Сегодня использование пенополистирола для систем теплоизоляции фасадов очень распространено и спрос на подобные услуги быстро растёт. На самом деле по эксплуатационным свойствам ему практически нет достойных альтернатив на рынке, несмотря на большой выбор других материалов. Однако одним из важнейших вопросов для тех, кто уже утеплил им фасад, и тех, кто только собирается это делать, является долговечность пенополистирола. Сколько он может прослужить и возможно ли продлить период эксплуатации за счёт применения специальных ходов?

Долговечность материала

Учитывая факт, что пенополистирол изобрели сравнительно недавно (в 50-х годах прошлого века), громко заявлять о том, что показатель длительности срока службы проверен временем, нельзя. Однако материал заинтересовал учёных, и в ходе современных испытаний лабораторией НИИСФ было выявлено, что плиты в многослойных конструкциях хорошо выдерживают цикличные перепады температуры и режима влажности на протяжении 80 «условных» лет.

При этом на срок службы пенополистирола не оказывают влияния биологические факторы. Материал стойкий к разным негативным и специфическим процессам, что могут влиять на долговечность:

• гниению;
• поражению вредителями, микроорганизмами, плесенью;
• резким перепадам температуры и режима влажности.

За счёт паропроницаемой структуры он пропускает воздух, обеспечивая вентиляцию, что снижает риск и развития сырости на плитах или стене. Что касается процессов разложения, то пластмасса, как исходное сырьё для пенополистирола, является инертным материалом и по времени распада уступает разве что стеклу. Период разрушения пенополистирола (пласта) определяется в каждом конкретном случае самим производителем и указывается в числе основных характеристик на упаковке. Поэтому важно выбирать материал от известных торговых марок, которые следят за своей репутацией на рынке.

Также залогом долговечности многослойной конструкции (при утеплении фасадов) является качество монтажа. В зависимости от того, правильно ли соблюдена технология, использованы ли все этапы, можно существенно продлить или сократить эксплуатационный период плит. Стоит отметить, что факторы, влияющие на срок службы пенополистирола, всё же имеются. Это ультрафиолетовые лучи и механическое воздействие. По этой причине важно обеспечить надёжную защиту листам при организации системы теплоизоляции фасада.

Способы продления срока службы

Учитывая актуальность вопроса, как продлить срок службы пенополистирола, следует отметить, что все меры для осуществления этой задачи являются доступными. Помимо того, что нужно выбирать качественный материал известной фирмы и строго следовать технологии монтажа, существует ещё несколько моментов – нельзя допускать контакта листов с ПВХ-плёнкой и битумом. В последнем случае разрушение пенополистирола наступает быстрее. При контакте с плёнкой ПВХ страдает она. При работе с пенополистиролом используется полимерцементный гидроизоляционный состав. Он защищает плиты материала от влаги, в частности, от климатических факторов.

Также важно не экономить на слое штукатурки и краски. Последняя обязательно должна внимательно выбираться – для наружных работ. В составе красок, что используются для оформления внешних стен, присутствует специальный полимер. За счёт этого она не просто быстро высыхает, а образует эластичное плотное покрытие. При этом следует в 2 слоя, так можно исключить и возможные погрешности, сделать цвет фасада более насыщенным, обеспечить надёжную защиту пенополистиролу от влаги.

Итак, вам предстоят работы по утеплению конструкций дома. Возможно, вы уже изучили вопрос и знаете, что из полимера полистирола делают эффективные теплосберегающие материалы. В частном и малоэтажном строительстве массово используют две вида теплоизоляторов: пенопласт, или вспененный полистирол, и экструдированный пенополистирол. Мы поможем сравнить эти утеплители и расскажем, чем руководствоваться при выборе конкретного варианта.

За что мы ценим пенопласт

Вспененный полимер. Гранулы полистирола «вспенивают» под давлением, чтобы они увеличились в объеме в 20-50 раз. Полученные гранулы сушат и стабилизируют, после чего спекают их при высокой температуре в специальных формах. Блоки пенопласта разрезают нагретыми нитями на плиты с заданными габаритами. Требования к материалу устанавливает государственный стандарт - ГОСТ 15588-2014.

Плотность пенопласта в 50 раз ниже, чем плотность воды, а показатель теплопроводности равен примерно 0,037 Вт/м*К. Это означает, что слой пенопласта толщиной всего 12 мм сохранит тепло так же, как слой дерева толщиной 45 мм или слой кирпича 80 мм. По показателю теплопроводности пенопласт обгоняет и минеральную вату, и натуральные утеплители - дерево и опилки, и ячеистые бетоны.

Преимущества пенопласта:

• Пенопласт - самый дешевый синтетический утеплитель
• Вес материала невысок - максимальная плотность 50 кг/м3, это позволит избежать лишней нагрузки на конструкцию
• Пенопласт легко режется, с ним легко работать на площадке
• Материал не боится воды
• Пенопласт отлично сохраняет тепло
• Материал устойчив к воздействию некоторых химических соединений - спиртов, алифатических углеводородов и простых эфиров

Недостатки пенопласта:

• При контакте с водой сам материал не гниет и не портится, однако гранулы распадаются и все теплоизоляционные свойства улетучиваются
• Стоит выбирать такой пенопласт, в составе которого есть антипирены. Антипирены - специальные добавки, которые снижают горючесть
• Материал паронепроницаем, и в тех помещениях, где требуется улучшенная вентиляция из-за влажности, его применять не стоит
• Пенопласт легко растворяется при контакте с ароматическими и хлорированными углеводородами, сложными эфирами, ацетоном
• Материал не слишком прочен, легко крошится и ломается

Срок службы этого утеплителя, как заявляют производители, составляет от 20 до 50 лет. Однако на самом деле все зависит от условий эксплуатации, и реальный срок, скорее до 15-20 лет.

За что мы любим экструдированный пенополистирол

Альтернатива пенопласту - утеплитель из . Материал - технологически улучшенная версия традиционного пенопласта. В процессе производства гранулы также вспениваются, но поступают в формы, где материал сушится и «вылеживается», под высоким давлением. К гранулам кроме вспенивающего вещества добавляют присадки-модификаторы, которые помогают улучшить свойства продукта. Технология экструзии позволяет создать замкнутые ячейки, которые так плотно примыкают друг к другу, что материал практически не поглощает воду.

Плюсы экструдированного пенополистирола:

• Теплопроводность колеблется в диапазоне от 0,031 до 0,043 Вт/м*K, а значит, материал крайне эффективно сберегает тепло
• практически не впитывает влагу . Коэффициент влагопоглощения в соответствии с ГОСТ 17177-94 - не более 0,4% от общего объема за 30 суток
• Устойчивость к механическим деформациям: материал прочен , а потому им можно утеплять перекрытия и полы чердаков
• Диапазон рабочих температур от -50 до +70 С
• Устойчивость к строительным и бытовым химикатам : мылу, соде, битуму, цементу, гипсу и асфальту
• Уровень шума извне можно снизить с помощью экструдированного пенополистирола примерно на 30-35 дБ

У материала есть и недостатки: во-первых, низкая паропроницаемость, поэтому влажность из помещения отвести будет сложно. Во-вторых, экструдированный пенополистирол чувствителен к ультрафиолету, а это значит, что его не стоит использовать там, где есть прямые солнечные лучи. Кроме того, утеплитель разрушается под действием растворителей для красок - плиты стоит оградить от контакта с этими веществами. Наконец, такой пенополистирол горюч.

Срок службы материала по данным производителей - 50 лет. Пока это уникальный срок, которым не может похвастаться ни один теплоизоляционный материал. Правда, на практике мы узнаем об этом еще через несколько десятилетий.

Что лучше выбрать: пенопласт или экструдированный пенополистирол

Получается, что по ряду параметров экструдированный пенополистирол превосходит обычный пенопласт. Теплопроводность пенопласта немного хуже, но в целом оба материала отлично справляются с задачей сохранения тепла в доме.

Экструдированный пенополистирол гораздо лучше защищен от влаги, и, даже намокнув, не распадется на мелкие частицы. А значит, будет независимо от дождей, снега и движения грунтовых вод выполнять свою работу. Кроме того, пенопласт гораздо легче повредить при падении или сломать. Под неравномерным давлением он раскрошится, чего не произойдет с экструдированной версией. Срок службы экструдированного пенополистирола выглядит гораздо привлекательнее.

Если вы планируете утеплить фундамент и цоколь, стоит остановиться на экструдированном пенополистироле. Он может использоваться в качестве несъемной опалубки, когда вы будете возводить основание дома. Диапазон температур позволяет материалу эффективно работать и зимой, и летом. Главное же здесь - защита от влаги, которая проникает через облицовку и нарушает теплоизоляцию из менее устойчивых материалов. К тому же во время подготовки к монтажу опалубки и бетонных работ хрупкий и ломкий пенопласт можно повредить.

Производители предлагают специальные материалы и даже комплексные
решения именно для фундамента. Например, вы можете купить плиты из экструдированного пенополистирола . Материал имеет повышенную прочность - 270 кПа.

Если вы планируете утеплить фасад, экструдированный пенополистирол также будет лучшим выбором. Причины те же - лучшая защищенность от воды и устойчивость к механическим повреждениям.

Универсальный вариант - утеплитель . Его выпускают в разных вариантах толщины, он не набухает, не гниет и не дает усадки.

Если вы утепляете перекрытия между этажами или пол на чердаке - и здесь экструдированный пенополистирол даст фору пенопласту по прочности.

Когда речь идет о теплоизоляции кровель, которые сильно нагреваются летом, стоит обратить внимание на другие типы утеплителей - например, минеральную вату. Утеплители из полистирола при нагревании выделяют токсины, а при экстремальном длительном нагревании и разрушаются.

Если вам нужно обустроить теплоизоляцию бани или сауны - помещения с повышенной влажностью, помните, что утеплители из пенополистирола не пропускают пар. На стенах и потолке появятся грибок и плесень, а воздух внутри вскоре станет затхлым. Именно поэтому не рекомендуем утеплять дом изнутри или использовать эти теплоизоляторы для межкомнатных перегородок. К тому же есть риск того, что в воздух будут выделяться остаточные токсичные пары.

Стоит упомянуть еще об одном важном отличии и - это цена. Обычный пенопласт в несколько раз дешевле своего продвинутого родственника. Это даже с учетом того, что слой пенопласта, сопоставимый по теплопроводности со слоем экструдированного полистирола, будет в 1,5 раза толще.

Тем не менее, вспомним о сроке службы этих материалов и напомним избитую истину: скупой платит дважды. Пенопласт изнашивается и разрушается гораздо быстрее, а дом не может обойтись без теплозащиты. Если вас не пугает перспектива вечной стройки и обновления, да еще и хочется сэкономить - пенопласт отлично подойдет. Во всех остальных случаях вы обязательно подберете подходящую вам альтернативу.

Строительный двор

Чем экструдированный пенополистирол лучше пенопласта

01.12.2015

Опытные специалисты по частному строительству недаром считают, что наиболее универсальным теплоизоляционным материалом является пенопласт. Он применяется в самых широких сферах строительства, от утепления фасадов частных домов и квартир в панельных многоэтажках до крупных заводских и спортивных объектов, дорог и ж/д путей.

Но среди населения существует ошибочное мнение, что пенопласт довольно непрочен и недолговечен, поэтому в качестве утеплителя его рискованно применять. Почему ошибочное? Дело в том, что для строительства применяются наиболее прогрессивные разновидности пенопласта - ПСБ-С-35 и ПСБ-С-50 обладают высокой плотностью и прочностью, устойчивостью к воздействию влаги, температуры, иных атмосферных факторов, а также коррозии, поэтому срок эксплуатации пенопласта может составлять не только десятки, но и сотни лет.

Типы пенопласта и их эксплуатационные характеристики

Для строительных и теплоизоляционных работ применяются, в основном, пенопластные утеплители, их плитные и не плитные разновидности. Наиболее распространенными типами теплоизоляторов для фасадов зданий являются:

полистироловые плиты – наиболее удобный в работе материал. Плиты бывают беспрессованными и прессованными;

полиэтилен – гибкий и эластичный материал, внешне выглядящий как воздушная пленка. Используется только в процессе упаковки, является наиболее хрупким и недолговечным;

пенополиуретан – лидер среди стройматериалов для теплоизоляции. Его наносят из специальных резервуаров, напыляя на стену: застывая, он образует плотную пленку, выдерживающую любые негативные воздействия окружающей среды.

От чего зависит срок службы?

Практикой показано, что срок годности пенопласта будет зависеть от того, какого рода нагрузки ему придется выдержать. Если производителем указан минимальный срок службы 80 лет, то эта цифра означает эксплуатацию пи идеальных условиях. Повысить срок службы пенопласта можно, используя дополнительные материалы для утепления – ДСП, фанерой, воздушной пленкой, пенополиуретаном.

При этом следует учитывать, что, вопреки расхожему мнению, пенопласт совершенно спокойно переносит влияние агрессивной среды гипса, штукатурки или бетона.

Сравнительные характеристики сроков службы утеплителей

Какие из теплоизоляционных материалов идеально подходят для отделки стен? Выяснить, какой из них окажется лучше, поможет сравнительный анализ.

ПСБ-С-25. Снижение показателей происходит примерно через 200 циклов, а показателей теплозащиты после 500 циклов. После прохождения максимального показателя штукатурка или любой другой защитный слой осыпается.

ПСБ-С-35. Защитный верхний слой в результате действия окружающей среды, может разрушиться через 700 циклов, при этом наблюдается расслоение. Срок службы до проведения капитального ремонта может составлять более 100 лет.

ПСБ-С-50. Является наиболее долговечным, поэтому не всегда можно назвать точные цифры.

Следует помнить, что даже самый недорогой пенопласт, который применяли для утепления фасада, способен показать отличные характеристики сохранности и долговечности, но при этом предпочтение следует отдавать известным производителям – их строительные материалы прослужат значительно дольше. Также отличным вариантом выбора будет .

На вопрос, сколько служит пенопласт, порой сложно ответить – существуют несколько разновидностей этого строительного материала, каждый из которых отличается стойкостью к воздействию влаги, перепад температур, ветра, коррозии. Выполнение внешней защитной обшивки способно увеличить срок эксплуатации в два раза и значительно отодвинуть срок капитального ремонта фасада.

В данной статье подвергается сомнению массовый рекламный материал о замечательных свойствах пенополистирола, его долговечности, пожарной и экологической безопасности. К сожалению, бездоказательная и широковещательная реклама свойств пенополистирола никак не подтверждается научными исследованиями, результатами анализа и испытаний. В предлагаемом материале обобщены исследования учёных одного из самых применяемых при теплоизоляции зданий теплоизоляционных материалов — пенополистирола.

Производители пенополистирола и те, кто способствует его широкому применению, хотят, чтобы потребитель не знал, что с пенополистиролом со временем происходят непоправимые вещи. Их не заботит состояние наружного утепления зданий после окончания гарантийного срока.

Рецензия на статью Баталина Б.С. и Евсеева Л.Д. «Эксплуатационные свойства пенополистирола вызывают опасения».

Рецензируемая статья Баталина Б.С. И Евсеева Л.Д. представляет интерес для широкого круга строителей и научных работников. Пенополистирол как теплоизоляционный материал получил в последние годы наибольшее распространение и широко применяется в практике строительства. Авторы статьи провели глубокие исследования свойств пенополистирола и обобщили большое количество работ, выполненных другими учёными в этой области. Они не оспаривают достоинств пенополистирола как высокоэффективного теплоизоляционного материала. В то же время авторы статьи дают жёсткую и справедливую оценку его отрицательным свойствам, к которым следует отнести недолговечность, пожароопасность и экологическую опасность. Рецензент, имея личный опыт в области долговечности строительных материалов, согласен с такой оценкой авторов. В разное время в НИИ строительной физики работали многие специалисты по долговечности строительных материалов и конструкций которые также отмечали, что долговечность этого материала и других теплоизоляционных материалов, как правило, не превышает 30 лет.

Бесспорным является следующий факт: при горении пенополистирол выделяет вредные для человека вещества, которые приводят к смертельному исходу.

Зав. лабораторией теплофизики и строительной климатологии НИИСФ д.т.н., проф. В.К. Савин

Работы по теплоизоляции зданий в стране с холодным климатом довольно затратны. В кризис все пытаются сэкономить, использовать более дешевые материалы, особенно если речь идет о возведении социального жилья. Печально известный пожар в пермском клубе «Хромая Лошадь» унес жизни 155 человек во многом благодаря именно пенополистиролу — аналогу утеплителя из минеральной ваты. Причиной гибели большинства людей стало отравление продуктами горения. Как выяснилось, звукоизолирующим материалом в клубе были пенополистироловые (пенопластовые) плиты. Изначально пенополистирол использовался как упаковочный материал, потом кто-то придумал применять его в качестве утеплителя для жилых помещений…

Борис Семенович БАТАЛИН, эксперт Центра независимых судебных экспертиз РЭФ «ТЕХЭКО», доктор технических наук, профессор кафедры строительных материалов и специальных технологий Пермского государственного технического университета, действительный член МАНЭБ и РАЕ и Лев Давидович ЕВСЕЕВ, доктор технических наук, член Экспертного совета по тепло-звукоизоляционным материалам при Администрации Президента РФ, председатель Комиссии по энергосбережению в строительстве Российского общества инженеров строительства (Самарское отделение), член Комитета РСПП по техническому регулированию, стандартизации и оценке соответствия, советник РААСН, Почетный строитель в своем исследовании подвергают сомнению широко рекламируемые свойства пенополистирольных утеплителей.

Расточительны по природе

Как известно, до 70% тепловой энергии, получаемой зданием, отдается в атмосферу. В 70-х годах прошлого века это было известно специалистам космической разведки, ведущим фотографирование земной поверхности специальным способом. Города Советского Союза «светились» в инфракрасных лучах зимой и летом, днем и ночью. Противоположная картина наблюдалась при фотографировании городов Западной Европы, США, Канады и других стран.

Вывод:

Мы расточительны не по карману: 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 Гигакалорий, а вГермании — от 40 до 60, то в России — около 600!

Когда в середине семидесятых годов прошлого века случился первый мировой энергетический кризис, во многих странах развернулись широкомасштабные работы по повышению уровня тепловой защиты зданий. На практике 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 «греть улицу»!

С такими потерями тепловой энергии нельзя было мириться в дальнейшем, особенно при переходе на рыночные отношения: для борьбы с теплопотерями в России вышел Федеральный закон «Об энергосбережении», а также разработки и введения Приложения № 3 к СНиПу II-3-79 «Строительная теплотехника».

Последний нормативный документ 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 (R0) с 0,9 до 3,19 м2°С/Вт в Самарской области. Аналогичное увеличение нормируемого сопротивления теплопередаче произошло во всех регионах страны. Условия второго этапа (с 2000 г.) предусматривали увеличение значения этих требований в 3,5 раза (!). Правда, во многих регионах страны в дальнейшем были выпущены территориальные строительные нормы, что позволило R0 увеличить лишь в 1,8-2,2 раза для средней полосы России. Такие же требования отражены в СТО 00044807-001-2006 Стандарт организации «Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий» (выпущен в соответствии с ФЗ «О техническом регулировании» и введен в действие с 1 марта 2006 года).

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 пенополистирол (нередко — кустарным способом). Данный материал стал применяться как для наружной теплоизоляции ограждающих конструкций зданий, так и изнутри, в том числе при использовании колодцевой и слоистой кладок.

Все разновидности пенополистиролов — 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 пенополистирольных плит получается более низкая плотность теплоизоляционного материала, в среднем 17 кг/м3. При прессовом методе и методе экструзии пенополистирольные плиты имеют плотность 35-70 кг/м3.

Негатив замалчивается

Широкое применение пенополистирола в повседневной строительной практике при теплоизоляции стен изнутри привело к быстрому накоплению влаги между ограждающей конструкцией и утеплителем, к появлению плесневых грибов, а в дальнейшем — к заболеванию проживающих в таких домах людей. Многочисленные жалобы в связи с образованием плесневых грибов инициировало 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 самого утеплителя».

Аналогичная ситуация наблюдается при наружной теплоизоляции зданий или 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 пенополистирола, а ознакомление широкого круга читателей с результатами исследований свойств этого популярного в настоящее время утеплителя, выполненных независимыми исследователями. Сегодня в СМИ производители пенополистирола ведут массированную рекламную кампанию в защиту своего продукта. Какими только прекрасными качествами не наделяется этот материал: высочайшие теплоизоляционные свойства, пожаробезопасность, долговечность (можно не беспокоиться 50-70 лет), экологическая безопасность и т.п.

К сожалению, в научной литературе невозможно найти подтверждение большинству из указанных свойств. Информация о свойствах пенополистирола уже много лет публикуется исследователями в научно-технических изданиях, обсуждается на круглых столах. Эту правдивую информацию изготовители пенополистирола не оспаривают, но дополняют их присказкой: «рядовой потребитель всей правды знать не должен».

Мы же считаем безнравственным, когда заказчик, покупая пенополистирол и используя его при строительстве зданий или для утепления жилых помещений, лишен полной информации о негативных свойствах широко применяемого в стране теплоизоляционного материала. Ведь это прямое нарушение Конституции Российской Федерации, в статье 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 основывается на «необходимости беспрепятственного осуществления гражданских прав» (ст. 1).

Чем же вреден пенополистирол?

Пенополистирол, также, как и его аналоги, подвержен деструкции в течение короткого времени под действием кислорода воздуха даже при обычной температуре, дает значительное превышение концентрации ядовитых веществ над ПДК, высокое содержание в дыме при пожаре ядовитых органических соединений, его характеризуют недолговечность (значительно ниже срока службы здания) и пожарная опасность.

Главный недостаток пенополистирола — его слабая изученность именно как строительного материала.

Принятие решения о возможности использования пенополистирола остается, как всегда, за покупателем или заказчиком. Но они должны знать, что его может ждать в будущем при применении пенополистирола. Необходимо отметить, что теплоизоляционные свойства у пенополистирола весьма неплохи в момент испытаний сразу после его изготовления. Но на этом все достоинства этого материала заканчиваются.

У пенополистирола существуют три неотъемлемых отрицательных свойства, исходящих из его природы, к которым надо относиться просто осторожно, с пониманием этих процессов. Во-первых, это пожарная опасность. Во-вторых, это недолговечность. И в-третьих — экологическая небезопасность. Эти свойства требуют дополнительных исследований.

Неправы некоторые производители пенополистирола, которые считают, что, придав гласности сведения о свойствах пенополистирола, ученые нанесут ущерб деловой репутации этих предприятий.

В рекламно-информационных публикациях, посвященных пенополистиролу, их авторы, описывая пожарно-технические свойства данных материалов, в определенной мере лукавят, утверждая, что пенополистиролы определенных видов не горят или самостоятельно затухают. Заметим: такое поведение этих материалов еще не свидетельствует об их пожарной безопасности. Дело в том, что, согласно стандартной методике, при квалифицировании строительных материалов на пожарную опасность экспериментаторы учитывают убыль их массы при нагревании на воздухе. Поэтому в соответствии с официальной классификацией стройматериалов по пожарной опасности все без исключения пенополистиролы относятся к классу горючих материалов.

На практике проблема пожарной опасности пенополистиролов обычно рассматривается с двух точек зрения: опасности собственно горения материала и опасности продуктов его термического разложения и окисления. Основным поражающим фактором пожаров, как известно, являются летучие продукты горения. Как показывает практика, в среднем только 18 % людей при пожаре гибнет от ожогов, остальные — от отравления в сочетании с действием стресса, тепла и других поражающих факторов. Статистика имеет данные о том, что даже при сравнительно небольшом пожаре в помещении, насыщенном полимерными материалами, происходит быстрая гибель находящихся там людей главным образом от отравления ядовитыми летучими продуктами.

Исследования Российского научно-исследовательского центра пожарной безопасности ВНИИПО МВД РФ, представленные на сайте www.aab.ru/sertif, однозначно говорят о высокой пожарной опасности пенопластов. Например, в приведенном отчете об испытаниях на пожарную опасность пенополистирола указано, что значение показателя токсичности образцов близко к граничному значению класса высокоопасных материалов.

Эти известные в специальной литературе факты периодически материализуются во все новых конкретных примерах, находящих отражение в средствах массовой информации. Например, в газете «Местное время» (Лерина Н. Качество безопасности. Пермь, № 4, 2001 г., с. 7) приводится пример пожара в жилом доме. Автор пишет: «Во время пожара погибла женщина. Парадокс ситуации в том, что возгорание произошло в квартире, расположенной двумя этажами ниже. Причиной смерти стал токсичный дым пенополистирола».

В репортаже, показанном по Екатеринбургскому телевидению (Е. Савицкая, М. Попцов. Телекомпания АСВ. Пожар в строящемся доме), было сказано, что «загорелось теплопокрытие из пенополистирола… Во время пожара обнаружили трупы двух мужчин. Они лежали на два этажа выше источника огня с признаками удушения от дыма». Авторы утверждают, что «пожарных заинтересовал полистирольный утеплитель, который сгорел в большом количестве и вызвал этот черный удушающий дым».

Очевидно, одной из главных опасностей, возникающих при использовании пенополистирола при утеплении жилых зданий, является то, что это горючий материал, который имеет высокую токсичность и дымообразующую способность. К тому же продукты горения пенополистирола серьезно отравляют окружающую среду даже на большом расстоянии от места пожара.

Важное значение имеет также толщина слоя теплоизоляции из пенополистирола. В некоторых европейских странах толщина теплоизоляционного слоя из пенополистирола 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 пенополистирола достигает 10-30 см.

С точки зрения науки

Чтобы понять достоинства материала, необходимо рассмотреть свойства пенополистирола с точки зрения физической химии. Вот как характеризует эти свойства А.А. Кетов, профессор-химик Пермского технического университета, член экспертного совета областного Комитета по охране природы.

«Прежде всего, по определению, пенопласты представляют собой дисперсные полимерные системы. Поэтому неизбежно пенопласты не только являются органическими соединениями, но и имеют весьма высокую поверхность контакта с кислородом воздуха. Из курса химии известно, что возможность реакции определяется энергией Гиббса… Иными словами, если органическое соединение находится на воздухе, то оно будет неизбежно окисляться кислородом. Причем, так как пенопласты неизбежно имеют максимально возможную поверхность, то и окисляться они будут с максимальной 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 находиться еще в допустимых пределах. Естественно, что с ростом температуры скорость окисления будет только возрастать. Поэтому все пенопласты являются пожароопасными материалами. И, наконец, если пенопласты неизбежно окисляются даже при комнатных температурах, то продукты такого окисления негативно воздействуют на окружающую среду. Обсуждать эту «вредную» закономерность, очевидно, нецелесообразно, так как закон природы не зависит от нашего мнения. Если мы не можем ему противостоять, значит, существует один путь: обойти этот закон, то есть найти средства защиты от ядовитых выделений.

И сделать это обязательно придется, поскольку миллионы людей уже живут в квартирах, утепленных пенополистиролом. Пенополистирол в условиях естественной эксплуатации на воздухе (при колебаниях температуры от минус 30 до плюс 30°С, отсутствии света и прямого попадания осадков) подвергается химическому взаимодействию с кислородом воз

духа. При этом в окружающую среду выделяются бензол, толуол, этилбензол, а также ацетофенон, формальдегид и метиловый спирт. Кроме того, в окружающую среду, особенно в начальный период эксплуатации, выделяется стирол, как следствие неполной полимеризации, и продукты деполимеризации. Превышение концентрации над ПДК по данным ГУ «Республиканский научно-практический центр гигиены» (Республика Беларусь) только для стирола разных производителей при температуре 80°С составляет от 22 до 525 раз (!), при 20°С — от 3,5 до 66,5 раз (!).

Парадокс в том, что с точки зрения теплофизики полимерные утеплители действительно — самые эффективные теплоизоляторы. Это бессмысленно отрицать. Но когда речь идет о жилье, о таком продукте строительного производства, с которым человеку предстоит общаться ежесуточно много часов в течение десятилетий — здесь одних, даже самых фантастических теплофизических свойств, слишком мало. Здесь главное — безопасность, долговечность, ремонтопригодность.

Строительный рынок, преодолевая инерцию, уже начинает реагировать на разгромные публикации о негативных особенностях пенополистирольных утеплителей, подыскивать адекватную замену опасному материалу. Что происходит в Самарской области? Основным поставщиком пенополистирола является одно из самарских предприятий, которое в основном выпускает пенополистирол марки 25, то есть плотностью от 15,1 до 25,0 кг/м3. Несмотря на рекомендации нормативного документа СП 12-101-98, редакции СНиП по строительной теплотехнике 1982 г. о применении пенополистирола плотности не менее 40 кг/м3, проектные организации в угоду заказчику пишут «марка 25». Некомпетентный человек мыслит прямо: «марка 25» это значит плотность 25 кг/м3. Однако в технических условиях «марка 25» соответствует плотности от 15,1 до 25,0 кг/м3. Естественно, предприятие-изготовитель при заявке «марка 25» будет предоставлять пенополистирол самой низкой плотности — 15,1 кг/м3, так как в этом случае это предприятие будет иметь максимальную прибыль. Таким образом на стройку законно попадает пенополистирол низкой плотности, то есть плотности упаковочного пенополистирола. К чему это приводит, уже заметно на фасадах утепленных пенополистиролом зданий — проступает плесень, появляется грибок и мокрые пятна.

А разве не имеет права каждый потребитель знать об изменении эксплуатационных свойств пенополистирола со временем, о деструкции этого материала? Ведь сегодня он платит значительные суммы, чтобы купить квартиру, коттедж и надеется, что эта недвижимость прослужит ему всю жизнь и будет передана по наследству детям и внукам. Потребитель должен знать, что, согласно классической Энциклопедии полимеров, со временем происходит «деструкция полимеров — разрушение макромолекул под действием тепла, кислорода, света, проникающей радиации, механических напряжений, биологических и других факторов. В результате деструкции уменьшается молекулярная масса полимера, изменяется его строение, физические и механические свойства, полимер становится непригодным для практического использования».

Таким образом, на воздухе при обычных температурах происходит обязательное изменение химического строения полимеров под воздействием кислорода воздуха, называемого окислительной деструкцией.

Целью решения правительства об утеплении ограждающих конструкций зданий является экономия тепловой энергии. Однако после более чем десяти лет экономии (с 1996 г.), многие строители пришли к выводу, что, фактически за счет некомпетентного применения утеплителей, экономии-то как раз и не происходит. Мало того, при применении некоторых

систем, в основном с применением пенополистирола, между стеной и утеплителем устраивается воздушная прослойка, и стена в процессе эксплуатации становится не теплоизолирующей, а наоборот — теплопроводящей. Дело в том, что при некоторых способах утепления стена является физически неоднородным телом. «Теплоизоляционный пирог» зачастую состоит из 7-8 различных по своей природе материалов. Внутри него появляется поверхность раздела между материалами с разной паропроницаемостью. На этой поверхности начинает накапливаться влага (вода!). Вода пропитывает более плотный материал, и его теплопроводность сильно возрастает. Конденсат образуется в воздушных пустотах между стеной и теплоизоляционным материалом. При таком низком термическом сопротивлении теплозащита фактически отсутствует. И вся полученная ранее экономия тепла «съедается» теперь повышенным расходом его для поддержания в помещении комфортной нормативной температуры.

Теряем деньги!

Результаты обследования зданий с наружными стенами, утепленными пенополистиролом, показывают, что этот теплоизоляционный материал имеет ряд физических и химических особенностей, которые не учитываются проектировщиками, строителями и службами, ответственными за эксплуатацию зданий и сооружений. В результате этого наша страна терпит крупные материальные издержки. Одним из типичных примеров, как отмечает директор научного центра РОИС, д.т.н. А.И. Ананьев, может служить подземный торговый комплекс, возведенный в Москве на Манежной площади, где ошибки были допущены не только при разработке проекта покрытия комплекса, но и при выполнении строительных работ. В результате всего через 2 года эксплуатации покрытие пришлось капитально ремонтировать практически с полной заменой пенополистирольных теплоизоляционных плит. Основной причиной допускаемых просчетов является отсутствие необходимой информации в научно-технической литературе о поведении пенополистирола в конструкциях и изменении его теплозащитных свойств во времени. Это подтверждается и широким диапазоном сроков службы, необоснованно установленных производителями в пределах от 15 до 60 лет на пенополистирол.

При этом официально утвержденной методики определения долговечности пенополистирольных плит и ограждающих конструкций с его применением не существует. Основным препятствием в ее разработке является неординарное поведение пенополистирола 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 и воздействия ряда случайных эксплуатационных факторов, ускоряющих естественный процесс деструкции пенополистирола. Даже поведение пенополистирола при пожаре значительно его отличает 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 от времени эксплуатации было более значительным при плотности пенополистирола ниже 40 кг/м3. Зафиксированы случаи, когда значения коэффициентов теплопроводности пенополистирола за 7-10 лет эксплуатации конструкций возросли в 2-3 раза. Это, как правило, связано с нарушением технологического регламента при производстве строительных работ или применением несовместимых с пенополистиролом материалов, а также применением для ремонта стен красок, содержащих летучие углеводородные соединения.

Журнал "Строительный эксперт", №09-10 (306), 2010

Характеристики пенопласта позволяют определить степень его эффективности, как утеплителя, при определенных условиях. Этот материал имеет свои плюсы и минусы, поэтому его используют выборочно. Но такие свойства пенопласта, как теплопроводность, длительный срок службы и сравнительно хорошая паропроницаемость делают его довольно популярным, несмотря на появление более новых аналогов.

Структура и сферы применения

Свои характеристики пенопласт приобретает благодаря особому строению. Это гранулированный материал, в основе которого полистирол. Он содержит до 98% воздуха, тогда как объем плотной структуры не превышает 2%. Применение сухого пара с целью обработки гранул обеспечивает основные свойства: низкую плотность пенопласта и малый вес.

Листы формуются после тщательной просушки основного материала. Такая технология производства придает и другие качества пенопласту: невысокий коэффициент теплопроводности, что делает его популярным утеплителем; низкая степень прочности листа. Последний из факторов может повлиять на срок службы изделия. Применяют утеплитель данного вида в разных областях: строительная отрасль; пищевая промышленность (упаковка), радиоэлектроника, судостроение.

Обзор технических характеристик

Существуют разные марки пенопласта, каждая из которых имеет собственный набор свойств и параметров. На основании этой информации следует делать выбор.

Показатель коэффициента теплопроводности

Замкнутые ячейки представляют структуру пенопласта, благодаря чему утеплитель данного вида приобретает способность задерживать тепло в помещении. Коэффициент теплопроводности составляет: от 0,033 до 0,037 Вт/(м*К).

За счет низкой теплопроводности утеплителя обеспечивается высокая степень энергосбережения.

Эффективным считается утеплитель, значение данного параметра которого составляет не более 0,05 Вт/(м*К). Существуют и более действенные материалы, однако, средние характеристики пенопласта позволяют успешно применять его до сих пор.

Звукоизоляционные качества, защита от ветра

Наилучшим для защиты от посторонних шумов является материал, который имеет следующие технические характеристики: низкую теплопроводность и одновременно с тем способность пропускать воздух. Под эти критерии подходит пористый пенопласт. Это означает, что утеплитель данного вида отлично справляется с задачей по защите объекта от шума.

Причем, чем значительнее толщина листа, тем лучше звукоизоляционные качества материала. Если нужно обеспечить защиту объекта от ветра, то пенопласт успешно решит и эту проблему, так как состоит из множества закрытых ячеек.

Влагопоглощение

Способность утеплителя данного вида поглощать воду довольно низкая, что позволяет считать его негигроскопичным. Показатель влагопоглощения при постоянном контакте с водой на протяжении суток соответствует 1%.

Материал равнодушен к воздействию влаги и практически ее не впитывает.

Это несколько больше, чем у пеноплекса (0,4%), но и меньше, чем у большинства некоторых других аналогов, например, минваты. Благодаря низкой гигроскопичности срок службы пенопласта значительно продлевается, так как снижается риск образования плесени или грибка.

Температурный режим

Рассматриваемый утеплитель не меняет своих свойств при существенном повышении температуры (до 90 градусов). Низкие значения также не оказывают пагубного влияния на материал данного вида, поэтому его задействуют, в частности, при теплоизоляции наружных стен. Но во время укладки с применением клеящего состава рекомендуется соблюдать температурный режим: не ниже +5 и не более +30 градусов.

Влияние внешних факторов

К таковым относят: перепады температур, ветровая нагрузка, дожди, снега и любой механический источник давления. Прочность листа пенопласта невысока под воздействием последнего из рассмотренных факторов.

Благодаря своим теплоизоляционным характеристикам пенопласт получил широкое распространение при утеплении стен, кровли, потолка, балконов.

Это обусловлено малым весом и крупноячеистой структурой. Причем толщина материала практически не меняет ситуацию. Если сравнить его с пеноплексом, данный вариант отличается высокими прочностными характеристиками.

Степень устойчивости к химическим веществам и микроорганизмам

При контакте с рядом веществ свойства пенопласта не меняются, к таковым относятся: соляные растворы, щелочь, кислота, гипс, известь, битум, цементный раствор, некоторые виды лакокрасочных материалов (на основе силиконов и водорастворимые составы). Нужно избегать контакта утеплителя на основе полистирола с такими веществами: растворители, ацетон, скипидар, бензин, керосин, мазут.

Учитывая низкую гигроскопичность и закрытую структуру материала, пенопласт не обеспечивает подходящие условия для размножения вредоносных микроорганизмов.

Пожаробезопасность

Утеплитель относится к быстровоспламеняющимся материалам (категория горючести Г3 и Г4), однако, время его горения при условии устранения источника возгорания не превышает 3 сек.

Если выбрали утеплитель пенопласт, знайте, он плохо противостоит горенью

Свойства

Габариты листа, в частности, его толщина, а также плотность являются одними из главных показателей, на основании которых делается выбор материала.

Основные характеристики и свойства утеплителя

Плотность

Данный параметр представляет собой соотношение веса к объему, соответственно, единицы измерения – кг/куб. м. Чем более высокой является плотность пенопласта, тем он будет тяжелее. А вес изделия – один из факторов, формирующих стоимость изделия. Соответственно, чем больше плотность и вес, тем дороже будет стоить утеплитель.

Пенопласт имеет 4 марки плотности: М15, М25, М35, М50. Выше марка - больше плотность, больше плотность - выше теплоизоляция.

Если рассматривать влияние данного параметра на показатель теплопроводности, то прямой связи не наблюдается. Основа пенопласта – воздухонаполненные закрытые ячейки. Повышение плотности может лишь незначительно изменить показатель теплопроводности (на десятые доли) из-за уплотнения гранул. В целом же общая структура материала остается неизменной, а значит, не меняется и его способность удерживать тепло.

Существуют разные марки утеплителя на основе полистирола: с обозначением 15, 25, 35 и 50. Значения соответствуют толщине листа. Дополнительно могут указываться некоторые буквы: А, Н, Ф, Р, Б, С, что определяет способ изготовления или специфические свойства.

Габариты

Стандартные размеры пенопласта:

• 1,0х1,0 м;
• 1,0х0,5 м;
• 2,0х1,0 м.

Толщина утеплителя варьируется в пределах от 10 до 100 мм с определенным шагом: 10 мм; 20 мм; 30 мм; 40 мм; 50 мм и 100 мм. Чем больше значение данного параметра, тем дороже он обойдется. На прочностные характеристики толщина не влияет, если только не рассматривается материал с высокой плотностью.

Плюсы и минусы

Недостатков у листов полистирола немного: низкая прочность на изгиб; разрушение при контакте с некоторыми видами красок и агрессивных составов; недостаточно высокий показатель паропроницаемости, хоть и выше, чем у пеноплекса.

Главные плюсы:

• Низкая цена;
• Длительный срок службы;
• Небольшой вес;
• Незначительный уровень гигроскопичности;
• Устойчивость к высокой и низкой температуре;
• Несложный монтаж и простота обработки;
• Устойчивость к образованию грибка;
• Низкий коэффициент теплопроводности.

Плюсы и минусы пенопласта, сравнение с другими утеплителями

Все эти положительные качества обеспечивают технические характеристики утеплителя, а также его свойства. Срок службы рассматриваемого материала хоть и длительный, однако, ниже, чем у аналога – пеноплекса.

По некоторым характеристикам этот утеплитель превосходит другие аналоги, например, минвату. Но есть и существенные недостатки, в частности, неустойчивость к ряду составов, низкая прочность.