Что такое пенополистирол, как он производится, какие его разновидности существуют, технические характеристики утеплителя, плюсы и минусы, правила выбора качественного теплоизолятора, особенности монтажа.

Описание и особенности производства пенополистирола

Пенополистирол - это материал, наполненный газом, который получают из полистирола и сополимеров стирола. Его широко используют в сфере тепло- и гидроизоляции. В настоящее время более 60% производимого пенополистирола применяется для утепления.

Впервые синтезировали этот материал в 1928 году во Франции. А в промышленных масштабах производить пенополистирол начали в Германии в конце 30-ых годов прошлого века.

В производстве обычного пенополистирола используют, как правило, полистирол. Также сырьем может быть полихлоридстирол, полимонохлоридстирол, сополимеры стирола с мономерами (бутадиен, акрилонитрил). Вспенивающими агентами выступают углеводороды с легким кипением, такие как пентан, петролейный эфир, дихлорметан, изопентан. Также это могут быть газообразователи, вроде диаминобензола, нитрата аммония, азобисизобутиронитрила.

Для изготовления традиционного вспененного полистирола используют хорошо растворимый природный газ для наполнения пустот. Для пожароустойчивых разновидностей применяют углекислый газ.

Помимо основных компонентов, пенополистирол включает в себя дополнительные - красители, пластификаторы, антипирены.

Изначально гранулы стирола наполняются газом. Последний растворяют в полимерной массе. После этого смесь нагревается паром низкокипящей жидкости. Исходные гранулы многократно увеличиваются в размере. В итоге они заполняют всю форму и спекаются воедино. Полученный материал режут на плиты нужного размера, которые готовы к использованию в сфере теплоизоляции.

Нередко пенополистирол называют «пенопластом», полагая, что это один и тот же материал. Однако это не так. Во-первых, есть существенная разница в технологии производства этих изоляторов. Пенополистирол получают методом, известным как «экструзия», то есть гранулы полистирола плавятся, образовывая единую структуру и связываясь на уровне молекул. Пенопласт же изготавливают, обрабатывая и склеивая гранулы полистирола сухим паром.

Основные разновидности пенополистирола

В зависимости от технологии изготовления пенополистирол может быть нескольких видов:

• Беспрессовый . В его составе большое количество неоднородных гранул и пор. Их размер - от 5 до 10 миллиметров. Эта разновидность утеплителя имеет самый высокий уровень влагопоглощения. Маркируется буквами ПСБ (пенополистирол суспензионный беспрессовый). Бывает таких видов: ПСБ С-15, ПСБ С-25, ПСБ С-35, ПСБ С-50, где цифра является показателем плотности материала.
• Прессовый . Его структура характеризуется наличием герметично закупоренных пор. Благодаря этому материал имеет хорошие показатели теплоизоляции. Это плотный и прочный утеплитель. В его маркировке присутствуют буквы ПС.
• Экструдированный . Структура - такая же, как и у прессованного, но закрытые поры у экструдированного пенополистирола более мелкого размера - всего 0,1-0,2 миллиметра. Это наиболее распространенный утеплитель из всех видов. Маркируется ЭППС (XPS). Существует несколько марок этого материала - XPS 25, XPS 30, XPS 35, XPS 45. Число в данном случае обозначает плотность утеплителя.

Кроме того, выделяют такие разновидности, как автоклавный и автоклавно-экструзионный пенополистирол. Они выпускаются исключительно за рубежом (преимущественно в США) и используются в качестве утеплителей крайне редко из-за нерентабельности технологии производства.

Технические характеристики пенополистирола

Свойства утеплителя могут отличаться в зависимости от технологии его производства, составляющих и плотности. Рассмотрим основные характеристики пенополистирола:

1. Теплопроводность . Пенополистирол - это некое подобие уплотненной пены. Воздух, который находится внутри пузырьков полистирола, является отличным теплоизолятором. Коэффициент теплопроводности у материала колеблется в пределах 0,028-0,034 ватта на метр на Кельвин. Чем выше плотность, тем больше этот показатель. Наилучшими свойствами обладает экструдированный пенополистирол.
2. Паропроницаемость . Этот показатель для утеплителя варьируется от 0,019 до 0,015 килограммов на метр-час-Паскаль. В отличие от пенопласта, который имеет нулевую паропроницаемость, пенополистирол формуют путем нарезания. Пар поступает сквозь эти разрезы, проникая внутрь газонаполненных ячеек.
3. Влагопроницаемость . При погружении плотного экструдированного пенополистирола в воду он остается практически сухим. Вбирает влаги в себя он лишь около 0,4%. Беспрессовый материал впитает примерно 4% воды. При контакте с жидкостью утеплитель не повреждается.
4. Прочность . У пенополистирола средней и высокой плотности связь между молекулами достаточно крепкая. Прочность статического изгиба у него составляет 0,4-1 килограмм на сантиметр в квадрате.
5. Химическая стойкость . Пенополистирол не вступает в реакцию с содой, мылом, минеральными удобрениями, битумом, гипсом, цементом, асфальтовыми эмульсиями, известью. Повредить и даже растворить утеплитель могут такие вещества, как ацетон, скипидар, олифа, некоторые спирты, лаки, продукты нефтепереработки.
6. Стойкость перед ультрафиолетом . Прямые солнечные лучи губительны для пенополистирола всех разновидностей и марок. Сначала ультрафиолет делает материал менее прочным и упругим, а впоследствии полностью разрушает.
7. Способность к звукопоглощению . Утеплитель может приглушить ударный шум только в том случае, если проложен толстым слоем. Волны воздушных шумов пенополистирол не в состоянии поглощать и изолировать. Это объясняется особенностями конструкции теплоизолятора - газонаполненные ячейки жестко расположены и полностью изолированы.
8. Биологическая устойчивость . Пенополистирол непригоден для размножения и распространения плесени и грибков. А вот грызуны и насекомые его легко повреждают. В пищу материал они не используют, но прокладывают по нему ходы к источникам тепла и еды.
9. Экологичность . На открытом воздухе материал подвержен процессам окисления. При этом в воздух выделяется немало вредных веществ: толуол, бензол, метиловый спирт, формальдегид, ацетофенон. При горении также образуется много токсических компонентов: фосген, бромистый водород, синильная кислота. Если материал не подвержен атмосферным воздействиям, то никаких опасных соединений он не продуцирует.
10. Огнестойкость . Пенополистирол - это горючий материал. При воздействии огня он выделяет большое количество едкого дыма. Для материала, который не включает в себя антипирены, коэффициент задымления составляет 1048 метров квадратных на килограмм. Для противопожарного пенополистирола этот показатель еще выше - 1219 квадратов на килограмм. Например, у резины этот коэффициент равен 850, а у дерева - 23. Утеплитель, который содержит в составе антипирен, маркируется буквой С. Он хуже возгорается и имеет класс Г2. Однако со временем свойства антипирена становятся слабее и материал получает пониженные классы пожаробезопасности - Г3 и Г4. Температура возгорания пенополистирола составляет 450 градусов по Цельсию.
11. Срок эксплуатации . При правильном монтаже и использовании утеплителя пенополистирола он гарантировано будет служить не менее 30 лет. Для сохранения качеств и свойств необходимо его защищать декоративным отделочным слоем на стенах.

Достоинства пенополистирола

Плиты пенополистирола являются популярным утеплителем. Востребованность материала объясняется его многочисленными плюсами:

1. Низкий уровень теплопроводности . Пенополистирол толщиной 120 миллиметров по своим теплоизоляционным качествам соответствует кладке из кирпича толщиной около 210 сантиметров или стене из древесины толщиной 45 сантиметров.
2. Малый вес . Плиты утеплителя - легкие, так как на 98% состоят из воздуха. Их просто транспортировать, устанавливать даже самостоятельно без помощников. Кроме того, пенополистирол не оказывает никакой нагрузки на фундамент, перекрытия и стены.
3. Водонепроницаемость . Экструдированный материал практически не пропускает и не впитывает влагу. Это гидрофобный утеплитель, который можно использовать в качестве гидроизоляции. Кроме того, влага не способна испортить пенополистирол или ухудшить его качества.
4. Высокая стойкость к деформациям . Теплоизолятор имеет высокие показатели прочности на сжатие. Его можно класть в качестве утеплителя и гидроизоляции на пол под стяжку.
5. Широкий допустимый температурный диапазон эксплуатации . Материал не боится морозов, выдерживает длительный нагрев до 80 градусов по Цельсию и краткосрочный до 95. Когда температура повышается выше данной отметки, то пенополистирол начинает размягчаться.
6. Легкость монтажа . Технология установки плит простая и по силам даже новичку. Кроме того, обрабатывать края и резать пенополистирол не составит труда с помощью обычного строительного или монтажного ножа. Никакого специального оборудования в работе с ним не понадобится.
7. Низкая цена и быстрая окупаемость . Стоимость данного утеплителя намного ниже, чем многих других теплоизоляторов. Причем, эффект от монтажа пенополистирольных плит ощущается сразу же - затраты на отопление и кондиционирование уменьшаются в значительной мере (не менее чем в 3 раза).

Недостатки пенополистирола

У этого теплоизолятора есть целый ряд недостатков, которые нужно иметь в виду, выбирая утеплитель для той или иной поверхности и здания:

• Низкий уровень звукоизоляции . Пенополистирол способен лишь слегка приглушать стук и вибрации. Но акустические волны он не поглощает и не отражает.
• Низкий уровень стойкости перед многими химикатами . Контакт с растворителями, кислотами, щелочами действует губительно на пенополистиол, разрушая его структуру.
• Низкая сопротивляемость огню . Современный качественный материал является самозатухающим, однако температура его возгорания достаточно низкая и составляет 210-440 градусов Цельсия. К тому же при горении пенополистирол выделяет в воздух целый «букет» токсических веществ.
• Разрушение под воздействием солнечных лучей . Без надлежащей защиты в виде отделочного слоя открытый ультрафиолету пенополистирол быстро приходит в негодность.
• Подверженность воздействию грызунов и насекомых . Мягкость материала привлекает многих вредителей, которые легко прокладывают в нем норы и ходы. Для защиты от них необходимо применять специальные средства и методы.
• Низкий уровень паропроницаемости . В теплоизоляторе с низкой плотностью пар проходит через поры и конденсируется в нем. Таким образом, теплопроводность пенополистирола повышается на 7-10%. При снижении температуры до нулевых отметок конденсат будет замерзать и разрушать утеплитель.

Также немало вопросов есть и к экологичности этого материала. Споры о том, вреден ли пенополистирол, ведутся до сих пор. Правда, в последнее время современные производители существенно улучшили этот показатель у своей продукции.

Критерии выбора пенополистирола

Пенополистирол - это теплый, легкий и недорогой утеплитель. С ростом его популярности увеличивается и количество производителей. Важно уметь выбрать качественный материал, так как от этого зависит его экологичность и долговечность. Кроме того, существует много разновидностей и марок теплоизолятора, которые подходят для разных целей.

1. Для утепления фасада подойдет пенополистирол марки ПСБ-Б. Он относится к разряду самозатухающих материалов. Цифровое значение (плотность) его должно быть не ниже 40.
2. Все марки с числом 25 не подходят для строительных и теплоизоляционных целей.
3. Если плотность материала выше 35 килограммов на кубический метр, то производитель должен указать, что пенополистирол изготовлен методом экструзии. Без сильного сжатия и расплавления плотность утеплителя будет не выше 17 килограммов на кубометр.
4. Для утепления фундамента и полов под стяжкой рекомендовано выбирать плиты с наибольшей плотностью - 50 килограммов на кубометр.
5. Выбирая теплоизолятор, отломите кусочек от края. Материал низкого качества разломается с неровностями. На разломе будут видны мелкие шарики. Экструдированный пенополистирол будет иметь на сломе правильные многогранники. Причем, линия разлома будет через них проходить в том числе.

Цена и производители пенополистирола

Основными потребителями и, соответственно, производителями пенополистирола для утепления являются США, Италия, Германия, Франция, Польша. Например, в Западной Европе этот материал используется активней всех остальных теплоизоляторов.

• BASF . Это немецкая крупная компания, которая ежегодно производит свыше 450 тысяч тонн утеплителя. Размеры пенополистирола в плитах, выпускаемого под этим брендом, могут быть как стандартные - 1000х2000 миллиметров, так и для особых потребностей - 900х500, 1200х600, 500х500 миллиметров. Цена теплоизолятора от этой компании составляет в среднем от 3500 рублей за кубометр.
• URSA . Известный мировой производитель теплоизоляторов. Выпускает плиты экструдированного пенополистирола разных размеров и плотности. Экологичность материала подтверждается сертификатами международного образца. Цена стартует от 4300 рублей за кубический метр материала.
• Polimeri Europa . Итальянское предприятие, специализирующееся на производстве экструдированного утеплителя. Имеет в линейке материал разной плотности и для разнообразных целей. Цена пенополистирола от этого производителя начинается с 4800 рублей за кубометр.

Краткая инструкция по монтажу пенополистирола

Устанавливать плиты пенополистирола рекомендовано, используя два вида крепления: с помощью клея и дюбелей. Так вы обезопасите себя от частого ремонта по причине отвалившихся деталей теплоизоляции. Особенно это касается утепления наружных стен и фасадов.

Следуйте такой схеме в процессе монтажа пенополистирола:

1. Готовим утепляемую поверхность - очищаем, осматриваем на предмет неровностей. Если дефекты есть, устраняем их путем шпаклевания.
2. Грунтуем стену глубоко проникающим составом.
3. Наносим слой клея на плиту пенополистирола и прикладываем к стене, слегка придавливая.
4. Крепим плиты снизу в горизонтальном направлении в один ряд.
5. Следующий ряд пенополистирола устанавливаем встык к нижнему.
6. Если нужно поменять положение или сместить плиту, делаем это в течение первых 3-5 минут после приклеивания.
7. Подрезаем материал, используя обычный монтажный нож.
8. После того как клей просохнет, начинаем установку крепежей. Применяем для этих целей дюбеля с зонтикообразными шляпками. Количество элементов - около 6 штук на квадратный метр стены.
9. После установки крепежей фиксируем армирующую сетку. Предварительно обрабатываем поверхность клеем. Слой должен быть толщиной около трех миллиметров.
10. Сетку прикладываем к свеженанесенному слою клея, начиная с углов здания. При этом оставляем около 12-15 сантиметров материала за углом, который потом нужно утопить в клей на другой стороне стены.
11. Около оконных проемов угловые участки плит усиливаем сеткой размером примерно 20х35 сантиметров. Дополнительно предохраняем углы алюминиевыми насадками.
12. Выравнивающий слой штукатурки наносим спустя 3 дня после армирования.

Обратите внимание! Заделывать стыки между плитами пенополистирола рекомендовано жидким полистиролом или обрезками пенопласта. Нельзя заливать их монтажной пеной. Она увеличится в размерах, что может разрушить конструкцию теплоизоляции.

Смотрите видео обзор пенополистирола:

Пенополистирол - современный популярный утеплитель, который имеет множество плюсов и минусов. Выбирая материал для определенных целей, учитывайте технические характеристики каждого вида. Покупайте пенополистирол от производителей с мировым именем, чтобы не получить некачественный товар, который не будет соответствовать экологическим нормам.

Когда на рынке строительных материалов появляется новый утеплитель, то, естественно, его рекламируют, сравнивая с уже апробированными на практике материалами. И чаще всего это сравнение идет не в пользу «старого» утеплителя. Причем о его положительных свойствах упоминают редко, зато отрицательные утрируют, убеждая потребителей, что этим материалом вообще лучше не утеплять жилой дом. Такая участь коснулась и пенополистирольных материалов, которые принялись хаять на все лады. А между тем, утепление пенополистиролом в отдельных частях дома работает намного эффективнее иных материалов, обходится дешево и не требует дополнительных затрат на пароизоляцию. Главное – знать, где лучше всего его стелить.

Видео о применении пенополистирола для утепления дома

Характеристики полистирольных материалов: влагонепроницаемость + теплоизоляция

Из полистирольных материалов сегодня применяют в утеплении две разновидности: пенопласт и пеноплекс. Оба они создаются путем вспенивания полистирола, но с разными добавками. В итоге некоторые технические характеристики не совпадают.

За счет большого количества воздуха во вспененной структуре пенопласт не уступает по теплоизоляции более дорогим утеплителям

Общие свойства пенопласта и пеноплекса:

• Обоим утеплителям характерно низкое влагопоглощение. Они не впитывают пары, как базальтовые материалы, поэтому не могут терять теплоизоляционных свойств при намокании. Правда, пеноплекс абсолютно непроницаем для воды, а пенопласт – малопроницаем, но все же способен напитывать влагу.
• Уровень теплосбережения высокий. Считается, что такую низкую теплопроводность иным материалом обеспечить практически невозможно.
• Пенополистиролы относят к горючим материалам. Без сомнения, если их поджечь, они будут гореть. Но для того и существует финишная отделка, чтобы защитить утеплитель от возможного возгорания. Дерево тоже воспламеняется легко, однако по поводу этого хозяева редко беспокоятся.
• Долгий срок службы. Этот параметр действительно высок, когда утеплитель изолирован от солнечных лучей, высоких температур, ветров и пр. Если же дать пенополистиролу полежать под открытым небом недельку-другую, то его «вечные» свойства моментально сойдут на нет. Т.е. при покупке утеплителя надо сразу его монтировать и прятать под финишное покрытие, а не оставлять на пару месяцев незащищенным, пока не будет выполнена отделка.
• Устойчивость на сжатие. Продавить пальцем утеплитель не так и легко, если только сильно стараться. А в конструкциях дома он прекрасно выдерживает давление отделки на полу или грунта на стенках фундамента.

Чем отличаются пенопласт и пеноплекс

В результате вспенивания пенопласт (он же обычный пенополистирол) приобретает легкую гранулированную структуру, которая проницаема для воздуха. Но он также приобретает и хрупкость, что вызывает определенные трудности при резке листов: легко обламываются углы.

Пеноплекс (он же – экструзионный пенополистирол) отличается от «собрата» более мягкой структурой, поэтому его легче крепить на неровных поверхностях. Плотный материал абсолютно влагонепроницаем.

Эластичность и полная влагонепроницаемость пеноплекса делают его незаменимым при утеплении неровных конструкций

Утепление фундамента: преимущества материала

В фундаментной части дома утепление пенополистиролом весьма эффективно, потому что такой пирог успешно противостоит давлению грунта и предохраняет подвал и цокольный этаж от промерзания. Если же выбирать, каким из вариантов отклеивать фундамент, то утепление экструдированным пенополистиролом обойдется дороже. Зато его эластичная структура выдержит пучинистый грунт с большим уровнем промерзания. При расширении объема мерзлая земля может смещать фундаментные плиты, а пеноплекс станет барьером между грунтом и бетоном, смягчая сильное давление. Но если в вашей местности нет суровых зим, то для теплозащиты фундамента вполне хватит дешевого пенопласта. Правда, вам необходимо будет защитить его от влаги из почвы, покрыв сверху водонепроницаемой пленкой.

При утеплении фундамента экструдированным пенополистиролом не требуется его гидроизоляция от почвы

Утепление полов: лучше не придумаешь

Еще один конструктивный элемент, которому на 100% подходит утепление полистиролом – полы. За счет водонепроницаемости плит вы избавите дом от сырости, поднимающейся из подвала. Особенно это выгодно хозяевам, чьи строения стоит на почвах с близким уровнем грунтовых вод. Оба материала можно стелить как на бетонную основу, так и на черновой пол из досок, если задумана система теплых полов. Только в случае с деревянной основой в подполе должна быть качественно сделана вентиляция, чтобы влага не пропитывала доски. Без нее дерево быстро сгниет, ведь сверху на нем будет водонепроницаемый материал.

На ровной бетонной стяжке монтаж пенополистирольных плит проводится очень быстро, а эффект от утепления – высокий

Стены: утепление пенополистиролом изнутри и снаружи

А вот со стенами ситуация неоднозначна. Эффективность утепления в этом случае будет зависеть от стенового материала. Сразу отбросим возможность использования этих утеплителей в деревянной стене, так как утеплить дом пенополистиролом – значит, лишить дом целебного микроклимата, которым славится дерево. Брус или бревно должны «дышать», т.е. проветриваться. В случае укладки пеноплекса эта возможность теряется полностью, а с пенопластом сводится до минимума. К тому же, закрытое полистиролом дерево не сможет регулировать уровень влажности, а избыток влаги поселится на внутренней стороне стены (между ней и утеплителем) в виде грибка и плесени. Можно, конечно, сделать паро- или гидробарьер, чтобы защитить брус, но все полезные свойства древесины теряются.

Зато для кирпичных, блочных стен, для заполнения каркасных конструкций его применяют достаточно успешно. Но, опять же, с некоторыми оговорками. Так, для стен, которые слабо держат тепло (блочных, кирпичных, каменных и пр.) эти утеплители лучше применять снаружи. Причем, более выгодным оказывается пенопласт, потому что он не перекрывает естественную вентиляцию.

Почему именно снаружи? В неутепленной стене граница между холодом и теплом получается примерно посредине стенового материала. Т.е. часть тепла из помещений все-таки удерживается. Если закрыть блоки внутри утеплителем, то граница переместится из середины к внутренней поверхности стенки и получится где-то между утеплителем и стеновым материалом. Значит, вся стена у вас будет холодной и не сможет удерживать хоть немного тепла, идущего изнутри. К тому же, вы ее полностью изолируете утеплителем, который сам по себе не нагревается. Он только блокирует выход тепла.

Наружные стены кирпичного дома лучше утеплять пенопластом, фиксируя его дюбель-зонтиками или посадив на клей

Если же монтировать пенопласт снаружи, то в этом случае сама стена становится дополнительным источником обогрева. Т.е. если за окном снизится температура, то блоки этого «не почувствуют», так как граница холода останется в утеплителе. На ощупь такие стены теплые. Им не надо забирать тепло из комнат, чтобы обогреть себя.

Выгоды внешнего утепления стены особенно ощутимы, когда отключают отопление. Несмотря на холод на улице, в доме будет долго сохраняться стабильная температура, потому что утеплитель заблокирует утечку тепла из стен.

Теплоизоляция потолков: полистирол подходит для вентилируемых помещений

При утеплении потолка важно помнить не только про теплоизоляционные свойства полистиролов, но и про влагонепроницаемость. Ведь вверх будет стремиться и горячий воздух, и пары из кухни, ванны и пр. Если стелить эти утеплители, то пар дальше потолочных перекрытий не пойдет, а может осесть на них в виде конденсата. Но если в доме хорошо работает естественная и принудительная вентиляция, то стелите любой из вариантов смело. Теплоизоляция будет на высшем уровне.

В неутепленных помещениях (балконах, летних верандах) пенополистирольный потолок будет отличным изолятором от влаги

Если выбирать между скатной и плоской кровлей, то однозначно для полистиролов лучше плоская. Она ровная, значит утеплитель лучше ляжет. Правда, обязательно нужно делать гидроизоляцию основы, на которую будете стелить полистирол, а сверху покрывать его толстым слоем битума или иного защитного покрытия, чтобы утеплитель не разрушился под влиянием природных факторов.

На плоских кровлях выгоднее стелить пеноплекс, так как он максимально защитит помещения от осадков

В скатных крышах полистиролы практически не используются из-за сложности монтажа. Никто не хочет усложнять строительные работы и выравнивать под утеплитель поверхность, поэтому в скатных конструкциях лучше применять мягкие или напыляемые утеплители.

Если планировать утепление скатной кровли пенопластом, то необходимо подстраивать шаг стропил к размерам листов

Полистирольные материалы могут стать прекрасным дополнением в конструкции дома, если их грамотно применять. А идеального утеплителя еще не придумали!

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

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

История пенополистирола

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

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

Герман Штаудингер, 1935 год

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

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

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

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

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

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

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

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

Области применения

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

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

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

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

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

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

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

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

Теплопроводимость

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

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

Водопоглощение и паропроницаемость

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

Закрытоячеистая структура экструдированного пенополистирола

Прочность

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

Взаимодействие с химическими и органическими продуктами

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

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

Звукопроводимость

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

Биологическая устойчивость

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

Характеристики по пожарной безопасности, экологичности и долговечности пенополистирола

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Долговечность пенополистирола

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

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

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

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

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

Критерии выбора пенополистирола

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

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

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

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

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

В завершении

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

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

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

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

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

Абдюжанов Рустам, рмнт.ру

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

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

Толщина листов различается

Преимущества утепления кровли и всего дома пенополистиролом

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

Схема основных теплопотерь дома

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

Сравнение свойств минеральной ваты и пенополистирольной плиты

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

Изъяны теплоизоляции пенопластовыми плитами

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

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

Пенопласт без антипиренов использовать в строительстве запрещено

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

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

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

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

Качественный материал отличается белизной и однородностью

Мифы и правда о химической опасности

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

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

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

Проведенные испытания доказывают безвредность

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

Как выбрать пенополистирольный утеплитель

Существует несколько разновидностей плит из пенополистирола:

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

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

Видео: как горит обычный и самозатухающий пенополистирол

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

Перед покупкой изучите сертификат

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

Утепление различных поверхностей пенополистиролом

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

Теплоизоляция кровельного перекрытия

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

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

Секреты и особенности утепления стен

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

Схема теплоизоляционного ковра на стену

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

Наружная защита фундамента

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

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

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

Содержание:

Утепление фасада пенополистиролом считается одним из надежнейших способов защиты фасада от внешних факторов. Полимер отличается высокими характеристиками, направленными на сдерживание холода проникающего в жилье зимой или в сырую осеннюю пору. Чтобы своими руками выполнить все работы и при этом сэкономить силы и средства, необходимо подробно разобрать, чем характеризуется технология изоляции/

Из всех облицовочных панелей для утепления фасада , полистирол один и лучших вариантов. Он не портится со временем, а если его положить под внешнюю зашивку, то временной износ будет характеризоваться десятками лет. При правильном креплении, панели изолятора не «сползут» вниз, как это происходит при использовании волокнистых утеплителей.

Проводя своими руками утепление стен снаружи пенополистиролом вы все сможете сделать самостоятельно, а это особо радует в сложных экономических условиях. Главное перед началом процесса необходимо определить фронт работ ирасход материала для утепления.

Теплоизоляция наружных стен дома, предполагает использование листов толщиной от 30 до 40 см. По необходимости можно монтировать и менее толстые панели, но в несколько слоев. Для промышленных объектов или складских помещений, изолятор должен быть не менее 60 см. Но это совершенно другая технология исполнения, в нашем случае, рассматриваем изоляцию стен жилого дома.

Важно! Обязательными цифрами при определении типа изолятора кроме толщины должна быть плотность полистирола. Если неправильно рассчитать соотношение изолятора относительно стенового материала, то «точка росы» сместится вглубь стены и как результата проявившаяся влага начнет разрушать перегородку.

Этап первый – подготовка стен для утепления

Технология укладки полистирола в качестве утеплителя для фасада, позволяет «работать» только по ровной поверхности, и максимально чистой. Перепады при «пристрелке» не должны превышать 1 см. Большие выступы сбивают молотом, а впадины, заделывают штукатуркой.

Проще работы обстоят при утеплении стен панельного дома . Плиты не имеют больших перепадов, поэтому подготовка будет минимальной. Для изоляции кирпичной кладки, выложенной своими руками, придется дополнительно выравнивать плоскость, чтобы подготовить ее к работе. После вывода ровной линии стен, поверхность грунтуется проникающими составами. Смесь выбирается соответствующая, для кирпича или бетона.

Структура полистирола гладкая, и для надежной фиксации с поверхностью, его нужно дополнительно подготовить, и сделать одну сторону, шероховатой. Используют для этого игольчатый валик. Обрабатывается сторона, на которую будет наноситься клей.

Этап второй – установка цокольных профилей

От правильности укладки первого ряда, будет зависеть исход проделываемой работы. Чтобы выложить его ровно, по цоколю внизу стены, устанавливается направляющая планка. Дополнительно она защищает утеплитель от грызунов, и является отправной точкой, когда начнется отделка фасада.

На заметку. Структура полистирола по душе мышам и крысам. Если не защитить утеплитель и не ограничить доступ к нему, то в скором времени грызуны превратят его в труху, разрушив изоляционный слой. Собственно цокольная планка и выполняет такую работу.

Устанавливают направляющий профиль по уровню. Нужно вывести в ноль, всю линию по периметру дома, даже там, где наблюдаются перепады в основе. Утепление фундамента и отделка, впоследствии закроют перепад высот, поэтому никаких недоделок заметно не будет.

Процесс «пристрелки» стартовой линии проводится следующим образом:

• вначале вымеряется стартовый уровень по нижней точке стены;
• затем по линии намечаются места крепления планки;
• проставленные метки, фиксируют шпагатом или любой другой нитью;
• последним этапом идет фиксация стартового профиля, относительно нулевой линии.

Чтобы вымерять вертикаль при монтаже панелей, нужно устанавливать отвесы, через каждые 50–70 см, или проверять каждую плиту уровнем. Это дело трудоемкое, но без него не обойтись, потому что технология укладки, позволяет монтировать панели только в ровном положении.

Этап третий ­– правильно монтируем панели полистирола на стену

Технология, позволяет монтировать утеплитель на клей и пластиковые дюбели. Своими руками проще выполнить первый вариант. Но этого не всегда бывает достаточно, и приходится еще и дублировать крепления. Наносится состав зубчатым шпателем по всей поверхности панели, если стены имеют допустимые технологией перепады. При монтаже на ровную поверхность, наносить состав можно локально, в несколько точек.

Первым выкладывают нижний ряд, относительно цокольной планки. Проверяя уровнем вертикальность, создают фундаментный задел. Следующие ряды укладываются в шахматном порядке, с перевязкой каждого вертикального шва целой панелью. При внедрении системы мокрый фасад , последующая отделка при такой кладке будет проводиться проще.

Поднявшись до оконных блоков, проводится подрезка плит. Делать это можно большим ножом или ножовкой, потому что полистирол, легко поддается пилению. Выкраивая материал, не нужно торопиться и подгонять панели максимально ровно.

На заметку. При работе по ровной стене, дополнительное крепление дюбелями можно делать на стыке четырех плит, а не на каждой отдельно.

Этап четвертый – заделка швов для повышения качества тепловых показателей

После монтажа панелей, между ними в любом случае останутся хоть и небольшие, но щели. Своими руками вы просто не сможете идеально подогнать материал, да и в любом случае, необходимо дополнительно закрыть стыки, от ветра и проявления «мостиков холода». Делать это можно монтажной пеной. В местах, где при креплении образовались большие просветы, отдельно подрезается материал, и фиксируется по месту, на клеевой состав.

Этап пятый – внешняя отделка фасада

При утеплении дома под сайдинг , внешний декор будет создаваться панелями, монтируемыми на обрешетку. Но в большинстве случаев, пенопласт оштукатуривают. Чтобы смесь держалась на ровной поверхности, вначале крепится армирующая сетка. Фиксируют ее также на клей.

После высыхания состава, можно наносить штукатурку на стены дома. Если вы своими руками ни разу не проводили такие работы, вначале набросайте черновое покрытие, закрыв сетку. После застывания финишного слоя, поверхность обрабатывается теркой или наждачной бумагой.

Этап шестой – выравнивающий финишный слой

Под слоем штукатурки, утеплитель будет находиться в полной безопасности перед нападками внешних факторов. Но чтобы теплоизоляция не бросалась в глаза, невзрачным видом, необходима финишная отделка. Создается она путем нанесения еще одного слоя штукатурки.

Оптимальный слой финишного покрытия – не более 3 мм. Под ним утеплитель не будет обременен лишним весом, а значит, прослужит максимально долго. Выполняя работы своими руками, наносить штукатурку нужно небольшими порциями, выравнивая ее широким шпателем. После просыхания сразу же проводится затирка для последующей окраски проникающими составами.

Теплоизоляция стен дома полистиролом и последующая отделка стен – задача несложная, но если вы не знаете с чего начать и являетесь новичком в строительном деле от самостоятельно исполнения лучше отказаться в пользу работы квалифицированных мастеров. Никакой экономии от неправильной укладки не будет, вы только потеряете свое время и деньги.