Хорошая теплоизоляция дома – это когда эффективно, надежно, экономически целесообразно. От того, насколько безопасен тот или иной изоляционный материал, правильно ли он подобран для конкретной конструкции или сооружения – зависит комфорт и здоровье жильцов дома, их самочувствие как моральное, так и физическое.
На сегодняшний день на российском рынке представлено множество теплоизоляционных материалов. Все они обладают различными техническими и экологическими характеристиками, способны в разных ситуациях проявлять разные свойства. В составе строительных изоляционных материалов иногда встречаются опасные вещества, например – фенол, формальдегид – что обусловлено химической природой данных материалов. И это плохо.
Другое дело – пенополистирол
Пенополистирол (он же известный всем с детства белый пенопласт, ППС) не содержит никаких из перечисленных токсичных соединений. В структуру молекулы ППС данные химические вещества просто не входят, их там просто нет.
Отсутствует там также и стирол. Деполимеризация стирола может идти только в специальных условиях и при температурах выше 320 градусов. В условиях обычной эксплуатации стирол не окисляется. Таким образом, нет никаких оснований говорить о выделении стирола в процессе использования строительных ППС-блоков в интервале температур от минус 40С до плюс 70С.
Современный качественный пенополистирол не содержит ни хлора, ни гидрохлорида, а значит безопасен не только при нормальных условиях эксплуатации, но и при термических реакциях.
Статистика европейской Ассоциации EUMEPS показала: именно факт полной экологической безопасности стал причиной того, что 8 из 10 частных домов в Европе утеплены качественным вспененным полистиролом.
Еще один важный момент, показывающий высокую безопасность пенополистирола – при монтаже утепления их этого материала можно работать без специальных защитных средств. ППС химически нейтрален, а при резке плит из пенополистирола не образуется опасной пыли, которая может повредить легкие и дыхательные пути. При хранении на пенополистироле не образуется плесени и грибков. Именно из-за своей бионейтральности пенополистирол разрешен для применения в качестве упаковки для пищевых продуктов, для производства одноразовой посуды, для производства медицинских контейнеров для транспортировки донорской крови и органов. В России безопасность пенополистирола для здоровья людей и домашних животных подтверждается его использованием для пищевой упаковки в соответствии с гигиеническими нормативами ГН 2.3.3.972-00.
С точки зрения экологичности, важна также утилизация пенополистирола или его остатков. Так вот, современный пенополистирол может быть подвергнут утилизации на 100%, поскольку не обладает радиоактивностью.
Гениально просто и демократично
В условиях индивидуального строительства важно не только здоровье, но и разумная экономия – денег, времени, и, конечно, сил. Утепление внешних стен дома – один из главнейших этапов работы, поскольку от быстро и грамотно устроенной теплоизоляции зависит климат внутри жилища, долговечность самой конструкции и содержание кошелька владельца.
Читайте также: Мерилон – универсальный утеплитель для труб
Технология укладки теплоизоляции из пенополистирола проста и привлекательна. Сам пенополистирол не нуждается в дополнительной изоляции, и работы с ним можно производить практически при любой погоде. Масса каждой детали из пенополистирола намного меньше, чем аналогичной из других материалов, а это значит, что монтаж утепления во многих случаях можно производить без помощников. Что также важно – из-за отличных теплоизоляционных свойств при теплоизоляции ряда конструкций расход пенополистирола будет значительно меньше, чем любого другого изолирующего материала.
В целом, при выборе марки пенополисторола важно понимать, что именно и как будет им утепляться – в том числе и для того, чтобы не переплачивать.
Так, по новому ГОСТу 15588-2014, пенополистирол может быть различный в зависимости от прочностных, теплотехнических показателей и, конечно, плотности, которая всегда указана на маркировке:
- «Легкие» марки ППС (от ППС10 до ППС 14 типа Р) будут полезны для среднего слоя ненагружаемых трехслойных конструкций (скатные кровли, перегородки, утепление балконов).
- Марки средней плотности (от ППС 17 до ППС 23 и ППС 15) логично использовать для плоских кровель, полов и других умеренно нагружаемых поверхностей.
- Тяжелые ППС (от ППС 25 и от ППС 20) выдержат значительные нагрузки, они применимы для полов подвалов, фундаментов, цокольных этажей. Кроме того, они подойдут для фундаментов гаражей, автостоянок, бассейнов, искусственных катков, помещений с холодильными камерами.
- Фасадные марки – маркированы литерой «Ф»: ППС 15 Ф, ППС 16 Ф, ППС 20 Ф – рекомендованы для утепления стен фасадными теплоизоляционными композиционными системами с наружными штукатурными слоями (СФТК).
Не забывайте, что плиты из пенополистирола могут быть нарезаны (тип Р) под ваш размер, но встречаются и в готовом формованном виде (тип Т).
Безусловно, чем больше плотность пенополистирола, тем выше его цена, однако даже при использовании дорогих сортов ППС теплоизоляция дома обходится существенно дешевле, чем при применении других утеплителей.
Как и любая органика, ППС горюч. Однако, современные теплоизоляционные плиты из пенополистирола, произведенные по ГОСТу, в обязательном порядке содержат специальные добавки – антипирены, которые значительно снижают распространение огня. Время самостоятельного горения пенополистирола — не более 4 секунд, а у многих качественных пенопластов этот показатель значительно ниже — менее 2 секунд.
Выбирай с умом
Критериями, определяющими качество пенополистирола, являются:
- внешний вид – материал должен быть однородного белого цвета, без сколов и повреждений, без отслаивающихся гранул;
- запах – материал не должен иметь постороннего или химического запаха, если запах присутствует, значит, была нарушена технология производства, или материал не был выдержан необходимое время после производства;
- структура – гранулы должны быть примерно одинакового размера, хорошо спеченными, при сломе линия разлома должна проходить не только между гранул (то есть в местах их спекания), но и прямо внутри их;
- упаковка — ответственные производители стремятся обеспечить материал уникальной упаковкой и маркировкой, на которую нанесена информация о производителе, нормативном документе, на основании которого изготовлен этот материал, его марке, а иногда, даются рекомендации по применению. Если материал продается в листах, без упаковки, он должен быть снабжен «опознавательными знаками», например, стикерами. Покупая материал, идентифицировать который не представляется возможным, потребители сильно рискуют – недобросовестные продавцы могут подменить один из листов или всю упаковку (партию) на более лёгкую марку, более дешевую, не предназначенную для указанных работ.
- соответствие заявленным характеристикам – если на упаковке указаны характеристики материала, например, физико-механические или теплотехнические, то такие показатели проверяются в аккредитованных центрах или лабораториях, но номинальные размеры — длину, ширину, толщину, можно измерить простой рулеткой, а правильность геометрической формы, наличие выпуклостей и впадин, плоскостность листа, можно определить и визуально.
- место продажи – любые строительные материалы нужно покупать в легальных заслуживающих доверие местах продаж при наличии крытого склада. Хранение любого утеплителя на открытом воздухе отрицательно сказывается на его теплоизоляционных и физико-механических свойствах. Пенополистирол при хранении необходимо защищать от длительного воздействия солнечных лучей.
Где взять?
Если вам надо утеплить небольшую стену или пол на балконе, то вы пойдете в магазин, там продавцы или собственная интуиция вам подскажет, что купить. Но знайте, что каждая торговая сеть имеет свою маркетинговую программу и поэтому в ассортименте не будет полной гаммы выпускаемых марок пенополистирола.
Однако, если вы хотите утеплить дом, то надо обратиться к производителю пенополистирола, менеджер подскажет какую марку лучше вам взять, изготовят и нарежут плиты по вашим размерам, доставят.
Транспортное плечо для доставки теплоизоляционных пенополистирольных плит, достаточно объемных и легких одновременно, составляет всего порядка 300-500 км. Потому в каждом регионе страны есть свой один или несколько местных производителей ППС.
Признанные лучшими компании-производители и поставщики пенополистирола на российском рынке объединились и входят в профессиональную Ассоциацию производителей и поставщиков пенополистирола. Ассоциация производителей и поставщиков пенополистирола выступает своеобразным гарантом качества продукции компаний-участниц.
Савкин Ю.В., к.э.н., Директор Ассоциации производителей и поставщиков пенополистирола
Полистирольный утеплитель: выбор диктуется назначением
Как вы уже поняли, вопрос выбора решается правильным подбором качеств материала для того или иного варианта его использования. Вариантов этих не так уж и много, так как область использования полистирола в строительстве, можно сказать, предопределена.
- Утепление стен. Для этого процесса целесообразнее использовать беспрессованный пенополистирол: во-первых, это дешевле и, во-вторых, на стены снаружи здания редко когда приходятся серьезные механические воздействия. Если, конечно, вы сами в чем-то не проявите неаккуратность. Кроме того, такие наиболее подверженные повреждениям места фасада, как цоколь, дополнительно можно защитить плиткойили использовать для его утепления плотный и прочный экструдированный пенополистирол.
- Утепление пола. Здесь все зависит от самого пола – под деревянный настил можно заложить и стандартный пенопласт, а вот если речь вести об утеплении стяжки пола, лучше всего использовать прессованный полистирол, а еще лучше гранулированный, введя его непосредственно в стандартный раствор с помощью специального соединяющего состава. В последнем случае получается действительно теплая стяжка, по которой можно ходить даже босиком.
- Фундамент. С одной стороны, ничего не говорит против использования в качестве утеплителя фундаментаобычного пенопласта, а с другой стороны, нужно понимать, что подвижки почвы в процессе промерзания и оттаивания грунта довольно быстро выводят его из строя. В этом отношении лучше отдать предпочтение прессованному полистиролу. Кстати, чтобы вообще воспрепятствовать промерзанию грунта, утеплить можно не только сам фундамент, но и почву вокруг него на расстоянии метра от дома. В таком случае сезонного пучения почвы не будет.
- Потолок, который достаточно часто утепляют в домах со стороны чердака полистиролом. Хороший подход к делу, но, опять-таки, чердак может быть используемым, малоиспользуемым или вообще не используемым, что бывает крайне редко. По большому счету, здесь можно применять любой тип полистирола – естественно, для передвижения по чердаку нужно будет сделать либо полноценный деревянный настил, либо установить трапы (дорожки из деревянных щитов).
Довольно часто полистирол применяется для утепления крыш всех видов и мастей. Из него делают различные многослойные панели для наружного утепления зданий. В общем, утеплитель полистирол на сегодняшний день является одним из наиболее востребованных в строительстве материалов и, как вы понимаете, это отнюдь не напрасно.
В завершении темы про утеплитель полистирол скажу несколько слов о непривычных разновидностях этого материала – в частности, о гранулированном полистироле, о котором мы уже упоминали выше. Основным достоинством этого типа пенопласта является его сыпучесть, что позволяет с его помощью заполнять пустоты, которые невозможно наполнить листовым полистиролом. По большому счету, это идеальный вариант дляутепления деревянных полов – гранулы можно насыпать куда угодно и как угодно. Но не это важно, благодаря тому, что они отделены друг от друга, между ними появляется пространство, по которому циркулирует воздух – такое утепление просто не может создавать эффект термоса.
Эксплуатационные свойства пенополистирола вызывают опасения
8424
- Необходимо к конструкциям, содержащим ППС любого типа, предъявить жесткие требования по ремонтопригодности, установив, что применение ППС в недоступных для его замены местах зданий недопустимо.
- При повышении температуры выше допустимого предела 85-90°С ППС, по данным ЦГСЭН Пер мской области, начинает выделять ряд токсичных веществ, которые в случае пожара могут оказаться опасными для жизни людей.
- Продолжительность процессов деструкции ППС занимает от года до двух десятков лет. Поэтому определить количество продуктов деструкции при современном уровне знаний процессов не представляется возможным.
- Огневые испытания показали, что самозатухающий ППС ведет себя в штукатурной системе утепления точно так же, как и обычный ППС.
- Необходимо полностью отказаться от применения ППС плотностью ниже 40 кг/м3.
- Необходимо запретить теплоизоляцию ограждающих конструкций с внутренней стороны, что ч асто делают дольщики с последующим покрытием гипсокартоном, плитами ППС.
- Заказчик, потребитель должны знать об эксплуатационных свойствах самого распространенного теплоизоляционного материала -пенополистирольного пенопласта. Это дает возможность любому человеку задуматься о дальнейшем применении пенополистирола в строительной конструкции и принять оптимальное для себя решение.
- Необходимо к конструкциям, содержащим ППС любого типа, предъявить жесткие требования по ремонтопригодности, установив, что применение ППС в недоступных для его замены местах зданий недопустимо.
- При повышении температуры выше допустимого предела 85-90°С ППС, по данным ЦГСЭН Пер мской области, начинает выделять ряд токсичных веществ, которые в случае пожара могут оказаться опасными для жизни людей.
- Продолжительность процессов деструкции ППС занимает от года до двух десятков лет. Поэтому определить количество продуктов деструкции при современном уровне знаний процессов не представляется возможным.
- Огневые испытания показали, что самозатухающий ППС ведет себя в штукатурной системе утепления точно так же, как и обычный ППС.
- Необходимо полностью отказаться от применения ППС плотностью ниже 40 кг/м3.
- Необходимо запретить теплоизоляцию ограждающих конструкций с внутренней стороны, что ч асто делают дольщики с последующим покрытием гипсокартоном, плитами ППС.
- Заказчик, потребитель должны знать об эксплуатационных свойствах самого распространенного теплоизоляционного материала -пенополистирольного пенопласта. Это дает возможность любому человеку задуматься о дальнейшем применении пенополистирола в строительной конструкции и принять оптимальное для себя решение.
https://st-par.ru/info/stati-o-teploizolyatsii/svoystva-penopolistirola/ 3
https://st-par.ru СтройПартнер 8 (495) 215-00-80
© ООО «СтройПартнер» 2009-2018 Адрес: 119071 , г. Москва , 2-й Донской проезд, д. 4 стр. 1 Электронная почта: zakaz@st-par.ru
https://st-par.ru/local/templates/stroypartner/images/header/logo-new.svg
Известно, что большая часть тепловой энергии, получаемой зданием, отдается в атмосферу. В 70-х гт. прошлого века это было известно специалистам космической разведки, ведущим фотографирование земной поверхности в инфракрасных лучах. Города Советского Союза «светились» в инфракрасных лучах и зимой, и летом, и днем, и ночью. Мы расточительны не по средствам: наши дома, теплотрассы, производственные помещения в самом прямом смысле обогревают атмосферу. Если в США теплопотери в расчете на один квадратный метр жилья составляют в среднем 30 Гкал, а в Германии от 40 до 60, то в России около 600! Когда в середине 70-х гг. прошлого века случился первый мировой энергетический кризис, во многих странах развернулись широкомасштабные работы по повышению уровня тепловой защиты зданий. До 70% тепловой энергии из каждого здания и до 40% тепловой энергии из трубопроводов уходит в атмосферу. Таким образом, из 10 железнодорожных вагонов угля семь перевозятся только для того, чтобы обогревать окружающий воздух. С такими потерями тепловой энергии нельзя было более мириться, особенно при переходе на рыночные отношения. Это стало толчком для выхода Федерального закона «Об энергосбережении» и введения Приложения № 3 к СНиП 11-3-79* «Строительная теплотехника», которое трансформировался в дальнейшем в СНиП 23-02-03 «Тепловая защита зданий». Введение новых нормативных требований по теплозащите наружных ограждающих конструкций повлекло значительное увеличение нормируемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций (Ко) с 0,9 до 3,19 м2-К/Вт в Самарской области. Аналогичное увеличение нормируемого сопротивления теплопередаче произошло во всех регионах страны. Условия второго этапа (с 2000 г.) предусматривали увеличение значений этих требований в 3,5 раза. В дальнейшем во многих регионах страны были выпущены территориальные строительные нормы, что позволило Кд увеличить лишь в 1,8-2,2 раза для средней полосы России. Такие же требования отражены в СТО 00044807-001-2006 «Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий», выпущенном в соответствии с ФЗ «О техническом регулировании» и введенном в действие с 1 марта 2006 г.
Пенополистирол
Введение новых требований по теплозащите зданий привело к широкому использованию различных теплоизоляционных материалов. Самую большую нишу -до 80% занял наиболее распространенный в настоящее время теплоизоляционный материал пенополистирол, являющийся одним из представителей класса пенопластов. В стране появилось много предприятий, изготавливающих этот материал. Нередко его стали изготавливать кустарным образом. Пенополистирол (ППС) применяют как для наружной теплоизоляции ограждающих конструкций зданий, так и изнутри, а также при использовании колодцевой и слоистой кладок. Все разновидности ППС -беспрессовый, прессовый, экструзионный имеют одинаковый химический состав основного полимера -полистирола и могут различаться по химическому составу лишь добавками: порообразователями, пластификаторами, антипиренами и др. Как правило, при беспрессовом методе изготовления ППС-плит получаемый теплоизоляционный материал имеет более низкую плотность, в среднем 17кг/м3. При прессовом методе и при экструзии ППС-плит их плотность составляет 35-70кг/м3. Широкое применение ППС при теплоизоляции стен изнутри привело к быстрому накоплению влаги между ограждающей конструкцией и утеплителем, появлению плесневых грибов, а в дальнейшем к заболеванию проживающих в таких домах людей. Многочисленные жалобы в связи с образованием плесневых грибов инициировали отправку во все регионы письма (исх. № 24-10-4/367 от 5 марта 2003 г.) руководителя Главэкспертизы РФ следующего содержания: «. утепление наружных стен с внутренней стороны плитным или рулонным утеплителем категорически недопустимо, поскольку такие решения вызывают ускоренное разрушение ограждающих конструкций за счет их полного промерзания и расширения микротрещин и швов, а также приводят к образованию конденсата и соответственно к замачиванию стен, полов, электропроводки, элементов отделки и утеплителя». Аналогичная ситуация наблюдается при наружной теплоизоляции зданий и при использовании колодцевой кладки, что нашло отражение в различных исследовательских материалах, опубликованных в печати. Целью данной статьи является не исследование различных конструктивных решений с использованием ППС, а ознакомление широкого круга читателей с результатами исследований свойств популярного в настоящее время утеплителя -ППС, выполненных независимыми исследователями. Важно это еще и потому, что в средствах массовой информации идет интенсивная его реклама. Какими только прекрасными качествами не характеризуют различные фирмы и авторы ППС: и высочайшие теплоизоляционные свойства, и пожаробезопасность, а долговечность такая, что можно не беспокоиться 50-70 лет (а в одной рекламе 120 лет), и полная экологическая безопасность, как будто ППС выделяет в процессе эксплуатации чистейший кислород и другие полезные компоненты. К сожалению, в научной литературе невозможно найти подтверждение большинству из указанных свойств. Информация о свойствах ППС уже много лет публикуется исследователями в научно-технических изданиях, обсуждается на круглых столах. Эта правдивая информация нередко подтверждается и самими его изготовителями. Однако эти высказывания дополняются присказкой: рядовой потребитель этого знать не должен. Считаем безнравственным, когда заказчик, покупая ППС и используя его при строительстве зданий или при утеплении только квартиры, лишается полной информации о негативных свойствах широко применяемого в стране теплоизоляционного материала. Это прямое нарушение Конституции РФ, в ст. 42 которой говорится: «Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью и имуществу экологическим правонарушением», -а Гражданский кодекс (ст. 1) основывается на «необходимости беспрепятственного осуществления гражданских прав». Нашей задачей является довести до заказчика, покупателя, дольщика правду о физико-технических и экологических характеристиках ППС. При этом будут учтены мнения различных ученых-исследователей. Производителей ППС и тех, кто способствует его широкому применению, не заботит вопрос о защите потребителя, то есть жильцов, где утеплителем здания является ППС. Нами вопрос ставится в другой плоскости: если использование ППС в жилищном строительстве представляет опасность, то целесообразно разработать меры защиты от нее. Главный недостаток ППС — слабая изученность как строительного материала. Принимать решение о возможности использования ППС остается только за покупателем или заказчиком, которые должны знать, что их может ждать в будущем при применении ППС. Необходимо отметить, что теплоизоляционные свойства у ППС очень неплохие в момент испытаний после его изготовления. Но на этом все достоинства заканчиваются.
Минусы ППС
У ППС существуют три неотъемлемых отрицательных свойства, исходящих из его природы, к которым надо относиться осторожно, с пониманием этих процессов. Это пожарная опасность, недолговечность и экологическая небезопасность. Эти свойства требуют дополнительных исследований. И не правы некоторые производители ППС, которые считают, что, предав гласности сведения о его свойствах, ученые нанесут ущерб деловой репутации этих предприятий. В рекламно-информационных публикациях, посвященных ППС, авторы, описывая пожарно-технические свойства этих материалов, лукавят, утверждая, что ППС определенных видов не горит или самостоятельно затухает. Согласно стандартной методике главное при квалифицировании строительных материалов на пожарную опасность заключается в учете убыли массы при нагревании на воздухе. Поэтому в соответствии с официальной классификацией стройматериалов по пожарной опасности все без исключения марки ППС относятся к классу горючих материалов. На практике проблема пожарной опасности ППС обычно рассматривается с двух точек зрени я — опасности собственно горения материала и опасности продуктов термического разложения и окисления материала. В некоторых изданиях утверждается, что основным поражающим фактором пожаров являются летучие продукты горения. В среднем только 18% людей гибнет от ожогов, остальные -от отравления в сочетании с действием стресса, тепла и др. Даже при сравнительно небольшом пожаре в помещении, насыщенном полимерными материалами, происходит быстрая гибель находящихся там людей главным образом от отравления ядовитыми летучими продуктами. В приведенном отчете Российского научно-исследовательского центра пожарной безопасности ВНИИПО МВД РФ об испытаниях на пожарную опасность ППС указано, что значение показателя токсичности образцов близко к граничному значению класса высокоопасных материалов. Эти известные в специальной литературе факты периодически подтверждаются новыми конкретными примерами в средствах массовой информации. В газете «Местное время» (Лерина Н. Качество безопасности. Пермь, 2001, № 4, С. 7) приводится пример пожара в жилом доме: «Во время пожара погибла женщина. Парадокс ситуации в том, что возгорание произошло в квартире, расположенной двумя этажами выше. Причиной смерти стал токсичный дым пенополистирола». Очевидно, одной из главных опасностей, возникающих при использовании ППС при утеплении жилых зданий, является то, что это горючий материал, который имеет высокую токсичность и дымообразующую способность. К тому же продукты горения ППС серьезно отравляют окружающую среду даже на большом расстоянии от места пожара. Важное значение имеет толщина слоя теплоизоляции из ППС. В некоторых европейских странах толщина теплоизоляционного слоя из ППС не превышает 3,5 см. Ведь чем тоньше слой горючей теплоизоляции, тем она безопаснее в пожарном отношении. В нашей стране во многих системах слой теплоизоляции из ППС достигает 10-30 см. Так как пенопласты имеют максимально возможную поверхность контакта с кислородом воздуха, то и окисляться они будут с наибольшей скоростью по сравнению с аналогичными, но монолитными массивными полимерами. Поэтому для любого пенопласта неизбежно следует предположить некое конечное и весьма ограниченное время эксплуатации, когда его эксплуатационные свойства будут еще в допустимых пределах. Естественно, что с ростом температуры скорость окисления будет только возрастать. Поэтому все пенопласты являются пожароопасными материалами. И если пенопласты неизбежно окисляются даже при комнатной температуре, то продукты такого окисления негативно воздействуют на окружающую среду. Обсуждать это очевидно нецелесообразно, так как закон природы не зависит от нашего мнения. Если мы не можем ему противостоять, значит, существует один путь -обойти его. Найти средства защиты от ядовитых выделений обязательно придется, так как миллионы людей уже живут в таких квартирах. Пока не найдем противостояния, лучше найти ППС достойную замену. В условиях естественной эксплуатации ППС (колебание температуры -30 +30°С, отсутствие света и прямого попадания осадков) подвергается химическому действию кислорода воздуха. При этом в окружающую среду выделяются бензол, толуол, этилбензол, а также ацетофенон, формальдегид, метиловый спирт. Кроме того, особенно в начальный период эксплуатации, выделяется стирол как следствие неполной полимеризации. По данным ГУ «Республиканский научно-практический центр гигиены» (Республика Беларусь), только для стирола разных производителей при 80°С ПДК превышается от 22 до 525 раз, при 20°С -от 3,5 до 66,5 раз. С точки зрения теплофизики полимерные утеплители действительно самые эффективные теплоизоляторы. Это было бы бессмысленно отрицать. Но когда речь идет о жилье, о таком продукте строительного производства, с которым человеку предстоит общаться ежесуточно много часов в течение десятилетий, одних, даже самых фантастических, теплофизических свойств слишком мало. Здесь главное -безопасность, долговечность, ремонтопригодность. Отдельные признаки влияния свойств ППС на строителей уже наблюдаются. Некоторые строительные фирмы, заботясь о своем авторитете, стали искать другие материалы и другие методы теплоизоляции зданий, в первую очередь жилых. Строители стали задумываться об экологической безопасности, пожаробезопасности и долговечности ППС. Основным поставщиком ППС в Самарской области является региональное предприятие, которое в основном выпускает ППС марки 25 плотностью 15,1-25 кг/м3. Несмотря на рекомендации СП 12-101-98, редакции СНиП по строительной теплотехнике 1982 г. о применении ППС плотности не менее 40 кг/м3, проектные организации в угоду заказчику пишут «марка 25». Некомпетентный человек считает: марка 25 означает плотность 25 кг/м3. Однако в технических условиях марка 25 соответствует плотности 15,1-25 кг/м3. Естественно, предприятие-изготовитель при заявке марка 25 будет предоставлять ППС самой низкой плотности — 15,1 кг/м3, так как в этом случае прибыль будет максимальной. Таким образом, на стройку законно попадает ППС низкой плотности, то есть плотности упаковочного ППС. К чему это приводит, уже видно на фасадах утепленных им зданий. Каждый потребитель должен знать об изменении эксплуатационных свойств ППС со временем, о его деструкции. Платятся значительные суммы, чтобы купить квартиру, коттедж, и надеется, что эта недвижимость послужит ему всю жизнь и передастся по наследству. Целью решения правительства об утеплении ограждающих конструкций зданий является экономия тепловой энергии. Но вот после более чем десяти лет экономии (с 1996 г.) многие строители пришли к выводу, что фактически за счет некомпетентного применения утеплителей экономии не происходит. При применении некоторых систем, в основном включающих ППС, между стеной и утеплителем имеет место воздушная прослойка и стена в процессе эксплуатации становится не теплоизолирующей, а наоборот, теплопроводящей, так как при некоторых способах утепления она становится физически неоднородным телом. Теплоизоляционный пирог зачастую состоит из 7-8 различных по своей природе материалов и внутри его появляется поверхность раздела между материалами с разной паропроницаемостью. На этой поверхности начинает накапливаться влага, которая пропитывает более плотный материал, и его теплопроводность сильно возрастает. Конденсат образуется в воздушных пустотах между стеной и теплоизоляционным материалом. Вся полученная ранее экономия тепла съедается теперь повышенным расходом его для поддержания в помещении комфортной нормативной температуры. Результаты обследования зданий и сооружений с наружными стенами, утепленными ППС, показывают, что этот теплоизоляционный материал имеет ряд физических и химических особенностей, которые не учитываются проектировщиками, строителями и службами, ответственными за их эксплуатацию. Поэтому наша страна терпит крупные материальные издержки. Изменение теплозащитных свойств ППС во времени подтверждается и широким диапазоном сроков службы, необоснованно установленных производителями в пределах 15-60 лет на ППС как материал без учета отличия при разной его плотности физических свойств. Официально утвержденной методики определения долговечности ППС-плит и ограждающих конструкций с их применением не существует. Основным препятствием в ее разработке является неординарное поведение ППС в условиях эксплуатации. Например, стабильность его теплофизических характеристик во времени в большой степени зависит от технологии изготовления и совместимости с другими строительными материалами в конструкциях стен и покрытий. Нельзя не учитывать воздействия ряда случайных эксплуатационных факторов, ускоряющих естественный процесс деструкции ППС. Даже поведение при пожаре значительно отличает его от других теплоизоляционных материалов. Установлено, что прочность образцов, отобранных из стен эксплуатируемых зданий, несколько ниже, чем образцов, взятых непосредственно с завода. При этом очень трудно оценить, как изменилась плотность побывавших в эксплуатации образцов, в связи с отсутствием первичных данных, соответствующих времени ввода зданий в эксплуатацию. Снижение прочности образцов в процессе эксплуа тации более значительно при плотности ниже 40 кг/м3. Зафиксированы случаи, когда значения коэффициентов теплопроводности ППС за 7-10 лет эксплуатации конструкций возросли в 2-3 раза. Это, как правило, связано с нарушением технологического регламента при производстве строительных работ или с применением несовместимых с ППС материалов, а также с применением для ремонта стен красок, содержащих летучие углеводородные соединения. Результаты экспериментов позволяют утверждать, что заложенные в ГОСТ 15588-86 «Плиты пенополистирольные» требования к водопоглощению, фиксирующие максимальное содержание влаги за 24 ч в пределах 36-267 мас. %, или соответственно 1,8-4 об. %, при плотности 15-50 кг/м3, не отвечают качественному уровню современных ППС-плит и тем более реальным условиям технической эксплуатации. Необходимо пересмотреть ГОСТ с внесением в него дифференциальных требований по этому физическому параметру с учетом метода изготовления ППС-плит. Значительные изменения теплотехнических свойств ППС-плит происходят в результате нарушения технологического регламента при производстве строительных работ. Это хорошо демонстрируется на примере возведения подземного торгового комплекса в Москве. На втором году эксплуатации торгового комплекса на внутренней поверхности подвесных потолков помещений появились следы протечек. Было принято решение вскрыть покрытие с целью замены гидроизоляционного ковра. В конструктивном решении покрытия предусматривалось устройство гидроизоляционного ковра из гекопреновой мастики. Основой этой мастики являются битум и синтетический хлоропреновый каучук, растворенные в органических растворителях. По этому слою уложены ППС-плиты. При вскрытии покрытия обнаружено, что на большинстве плит имеется значительное число раковин и трещин. Основной причиной их разрушения следует считать активное выделение и воздействие на утеплитель летучих веществ из мастики, ускоряющих деструкционные процессы ППС. Выделение летучих веществ из битума как компонента мастики, в процессе эксплуатации затухает, но не останавливается полностью. Исследования, выполненные учеными НИИСФ (Москва) на образцах ППС-плит, отобранных из покрытия, показали, что их толщина изменилась от 77 до 14 мм, то есть отклонение от проектного значения, равного 80 мм., составило от 4 до 470%. При этом плотность ППС в зоне самой тонкой части плиты увеличилась до 120 кг/м3, что вызвало изменение теплопроводности материала в сухом состоянии с 0,03 до 0,07 Вт/(м-К). Термическое сопротивление теплоизоляционного слоя покрытия в зоне чрезмерной деструкции ППС-плит стало составлять 0,32 м2-К/Вт, что отличает его от проектного значения, равного 2,7 м2-К/Вт, более чем в 8 раз. Таким образом, ППС-материалы при работе в наружных ограждающих конструкциях представляют эффективную теплоизоляцию, подверженную изменению в результате естественной замены газа в порах на воздух на стадиях изготовления панелей, воздействия несовместимых материалов и случайных эксплуатационных факторов. Поэтому естественный процесс старения ППС, медленно происходящий во времени, сильно ускоряется. Наблюдается резкое снижение физико-механических свойств не только ППС-плит, но и прилегающих материалов. До введения новых норм по теплоизоляции ограждающих конструкций жилых зданий проблема методики оценки долговечности ППС не стояла из-за малого объема его применения. Согласно новым нормативам толщину ППС-слоя в стенах и панелях с гибкими металлическими связями приходится увеличивать соответственно до 15-30 см. При повышенной толщине утеплителей в стенах возрастают усадочные явления и температурные деформации, что приводит к образованию трещин, разрывам контактных зон с конструкционными материалами, изменяется воздухопроницаемость, паропроницаемость, и в конечном счете снижаются теплозащитные качества наружных ограждающих конструкций. В северных районах страны с коротким холодным летом стены с увеличенной толщиной теплоизоляции не успевают войти в квазистационарное влажностное состояние, что приводит к систематическому накоплению влаги и ускоренному морозному разрушению, снижению срока службы и более частым капитальным ремонтам. При активном применении ППС в многослойных строительных конструкциях совершенно не принимается во внимание значительное несоответствие сроков службы утеплителя и зданий, в ограждающие конструкции которых он замурован. По данным, срок службы ППС без изменения свойств составляет величину порядка 4-5 лет. Автор статьи приводит результаты расчета критического срока выработки ресурса ППС фирмы ОАО СП «Тиги-Кнауф». По их данным, этот срок составляет 14-20 лет в различных условиях эксплуатации при нормативном сроке эксплуатации дома 150 лет. Аналогичные данные, свидетельствующие о недолговечности ППС как теплоизоляционного материала в жилых домах, приведены и в других работах. Со временем приходит истинное понимание серьезных недостатков и даже вреда ППС, особенно для будущих поколений. Интерес научной и строительной общественности к поднятой проблеме значительно возрастает. Появляется все больше публикаций на эту тему. Стало проводиться больше исследований действительной работы ППС-плит и конструкций, где они применяются. Чаще звучит тревога самих проектировщиков и строителей по поводу слабой изученности ППС. К сожалению, производители ППС, их деловые партнеры, а также поддерживающие их государственные чиновники не перестают утверждать, что ППС -идеальный утеплитель. Признать, что выпускаемая продукция вредна для здоровья потребителя, было бы легко и просто, если бы за этой продукцией не лежали «чемоданы» денег, акций, дивидендов. Это сложнее обычной простой порядочности. Поэтому делаются широковещательные и совершенно бездоказательные заявления об экологической чистоте, потрясающей долговечности ППС. Совершенно не важно, что это никак не подтверждается никакими научными исследованиями, результатами анализов, испытаний. Обычно приводится пример, согласно которому ППС в некоей стене прослужил, например, 20 лет и не претерпел никаких изменений. Как правило, такие заявления никакими документами не подтверждаются. Часто приводятся данные рекламных публикаций, взятых на выставках и из Интернета.
Долговечность ППС
Прогноз долговечности ППС, полученный по методам разных авторов, дает разительное расхождение результатов -от 10-12 до 60-80 лет. Каких-либо доказательств в пользу больших сроков пока нет. А вот доказательств в пользу малых сроков очень много. И их становится все больше. Производители ППС и те, кто способствует его широкому применению, хотят, чтобы потребитель не знал, что с этими утеплителями происходят необратимые изменения. И поэтому их не заботит вопрос о защите потребителя, то есть жильцов таких домов, где утеплителем является ППС. Ученые ставят вопрос именно так: есть опасность -надо разрабатывать меры по защите от нее. Вот тогда ППС может стать действительно идеальным утеплителем. Это нужно выполнить как можно оперативнее в преддверии одобренного в первом чтении Госдумой РФ проекта Федерального закона «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности», который в ближайшее время будет принят окончательно.
Выводы:
- Необходимо к конструкциям, содержащим ППС любого типа, предъявить жесткие требования по ремонтопригодности, установив, что применение ППС в недоступных для его замены местах зданий недопустимо.
- При повышении температуры выше допустимого предела 85-90°С ППС, по данным ЦГСЭН Пер мской области, начинает выделять ряд токсичных веществ, которые в случае пожара могут оказаться опасными для жизни людей.
- Продолжительность процессов деструкции ППС занимает от года до двух десятков лет. Поэтому определить количество продуктов деструкции при современном уровне знаний процессов не представляется возможным.
- Огневые испытания показали, что самозатухающий ППС ведет себя в штукатурной системе утепления точно так же, как и обычный ППС.
- Необходимо полностью отказаться от применения ППС плотностью ниже 40 кг/м3.
- Необходимо запретить теплоизоляцию ограждающих конструкций с внутренней стороны, что ч асто делают дольщики с последующим покрытием гипсокартоном, плитами ППС.
- Заказчик, потребитель должны знать об эксплуатационных свойствах самого распространенного теплоизоляционного материала -пенополистирольного пенопласта. Это дает возможность любому человеку задуматься о дальнейшем применении пенополистирола в строительной конструкции и принять оптимальное для себя решение.
Оригинал статьи напечатан в журнале
Строительные материалы №10, за октябрь 2009 г.
Известно, что большая часть тепловой энергии, получаемой зданием, отдается в атмосферу. В 70-х гт. прошлого века это было известно специалистам космической разведки, ведущим фотографирование земной поверхности в инфракрасных лучах. Города Советского Союза «светились» в инфракрасных лучах и зимой, и летом, и днем, и ночью.
Мы расточительны не по средствам: наши дома, теплотрассы, производственные помещения в самом прямом смысле обогревают атмосферу. Если в США теплопотери в расчете на один квадратный метр жилья составляют в среднем 30 Гкал, а в Германии от 40 до 60, то в России около 600!
Когда в середине 70-х гг. прошлого века случился первый мировой энергетический кризис, во многих странах развернулись широкомасштабные работы по повышению уровня тепловой защиты зданий.
До 70% тепловой энергии из каждого здания и до 40% тепловой энергии из трубопроводов уходит в атмосферу. Таким образом, из 10 железнодорожных вагонов угля семь перевозятся только для того, чтобы обогревать окружающий воздух.
С такими потерями тепловой энергии нельзя было более мириться, особенно при переходе на рыночные отношения. Это стало толчком для выхода Федерального закона «Об энергосбережении» и введения Приложения № 3 к СНиП 11-3-79* «Строительная теплотехника», которое трансформировался в дальнейшем в СНиП 23-02-03 «Тепловая защита зданий».
Введение новых нормативных требований по теплозащите наружных ограждающих конструкций повлекло значительное увеличение нормируемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций (Ко) с 0,9 до 3,19 м2-К/Вт в Самарской области. Аналогичное увеличение нормируемого сопротивления теплопередаче произошло во всех регионах страны. Условия второго этапа (с 2000 г.) предусматривали увеличение значений этих требований в 3,5 раза. В дальнейшем во многих регионах страны были выпущены территориальные строительные нормы, что позволило Кд увеличить лишь в 1,8-2,2 раза для средней полосы России. Такие же требования отражены в СТО 00044807-001-2006 «Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий», выпущенном в соответствии с ФЗ «О техническом регулировании» и введенном в действие с 1 марта 2006 г.
Пенополистирол
Введение новых требований по теплозащите зданий привело к широкому использованию различных теплоизоляционных материалов. Самую большую нишу -до 80% занял наиболее распространенный в настоящее время теплоизоляционный материал пенополистирол, являющийся одним из представителей класса пенопластов. В стране появилось много предприятий, изготавливающих этот материал. Нередко его стали изготавливать кустарным образом. Пенополистирол (ППС) применяют как для наружной теплоизоляции ограждающих конструкций зданий, так и изнутри, а также при использовании колодцевой и слоистой кладок.
Все разновидности ППС -беспрессовый, прессовый, экструзионный имеют одинаковый химический состав основного полимера -полистирола и могут различаться по химическому составу лишь добавками: порообразователями, пластификаторами, антипиренами и др.
Как правило, при беспрессовом методе изготовления ППС-плит получаемый теплоизоляционный материал имеет более низкую плотность, в среднем 17кг/м3. При прессовом методе и при экструзии ППС-плит их плотность составляет 35-70кг/м3.
Широкое применение ППС при теплоизоляции стен изнутри привело к быстрому накоплению влаги между ограждающей конструкцией и утеплителем, появлению плесневых грибов, а в дальнейшем к заболеванию проживающих в таких домах людей. Многочисленные жалобы в связи с образованием плесневых грибов инициировали отправку во все регионы письма (исх. № 24-10-4/367 от 5 марта 2003 г.) руководителя Главэкспертизы РФ следующего содержания: «. утепление наружных стен с внутренней стороны плитным или рулонным утеплителем категорически недопустимо, поскольку такие решения вызывают ускоренное разрушение ограждающих конструкций за счет их полного промерзания и расширения микротрещин и швов, а также приводят к образованию конденсата и соответственно к замачиванию стен, полов, электропроводки, элементов отделки и утеплителя».
Аналогичная ситуация наблюдается при наружной теплоизоляции зданий и при использовании колодцевой кладки, что нашло отражение в различных исследовательских материалах, опубликованных в печати.
Целью данной статьи является не исследование различных конструктивных решений с использованием ППС, а ознакомление широкого круга читателей с результатами исследований свойств популярного в настоящее время утеплителя -ППС, выполненных независимыми исследователями. Важно это еще и потому, что в средствах массовой информации идет интенсивная его реклама. Какими только прекрасными качествами не характеризуют различные фирмы и авторы ППС: и высочайшие теплоизоляционные свойства, и пожаробезопасность, а долговечность такая, что можно не беспокоиться 50-70 лет (а в одной рекламе 120 лет), и полная экологическая безопасность, как будто ППС выделяет в процессе эксплуатации чистейший кислород и другие полезные компоненты.
К сожалению, в научной литературе невозможно найти подтверждение большинству из указанных свойств. Информация о свойствах ППС уже много лет публикуется исследователями в научно-технических изданиях, обсуждается на круглых столах. Эта правдивая информация нередко подтверждается и самими его изготовителями. Однако эти высказывания дополняются присказкой: рядовой потребитель этого знать не должен.
Считаем безнравственным, когда заказчик, покупая ППС и используя его при строительстве зданий или при утеплении только квартиры, лишается полной информации о негативных свойствах широко применяемого в стране теплоизоляционного материала. Это прямое нарушение Конституции РФ, в ст. 42 которой говорится: «Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью и имуществу экологическим правонарушением», -а Гражданский кодекс (ст. 1) основывается на «необходимости беспрепятственного осуществления гражданских прав».
Нашей задачей является довести до заказчика, покупателя, дольщика правду о физико-технических и экологических характеристиках ППС. При этом будут учтены мнения различных ученых-исследователей.
Производителей ППС и тех, кто способствует его широкому применению, не заботит вопрос о защите потребителя, то есть жильцов, где утеплителем здания является ППС.
Нами вопрос ставится в другой плоскости: если использование ППС в жилищном строительстве представляет опасность, то целесообразно разработать меры защиты от нее.
Главный недостаток ППС — слабая изученность как строительного материала.
Принимать решение о возможности использования ППС остается только за покупателем или заказчиком, которые должны знать, что их может ждать в будущем при применении ППС. Необходимо отметить, что теплоизоляционные свойства у ППС очень неплохие в момент испытаний после его изготовления. Но на этом все достоинства заканчиваются.
Минусы ППС
У ППС существуют три неотъемлемых отрицательных свойства, исходящих из его природы, к которым надо относиться осторожно, с пониманием этих процессов. Это пожарная опасность, недолговечность и экологическая небезопасность. Эти свойства требуют дополнительных исследований.
И не правы некоторые производители ППС, которые считают, что, предав гласности сведения о его свойствах, ученые нанесут ущерб деловой репутации этих предприятий.
В рекламно-информационных публикациях, посвященных ППС, авторы, описывая пожарно-технические свойства этих материалов, лукавят, утверждая, что ППС определенных видов не горит или самостоятельно затухает. Согласно стандартной методике главное при квалифицировании строительных материалов на пожарную опасность заключается в учете убыли массы при нагревании на воздухе. Поэтому в соответствии с официальной классификацией стройматериалов по пожарной опасности все без исключения марки ППС относятся к классу горючих материалов.
На практике проблема пожарной опасности ППС обычно рассматривается с двух точек зрени я — опасности собственно горения материала и опасности продуктов термического разложения и окисления материала. В некоторых изданиях утверждается, что основным поражающим фактором пожаров являются летучие продукты горения. В среднем только 18% людей гибнет от ожогов, остальные -от отравления в сочетании с действием стресса, тепла и др. Даже при сравнительно небольшом пожаре в помещении, насыщенном полимерными материалами, происходит быстрая гибель находящихся там людей главным образом от отравления ядовитыми летучими продуктами.
В приведенном отчете Российского научно-исследовательского центра пожарной безопасности ВНИИПО МВД РФ об испытаниях на пожарную опасность ППС указано, что значение показателя токсичности образцов близко к граничному значению класса высокоопасных материалов.
Эти известные в специальной литературе факты периодически подтверждаются новыми конкретными примерами в средствах массовой информации. В газете «Местное время» (Лерина Н. Качество безопасности. Пермь, 2001, № 4, С. 7) приводится пример пожара в жилом доме: «Во время пожара погибла женщина. Парадокс ситуации в том, что возгорание произошло в квартире, расположенной двумя этажами выше. Причиной смерти стал токсичный дым пенополистирола».
Очевидно, одной из главных опасностей, возникающих при использовании ППС при утеплении жилых зданий, является то, что это горючий материал, который имеет высокую токсичность и дымообразующую способность. К тому же продукты горения ППС серьезно отравляют окружающую среду даже на большом расстоянии от места пожара.
Важное значение имеет толщина слоя теплоизоляции из ППС. В некоторых европейских странах толщина теплоизоляционного слоя из ППС не превышает 3,5 см. Ведь чем тоньше слой горючей теплоизоляции, тем она безопаснее в пожарном отношении. В нашей стране во многих системах слой теплоизоляции из ППС достигает 10-30 см.
Так как пенопласты имеют максимально возможную поверхность контакта с кислородом воздуха, то и окисляться они будут с наибольшей скоростью по сравнению с аналогичными, но монолитными массивными полимерами. Поэтому для любого пенопласта неизбежно следует предположить некое конечное и весьма ограниченное время эксплуатации, когда его эксплуатационные свойства будут еще в допустимых пределах. Естественно, что с ростом температуры скорость окисления будет только возрастать. Поэтому все пенопласты являются пожароопасными материалами. И если пенопласты неизбежно окисляются даже при комнатной температуре, то продукты такого окисления негативно воздействуют на окружающую среду.
Обсуждать это очевидно нецелесообразно, так как закон природы не зависит от нашего мнения. Если мы не можем ему противостоять, значит, существует один путь -обойти его. Найти средства защиты от ядовитых выделений обязательно придется, так как миллионы людей уже живут в таких квартирах. Пока не найдем противостояния, лучше найти ППС достойную замену.
В условиях естественной эксплуатации ППС (колебание температуры -30 +30°С, отсутствие света и прямого попадания осадков) подвергается химическому действию кислорода воздуха. При этом в окружающую среду выделяются бензол, толуол, этилбензол, а также ацетофенон, формальдегид, метиловый спирт. Кроме того, особенно в начальный период эксплуатации, выделяется стирол как следствие неполной полимеризации. По данным ГУ «Республиканский научно-практический центр гигиены» (Республика Беларусь), только для стирола разных производителей при 80°С ПДК превышается от 22 до 525 раз, при 20°С -от 3,5 до 66,5 раз.
С точки зрения теплофизики полимерные утеплители действительно самые эффективные теплоизоляторы. Это было бы бессмысленно отрицать. Но когда речь идет о жилье, о таком продукте строительного производства, с которым человеку предстоит общаться ежесуточно много часов в течение десятилетий, одних, даже самых фантастических, теплофизических свойств слишком мало. Здесь главное -безопасность, долговечность, ремонтопригодность.
Отдельные признаки влияния свойств ППС на строителей уже наблюдаются.
Некоторые строительные фирмы, заботясь о своем авторитете, стали искать другие материалы и другие методы теплоизоляции зданий, в первую очередь жилых. Строители стали задумываться об экологической безопасности, пожаробезопасности и долговечности ППС. Основным поставщиком ППС в Самарской области является региональное предприятие, которое в основном выпускает ППС марки 25 плотностью 15,1-25 кг/м3. Несмотря на рекомендации СП 12-101-98, редакции СНиП по строительной теплотехнике 1982 г. о применении ППС плотности не менее 40 кг/м3, проектные организации в угоду заказчику пишут «марка 25». Некомпетентный человек считает: марка 25 означает плотность 25 кг/м3. Однако в технических условиях марка 25 соответствует плотности 15,1-25 кг/м3. Естественно, предприятие-изготовитель при заявке марка 25 будет предоставлять ППС самой низкой плотности — 15,1 кг/м3, так как в этом случае прибыль будет максимальной. Таким образом, на стройку законно попадает ППС низкой плотности, то есть плотности упаковочного ППС. К чему это приводит, уже видно на фасадах утепленных им зданий.
Каждый потребитель должен знать об изменении эксплуатационных свойств ППС со временем, о его деструкции. Платятся значительные суммы, чтобы купить квартиру, коттедж, и надеется, что эта недвижимость послужит ему всю жизнь и передастся по наследству.
Целью решения правительства об утеплении ограждающих конструкций зданий является экономия тепловой энергии. Но вот после более чем десяти лет экономии (с 1996 г.) многие строители пришли к выводу, что фактически за счет некомпетентного применения утеплителей экономии не происходит. При применении некоторых систем, в основном включающих ППС, между стеной и утеплителем имеет место воздушная прослойка и стена в процессе эксплуатации становится не теплоизолирующей, а наоборот, теплопроводящей, так как при некоторых способах утепления она становится физически неоднородным телом. Теплоизоляционный пирог зачастую состоит из 7-8 различных по своей природе материалов и внутри его появляется поверхность раздела между материалами с разной паропроницаемостью. На этой поверхности начинает накапливаться влага, которая пропитывает более плотный материал, и его теплопроводность сильно возрастает. Конденсат образуется в воздушных пустотах между стеной и теплоизоляционным материалом. Вся полученная ранее экономия тепла съедается теперь повышенным расходом его для поддержания в помещении комфортной нормативной температуры.
Результаты обследования зданий и сооружений с наружными стенами, утепленными ППС, показывают, что этот теплоизоляционный материал имеет ряд физических и химических особенностей, которые не учитываются проектировщиками, строителями и службами, ответственными за их эксплуатацию. Поэтому наша страна терпит крупные материальные издержки. Изменение теплозащитных свойств ППС во времени подтверждается и широким диапазоном сроков службы, необоснованно установленных производителями в пределах 15-60 лет на ППС как материал без учета отличия при разной его плотности физических свойств. Официально утвержденной методики определения долговечности ППС-плит и ограждающих конструкций с их применением не существует. Основным препятствием в ее разработке является неординарное поведение ППС в условиях эксплуатации. Например, стабильность его теплофизических характеристик во времени в большой степени зависит от технологии изготовления и совместимости с другими строительными материалами в конструкциях стен и покрытий. Нельзя не учитывать воздействия ряда случайных эксплуатационных факторов, ускоряющих естественный процесс деструкции ППС. Даже поведение при пожаре значительно отличает его от других теплоизоляционных материалов.
Установлено, что прочность образцов, отобранных из стен эксплуатируемых зданий, несколько ниже, чем образцов, взятых непосредственно с завода. При этом очень трудно оценить, как изменилась плотность побывавших в эксплуатации образцов, в связи с отсутствием первичных данных, соответствующих времени ввода зданий в эксплуатацию. Снижение прочности образцов в процессе эксплуа тации более значительно при плотности ниже 40 кг/м3. Зафиксированы случаи, когда значения коэффициентов теплопроводности ППС за 7-10 лет эксплуатации конструкций возросли в 2-3 раза. Это, как правило, связано с нарушением технологического регламента при производстве строительных работ или с применением несовместимых с ППС материалов, а также с применением для ремонта стен красок, содержащих летучие углеводородные соединения.
Результаты экспериментов позволяют утверждать, что заложенные в ГОСТ 15588-86 «Плиты пенополистирольные» требования к водопоглощению, фиксирующие максимальное содержание влаги за 24 ч в пределах 36-267 мас. %, или соответственно 1,8-4 об. %, при плотности 15-50 кг/м3, не отвечают качественному уровню современных ППС-плит и тем более реальным условиям технической эксплуатации. Необходимо пересмотреть ГОСТ с внесением в него дифференциальных требований по этому физическому параметру с учетом метода изготовления ППС-плит.
Значительные изменения теплотехнических свойств ППС-плит происходят в результате нарушения технологического регламента при производстве строительных работ. Это хорошо демонстрируется на примере возведения подземного торгового комплекса в Москве. На втором году эксплуатации торгового комплекса на внутренней поверхности подвесных потолков помещений появились следы протечек. Было принято решение вскрыть покрытие с целью замены гидроизоляционного ковра. В конструктивном решении покрытия предусматривалось устройство гидроизоляционного ковра из гекопреновой мастики. Основой этой мастики являются битум и синтетический хлоропреновый каучук, растворенные в органических растворителях. По этому слою уложены ППС-плиты. При вскрытии покрытия обнаружено, что на большинстве плит имеется значительное число раковин и трещин. Основной причиной их разрушения следует считать активное выделение и воздействие на утеплитель летучих веществ из мастики, ускоряющих деструкционные процессы ППС. Выделение летучих веществ из битума как компонента мастики, в процессе эксплуатации затухает, но не останавливается полностью.
Исследования, выполненные учеными НИИСФ (Москва) на образцах ППС-плит, отобранных из покрытия, показали, что их толщина изменилась от 77 до 14 мм, то есть отклонение от проектного значения, равного 80 мм., составило от 4 до 470%. При этом плотность ППС в зоне самой тонкой части плиты увеличилась до 120 кг/м3, что вызвало изменение теплопроводности материала в сухом состоянии с 0,03 до 0,07 Вт/(м-К). Термическое сопротивление теплоизоляционного слоя покрытия в зоне чрезмерной деструкции ППС-плит стало составлять 0,32 м2-К/Вт, что отличает его от проектного значения, равного 2,7 м2-К/Вт, более чем в 8 раз.
Таким образом, ППС-материалы при работе в наружных ограждающих конструкциях представляют эффективную теплоизоляцию, подверженную изменению в результате естественной замены газа в порах на воздух на стадиях изготовления панелей, воздействия несовместимых материалов и случайных эксплуатационных факторов. Поэтому естественный процесс старения ППС, медленно происходящий во времени, сильно ускоряется. Наблюдается резкое снижение физико-механических свойств не только ППС-плит, но и прилегающих материалов.
До введения новых норм по теплоизоляции ограждающих конструкций жилых зданий проблема методики оценки долговечности ППС не стояла из-за малого объема его применения.
Согласно новым нормативам толщину ППС-слоя в стенах и панелях с гибкими металлическими связями приходится увеличивать соответственно до 15-30 см. При повышенной толщине утеплителей в стенах возрастают усадочные явления и температурные деформации, что приводит к образованию трещин, разрывам контактных зон с конструкционными материалами, изменяется воздухопроницаемость, паропроницаемость, и в конечном счете снижаются теплозащитные качества наружных ограждающих конструкций. В северных районах страны с коротким холодным летом стены с увеличенной толщиной теплоизоляции не успевают войти в квазистационарное влажностное состояние, что приводит к систематическому накоплению влаги и ускоренному морозному разрушению, снижению срока службы и более частым капитальным ремонтам.
При активном применении ППС в многослойных строительных конструкциях совершенно не принимается во внимание значительное несоответствие сроков службы утеплителя и зданий, в ограждающие конструкции которых он замурован. По данным, срок службы ППС без изменения свойств составляет величину порядка 4-5 лет. Автор статьи приводит результаты расчета критического срока выработки ресурса ППС фирмы ОАО СП «Тиги-Кнауф». По их данным, этот срок составляет 14-20 лет в различных условиях эксплуатации при нормативном сроке эксплуатации дома 150 лет. Аналогичные данные, свидетельствующие о недолговечности ППС как теплоизоляционного материала в жилых домах, приведены и в других работах.
Со временем приходит истинное понимание серьезных недостатков и даже вреда ППС, особенно для будущих поколений. Интерес научной и строительной общественности к поднятой проблеме значительно возрастает. Появляется все больше публикаций на эту тему. Стало проводиться больше исследований действительной работы ППС-плит и конструкций, где они применяются. Чаще звучит тревога самих проектировщиков и строителей по поводу слабой изученности ППС.
К сожалению, производители ППС, их деловые партнеры, а также поддерживающие их государственные чиновники не перестают утверждать, что ППС -идеальный утеплитель. Признать, что выпускаемая продукция вредна для здоровья потребителя, было бы легко и просто, если бы за этой продукцией не лежали «чемоданы» денег, акций, дивидендов. Это сложнее обычной простой порядочности. Поэтому делаются широковещательные и совершенно бездоказательные заявления об экологической чистоте, потрясающей долговечности ППС. Совершенно не важно, что это никак не подтверждается никакими научными исследованиями, результатами анализов, испытаний. Обычно приводится пример, согласно которому ППС в некоей стене прослужил, например, 20 лет и не претерпел никаких изменений. Как правило, такие заявления никакими документами не подтверждаются. Часто приводятся данные рекламных публикаций, взятых на выставках и из Интернета.
Долговечность ППС
Прогноз долговечности ППС, полученный по методам разных авторов, дает разительное расхождение результатов -от 10-12 до 60-80 лет. Каких-либо доказательств в пользу больших сроков пока нет. А вот доказательств в пользу малых сроков очень много. И их становится все больше.
Производители ППС и те, кто способствует его широкому применению, хотят, чтобы потребитель не знал, что с этими утеплителями происходят необратимые изменения. И поэтому их не заботит вопрос о защите потребителя, то есть жильцов таких домов, где утеплителем является ППС.
Ученые ставят вопрос именно так: есть опасность -надо разрабатывать меры по защите от нее. Вот тогда ППС может стать действительно идеальным утеплителем.
Это нужно выполнить как можно оперативнее в преддверии одобренного в первом чтении Госдумой РФ проекта Федерального закона «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности», который в ближайшее время будет принят окончательно.
Выводы:
- Необходимо к конструкциям, содержащим ППС любого типа, предъявить жесткие требования по ремонтопригодности, установив, что применение ППС в недоступных для его замены местах зданий недопустимо.
- При повышении температуры выше допустимого предела 85-90°С ППС, по данным ЦГСЭН Пер мской области, начинает выделять ряд токсичных веществ, которые в случае пожара могут оказаться опасными для жизни людей.
- Продолжительность процессов деструкции ППС занимает от года до двух десятков лет. Поэтому определить количество продуктов деструкции при современном уровне знаний процессов не представляется возможным.
- Огневые испытания показали, что самозатухающий ППС ведет себя в штукатурной системе утепления точно так же, как и обычный ППС.
- Необходимо полностью отказаться от применения ППС плотностью ниже 40 кг/м3.
- Необходимо запретить теплоизоляцию ограждающих конструкций с внутренней стороны, что ч асто делают дольщики с последующим покрытием гипсокартоном, плитами ППС.
- Заказчик, потребитель должны знать об эксплуатационных свойствах самого распространенного теплоизоляционного материала -пенополистирольного пенопласта. Это дает возможность любому человеку задуматься о дальнейшем применении пенополистирола в строительной конструкции и принять оптимальное для себя решение.
Оригинал статьи напечатан в журнале
Строительные материалы №10, за октябрь 2009 г.
Легкий пористый утеплитель. Пенопласт марки ПСБ-С 15У широко применяют при проведении стро.
От 2150 руб /м³
Подробнее
© СтройПартнер | st-par.ru
Ведущий продукт в своем классе, новое поколение утеплителя, новый уровень качества — плит.
От 836 руб /уп
Подробнее
© СтройПартнер | st-par.ru
Теплоизоляционный слой в фасадных теплоизоляционных композиционных системах с наружным шту.
Источник https://o-remonte.info/penopolistirol-chto-eto-dlya-chego-ispolzuyut-penopolistirol/
Источник https://delta-instrument.ru/montazh/pps-uteplitel.html
Источник https://st-par.ru/info/stati-o-teploizolyatsii/svoystva-penopolistirola/