Теплопроводность пенополистирола — какая она и от чего зависит

Срок эксплуатации

Большая часть производителей указывают срок эксплуатации 20-30 лет. Это гарантийное время, в течение которого полезные свойства материала находятся в допустимых рамках. Последние исследования европейских учёных показали удивительные и обнадеживающие результаты. При сносе домов, построенных 40-50 лет назад с использованием пенополиуретана, учённые обнаружили, что его свойства практически не изменились. Структура и фактура остались теми же, что и изначально. Дальнейшие лабораторные исследования только подтвердили долговечность этого материала.

Экологичность

Важный параметр, на который всё больше и больше обращают внимание современные строители. В процессе производства пенополиуретан переходит из жидкого в твёрдое состояние за 30 секунд

После этого вредные испарения с его поверхности прекращаются. Если его нагреть до 450 Сº, то начнут выделяться углекислый и угарный газы. Впрочем, то же самое можно наблюдать и во время нагревания дерева.
Пенополиуретан не выделяет вредных для организма человека соединений

От чего зависит теплопроводность

Способность пенополистирольных плит сохранять тепло зависит в основном от двух факторов: плотности и толщины. Первый показатель определяется по количеству и размеру воздушных камер, составляющих структуру материала. Чем плотнее плита, тем больший коэффициент теплопроводности у нее будет.

Зависимость от плотности

В таблице ниже можно посмотреть каким именно образом теплопроводность пенополистирола зависит от его плотности.

Плотность (кг/м3)	Теплопроводность (Вт/мК)
10	0.044
15	0.038
20	0.035
25	0.034
30	0.033
35	0.032

Представленная выше справочная информация, однако, скорее всего, может пригодиться только владельцам домов, использовавшим пенополистирол для утепления стен, пола или потолка довольно-таки давно. Дело в том, что при изготовлении современных марок этого материала производители используют специальные графитовые добавки, в результате чего зависимость теплопроводности от плотности плит сводится практически на нет. В этом можно убедиться, взглянув на показатели в таблице:

Марка	Теплопроводность (Вт/мК)
EPS 50	0.031-0.032
EPS 70	0.033-0.032
EPS 80	0.031
EPS 100	0.03-0.033
EPS 120	0.031
EPS 150	0.03-0.031
EPS 200	0.031

Зависимость от толщины

Разумеется, чем толще материал, тем лучше он сохраняет тепло. У современного пенополистирола толщина может колебаться в пределах 10-200 мм. По этому показателю его принято классифицировать на три больших группы:

1. Плиты до 30 мм. Этот тонкий материал обычно используется при утеплении перегородок и внутренних стен зданий. Коэффициент его теплопроводности не превышает 0.035 Вт/мК.
2. Материал толщиной до 100 мм. Пенополистирол этой группы может применяться для обшивки как внешних, так и для внутренних стен. Тепло такие плиты сохраняют очень хорошо и с успехом используются даже в регионах страны с суровым климатом. К примеру, материал толщиной 50 мм имеет теплопроводность в 0.031-0.032 Вт/Мк.
3. Пенополистирол толщиной более 100 мм. Такие габаритные плиты чаще всего используются для изготовления опалубок при заливке фундаментов на Крайнем Севере. Теплопроводность их не превышает 0.031 Вт/мК.

Расчет необходимой толщины материала

Точно вычислить толщину необходимого для утепления дома пенополистирола довольно-таки сложно. Дело в том, что при выполнении этой операции следует учитывать массу самых разных факторов. К примеру, таких, как теплопроводность материала, выбранного для сооружения утепляемых конструкций и его разновидность, климат местности, тип облицовки и пр. Однако примерно рассчитать необходимую толщину плит все-таки можно. Для этого понадобятся следующие справочные данные:

• показатель требуемого теплосопротивления ограждающих конструкций для данного конкретного региона;
• коэффициент теплопроводности выбранной марки утеплителя.

Собственно сам расчет производится по формуле R=p/k, где p — толщина пенопласта, R — показатель теплосопротивления, k — коэффициент теплопроводности. К примеру, для Урала показатель R равен 3,3 м2•°C/Вт. Допустим, для утепления стен выбран материал марки EPS 70 с коэффициентом теплопроводности 0.033 Вт/мК. В этом случае расчет будет выглядеть следующим образом:

То есть толщина утеплителя для наружных ограждающих конструкций на Урале должна составлять минимум 100 мм. Обычно владельцы домов холодных регионов обшивают стены, потолки и полы двумя слоями пенополистирола на 50 мм. При этом плиты верхнего слоя располагают таким образом, чтобы они перекрывали швы нижнего. Таким образом можно получить максимально эффективное утепление.

Прочность

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

Стабильность размеров

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

Долговечность

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

Утепление фасада

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

Простота использования

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

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

Технология теплоизоляции стен снаружи пенополистиролом

Установить пенопласт на фасад можно несколькими способами:

1. На клей.
2. Механическое крепление при помощи дюбелей.
3. Комбинирующий способ. Используют и клей и крепежи. Он более надежный.

Каждый может выбрать для себя подходящий вариант, но профессионалы рекомендуют воспользоваться именно последним способом. Чтобы вся конструкция держалась надежно придерживаться такого плана.

Подготовительные работы

Все начинается с подготовки основания. Этот этап настолько же важен, как и фиксация утеплителя или его отделка. Здесь делают следующее:

1. Если строение ранее было покрыто отделкой, ее снимают.
2. Удаляют крепежи и навесные конструкции.
3. Стену очищают от загрязнений, жирных пятен, наплывов раствора, пыли.
4. Выполняют грунтовку поверхности. Для пористых материалов, таки как пено или газоблок выбирают грунт глубокого проникновения и наносят его в 2 слоя. Желательно также, чтобы состав был антибактериальным. Тогда основная конструкция будет защищена от вредоносных микроорганизмов. Грунт позволяет повысить адгезию материала, из которого сделаны несущие стены, а значит надежно зафиксировать утеплитель на основании.
5. Далее, устанавливают стартовый профиль на границе цоколя и начала стены. Он выполнит функцию опоры для пенопласта. Профиль фиксируют сразу по периметру всего здания. Обязательно проверяя горизонталь при помощи строительного уровня.
6. Теперь приступают к подготовке клеевого раствора. Клей должен подходить только для пенополистирола, другие марки не подойдут. Инструкция по приготовлению находится на упаковке. Обязательно следует придерживаться пропорций иначе материал не будет держаться на стене.

Приклеивание плит

Готовый раствор должен выстоятся некоторое время, чтобы все компоненты прореагировали между собой. Далее, приступают к приклеиванию плит утеплителя:

• Тонким слоем раствор наносят по периметру пенопластовой плиты. В этих местах смесь нужно втереть в материал – это повышает сцепляемость.
• В центре делают 2–3 небольшие кляксы.
• Плиты устанавливают в стартовый профиль от нижнего левого угла дома.
• Пенопласт плотно прижимают к стене, чтобы раствор равномерно распределился под листом. Если видны излишки клеевого раствора, его убирают шпателем. Ровность установки проверяют строительным уровнем.
• На следующую плиту также наносят клей и плотно прижимают и к стене, и к предыдущему листу.
• Во втором ряду вертикальные стыки совпадать не должны. Для этого пенопласт сдвигают на 15–20 см в одну из сторон.
• После того как все стены полностью закрыты утеплителем и клеевой раствор схватился, приступают к механическому фиксированию. Проделывают отверстия при помощи перфоратора и устанавливают тарельчатые дюбеля.

Монтаж армирующего слоя

Когда клей полностью высохнет, приступают к армированию поверхности пенопласта. Для этого используют:

1. Клеевой раствор, можно и тот, что использовался для фиксации плит на стене.
2. Стекловолоконная сетка.

Здесь также есть особая методика приклеивания сетки:

• Первым делом при помощи шпателя наносят тонкий слой клея.
• Куски сетки шириной 15–20 см приклеивают на углы. Элемент сетки укладывают таким образом, чтобы на двух стенах были одинаковые отрезки. Чистым шпателем волокно вдавливают в клеевой раствор.
• Если сделать не получается клей добавляют поверх и разглаживают.
• Далее приступают к армированию стены.
• На угловой элемент укладывают сетку нахлест 10 см. Также шпателем вдавливают в раствор.
• Когда этот слой высохнет, наносят финишный, чтобы полностью скрыть сетку под клеем.

Нанесение декоративного слоя

После нанесения последнего слоя клея дожидаются его полного высыхания. Дальше принято покрывать пенопластовый утеплитель штукатуркой. Это, может быть декоративный вариант с оригинальным рисунком или обычный ровны слой, окрашенный в подходящий цвет.

После проведения всех работ дом будет и теплым, и обновленным одновременно. А это решение сразу двух проблем. Конечно, выбирать пенопласт для утепления дома или нет это дело каждого. Перечисленных выше нюансов выбора и технических характеристик вполне достаточно для того, чтобы сделать правильный выбор.

Как рассчитать толщину стен

Для того чтобы зимой в доме было тепло, а летом прохладно, необходимо чтобы ограждающие конструкции (стены, пол, потолок/кровля) должны иметь определенное тепловое сопротивление. Для каждого региона эта величина своя. Зависит она от средних температур и влажности в конкретной области.

Термическое сопротивление ограждающихконструкций для регионов России

Для того чтобы счета за отопление не были слишком большими, подбирать строительные материалы и их толщину надо так, чтобы их суммарное тепловое сопротивление было не меньше указанного в таблице.

Сначала считается термическое сопротивление конструкционного материала (из которого будет строится стена, перекрытие и т.д.), затем «по остаточному» принципу подбирается толщина выбранного утеплителя. Можно еще принять в расчет теплоизоляционных характеристики отделочных материалов, но обычно они идут «плюсом» к основным. Так закладывается определенный запас «на всякий случай». Этот запас позволяет экономить на отоплении, что впоследствии положительно сказывается на бюджете.

Пример расчета толщины утеплителя

Разберем на примере. Собираемся строить стену из кирпича — в полтора кирпича, утеплять будем минеральной ватой. По таблице тепловое сопротивление стен для региона должно быть не меньше 3,5. Расчет для этой ситуации приведен ниже.

1. Для начала просчитаем тепловое сопротивление стены из кирпича. Полтора кирпича это 38 см или 0,38 метра, коэффициент теплопроводности кладки из кирпича 0,56. Считаем по приведенной выше формуле: 0,38/0,56 = 0,68. Такое тепловое сопротивление имеет стена в 1,5  кирпича.

2. Эту величину отнимаем от общего теплового сопротивления для региона: 3,5-0,68 = 2,82. Эту величину необходимо «добрать» теплоизоляцией и отделочными материалами.

3. Считаем толщину минеральной ваты. Ее коэффициент теплопроводности 0,045. Толщина слоя будет: 2,82*0,045 = 0,1269 м или 12,7 см. То есть, чтобы обеспечить требуемый уровень утепления, толщина слоя минеральной ваты должна быть не меньше 13 см.

Если бюджет ограничен, минеральной ваты можно взять 10 см, а недостающее покроется отделочными материалами. Они ведь будут изнутри и снаружи. Но, если хотите, чтобы счета за отопление были минимальными, лучше отделку пускать «плюсом» к расчетной величине. Это ваш запас на время самых низких температур, так как нормы теплового сопротивления для ограждающих конструкций считаются по средней температуре за несколько лет, а зимы бывают аномально холодными

Потому теплопроводность строительных материалов, используемых для отделки просто не принимают во внимание

Особенности напольной укладки пенополистирола

Для обустройства полов в жилых помещениях рекомендуется использовать пенополистирол, маркированный символами ПСБ-С-35. При работе в гараже или на складских площадях больше подходят плиты ПСБ-С-50. Работы по утеплению пола производятся в соответствии с типом конструкции пола

Этапы монтажа утеплителя на пол с лагами

1. Ввиду того, что нагрузка возлагается на лаги, для утепления можно использовать ППС-С-15. Их укладывают поочерёдно на очищенное основание между лагами. Стыки должны быть плотными, чтобы исключить образование мостиков холода.
2. Соединения обрабатывают монтажной пеной и силиконовым герметиком. Большие щели заполняются стекловолоконным утеплителем.
3. Поверх лаг настилают доски или древесно-стружечные плиты.
4. Завершается монтаж укладкой напольного покрытия.

Толщина плит выбирается с учётом типа поверхности: для межэтажных перекрытий хватит 5 см, для полов первых этажей и частных домовладений – 10 см.

Пенополистирол для тёплого пола

Этапы монтажа пенополистирола на бетонное основание

1. Выровнять бетонную поверхность стяжкой, предварительно удалив с неё мусор и отслаивающиеся фрагменты.
2. После застывания цементного раствора настелить гидроизоляционную плёнку.
3. Уложить с плотным прилеганием сторон плиты пенополистирола. Для утепления пола с бетонным основанием идеально подходит марка ПСБ-С-35/ПСБ-С-50.
4. Настелить армирующую сетку. Зафиксировать её слоем цементного раствора (толщина 2 см).
5. Сделать чистовую стяжку с толщиной слоя раствора 5-8 см.

Гидроизоляционную плёнку настилают с 10 см заходом на предыдущую полосу. Стыки обязательно проклеить фольгированным скотчем. Отделка пола завершается укладкой напольного покрытия и установкой плинтусов.

Что необходимо знать о теплопроводности пенополистирола

Теплопроводность пенополистирола довольно низкая, ведь воздух, который находится в основе материала, тоже обладает такими характеристиками. Поэтому описываемый параметр изоляции варьируется в пределах от 0,037 до 0,043 Вт/мК, что касается воздуха, то эта характеристика равна 0,027Вт/мК.

Пенополистирол изготавливается по ГОСТ 15588-86 и отличается превосходным энергосбережением, повышенными сроками эксплуатации, способен сокращать затраты на отопление и защищать от промерзания. Такие свойства сохраняются даже при воздействии низких температур и высокой влажности, поэтому использовать пенополистирол можно в условиях складских помещений, а также в конструкциях холодильного оборудования.

Теплопроводность пенополистирола низкая, поэтому использовать данный материал можно не только для внутренней, но и для внешней отделки. Однако данная характеристика будет изменяться в зависимости от плотности. Чем она выше, тем больше содержание стирола, тем хуже пенополистирол будет удерживать тепло. Например, если речь идет об экструдированном пенополистироле, то его теплопроводность составит 0,028Вт/мК, ведь гранулы стирола в этом случае находятся в структуре цельного листа, а щели между ними отсутствуют.

Достоинства и недостатки материала

Полистирольный утеплитель обладает следующими преимуществами:

• не создает дополнительную нагрузку на фундамент постройки и несущие конструкции;
• долговечность – срок службы материала составляет не менее 40 лет, при этом, он не утрачивает своих характеристик;
• удобство при транспортировке и установке;
• хорошая адгезия и взаимодействие с клеевыми составами;
• устойчивость к температурным перепадам и воздействию большинства агрессивных сред.

Также большинство современных видов пенополистерольных утеплителей обрабатываются специальными составами, защищающими материал от грызунов и вредителей.

В то же время, есть у пенополистирола и недостатки.

Низкая паропроницаемость. Во избежание скапливания пара внутри помещения при использовании пенопласта в качестве утеплителя, необходимо оборудовать хорошую приточно-вытяжную вентиляцию.

Нестойкость к воздействию УФ-излучения. По этой причине пенопласт необходимо скрывать от воздействия солнечных лучей.

Утрата эксплуатационных качеств при взаимодействии с растворителями, что не позволяет наносить на ППС лакокрасочные материалы.

Низкая устойчивость к внешним механическим воздействиям

Пенопласт достаточно хрупкий материал, поэтому при работе с ним необходимо соблюдать осторожность, чтобы он не сломался и не дал трещин.

Токсичен не сам материал, а испарения стилола, которые со временем уменьшаются и не превышают предельно допустимых и безопасных для человека. Поэтому специалисты советуют использовать ППС, который достаточно долго «вылежался» на складе. Горючесть пенополистирола зависит от технологии производства. Например, полимерные гранулы, заполненные углекислым газом, имеют способность самозатухать.

Основные характеристики утеплителей

Предоставим для начала характеристики наиболее популярных теплоизоляционных материалов, на которые в первую очередь стоит обратить свое внимание при выборе. Сравнение утеплителей по теплопроводности следует производить только на основе назначения материалов и условий в помещении (влажность, наличие открытого огня и т.д.)

Мы расположили далее в порядке значимости основные характеристики утеплителей.

Сравнение строительных материалов

Теплопроводность. Чем ниже данный показатель, тем меньше требуется слой теплоизоляции, а значит, сократятся и расходы на утепление.

Влагопроницаемость. Меньшая проницаемость материала парами влаги снижает при эксплуатации негативное воздействие на утеплитель.

Пожаробезопасность. Теплоизоляция не должна гореть и выделять ядовитые газы, особенно при утеплении котельной или печной трубы.

Долговечность. Чем больше срок эксплуатации, тем дешевле он вам обойдется при эксплуатации, так как не потребует частой замены.

Экологичность. Материал должен быть безопасным для человека и окружающей природы.

Область применения ЭППС

Сравнение необходимого количества утеплителя.

Среди еще одного достоинства материала можно выделить широкую область его применения. Незначительная теплопроводность позволяет использовать его в дорожном строительстве в роли утеплительных оснований. Современные холодильные установки не обходятся без использования этого материала. Кроме того, он активно применяется в процессе реконструкции пучинистых отрезков автомагистралей.

Низкая теплопроводность утеплителя позволяет использовать его в сельском хозяйстве в роли теплоизолятора на фермах.

Распространен ЭППС в области промышленного и гражданского строительства.

Среди новых обширных областей применения ЭППС можно выделить индивидуальное строительство. Особенно перспективное направление — производство сэндвич-панелей. Среди индивидуальных застройщиков этот материал не менее популярен. Например, при монтаже кровли плиты застилаются над гидроизоляцией, что дополнительно защищает ее от повреждений и температурных перепадов. А при проведении реконструкционных работ пенополистирол позволяет снизить затраты. При этом проведение подобного рода процессов допустимо осуществлять, когда теплоизоляционный слой, имеющийся в наличии, пришел в негодность.

Если предполагается производить теплоизоляцию скатной кровли, экструдированный пенополистирол укладывается поверх стропил.

При необходимости утеплить деревянный пол, плиты теплоизолятора должны быть уложены между черновым и чистовым слоями, а фиксацию нужно производить между лагами. Это позволяет обеспечить минимальные потери тепла через пол. Иногда нужно утеплить пол первого этажа. Эффективность ЭППС в этом случае можно повысить, уложив материал в два слоя, сдвигая листы, чтобы перекрыть швы. В этом случае плиты ЭП будут располагаться между гидроизоляционной мембраной и стяжкой. Материал станет гарантировать не только превосходную термозащиту, но еще гидро- и пароизоляцию, что будет исключать проникновение влаги из подполья.

ЭППС может быть использован в тандеме с системой теплого пола. Это возможно из-за отличных прочностных характеристик плит. Укладку при этом нужно производить на междуэтажное перекрытие, защищая все это разделительной стяжкой.

Благодаря характеристикам ЭППС может быть применен при обустройстве наружного утеплительного слоя фундамента без использования защиты. Плиты будут выполнять функции даже в тех условиях, которые отличаются давлением грунтовых вод.

ЭППС сравнительно новый материал, постоянно совершенствуемый, что позволяет активно использовать его при строительстве.

Факторы влияния на теплопроводность

Теплопроводность зависит от плотности и толщины теплоизолята, поэтому важно учитывать ее при покупке. Плотность – это масса одного кубометра материалов, которые по этому критерию классифицируются как очень легкие, легкие, средние и жесткие

Легкие пористые изделия применяются для покрытия внутренних стен, несущих перегородок, плотные – для наружных работ.

Модификации с меньшей плотностью легче по весу, но имеют лучшие параметры теплопроводности. Сравнение утеплителей по плотности представлено в таблице

Материал	Показатель плотности, кг/м3
Минвата	50-200
Экструдированный пенополистирол	33-150
Пенополиуретан	30-80
Мастика из полиуретана	1400
Рубероид	600
Полиэтилен	1500

Толщина материала также влияет на степень теплопередачи. Если она избыточная, нарушается естественная вентиляция помещений. Маленькая толщина становится причиной мостов холода и образования конденсата на поверхности. В результате стена покроется плесенью и грибком. Сравнить параметры толщины материалов можно в таблице.

Материал	Толщина, мм
Пеноплекс	20
Минвата	38
Ячеистый бетон	270
Кладка из кирпича	370

Общее описание

Пенопласт представляет собой плиты различной толщины, состоящие из вспененного материала – полимера. Теплопроводность пенопласта обеспечивается воздухом, из которого он состоит на 95-98%, т.е. газа, который не пропускает тепло.

Так как пенопласт в своей основе состоит из воздуха, то он имеет крайне низкую плотность, и, соответственно, малый удельный вес. Также пенопласт обладает очень хорошей звукоизоляцией (тонкие перегородки ячеек, заполненные воздухом – очень плохой проводник звуков).

В зависимости от исходного сырья (полимера) и процессов изготовления, можно производить пенопласт разной плотности, устойчивости к воздействию механических факторов, устойчивости к иным видам воздействия. В связи с вышеперечисленным, обусловливается выбор определенного вида пенопласта и его применение.

Всё тоньше, всё теплее

Для того чтобы представить эту физическую величину наглядно, проведём сравнение теплопроводности пенопласта с другими строительными материалами. Представьте, что вы стоите и смотрите с торца на разрезы стен из разных материалов. Сначала перед глазами проплывает бетонная стена толщиной 3,2 м, затем кирпичная кладка в 5 кирпичей (1,25 м), потом относительно тоненькая деревянная перегородка шириной с предплечье взрослого человека (0,40 м). И уже где-то в самом конце, незаметный лист пенопласта толщиной 0,1 м. Что же объединяет все эти материалы необъятной толщины? Только одно.

Используя его низкую теплопроводимость, можно в значительной степени сократить расход достаточно дорогих в приобретении и укладке стройматериалов. Дом, построенный в 2,5 кирпича так же надёжен, как и дом с толщиной стен в 5 кирпичей. Только в первом случае расходы на отопление больше. Хотите дом теплее? Не надо возводить ещё такую же стену. Достаточно утеплить стену 50 мм плитой. Почувствуйте разницу. 2,5 кирпича по периметру дома и лист пенопласта толщиной в 50 мм. Экономим время, деньги, силы.

Классификация пенополистирола

Обычный пенопласт

Теплоизоляционный материал, который получают в результате вспенивания полистирола. Как уже упоминалось выше, его объем – это 98% воздуха, который запечатан в гранулы. Это говорит не только о его отличных теплоизоляционных качествах, но и о звукоизоляционных свойствах.

Главное преимущество материала – отсутствие способности поглощать влагу. Кроме того, он не гниет и биологически не разлагается. Долговечный материал, небольшой массы и удобный в использовании. Его можно приклеить к любому строительному материалу.

Пенополистирол легко подается горению, но в его составе есть такое вещество, как антипирена. Именно оно и наделяет пенопласт способностью самозатухать. Кроме того, пенополистирол нельзя использовать для утепления фасадов. Это объясняется его низкой паропроницаемостью. А для того чтобы провести работы с пенопластом под кровлей, следует хорошо продумать систему вентиляции.

Использование в зависимости от марки материала

• ПСБ-С 15. Маркировка пенопласта говорит о том, что им можно утеплить конструкции, которые не подвергаются механическим нагрузкам. Например, утепление кровли, пространства между стропами и потолочного перекрытия.
• ПСБ-С 25 и 25Ф. Распространенная маркировка пенополистирола. Говорит о том, что можно утеплять любую поверхность. Стены, фасады, потолки или напольное покрытие, кровлю.
• ПСБ-С 35 и 50. Таким материалом можно утеплять объекты, которые находятся под постоянно высокой нагрузкой.

Экструдированный пенополистирол

Теплоизоляционный материал, который обладает высоким эффектом и качеством. Его чаще всего используют для утепления ограждающих конструкций. И коэффициент теплопроводности колеблется от 0,027 до 0,033 Вт/м К.

Структура материала ячеистая. И полная закрытость каждой ячейки обеспечивает абсолютную защиту от проникновения воды. Поэтому такой материал и рекомендуют использовать там, где влажность повышенная или там, где материал может контактировать с водой. Это утепление подвального помещения или фундамента коттеджа. Даже в условиях недостаточной гидроизоляции, экструдированный пенополистирол сохранит свои теплоизоляционные качества.

Кроме этого, такой материал отличается высокой устойчивостью к различным деформациям. Эта особенность позволяет использовать его как утеплитель для поверхностей, несущие большие нагрузки. Например, экструдированным пенополистиролом можно утеплить фасады. Особенно если материал облицовки очень тяжелый.

Что касается температуры. Пенополистирол способен выдерживать резкие скачки, от -120 до +175 градусов. При этом его структура остается целой и невредимой.

Недостатками этого материала является горючесть, но, как и пенопласт, его составные элементы способны заставить его затухнуть. Контакт пенополистирола со сложными углеводами может привести к разрушению.

Технические характеристики экструдированного пенополистирола

Эксплуатационные и механические характеристики этого теплоизоляционного материала требуют особого рассмотрения.

Теплопроводность, независимо от марки, лежит в пределах от 0,03 до 0,04 Вт/(м· 0 К). Такие показатели позволяют использовать вспененный пенополистирол при утеплении любых элементов постройки, а также автострад, взлетно-посадочных полос и т.д.

Советуем изучить —  Что лучше биметаллические радиаторы или чугунные — сравнение технических характеристик

Плотность плит, в зависимости от модификации материала, может быть от 20 до 50 кг/м 3 ;

Влагостойкость. Благодаря закрытой пористой структуре и химическому составу материал не разрушается под воздействием сырости, конденсата и даже прямого попадания воды

Единственным уязвимым местом являются торцевые поверхности, гидроизоляции которых следует уделить особое внимание

Безопасность для здоровья позволяет применять экструдированный пенополистирол даже в лечебных и детских учреждениях. Плиты не выделяют вредных испарений даже при высоких температурах. Кроме этого, теплоизоляционный слой, как правило покрывается слоем отделочных материалов (штукатурки, шпатлевки, гипсокартон и т.п.)

Высокие прочностные параметры. Допустимое напряжение, в зависимости от модификации колеблется от 18 до 20 т/м 2 .

Из других характеристик экструдированного пенополистирола можно отметить:

• Морозостойкость. Материал сохраняет теплоизоляционные свойства даже при -70 0 С;
• Низкую паропроницаемость, от 0,007 до 0,008 мг/(м·ч·Па);
• Антисептические свойства материала практически исключают возникновение грибковых колоний;
• Длительный срок службы. Независимо от условий эксплуатации вспененный пенополистирол гарантировано прослужит не менее 45 лет.

Такие показатели, безусловно вызовут повышенный интерес потребителей. Кроме этого немаловажным является и тот факт, что монтаж вполне возможно выполнить своими руками, а стоимость материала относительно невысока.

Положительные и отрицательные свойства ППУ

Для более удобного понимания сути, свойств и области применения материала надо иметь представление не только о физических и химических свойствах, но и знать его положительные и отрицательные стороны.

Положительные

1. У пенополиуретана хорошая адгезия. Он без проблем пристаёт к деревянной, металлической, бетонной поверхностям. Для него не нужны дополнительные крепёжные элементы. Благодаря своей эластичной структуре и способу нанесения пенополиуретан хорошо ложится на неровные основания. Перед его нанесением поверхность не нуждается в дополнительной обработке грунтом или краской.
2. У ППУ низкая стоимость. Он производится прямо на строительной площадке путём смешивания двух компонентов. Отсутствуют затраты на дополнительную транспортировку и изготовление.
3. Пенополиуретан – это лёгкий материал, который не нагружает строительные конструкции.
4. Кроме тепло- и звукоизоляции пенополиуретан укрепляет несущие стены, делая конструкцию более прочной и долговечной.
5. На него практически не оказывают влияние экстремально низкие и высокие температуры. ППУ не разрушается от цикличного замораживания и размораживания.
6. У покрытия из пенополиуретана монолитная структура. Нет щелей для появления мостиков холода. Ветер его не продувает.

Отрицательные

1. ППУ быстро разрушается под действием ультрафиолетовых лучей. Поэтому он не остаётся в открытом состоянии, а требует защиты. Его можно покрыть слоем краски или оштукатурить. Также подойдет использование различных облицовочных панелей.
2. Пенополиуретан – это негорючий материал. Всё равно его не рекомендуется использовать в местах возможного соприкосновения с открытым огнём. Если это технически невозможно, то ППУ закрывается огнестойким гипсокартоном.

Трудность выбора

Кто-то может возразить, что это некорректное сравнение. Нельзя сравнивать материалы, настолько разные по своему происхождения и внутреннему составу. Хорошо. Тогда сравним современные утеплители: минеральные (базальтовые), вспененный и экструдированный пенополистиролы, пенополиуретан.

Проводимое сравнение явно не в пользу плит и матов из волокнистых материалов. Их теплоёмкость почти в 1,5 раза больше, чем у пенопласта. Это сразу понижает их потребительскую ценность и ставит на нижнюю степень по этому показателю.

Сравнить теплопроводность экструдированного пенополистирола и пенопласта достаточно затруднительно. Физически и математически показатели очень близки. Признавая лидерство, имеющего более низкий коэффициент теплопроводности экструдированного пенополистирола, вспененный полистирол отвечает ему своим преимуществом – ценой. Разницу в 4 сотых единицы указанного коэффициента, вспененный полистирол перекрывает ценой, которая в 4 раза ниже, чем у именитых конкурентов.

Даже при сравнении теплопроводности пенополиуретана и пенопласта можно сказать о том, что вспененный пенополистирол «хорошо держит удар». Коэффициент теплопроводности пенополиуретана только на 30% меньше, чем у вспененного полистирола. А цена… Не стоит забывать о том, что его монтаж требует определённой квалификации, оборудования. Что потребует дополнительных затрат. Утепление дома пенопластом можно провести своими руками.

Так что есть над чем поразмышлять, прежде чем сделать выбор утеплителя.

Коэффициенты теплопроводности строительных материалов в таблицах

Сегодня очень остро стоит вопрос рационального использования ТЭР. Непрерывно прорабатываются пути экономии тепла и энергии с целью обеспечения энергетической безопасности развития экономики как страны, так и каждой отдельной семьи.

Создание эффективных энергоустановок и систем теплоизоляции (оборудования, обеспечивающего наибольший теплообмен (например, паровых котлов) и, наоборот, от которого он нежелателен (плавильные печи)) невозможно без знания принципов теплопередачи.

Изменились подходы к тепловой защите зданий, возросли требования к строительным материалам. Любой дом нуждается в утеплении и системе отопления. Поэтому при теплотехническом расчёте ограждающих конструкций важен расчёт показателя теплопроводности.

Пример грамотного использования пенополистирола

В современном дачном строительстве экструдированный пенополистирол ПЕНОПЛЭКС® используют все смелее. К слову, на российских строительных рынках эта торговая марка встречается чаще других. В качестве примера давайте рассмотрим утепление пола в доме на винтовых сваях. Он сооружается по принципу устройства над вентилируемым подпольем, то есть не по грунту, а с некоторым свободным пространством над уровнем земли. Вся конструкция пола монтируется на балки (лаги), чаще всего деревянные. Один из важнейших конструктивных элементов пола – теплоизоляция, к которой предъявляются самые серьезные требования. Во-первых: должна хорошо держать тепло. Во-вторых, не впитывать влагу, потому как: вода обладает высокой теплопроводностью, и если утеплитель насыщается влагой, то перестает хранить тепло и начинает вытягивать его из дома; способность поглощать воду может вызвать появление грибка и плесени.

Паропроницаемость пенополистирола близка к нулю. Фото автора
Естественно, среди множества разнообразных утеплителей нужно выбрать тот, который гармонично сочетает два важнейших качества. Оптимальный вариант – плиты из экструдированного пенополистирола ПЕНОПЛЭКС®. Это материал с низким коэффициентом теплопроводности, практически нулевым водопоглощением обеспечит здоровый микроклимат нижней части дома на многие десятилетия. Не стоит сбрасывать со счетов и такие положительные характеристики, как биостойкость, экологичность и долговечность (безупречная работа в течение 50 лет минимум!).
Рассмотрим два варианта конструкции пола в доме над винтовыми сваями. В обоих случаях поверх лаг кладется деревянный настил чернового пола. На него сплошным неразрывным слоем укладываются плиты ПЕНОПЛЭКС®. Затем на утеплитель стелют пароизоляцию, обычно качественную полиэтиленовую пленку, которая будет оберегать его от водяных паров.
 

Пожароустойчивость

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

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

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