Паропроницаемость экструдированного пенополистирола: что это, где применяется, технические характеристики ЭПП, размеры, плотность
что это, где применяется, технические характеристики ЭПП, размеры, плотность
Экструдированный пенополистирол имеет ряд положительных характеристик, поэтому сейчас используется для выполнения многих строительных задач. Прежде всего ЭППС – утеплитель. Простота монтажа и длительный срок службы сделали материал незаменимым при обустройстве утеплительных пирогов на фундаментах, стенах и чердаках зданий разного назначения.
Что такое экструдированный полистирол. Отличия ЭПП от обычного полистирола и пенопласта
ЭПП, пенопласт и пенополистирол относятся к категории синтетических полимеров. Технология их производства обеспечивает высокие качественные характеристики. Пенопласт изготавливается из полимерного состава. Получающиеся гранулы достигают 3-5 мм в диаметре. После этого они спрессовываются с использованием клеевого состава.
Рассматривая, что такое пенополистирол, следует учесть, что это материал, который имеет равномерную структуру, включающую зернистые ячейки не более 0,1-0,2 мм. Для получения материала смешиваются гранулы полистирола со специальными вспенивающими агентами (ими могут выступать двуокись углерода или смесь фреонов). После этого под давлением формируются листы. После просушки они могут быть использованы в строительстве.
Пенопласт и полистирол имеют немало общего с экструдированным пенополистиролом, но последний отличается более сложной технологией производства. При изготовлении материала сначала гранулы оплавляются до состояния однородной массы. После этого в состав вводятся специальные присадки и дополнительные компоненты, благодаря чему вещество приобретает вязко-текучее состояние. Благодаря этому получается материал, имеющий неразрывные межмолекулярные связи.
Поры в готовых плитах отсутствуют, а ячейки, присутствующие в этом материале, заполнены газом. Благодаря такой структуре паропроницаемость материала крайне низка. Плотность экструдированного пенополистирола намного больше, чем у пенопласта и полистирола, поэтому он отличается лучшими эксплуатационными характеристиками.
Достоинства и недостатки
Плиты ЭППС имеют массу преимуществ, но данному материалу свойственны и некоторые недостатки. К плюсам относятся:
- низкая теплопроводность;
- водонепроницаемость;
- способность выдерживать деформационные нагрузки;
- повышенная жесткость;
- устойчивость к перепадам температуры;
- длительный срок использования;
- небольшой вес;
- экологичность.
Толщина экструдированного пенополистирола небольшая, что упрощает формирование утеплительных пирогов. У данного утеплителя есть и ряд недостатков. Нужно учитывать, что ЭПП стоит намного дороже, чем многие другие материалы, предназначенные для утепления поверхностей. Кроме того, температура горения данного материала крайне высока. Плиты требуют покрытия штукатуркой, т. к. ЭПП может разрушаться под воздействием прямых солнечных лучей. Также следует учитывать, что плиты могут разрушаться под действием некоторых растворителей.
Этот утеплитель достаточно жесткий, поэтому грызуны редко повреждают его. В то же время мыши могут проделывать ходы в плитах. Водонепроницаемость плит ЭПП в некоторых случаях может быть большим минусом. При использовании материала для утепления стен деревянного дома под сформированным пирогом может возникать плесень.
Задержка паров возле стен может поспособствовать появлению сырости и затхлого запаха. Кроме того, плиты при разогреве до температуры выше 75°C могут выделять вещества, способные негативным образом отражаться на состоянии здоровья человека.
Область применения
Этот строительный материал может использоваться при выполнении многих строительных задач. Есть специальный ЭПП для пола (укладывается под ламинат, линолеум и паркет). Применение данных плит допустимо даже при обустройстве систем теплого пола. Кроме того, ЭПП благодаря своей низкой теплопроводности часто используется при производстве сэндвич-панелей.
Применение этого материала допустимо при утеплении стен и крыш, для формирования отмостки. Плиты часто используются для гидроизоляции фундамента.
Этот материал может применяться в качестве наполнителя, когда требуется возведение кольцевидной кирпичной кладки, отличающейся высокими теплоизоляционными свойствами. Ограничено эти плиты можно использовать для формирования теплоизоляционного пирога, защищающего канализационные и водопроводные коммуникации от перемерзания.
Правила выбора материала
Для того чтобы приобрести плиты пенополистирола, которые будут отличаться длительным сроком службы и безопасностью для людей, нужно обратить внимание на ряд характеристик. При выборе утеплителя в первую очередь следует посмотреть на индекс, указанный на упаковке. Если данный показатель меньше 28, лучше отказаться от приобретения такого товара. Лучше всего приобретать ЭПП с индексом выше 40.
Кроме того, на упаковке обязательно должна быть представлена информация о том, подходит ли материал для утепления фасада дома, или он может быть использован только для внутренней отделки. Кроме того, желательно выбирать материал, из самозатухающих полимеров.
При приобретении ЭПП нужно обратить внимание на соответствие изделий ГОСТам, т.к. некоторые производители отмечают только технические условия. Отсутствие указания о соответствии ГОСТам может свидетельствовать о том, что материал отличается низкой плотностью, т.е. с худшими эксплуатационными характеристиками.
Для того чтобы проверить качество продукции, следует отломить небольшой кусочек плиты и тщательно осмотреть место излома. Если на нем видны небольшие шарики, это свидетельствует, что продукт произведен с нарушением технологии. У качественных плит на изломе будут видны многогранники правильной формы.
Технические характеристики экструдированного пенополистирола
Перед тем как приобрести такой материал, как экструдированный пенополистирол, технические характеристики следует изучить тщательно. Это позволит приобрести наиболее качественный материал. Изготовленный с соблюдением технологии строительный материал отличается универсальными характеристиками, что расширяет сферу его применения.
Маркировка. Марки производителя
При покупке плит обязательно нужно обращать внимание на маркировку. Должны быть указаны технические характеристики, размеры и габариты плит, а также особые сведения, касающиеся эксплуатации. Кроме того, обязательно должна быть представлена информация о производителе. Наиболее часто на рынке встречаются следующие марки экструдированного пенополистирола:
- Крауф.
- Европлекс.
- Стирекс.
- Пеноплекс.
- Техноплекс.
- УРСА.
- Технониколь.
- Примаплекс.
Многие производители выпускают не только стандартные панели, но и ЭПП со специфическими характеристиками, позволяющими использовать материал в тех или иных экстремальных условиях.
Форма выпуска. Размеры
Данный строительный материал выпускается в форме листов. Стандартные размеры листа составляют 600х1200 мм, 600х1250мм, 600х2400мм. Толщина может быть от 20 до 150 мм. Некоторые производители выпускают плиты ЭПП, отличающиеся нестандартными размерами.
Теплопроводность
Коэффициент теплопроводности экструдированного пенополистирола составляет от 0,03 до 0,032 Вт/мС. Данные показатели указывают на то, что этот материал отличается низкой способностью проводить тепло. Благодаря этому все тепло в помещении сохраняется, что позволяет снизить расходы на отопление в зимний период.
Низкая теплопроводность позволяет снизить степень нагрева поверхностей в зной. Низкая теплопроводность экструдированного полистирола позволяет эффективно применять его для обустройства теплоизоляционных пирогов.
Паропроницаемость и поглощение влаги
Чем меньше способность материала впитывать влагу и пары, тем выше его долговечность и ниже теплопроводность. Коэффициент водопоглощения этого материалов составляет от 0,2 до 0,5%. Эти показатели значат, что при контакте с парами и жидкостью впитывания влаги не происходит.
Прочности
Плиты пенополистирола могут иметь показатель прочности от 0,15 до 0,45 МПа. Это достаточно высокий показатель, позволяющий использовать плиты для формирования утеплительного пирога на крыше, полах и фасадах домов, где на материал будет оказываться большое давление и механическое воздействие. Использование плит ЭПП способствует повышению прочности поверхностей. Жесткий утеплительный пирог позволяет снизить риск сильной усадки стен.
Способность поглощать звуки
Плиты пенополистирола отличаются высокой способностью к поглощению звуковых загрязнителей. При правильном обустройстве утеплительного пирога уровень шума в помещении снижается в среднем на 30-45%.
Биологическая устойчивость
В этом материале почти нет пор, через которые внутрь могут проникать кислород и вода, поэтому его поражение грибком и болезнетворными бактериями невозможно. Кроме того, эти плиты не могут служить питательной средой для микроорганизмов.
Экологичность
Полностью разобраться в данном вопросе нелегко, так как не было проведено длительных исследований, позволяющих точно сказать, что через 5-10 лет из плит начнут выделяться вредные испарения. Утеплитель может вступать в контакт с некоторыми реагентами бытовой химии.
Есть также данные, что при воздействии температур выше 75°C материал может начать выделять вредные пары. Химикаты, попавшие в воздух из пенополистирола, являются жирорастворимыми.
Степень огнестойкости
Температура плавления данного утеплителя составляет около 80°C. Большинство разновидностей этого утеплителя чрезвычайно пожароопасны. Температура горения этого вещества превышает 1100°C. Помимо всего прочего, нужно учитывать длительность горения пенополистирола. Отделанная этим утеплителем поверхность может гореть более 40 минут.
Во время горения плит выделяется много ядовитых газов, в т.ч. метанол, аммиак, окись углерода, оксид азота, формальдегид, стирол, оксид углерода и др.
Высокая горючесть и выделение смеси ядовитых газов, выбрасываемых при воспламенении данного утеплителя, не оставляет шансов на спасение людям, находящимся в непосредственной близости от очага возгорания.
Чего боится пенополистирол?
Этот стройматериал может быстро разрушиться под воздействием прямых солнечных лучей. Нужно учитывать, что он не отличается высокой устойчивостью к действию агрессивных химических реагентов и моющих веществ. При таких контактах может не только происходить разрушение утеплителя, но и выделение вредных паров. Материал не отличается высокой устойчивостью к воздействию высоких температур.
Утеплитель стен дома, утепление стен дома из газобетона
Чтобы в процессе эксплуатации дома максимально сократить теплопотери и расходы на отопление, нужно правильно утеплить.
Современный строительный рынок предлагает большой выбор теплоизоляционных материалов, под названием: утеплитель для стен, и отдать предпочтение одному из них – задача не из легких. В статье “Утепление и виды вентилируемых фасадов в кирпичном доме” поэтапно описывается монтаж, правила установки и нюансы, на которые нужно обратить внимание.
Пенополистирольные утеплители
Заслуживают внимания три материала, часто использующиеся для наружного утепления стен – экструдированный пенополистирол, белый пенопласт, бисерный пенополистирол и графитовый пенопласт.
Белый пенопластПо сравнению с экструдированным пенополистиролом, белый пенопласт во многом выигрывает. Во-первых, он паропроницаемый. Во-вторых, в 1,5-2 раза дешевле. В-третьих, хорошо контактирует с традиционными клеями, смесями, используемыми при утеплении, в отличие от экструдированного пенополистирола, для которого нужно использовать более дорогие полимерные клеи. К тому же он выигрывает и по пожаробезопасности.
Экструдированный пенополистирол
Нельзя не отметить и имеющиеся плюсы экструдированного пенополистирола. Из-за того, что материал имеет нулевую паропроницаемость, его используют для утепления полов, стяжек на грунте, в подвальных помещениях. И именно по данному параметру, а также по степени пожаробезопасности, он не может применяться для наружного утепления и не важно из какого материала конструкцию нужно утеплить.
Графитовый пенопластЕсли сравнивать с белым пенопластом графитовый, то особой разницы нет. Кроме того, что он содержит графитовые добавки, благодаря которым, способен отражать тепловое излучение, и поэтому по тепловым характеристикам на 10-15% лучше, чем белый. Во всем остальном один и тот же материал. Но, если брать во внимание, что графитовый пенопласт стоит дороже, то можно предположить, что он изготовлен с меньшим нарушением технологии, и выше по качественным характеристикам.
Экологичность материалов
Что касается экологических характеристик этих материалов, то белый пенопласт, если он выполнен из качественного сырья и при его изготовлении не нарушалась технология, в процессе эксплуатации никаких вредных веществ не выделяет, так как стирол находится в нём в связанном состоянии. Единственный момент, на который стоит обратить внимание, это то, что все пенополистирольные материалы, когда они только сошли с конвейера, могут первое время, пока полностью не высохнут, выделять воду и пентан. Пентан – газ, относящийся к группе углеводородов и входит в состав многих нефтепродуктов, например, бензина. Естественно, вдыхание такого газа может причинить вред здоровью.
Поэтому, когда покупают пенопласт, если чувствуют, что он имеет какой-то характерный запах, то перед поклейкой на стены ему дают пару месяцев выстояться. То есть, после покупки пенопласт распаковывают, складируют в проветриваемом помещении, где нет солнца и за 1-2 месяца газ испариться и запах уйдет. Чтобы пенополистирол не выделял никаких вредных веществ, необходимо соблюдать его эксплуатационный режим. Тогда он абсолютно безвреден для здоровья. Главное, не подвергать его ультрафиолетовому излучению и не допускать нагревания до температуры выше 80 ° С.
Еще одно важное свойство данных полимерных теплоизоляторов – паропроницаемость. Сложилось такое мнение, что если ими утеплить дом, то он превратится в пластиковую коробку, нечем будет дышать, распространится грибок и плесень. Если говорить о комфортном пребывании в помещении, то скорей всего связано с недостатками устройства вентиляции.
У качественного фасадного пенопласта паропрницаемость намного выше, в несколько раз, чем у экструдированного пенополистирола. Если обратиться к СНИП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», то в них можно обнаружить информацию о показателях теплотехнических характеристик строительных материалов, в том числе, иллюстрирующих «дыхание» стен. Белый пенополистирол вне зависимости от плотности имеет такую же паропроницаемость, как и древесина поперек волокон. При этом его теплоизоляционные характеристики в 2,5 раза выше, чем у дерева. Паропроницаемость экструдированного пенополистирола по таблице стремится к нулю и это одно из основных ограничений для использования экструзии в качестве наружного утепления для стен.
По поводу плотности рассматриваемых материалов. Бытует такое мнение, что чем меньше плотность, тем выше теплоизоляционные характеристики, так как эффективным теплоизолятором является воздух и соответственно, чем больше воздуха, тем теплее. Но опять-таки, СНИП 23-02-2003 опровергают это утверждение. Дело в том, что у пенопласта низкой плотности структура представляет собой гранулы и межгранулярное пространство – пустоты. Из-за наличия этих пустот, он может продуваться, подвергаться воздействию влаги, и весь комплекс сложившихся факторов значительно снижает его теплоизолирующие свойства. Оптимальный вариант использовать пенопласт с фактической плотностью не меньше 20 кг/ м3. В таком материале воздушных пор практически нет, и он обладает самыми высокими теплоизоляционными свойствами. Производители выпускают его под маркировкой ПСБ 35, но бывает и такое, что она не соответствует действительности.
Для того, чтобы купить качественный пенопласт для утепления наружных стен с плотностью не меньше 20 кг/м3, взвешивают лист площадью метр на метр толщиной 100 мм. Его вес должен составлять около 2 кг. Ещё один момент: не стоит приобретать пенопласт, фактическая плотность которого выше 25 кг/м3, потому что при таком значении и выше, теплоизоляционные характеристики снижаются.
Утепление стен из газобетона снаружиОтдельного внимания требует утепление газобетонных стен. Однозначно можно сказать, что экструдированным пенополистиролом газобетон утеплять нельзя, независимо от толщины стен и толщины данного утеплителя. Потому что, он единственный полимерный материал, провоцирующий влагонакопление, так как имеет нулевую паропроницаемость.
Если говорить о пенопласте, даже самом качественном, то если он тонкослойный, то есть толщиной до 10 см, его не стоит использовать в конструкциях из газобетона, потому что зона конденсации не всегда будет в самом утеплителе и при сильных морозах конденсат будет в наружной трети стены. Это может провоцировать вторичное переувлажнение и конденсацию.
Десяти сантиметровый теплоизолятор, практически не имеет ограничений по газобетону. Единственное, что учитывают: перед поклейкой стены должны уже выйти на эксплуатационную влажность и соответственно должны быть закончены внутренние работы, связанные с переувлажнением стен.
Раньше, чем на 2-3 года эксплуатации газобетонных стен пенополистирольный утеплитель клеить не стоит. Когда стены высохнут, противопоказаний, в принципе, никаких нет, но для гарантии можно использовать стопроцентный вариант, исключающий переувлажнение стен, грибок и появление конденсата. Это внутренняя паронепроницаемая отделка. Потому что она не позволит пару из помещения, за счет разницы температур в зимнее время, мигрировать в само тело стены, а соответственно, если нет пара – нет и конденсата, а если нет конденсата, то нет и переувлажнения, со всеми вытекающими последствиями. Но самый оптимальный вариант с точки зрения влажностного режима для газобетона – минераловатный вентилируемый фасад.
Чем же привлекательно утепление наружных стен минеральной ватой?
В первую очередь пожаробезопасностью. Если по критериям безопасности рассматривать две системы утепления с минеральной ватой – фасад штукатурный и вентилируемый, то стоит сказать, что по пожаробезопасности выигрывает штукатурный, потому что в нём большинство элементов негорючие: не горит вата, не горит клей и пластиковые зонтики, которыми крепится вата, имеют металлический сердечник.
В фасаде вентилируемом, помимо негорючей ваты и негорючей системы профилей, металлических или алюминиевых, имеется множество компонентов, которые горят. Это гидропароизоляционные пленки, всевозможные виды наружной отделки: сайдинг, декоративные панели, имитирующие кирпичную кладку, композитные панели, которыми часто обшивают дома. Кроме алюминия, они имеют в своем составе полиэтилен. И это всё прекрасно горит и воспламеняется.
Поэтому если при выборе фасадной системы на первом месте пожаробезопасность, то выбирать надо минеральную вату по штукатурке. В статье “Чем утеплить стены каркасного дома?” описано как правильно утеплять стены каркасного дома.
Какие особенности имеет материал кроме пожаробезопасности?
Паропроницаемость, особенно на вентилируемом фасаде. Не стоит путать два понятия как паропроницаемость утеплителя и системы, в которой он используется. Данный показатель в системах увеличивает не утеплитель, а наличие поверх него штукатурного слоя, выполняющий функцию своеобразного барьера, независимо от того, что лежит под слоем: «дышащая» вата или паропроницаемый утеплитель. Важно отметить, что считать пенопласт «не дышащим» ошибочно. Данный момент разбирался выше. Благодаря декоративно-защитному слою, паропроницаемость двух систем утепления, в одной вата, в другой пенопласт примерно одинакова. Поэтому из этих соображений, не стоит отдавать предпочтение штукатурному минераловатному фасаду, потому что идентичный пенопластовый дышать будет примерно также, а стоить – дешевле в 2 раза. Для повышения данного показателя штукатурных фасадов важно использовать паропроницаемые армирующие смеси.
Тут отлично подходят смеси для армировки минеральной ваты. Так же, целесообразно использовать силикатные грунтовки. И в качестве финишных покрытий – силиконовые или силикатные декоративные штукатурки. Но стоит понимать, что паропроницаемость штукатурных слоев зависит не только от качества и свойств штукатурных смесей, но и от толщины самого штукатурного слоя. Поэтому не стоит наращивать штукатурный слой с целью придания фасадной системе высоких ударопрочных свойств. Если нужен прочный фасад, то используется утеплитель большей плотности, штукатурные смеси, которые имеют в составе армирующие волокна и армирующий слой выполняется из двух слоев сетки. Особенно актуально по минераловатному штукатурному фасаду. Чем толще отделочный слой, тем ниже данный показатель. Если наружные стены имеют какие-то неровности, их нивелируют толщиной утеплителя, а не за счет наращивания штукатурных слоев. Оптимальная толщина штукатурного слоя по минеральной вате – не менее 6 мм, по пенопласту – не менее 4 мм.
И все же, если необходимо, чтобы минеральная вата в качестве наружного теплоизолятора в процессе эксплуатации в полном объеме проявила свои дышащие свойства, то, однозначно, выбирают вентилируемый фасад с качественной ватой, поверх которого вмонтирован ветробарьер с высокими показателями диффузии. Потому что паропроницаемость будет выше, чем у штукатурных слоев, даже с использованием силикатных грунтовок, силиконовых декоративных красок и покрытий.
Проведенный анализ характеристик теплоизоляционных материалов, привел к выводам.
Однозначно нельзя использовать в качестве утеплителя стен снаружи дома экструдированный пенополистирол.
Если при выборе фасадной системы основным критерием является высокая паропроницаемость, то выбор должен пасть на вентилируемый фасад из минеральной ваты.
Если при выборе фасадной системы основным критерием является пожаробезопасность, то склониться желательно в сторону минераловатного штукатурного фасада.
Если при выборе системы утепления основным критерием являются высокие показатели тепло сбережения, экономическая целесообразность, то приобретать необходимо пенопластовый штукатурный фасад, так как он дешевле, теплее, чем любой фасад минераловатный, но при условии использования качественных материалов и грамотного выполнения работ.
Сравнение пенополиуретана с другими утеплителями и его преимущества
Одними из распространенных утеплителей являются минеральная вата, экструдированный пенополистирол (ЭППС) и пенополиуретан (ППУ). Для сравнительного анализа рассмотрим их по шести характеристикам: теплопроводности, паропроницаемости, водопоглощению, особенностям монтажа, безопасности и сроку службы.
Минеральная вата
Минеральная вата представляет собой волокнистый материал, который изготавливается в основном из расплава стекла, изверженных горных пород или доменного шлака.
Теплопроводность. Утеплитель обладает достаточно низкой теплопроводностью – 0,04–0,05 Вт/(м*К), но толщина покрытия должна быть в среднем 200 мм.
Паропроницаемость и водопоглощение. Минеральная вата имеет высокий коэффициент паропроницаемости (у некоторых видов свыше 0,5 мг/м*ч*Па) и процент водопоглощения (10–15 %). По этой причине утеплитель закрывают с двух сторон паро- и влагозащитными пленками.
Монтаж. Установка минеральной ваты представляет собой фиксацию рулонного или плиточного материала на заранее установленную деревянную или металлическую обрешетку. Одной из трудностей монтажа является стыковка частей утеплителя.
Безопасность. В составе минеральной ваты есть формальдегиды и фенолы (без превышения допустимой концентрации), поэтому ее герметично закрывают облицовочными материалами.
Срок службы. Срок эксплуатации без потери качественных свойств в среднем составляет 3 года.
Экструдированный пенополистирол
Экструдированный пенополистирол представляет собой ячеистый материал, изготовленный из пластмассы на основе полимера полистирола.
Теплопроводность. Коэффициент теплопроводности ЭППС ниже, чем у предыдущего материала, и составляет 0,035 Вт/(м*К). При этом слой утеплителя – 80 мм.
Паропроницаемость и водопоглощение. Коэффициент паропроницаемости ЭППС в среднем 0,013 мг/м*ч*Па, благодаря чему он не нуждается в пароизоляции. Материал также отличается достаточно низкой впитываемостью воды (0,5–3 %).
Монтаж. Плиты ЭППС крепятся на обрешетку или непосредственно на поверхность с помощью клея или специальных крепежных средств. Процесс монтажа, как и в предыдущем случае, достаточно трудоемкий.
Безопасность. В состав утеплителя входит стирол (фенилэтилен), имеющий второй класс опасности. К тому же при горении ЭППС может выделять токсичные вещества.
Срок службы. Материал сохраняет свои теплоизолирующие свойства 10–15 лет.
Пенополиуретан
Пенополиуретан относится к группе газонаполненных пластмасс. Материал имеет пористую структуру.
Теплопроводность. У ППУ один из самых низких коэффициентов теплопроводности (по сравнению с другими утеплителями) – 0,022 Вт/(м*К). Причем качественная теплоизоляция достигается при толщине покрытия всего 50 мм.
Паропроницаемость и водопоглощение. ППУ не требует дополнительной защиты от пара (коэффициент паропроницаемости 0,05 мг/м*ч*Па) и практически не накапливает влагу (водопоглощение менее 1 %).
Монтаж. Пенополиуретан наносят на поверхность методом напыления, после чего он вспенивается и застывает, образуя целостный слой утеплителя. Такая особенность монтажа позволяет использовать ППУ практически на всех строительных материалах.
Безопасность. Пенополиуретан является экологически чистым утеплителем.
Срок службы. ППУ может служить без потери качества до 50 лет.
Вывод сравнительного анализа
На основании приведенных выше фактов можно сделать вывод, что пенополиуретан является одним из самых эффективных утеплителей на сегодняшний день. Это доказывает низкая теплопроводность, паропроницаемость и водопоглощение, достаточно легкий монтаж, его безопасность и внушительный срок службы.
Экструдированный пенополистирол — область применения и свойства
Экструдированный пенполистирол — продукт современных технологий, был разработан сравнительно недавно, около 20 лет назад, и с тех пор весьма широко применяется для теплоизоляциии.
Экструдированный пенополистирол дороже пенопласта. Но его все равно приобретают и применяют. Потому что материал обладает особенными свойствами, которые делают его незаменимым в некоторых случаях.
Экструдированный пенополистирол – легкий теплоизолятор
Коэффициент теплопроводнсти составляет — 0,03-0,034 Вт/м?С. Это меньше чем у пенопласта и большинства других утеплителей.
По этому показателю материал уступает разве что пенополиуретану. Соответственно, и слой утепления для достижения требуемых параметров потребуется меньший.
Плотность выпускаемого материала обычно находится в пределах 25..55 кг/м?.
Пароизоляционные свойства
Сырье для изготовления пенопласта и экструдировнного пенополистирола применяется одно и то же. Но особенная технология (метод экструзии) позволяет получить материал, у которого мельчайшие капсулы с воздухом (0,1 – 0,2 мм) почти все закрытые и не проницаемые.
Поэтому через пенополистирол воздух и водяной пар практически не проходят. Коэффициент его паропроницаемости составляет около — 0,015 м2• ч • Па/мг. Что значительно меньше чем у железобетона (0,03 м2• ч • Па/мг) и у пенопласта (0,05 -0,23 м2• ч • Па/мг).
Сопротивление движению пара, а также способность к водонакоплению, имеют большую значимость при выборе материалов для теплоизоляции. По этим характеристикам у экструдированного пенополистирола своя особая область применения.
Низкая паропроницательность, с одной стороны, ограничивает область применения материала. Но, с другой стороны, его можно и нужно применять как пароизляционный барьер и как материал, не накапливающий внутри воду.
Не поглощает воду
Водопоглощение пенполистирола эктрудированного составляет всего 0,4 % по объему. Это делает возможным применять его в непосредственном контакте с водой и с грунтом без ограничения срока. А также использование как гидробарьер на наружной стороне конструкций.
Низкое водопоглощение выделяет пенополистирол из ряда других утеплителей.
Высокая механическая прочность
Прочность на сжатие составляет от 0,25 МПа, для плотности материала 35 кг/м куб., до 0,5 МПа для плотности 50 кг/м куб.
Высокие показатели механической прочности позволяют применять эструдированный пенополистирол как конструкционную часть нагруженных конструкций. Или как утепляющий и подстилающий слой.
Еще о свойствах экструдированного пенополистирола
Нужно отметить, что экструдированный пенополистирол не горит самостоятельно, а только под воздействием источника пламени. Затухание при прекращении воздействия происходит не позже чем через 3 секунды. При горении (а так же при нагревании и плавлении!) выделяет опасные вещества. Поэтому применение его внутри зданий без ограждения трудносгораемой (40 минут) оболочкой не желательно.
Не лишне напомнить, что все пенополистиролы при легком не пожарном нагреве (свыше 60 градусов) начинают ускоренно разлагаться и выделять вредные вещества. Поэтому прокладка горячих трубопроводов с непосредственным контактом с этим утеплителем не допускается. То же самое и с электрическими проводниками, розетками, и т.п.
Экструдированный пенополистирол, так же как и пенопласт ускоренно разрушается от воздействия ультрафиолета. Поэтому снаружи он должен защищаться от воздействия солнечного света как при хранении, так и при эксплуатации.
Утеплитель для нагреваемого фундамента
Водоупорные и высокие прочностные свойства пенополистирола дают возможность применить его в качестве теплоизолятора под фундаментом сделанным по типу «шведская плита».
Это плитный отапливаемый фундамент, который одновременно является и основой теплых полов. Слой пенополистирола экструдированного при этом составляет 10 — 20 см. Такие фундаменты весьма популярны в западных странах и позволяют достигать высоких показателей энергосбережения для малоэтажных легких домов и обеспечивают высокий уровень комфорта.
Сюда и уходит львиная доля выпускаемого материала.
Теплоизоляция ленточного фундамента с боков и цоколя
Все чаще прибегают к утеплению обычного ленточного фундамента, цоколя, а также ростверка на сваях, с боков по наружному периметру, что экономит тепловую энергию, уходящую из стен в грунт. И к тому же дополнительно защищает фундамент от воды.
Экструдированный пенополистирол наклеивают на слой гидроизоляции фундамента и засыпают песком толщиной от 20 см. Выше уровня грунта пенополистирол используется как брызгозащитный утеплитель для цоколя. Обычный слой возле поверхности и выше — 10 сантиметров, ниже 0,5 метра от уровня земли — 5 см.
Для бетонных полов
Под бетонными стяжками в основном используется экструдированный пенополистирол. Прочная минеральная вата в этих случаях, или не подходит вовсе, из-за возможного попадания пара и воды из подполья, или ее применение под стяжкой пола рискованное.
Экструдированный пенополистирол к тому же выступает здесь преградой лишней влажности, что во многих случаях востребовано. Материал повышенной плотности и прочности применяют в гаражах под стяжками, на которые наезжают автомобили.
Утепление комнат изнутри
В редких случаях, когда не возможно утепляться снаружи, прибегают к утеплению изнутри. Так чаще утепляют подвальные помещения, но бывает и дома и квартиры, у которых «фасад-недотрога».
Тогда нужен утеплитель, который не пропускает пар, что бы соблюдался принцип паропроницаемости слоев — внутри теплого помещения самый изолирующий слой.
Это позволяет уменьшить риски намокания несущей конструкции, а также решает вопрос плесени и повышенной влажности внутри помещения, которых не избежать с паропроницаемыми утеплителями.
Единственное – придется утеплитель внутри закрывать штукатуркой не менее 3 см толщиной армированной стальной сеткой, либо двойным листом гипсокартона — 35 мм, что даст необходимое время при воздействии пламени, пока пенополистирол начнет плавится.
Термоизоляция трубопроводов в земле, или других конструкций контактирующих с водой
Очень удобно экструдированным пенополистиролом утеплять трубопроводы находящиеся в земле. Производители выпускают скорлупу различных конфигураций, для утепления фигурных объектов.
Материал широко применяется в промышленности в самых разных случаях. Также массово применяется в портах, в судостроении.
А в строительной отрасли этим утеплителем покрывают плоские кровли, так как он не боится замокания, в случае протечки верхнего покрытия.
Где не рекомендуется применять пенополистирол
На стенах снаружи в большинстве случаев экструдировнный пенополистирол не применяют. Потому что высокоизолирующие свойства в отношении пара создают риск намокания внутренних прочных конструкций (пароизоляция не абсолютная). Нарушается принцип паропроницаемости слоев.
Но внутри трехслойной стены пенополистирол может быть применен совместно с дополнительным паробарьером (пленкой) — используется принцип полного разделения слоев. Но здесь может быть применим практически любой утеплитель.
К тому же этому материалу трудно конкурировать с гораздо более дешевым пенопластом. А ведь утепление должно окупаться как можно быстрее… согласно тех же нормативов.
Также не желательно присутствие экструдированного пенополистирола на деревянных конструкциях, нарушение парообмена которых, приводит к тому что дерево преет. Внутри помещения, как было указано, пенополистирол не применяется в открытом виде по пожарным соображениям, а при внутреннем утеплении дополнительно закрывается гипсовыми (цементными) защитными экранами.
состав, свойства, структура, классификация, применение и безопасность
состав, свойства, структура, классификация, применение и безопасность
Согласно исследованиям экологов до 40 % электро- и теплоэнергии, которая вырабатывается в Северном полушарии, уходит на отопление производственных, жилых и других объектов. Это обусловливает тот факт, что качественная теплоизоляция зданий приносит весомую пользу в плане экономии финансов. Помимо прочего это позволяет добиться комфортности проживания. В роли одного из наиболее распространенных теплоизоляторов выступает пенопласт, он еще называется пенополистиролом, или ППС.
Паропроницаемость
Паропроницаемость пенопласта довольно низкая. На практике это значит, что на пути движения пара изнутри дома наружу будет располагаться преграда в виде пенополистирола. За пределами зданий температура часто более низкая, чем в помещениях. Поэтому пар будет превращаться в конденсат, вследствие этого в областях стыка теплоизоляции со стеновой конструкцией будет скапливаться вода. Это приводит к риску намокания материалов, которые находятся рядом.
Для того чтобы паропроницаемость пенопласта не стала минусом при использовании этого утеплителя, следует осуществить верный расчет точки росы и определить, какую толщину изоляции выбрать. Вынос точки росы при этом удастся осуществить за пределы устанавливаемого материала. Разумным решением в этом вопросе становится устройство вентилируемого фасада. Паропропускные характеристики теплоизолятора не рассматривают в отрыве от деталей конкретной конструкции. Важно учитывать, из чего возведены стены, насколько высок фундамент, а также выполнялся ли монтаж паро- и гидроизоляции.
Как сделать паропроницаемость плюсом
Паропроницаемость пенопласта составляет 0,05 мг/(м·год·Па). В связи с этим его использование может стать причиной образования плесени. Вообще эта характеристика является не только отрицательной, но и положительной особенностью. Плюсом выступает то, что при укладке теплоизоляции нет необходимости создавать паропроницаемый барьер. А вот минус может проявиться, если технология монтажа была нарушена. Под пенопластом, как было упомянуто выше, будет образовываться влага, что непременно приведет к разрушению как самого материала конструкции, так и слоя утеплителя.
Паропроницаемость пенопласта никак не отразится на микроклимате помещений, если его установку осуществлять снаружи здания. Не стоит полагать, что в продаже можно найти пенополистирол с разной паропроницаемостью. Эта характеристика остается одинаковой, независимо от плотности и вспененности. Этот показатель аналогичен древесному срубу дуба или сосны.
Структура и состав
Пенопласт — это материал белого цвета со вспененной жесткой структурой, в которой 2 % полистирола и 98 % воздуха. Для изготовления разработана технология вспенивания полистирольных гранул. Эти микроскопические частицы на следующем этапе обрабатываются горячим паром. Такая процедура повторяется несколько раз, что позволяет снизить показатель веса и плотности материала. Подготовленная масса высушивается для удаления остаточной влаги. Сырье находится на открытом воздухе в сушильных емкостях. На этой стадии структура обретает окончательную форму.
Гранулы имеют размер, который колеблется от 5 до 15 мм. Когда они оказываются высушенными, им придают соответствующую форму. Прессование осуществляется на установках или станках, которые превращают материал во что-то наподобие упаковки компактной формы. Как только пенопласт будет спрессован, его подвергают воздействию горячим паром, в результате образуются блоки с определенными параметрами. Их нарезают инструментом по размерам. Листы могут иметь нестандартные размеры. Толщина полотна варьируется от 20 до 1000 мм, тогда как размеры плит могут обладать габаритами от 1000 x 500 мм до 2000 x 1000 мм.
Основные свойства
Когда вам известно, какая паропроницаемость у пенопласта, вы можете поинтересоваться и другими характеристиками, а также особенностями. Среди прочих следует выделить:
- низкую теплопроводность;
- высокие звуко- и ветрозащитные свойства;
- низкое водопоглощение;
- долговечность;
- прочность;
- устойчивость к химическому и биологическому воздействию.
Что касается теплопроводности, она является неоспоримым преимуществом пенопласта. Это обусловлено тем, что ячейки в основе обладают формой многогранника. Их размер достигает 0,5 мм. Замкнутый цикл ячеек снижает теплообмен и ограничивает проникновение холода.
Звуко- и ветрозащитные свойства
Толщина и паропроницаемость пенопласта — это далеко не все, что следует знать при покупке материала. Важно поинтересоваться еще и звуко-, а также ветрозащитными свойствами. Если стены утеплить пенопластом, они не будут нуждаться в ветрозащите. Звукоизоляция здания повысится. Таким образом, звукоизоляционные свойства объясняются ячеистой структурой.
Для того чтобы обеспечить качественную изоляцию от наружных шумов, понадобится уложить слой материала, толщина которого составляет 3 см. Если увеличить этот показатель, то удастся добиться лучшей шумоизоляции. Паропроницаемость фасадного пенопласта была упомянута выше. Однако эта характеристика не единственная, которую вам следует знать. Необходимо поинтересоваться еще и прочностью. Плиты этого изолятора в течение длительного времени не изменяют своих физических свойств. Они готовы претерпевать высокое давление, не разрушаясь и не деформируясь. Отличным примером этому служит строительство взлетно-посадочных полос, где пенополистирол давно и широко используется. Степень прочности зависит от толщины плит и правильного монтажа.
Паропроницаемость пенопласта 25 плотности остается такой же, как было упомянуто выше. Первый показатель никак не зависит от других характеристик. Но перед приобретением этого теплоизолятора важно знать еще и об устойчивости к химическим и биологическим воздействиям. Плиты устойчивы к агрессивным средам, растворам щелочей, солей и кислот, морской воды, гипса и извести. Пенополистирол может контактировать с битумом, цементом, водорастворимыми и силиконовыми красками. На полотно могут оказывать влияние вещества лишь при длительном воздействии. Это относится к материалам, которые имеют в составе растительные и животные масла, а также дизельное топливо и бензин.
Паропроницаемость пенопласта и экструдированного пенополистирола была упомянута выше. Перед покупкой этого материала важно знать еще и то, что вы можете использовать изоляцию в качестве строительного материала, исключая контакт с агрессивными химическими составами, среди которых — насыщенные углеводороды и органические растворители.
Пожаробезопасность
Паропроницаемость и пожаробезопасность пенопласта являются одними из важных характеристик. Современные строительные материалы должны отвечать требованиям пожаробезопасности и проявлять в процессе эксплуатации устойчивость к воздействию открытого пламени. Пенополистирол не поддерживает горение и вспыхивает при температуре, которая в 2 раза выше аналогичного показателя у древесины. Энергии при горении пенопласта выделяется в 8 раз меньше, чем при горении дерева. Это говорит о том, что температура огня будет значительно ниже.
Чего стоит опасаться
Воспламениться пенополистирол может лишь во время непосредственного контакта с пламенем. При прекращении такого контакта пенопласт самозатухает в течение 4 секунд. Эти показатели характеризуют его как пожаробезопасный материал, подходящий для строительства.
Применение
Воздухопроницаемость пенопласта довольно низкая, что не позволяет использовать его внутри помещений. Но структура материала ячеистая, что делает материал универсальным звуко- и теплоизолятором в области строительства. Из пенополистирола изготавливают промышленные изделия по типу листового пенопласта, изоляции для труб и пенопластовой скорлупы. Материалом заполняют отсеки сосудов, что повышает их плавучесть. Из пенополистирола изготавливают нагрудники, спасательные жилеты и поплавки. Его используют для транспортировки донорских органов, изготавливают медицинскую тару, применяют для других нужд в медицине.
ППС нашел свое широкое применение в строительстве и отделке, его используют в роли несъемной опалубки. Теплоизолятором он служит и в приборостроении. Он может использоваться в качестве упаковки для дорогих и хрупких товаров. Он выступает подложкой для пищевых товаров и сырьем для изготовления одноразовых тарелок. Из пенопласта часто изготавливаются декоративные элементы. Это может быть наружная и внутренняя отделка зданий, а также помещений разного назначения. Из него изготавливают потолочную плитку, плинтусы, елочные игрушки, архитектурный декор, а также декор для сада.
Классификация пенопласта
Пенопласт сегодня известен во множестве разновидностей, среди них следует выделить:
- полистирол;
- полиуретан;
- экструзионный пенопласт;
- поливинилхлорид;
- экструдированный полистирол;
- полиэтиленовый пенопласт.
ППС может изготавливаться методом прессования или беспрессовым способом. Различить эти материалы несложно. Прессовая разновидность изготавливается методом прочного сцепления гранул, поэтому такие полотна сложнее сломать. Экструдированный полистирол — это почти то же, что и беспрессовой пенопласт. Материал имеет минусы, выраженные в том, что между гранулами есть полости, куда могут проникнуть водяные пары. При минусовых температурах там скапливается влага, что приводит к постепенному разрушению материала. В этом отношении несколько выигрывает экструзионный пенопласт. По виду он обладает однородной структурой. Среди плюсов этого материала следует выделить:
- длительный срок эксплуатации;
- большую прочность.
Очень эластичным является полиэтиленовый пенопласт. Он часто имеет вид полупрозрачных листов разной толщины, которые отличаются гибкостью. Самым используемым в быту является пенополиуретановый пенопласт. В народе он называется поролоном и отличается эластичностью.
fb.ru
состав, свойства, структура, классификация, применение и безопасность
Бизнес 28 сентября 2018Согласно исследованиям экологов до 40 % электро- и теплоэнергии, которая вырабатывается в Северном полушарии, уходит на отопление производственных, жилых и других объектов. Это обусловливает тот факт, что качественная теплоизоляция зданий приносит весомую пользу в плане экономии финансов. Помимо прочего это позволяет добиться комфортности проживания. В роли одного из наиболее распространенных теплоизоляторов выступает пенопласт, он еще называется пенополистиролом, или ППС.
Паропроницаемость
Паропроницаемость пенопласта довольно низкая. На практике это значит, что на пути движения пара изнутри дома наружу будет располагаться преграда в виде пенополистирола. За пределами зданий температура часто более низкая, чем в помещениях. Поэтому пар будет превращаться в конденсат, вследствие этого в областях стыка теплоизоляции со стеновой конструкцией будет скапливаться вода. Это приводит к риску намокания материалов, которые находятся рядом.
Для того чтобы паропроницаемость пенопласта не стала минусом при использовании этого утеплителя, следует осуществить верный расчет точки росы и определить, какую толщину изоляции выбрать. Вынос точки росы при этом удастся осуществить за пределы устанавливаемого материала. Разумным решением в этом вопросе становится устройство вентилируемого фасада. Паропропускные характеристики теплоизолятора не рассматривают в отрыве от деталей конкретной конструкции. Важно учитывать, из чего возведены стены, насколько высок фундамент, а также выполнялся ли монтаж паро- и гидроизоляции.
Как сделать паропроницаемость плюсом
Паропроницаемость пенопласта составляет 0,05 мг/(м·год·Па). В связи с этим его использование может стать причиной образования плесени. Вообще эта характеристика является не только отрицательной, но и положительной особенностью. Плюсом выступает то, что при укладке теплоизоляции нет необходимости создавать паропроницаемый барьер. А вот минус может проявиться, если технология монтажа была нарушена. Под пенопластом, как было упомянуто выше, будет образовываться влага, что непременно приведет к разрушению как самого материала конструкции, так и слоя утеплителя.
Паропроницаемость пенопласта никак не отразится на микроклимате помещений, если его установку осуществлять снаружи здания. Не стоит полагать, что в продаже можно найти пенополистирол с разной паропроницаемостью. Эта характеристика остается одинаковой, независимо от плотности и вспененности. Этот показатель аналогичен древесному срубу дуба или сосны.
Структура и состав
Пенопласт — это материал белого цвета со вспененной жесткой структурой, в которой 2 % полистирола и 98 % воздуха. Для изготовления разработана технология вспенивания полистирольных гранул. Эти микроскопические частицы на следующем этапе обрабатываются горячим паром. Такая процедура повторяется несколько раз, что позволяет снизить показатель веса и плотности материала. Подготовленная масса высушивается для удаления остаточной влаги. Сырье находится на открытом воздухе в сушильных емкостях. На этой стадии структура обретает окончательную форму.
Гранулы имеют размер, который колеблется от 5 до 15 мм. Когда они оказываются высушенными, им придают соответствующую форму. Прессование осуществляется на установках или станках, которые превращают материал во что-то наподобие упаковки компактной формы. Как только пенопласт будет спрессован, его подвергают воздействию горячим паром, в результате образуются блоки с определенными параметрами. Их нарезают инструментом по размерам. Листы могут иметь нестандартные размеры. Толщина полотна варьируется от 20 до 1000 мм, тогда как размеры плит могут обладать габаритами от 1000 x 500 мм до 2000 x 1000 мм.
Основные свойства
Когда вам известно, какая паропроницаемость у пенопласта, вы можете поинтересоваться и другими характеристиками, а также особенностями. Среди прочих следует выделить:
- низкую теплопроводность;
- высокие звуко- и ветрозащитные свойства;
- низкое водопоглощение;
- долговечность;
- прочность;
- устойчивость к химическому и биологическому воздействию.
Что касается теплопроводности, она является неоспоримым преимуществом пенопласта. Это обусловлено тем, что ячейки в основе обладают формой многогранника. Их размер достигает 0,5 мм. Замкнутый цикл ячеек снижает теплообмен и ограничивает проникновение холода.
Звуко- и ветрозащитные свойства
Толщина и паропроницаемость пенопласта — это далеко не все, что следует знать при покупке материала. Важно поинтересоваться еще и звуко-, а также ветрозащитными свойствами. Если стены утеплить пенопластом, они не будут нуждаться в ветрозащите. Звукоизоляция здания повысится. Таким образом, звукоизоляционные свойства объясняются ячеистой структурой.
Для того чтобы обеспечить качественную изоляцию от наружных шумов, понадобится уложить слой материала, толщина которого составляет 3 см. Если увеличить этот показатель, то удастся добиться лучшей шумоизоляции. Паропроницаемость фасадного пенопласта была упомянута выше. Однако эта характеристика не единственная, которую вам следует знать. Необходимо поинтересоваться еще и прочностью. Плиты этого изолятора в течение длительного времени не изменяют своих физических свойств. Они готовы претерпевать высокое давление, не разрушаясь и не деформируясь. Отличным примером этому служит строительство взлетно-посадочных полос, где пенополистирол давно и широко используется. Степень прочности зависит от толщины плит и правильного монтажа.
Паропроницаемость пенопласта 25 плотности остается такой же, как было упомянуто выше. Первый показатель никак не зависит от других характеристик. Но перед приобретением этого теплоизолятора важно знать еще и об устойчивости к химическим и биологическим воздействиям. Плиты устойчивы к агрессивным средам, растворам щелочей, солей и кислот, морской воды, гипса и извести. Пенополистирол может контактировать с битумом, цементом, водорастворимыми и силиконовыми красками. На полотно могут оказывать влияние вещества лишь при длительном воздействии. Это относится к материалам, которые имеют в составе растительные и животные масла, а также дизельное топливо и бензин.
Паропроницаемость пенопласта и экструдированного пенополистирола была упомянута выше. Перед покупкой этого материала важно знать еще и то, что вы можете использовать изоляцию в качестве строительного материала, исключая контакт с агрессивными химическими составами, среди которых — насыщенные углеводороды и органические растворители.
Пожаробезопасность
Паропроницаемость и пожаробезопасность пенопласта являются одними из важных характеристик. Современные строительные материалы должны отвечать требованиям пожаробезопасности и проявлять в процессе эксплуатации устойчивость к воздействию открытого пламени. Пенополистирол не поддерживает горение и вспыхивает при температуре, которая в 2 раза выше аналогичного показателя у древесины. Энергии при горении пенопласта выделяется в 8 раз меньше, чем при горении дерева. Это говорит о том, что температура огня будет значительно ниже.
Чего стоит опасаться
Воспламениться пенополистирол может лишь во время непосредственного контакта с пламенем. При прекращении такого контакта пенопласт самозатухает в течение 4 секунд. Эти показатели характеризуют его как пожаробезопасный материал, подходящий для строительства.
Применение
Воздухопроницаемость пенопласта довольно низкая, что не позволяет использовать его внутри помещений. Но структура материала ячеистая, что делает материал универсальным звуко- и теплоизолятором в области строительства. Из пенополистирола изготавливают промышленные изделия по типу листового пенопласта, изоляции для труб и пенопластовой скорлупы. Материалом заполняют отсеки сосудов, что повышает их плавучесть. Из пенополистирола изготавливают нагрудники, спасательные жилеты и поплавки. Его используют для транспортировки донорских органов, изготавливают медицинскую тару, применяют для других нужд в медицине.
ППС нашел свое широкое применение в строительстве и отделке, его используют в роли несъемной опалубки. Теплоизолятором он служит и в приборостроении. Он может использоваться в качестве упаковки для дорогих и хрупких товаров. Он выступает подложкой для пищевых товаров и сырьем для изготовления одноразовых тарелок. Из пенопласта часто изготавливаются декоративные элементы. Это может быть наружная и внутренняя отделка зданий, а также помещений разного назначения. Из него изготавливают потолочную плитку, плинтусы, елочные игрушки, архитектурный декор, а также декор для сада.
Классификация пенопласта
Пенопласт сегодня известен во множестве разновидностей, среди них следует выделить:
- полистирол;
- полиуретан;
- экструзионный пенопласт;
- поливинилхлорид;
- экструдированный полистирол;
- полиэтиленовый пенопласт.
ППС может изготавливаться методом прессования или беспрессовым способом. Различить эти материалы несложно. Прессовая разновидность изготавливается методом прочного сцепления гранул, поэтому такие полотна сложнее сломать. Экструдированный полистирол — это почти то же, что и беспрессовой пенопласт. Материал имеет минусы, выраженные в том, что между гранулами есть полости, куда могут проникнуть водяные пары. При минусовых температурах там скапливается влага, что приводит к постепенному разрушению материала. В этом отношении несколько выигрывает экструзионный пенопласт. По виду он обладает однородной структурой. Среди плюсов этого материала следует выделить:
- длительный срок эксплуатации;
- большую прочность.
Очень эластичным является полиэтиленовый пенопласт. Он часто имеет вид полупрозрачных листов разной толщины, которые отличаются гибкостью. Самым используемым в быту является пенополиуретановый пенопласт. В народе он называется поролоном и отличается эластичностью.
Источник: fb.ru Домашний уют Кремний для очистки воды: свойства, инструкция по применению и отзывыКремний, для очистки воды используемый, добавляет жидкости уникальные характеристики, при этом противопоказания к его применению практически отсутствуют. Такая вода устраняет воспалительные процессы и проблемы в желуд…
Здоровье «Викс Актив Синекс», спрей для назального применения: состав, описание, инструкция по применению и отзывыСовременные фармацевтические компании выпускают массу разнообразных средств, помогающих устранить насморк. Все препараты подразделяются на антибактериальные, сосудосуживающие, противовирусные, иммуномодулирующие, анти…
Здоровье Состав Energy Diet. Особенности применения и эффективность функционального питанияКаждая женщина хочет научиться питаться таким образом, чтобы сократить свой вес до идеального, а потом придерживаться достигнутого уровня. Однако достигнуть этого удается далеко не всем. Поэтому вместо того, чтобы взя…
Здоровье Монастырский чай от паразитов: состав трав, рецепт, особенности применения и отзывыНа наличие паразитов в организме могут указывать прямые и косвенные симптомы. Аллергия, необоснованная физическая усталость, повышенная утомляемость, частые инфекционные заболевания — все эти признаки могут говорить о…
Здоровье Раствор «Фукорцин»: состав, свойства, показания к применениюПрепарат, известный под названием «Фукорцин», представляет собой местное антисептическое и противогрибковое лекарственное средство. Он имеет ярко-малиновый цвет, за что и получил свое второе название &ndas…
Здоровье Слабительные препараты: классификация, применение и побочные эффектыБольшинство людей привыкло легкомысленно относиться к слабительным средствам. С проблемой запора пациенты если и идут к врачам, то только на очень запущенной стадии: или уже когда многое перепробовали и получили привы…
Образование Аммиак. Химические свойства, физические характеристики. Применение и получениеПерекрёсток караванных путей Северной Африки вблизи оазиса Аммона — исторически признанная родина аммиака. Жрецы, поклоняющиеся богу Амону, во время своих ритуалов использовали нитрид водорода, который при нагревании …
Технологии Оптоэлектронные приборы: описание, классификация, применение и видыСовременная наука активно развивается в самых разных направлениях, стремясь охватить все возможные потенциально полезные сферы деятельности. Среди всего этого следует выделить оптоэлектронные приборы, которые использу…
Дом и семья Имитационная игра — это что такое? Понятие и структура, классификация, типы и примерыВ практике обучения за последние годы стали очень популярны имитационные игры. Их активно начали разрабатывать и отечественные специалисты. Что же представляет собой имитационная игра? Этот и другие вопросы будут осве…
Домашний уют «Фуфанон» от клопов: состав, принцип действия, инструкция по применению и безопасность для окружающихВ XXI веке человек уже стал забывать многие проблемы, еще совершенно недавно мешавшие комфортно жить. Во все времена рядом селились неприятные насекомые, который приносили своим соседям ряд неприятностей. Многие являл…
monateka.com
Паропроницаемость строительных материалов
В отечественных нормах сопротивление паропроницаемости (сопротивление паропроницанию Rп, м2• ч • Па/мг) нормируется в главе 6 «Сопротивление паропроницанию ограждающих конструкций» СНиП II-3-79 (1998) «Строительная теплотехника».
Международные стандарты паропроницаемости строительных материалов приводятся в стандартах ISO TC 163/SC 2 и ISO/FDIS 10456:2007(E) — 2007 год.
Показатели коэффициента сопротивления паропроницанию определяются на основании международного стандарта ISO 12572 «Теплотехнические свойства строительных материалов и изделий — Определение паропроницаемости». Показатели паропроницаемости для международных норм ISO определялись лабораторным способом на выдержанных во времени (не только что выпущенных) образцах строительных материалов. Паропроницаемость определялась для строительных материалов в сухом и влажном состоянии.В отечественном СНиП приводятся лишь расчетные данные паропроницаемости при массовом отношении влаги в материале w, %, равном нулю. Поэтому для выбора строительных материалов по паропроницаемости при дачном строительстве лучше ориентироваться на международные стандарты ISO, котрые определяют паропроницаемость «сухих» строительных материалов при влажности менее 70% и «влажных» строительных материалов при влажности более 70%. Помните, что при оставлении «пирогов» паропроницаемых стен, паропроницаемость материалов изнутри-кнаружи не должна уменьшаться, иначе постепенно произойдет «замокание» внутренних слоев строительных материалов и значительно увеличится их теплопроводность.
Паропроницаемость материалов изнутри кнаружи отапливаемого дома должна уменьшаться: СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий, п.8.8: Для обеспечения лучших эксплуатационных характеристик в многослойных конструкциях зданий с теплой стороны следует располагать слои большей теплопроводности и с большим сопротивлением паропроницанию, чем наружные слои. По данным Т.Роджерс (Роджерс Т.С. Проектирование тепловой защиты зданий. / Пер. с англ. – м.: си, 1966) Отдельные слои в многослойных ограждениях следует располагать в такой последовательности, чтобы паропроницаемость каждого слоя нарастала от внутренней поверхности к наружной. При таком расположении слоев водяной пар, попавший в ограждение через внутреннюю поверхность с возрастающей легкостью, будет проходить через все спои ограждения и удаляться из ограждения с наружной поверхности. Ограждающая конструкция будет нормально функционировать, если при соблюдении сформулированного принципа, паропроницаемость наружного слоя, как минимум, в 5 раз будет превышать паропроницаемость внутреннего слоя.
Механизм паропроницаемости строительных материалов:
При низкой относительной влажности влага из атмосферы транспортируется через поры строительных материалов в виде отдельных молекул водяного пара. При повышении относительной влажности поры строительных материалов начинают заполняться жидкостью и начинают работать механизмы смачивания и капиллярного подсоса. При повышении влажности строительного материала его паропроницаемость увеличивается (снижается коэффициент сопротивления паропроницаемости).
|
Показатели паропроницаемости «сухих» строительных материалов по ISO/FDIS 10456:2007(E) применимы для внутренних конструкций отапливаемых зданий. Показатели паропроницаемости «влажных» строительных материалов применимы для всех наружных конструкций и внутрених конструкций неотапливаемых зданий или дачных домов с переменным (временным) режимом отопления.
dom.dacha-dom.ru
Паропроницаемость типовых строительных конструкций | ДОМ ИДЕЙ
Понятие «дыхание» не относится к терминологии строительной физики. «Дышащие» стены обеспечивают диффузионное движение воздуха и водяного пара сквозь конструкцию.
Зачем стене дышать
Основной причиной появления влаги в помещениях является выделение ее людьми, животными и растениями при физиологических процессах, в процессе приготовления пищи, влажной уборки, стирки и сушки, саморазморозки холодильников.
Диффузионное движение молекул сквозь стену возникает при наличии различной их концентрации по разные стороны наружной стены и зависит от температуры и влажности. Для описания диффузионных процессов введены понятия воздухо-, газо- и паропроницаемости, то есть свойств материалов пропускать через свою толщу соответственно воздух, газ и пар.
Поскольку стена аккумулирует имеющийся внутри избыток водяного пара и углекислого газа, которые движутся из помещения наружу в направлении от больших концентраций к меньшим. Вместе с тем кислород, который мы используем для дыхания, поступает снаружи вовнутрь.
И хотя в процентном отношении это количество очень мало и потому не принимается в расчёт при определении воздухообмена помещения, такая проницаемость является весьма позитивным свойством материала или конструкции. Оптимальными с точки зрения физиологии качествами проницаемости обладают деревянные стены. Любой, кто хоть некоторое время провёл в деревянном доме, отмечает лёгкость и свежесть воздуха в помещениях.
Паропроницаемость
Наиболее интересной с практической точки зрения представляется эффект паропроницаемости. Относительная влажность воздуха в жилых помещениях в зависимости от времени года составляет от 25% до 50%, во влажных помещениях, например в душевых, до 97%.
Нынешние стены это слоистые конструкции, в которых помимо основного стенового материала присутствуют утеплители, декоративные и отделочные покрытия, которые либо уменьшают, либо сохраняют паропроницаемость основных строительных материалов. И очень многое зависит от характеристик сопротивления паропроницаемости различных слоев стены.
Грамотный подход к подбору материалов не только поддерживает оптимальный для человека влажностный режим, но и предотвращает разрушение стен при действии низких температур. Для более наглядного сравнения паропроницаемости материалов введена величина сопротивления диффузии μ. Чем она меньше, тем лучше протекают вышеупомянутые процессы.
Коэффициент паропроницаемости (константа диффузионного сопротивления)
Материалы | µ |
Металл, стекло | ∞ |
Железобетон, бетонные блоки | 100 |
Древесина | 40 |
Пенополистирол | 30-70 |
Керамический и силикатный кирпич | 15 |
Ячеистый бетон | 4-6 |
Минеральная вата | 1 |
Известково-цементно-песчаная штукатурка | 6 |
Минеральная штукатурка | 12 |
Полимерная штукатурка | 21 |
Силикатная штукатурка | 29 |
Силиконовая штукатурка | 41 |
Как видно, хорошей паропроницаемостью обладают современные ячеистобетонные стеновые материалы. Однако необходимо учитывать, что на величину паропроницаемости значительное влияние оказывает влажность материалов. И диффузионные процессы практически прекращаются при достижении материалом определенного порога влагонасыщенности.
Теплоизоляция фасада
Для правильной организации движения водяных паров существует правило, по которому сопротивление паропроницаемости расположенных с холодной стороны слоёв, должно быть меньше, чем расположенных с теплой стороны. Иначе образовавшаяся в стене влага сможет двигаться только вовнутрь стены, что приведёт как к опасности образования плесени, так и к повреждениям внутренней отделки, например к отслоению краски.
Ещё один важный момент, оказывающий значительное влияние на процесс высыхания свежеотстроенного здания и накопления конденсата в стенах, правильный выбор типа фасадной теплоизоляции.
Минеральная вата и пенополистирол по своим теплоизоляционным свойствам достаточно схожи. Однако паропроницаемость этих материалов совершенно различна. К примеру, у минеральной ваты μ=1, у пенополистирола μ=30-70. Это означает, что утепление минеральной ватой, в отличие от пенополистирола, не препятствует движению водяного пара из стены наружу.
Как видно, μ пенополистирола меньше чем у железобетона или бетонных блоков. Поэтому пенополистирол можно считать пригодным для утепления данных материалов. Для утепления дерева и особенно ячеистых бетонов, а также силикатного и керамического кирпича пенополистирол не пригоден, поскольку его паропроницаемость в несколько раз выше, чем утепляемых материалов. При плотном прилегании материалов это будет препятствовать диффузии пара и увеличит опасность образования конденсата и плесени в стенах.
Таким образом, накопление влажности внутри конструкций возможно и при утеплённых стенах. А неправильно подобранные теплоизоляционные и отделочные материалы ухудшают теплоизоляционные свойства стены.
Декоративная отделка фасада
Необходимо заострить внимание также и на паропроницаемости наружной отделки (краски, штукатурки).
Если паропроницаемость декоративно-отделочного покрытия в 2,5-3 раза ниже, чем материала стены, в холодную погоду возможно образование в стене конденсата на контактной поверхности под слоем наружной штукатурки или окраски.
При увеличении атмосферной температуры скопившаяся влага начинает переходить в фазу пара, интенсивно воздействуя на внутреннюю поверхность покрытий и прикладывая значительное усилие, направленное на отрыв покрытия от основания. Это, в свою очередь, вызывает образование трещин, пузырей, шелушения и иных повреждений. Избежать всего этого можно только одним способом — использовать проницаемую для паров отделку.
Например, использование полимерной штукатурки с более низкими показателями паропроницаемости поверх блоков из ячеистого бетона может привести к конденсации влаги на контактной поверхности между стеной и внешней отделкой. В связи с этим для внешней отделки ячеистых блоков рекомендуется использовать декоративную штукатурку, у которой коэффициент диффузионного сопротивления µ≤15.
domidei.ru
Табличные данные паропроницаемости строительных материалов
В процессе стройки любой материал в первую очередь должен оцениваться по его эксплуатационно-техническим характеристикам. Решая задачу построить “дышащий” дом, что наиболее свойственно строениям из кирпича или дерева, или наоборот добиться максимальной сопротивляемости паропроницанию, необходимо знать и уметь оперировать табличными константами для получения расчетных показателей паропроницаемости строительных материалов.
Что такое паропроницаемость материалов
Паропроницаемость материалов – способность пропускать или задерживать водяной пар в результате разности парциального давления водяного пара на обеих сторонах материала при одинаковом атмосферном давлении. Паропроницаемость характеризуется коэффициентом паропроницаемости или сопротивлением паропроницаемости и нормируется СНиПом II-3-79 (1998) «Строительная теплотехника», а именно главой 6 «Сопротивление паропроницанию ограждающих конструкций»
Таблица паропроницаемости строительных материалов
Таблица паропроницаемости представлена в СНиПе II-3-79 (1998) «Строительная теплотехника», приложении 3 «Теплотехнические показатели строительных материалов конструкций». Показатели паропроницаемости и теплопроводности наиболее распространенных материалов, используемых для строительства и утепления зданий представлены далее в таблице.
Материал | Плотность, кг/м3 | Теплопроводность, Вт/(м*С) | Паропроницаемость, Мг/(м*ч*Па) |
Алюминий | 2600 | 221 | 0 |
Асфальтобетон | 2100 | 1.05 | 0.008 |
АЦП | 1800 | 0.35 | 0.03 |
Бетон | 2400 | 1.51 | 0.03 |
Битум | 1400 | 0.27 | 0.008 |
Гипсокартон | 800 | 0.15 | 0.075 |
Гранит | 2800 | 3.49 | 0.008 |
ДСП, ОСП | 1000 | 0.15 | 0.12 |
Дуб вдоль волокон | 700 | 0.23 | 0.30 |
Дуб поперек волокон | 700 | 0.10 | 0.05 |
Железобетон | 2500 | 1.69 | 0.03 |
Картон облицовочный | 1000 | 0.18 | 0.06 |
Керамзит | 800 | 0.18 | 0.21 |
Керамзит | 200 | 0.10 | 0.26 |
Керамзитобетон | 1800 | 0.66 | 0.09 |
Керамзитобетон | 500 | 0.14 | 0.30 |
Кирпич керамический пустотелый (брутто1000) | 1200 | 0.35 | 0.17 |
Кирпич керамический пустотелый (брутто1400) | 1600 | 0.41 | 0.14 |
Кирпич красный глиняный | 1800 | 0.56 | 0.11 |
Кирпич, силикатный | 1800 | 0.70 | 0.11 |
Линолеум | 1600 | 0.33 | 0.002 |
Медь | 8500 | 407 | 0 |
Минвата | 200 | 0.070 | 0.49 |
Минвата | 100 | 0.056 | 0.56 |
Минвата | 50 | 0.048 | 0.60 |
Мрамор | 2800 | 2.91 | 0.008 |
ПАКЛЯ | 150 | 0.05 | 0.49 |
Пенобетон | 1000 | 0.29 | 0.11 |
Пенобетон | 300 | 0.08 | 0.26 |
Пенопласт ПВХ | 125 | 0.052 | 0.23 |
Пенополистирол | 150 | 0.05 | 0.05 |
Пенополистирол | 100 | 0.041 | 0.05 |
Пенополистирол | 40 | 0.038 | 0.05 |
ПЕНОПОЛИСТИРОЛ ЭКТРУДИРОВАННЫЙ | 33 | 0.031 | 0.013 |
ПЕНОПОЛИУРЕТАН | 80 | 0.041 | 0.05 |
ПЕНОПОЛИУРЕТАН | 60 | 0.035 | 0.05 |
ПЕНОПОЛИУРЕТАН | 40 | 0.029 | 0.05 |
ПЕНОПОЛИУРЕТАН | 32 | 0.023 | 0.05 |
Пеностекло | 400 | 0.11 | 0.02 |
Пеностекло | 200 | 0.07 | 0.03 |
Песок | 1600 | 0.35 | 0.17 |
ПОЛИМОЧЕВИНА | 1100 | 0.21 | 0.00023 |
ПОЛИУРЕТАНОВАЯ МАСТИКА | 1400 | 0.25 | 0.00023 |
Полиэтилен | 1500 | 0.30 | 0.00002 |
Рубероид, пергамин | 600 | 0.17 | 0.001 |
Сосна, ель вдоль волокон | 500 | 0.18 | 0.32 |
Сосна, ель поперек волокон | 500 | 0.09 | 0.06 |
Сталь | 7850 | 58 | 0 |
Стекло | 2500 | 0.76 | 0 |
Фанера клееная | 600 | 0.12 | 0.02 |
Таблица паропроницаемости строительных материалов
domodelie.ru
Мифы о пенополистироле. Свойства пенополистирола
Горячеформованный пенополистирол (ГОСТ 15588–86) получил широкое распространение в строительной и упаковочной индустриях. Наиболее широкое применение нашел пенополистирол нескольких марок, в частности, ПСБ, ПСБС, выпускаемый в виде плит различного размера и плотности.
Миф первый: очень высокие теплоизоляционные свойства
При принятии решения об использовании того или иного материала теплоизоляторы оценивают, в первую очередь, по соответствию главному назначению. Для этих целей используется ряд показателей, из которых наиболее употребляемый – теплопроводность. Большинство утеплителей из вспененных пластмасс, как правило, имеют коэффициент теплопроводности 0,035–0,048 Вт/мК при температуре 25°С. Однако в последнее время отдельные производители все чаще заявляют, что у их материалов этот показатель достигает значений 0,020 Вт/мК и даже 0,018 Вт/мК, но они при этом, видимо, «забывают» указать, при каких условиях и какими методами получены такие исключительные результаты (как известно, чем ниже температура исследований, тем лучше значения коэффициента теплопроводности).
Кроме этого, есть еще один фактор, который «апологеты» вспененных пластмасс предпочитают не вспоминать, – водопоглощение. Например, гранулированный пенополистирол, изготовленный беспресовым методом увеличивает свое водопоглощение до 350% по массе. Но и это еще не предел. Зафиксированы случаи, когда плиты беспрессового пенополистирола при эксплуатации покрытия с поврежденным гидроизоляционным ковром приобретают влажность до 900%. Понятно, что при таком количестве поглощенной воды, ни о каком нормативном значении коэффициента теплопроводности теплоизоляционного материала и речи быть не может.
Практически все представленные на рынке изделия из минераловатных и стекловолоконных материалов имеют приблизительно такие же значения теплопроводности, отличие заключается в том, что верхняя граница значений этого показателя для минераловатных и стекловолоконных материалов несколько выше (0,05–0,054 Вт/мК), так как теплопроводность в значительной степени определяется плотностью материала и замкнутостью пор. Сравнение значений теплопроводности различных материалов дает возможность сделать вывод, что с точки зрения теплоизоляционных качеств свойства этих групп материалов практически полностью адекватны. Поэтому одним из главных аргументов апологетов утеплителей из вспененных материалов в пользу их применения является цена: вспененные пластмассы существенно дешевле, чем минераловатные или стекловолоконные материалы.
Миф второй: долговечный материал
Долговечность – свойство технического объекта сохранять работоспособное состояние в течение определенного времени или вплоть до выполнения определенного объема работы. Большой энциклопедический словарь Борьба за энергоэффективность явилась причиной более пристального изучения свойств многих теплоизоляционных материалов, в том числе и пенополистирола. Особенно глубокие исследования были проведены лабораторией профессора А. И. Ананьева в НИИ строительной физики (Москва). Поводом к проведению исследований стали результаты вскрытия покрытия подземного торгового комплекса на Манежной площади в Москве, построенного несколько лет назад. При вскрытии покрытия, находящегося в эксплуатации всего два года, было обнаружено значительное разрушение пенополистирольных плит, на большинстве плит образовались значительные раковины и трещины. В результате деструкционных процессов толщина некоторых плит уменьшилась 80–14 мм, при этом плотность пенополистирола в зоне самой тонкой части увеличилась более чем в четыре раза – до 120 кг/куб. м. Приведенное сопротивление теплопередаче теплоизоляционного слоя покрытия в зоне чрезмерной деструкции пенополистирольных плит стало составлять 0,32 кв. м°С/Вт, что отличает его от проектного значения, равного 2,7 кв. м°С/Вт, более чем в восемь раз. Причина столь катастрофического состояния утеплителя заключалась, как показали результаты исследований, в нарушении технологии производства работ и отсутствием учета ряда физических и химических особенностей при проектировании. Этой же лабораторией были проведены исследования беспрессового пенополистирола, эксплуатировавшегося, так сказать, в более ординарных условиях – наружных ограждающих конструкциях зданий. Результаты показали довольно существенное увеличение (0,047–0,05 Вт/м°С) теплопроводности утеплителя.
Высокую сходимость с результатами НИИСФ показывают исследования, проведенные Нижегородским государственным архитектурно-строительным университетом. Полученные там данные показывают, что величина приведенного значения сопротивления теплопередаче наружных стен, утепленных беспрессовым пенополистиролом, уменьшилась в среднем на 49–59%. С этой точки зрения более эффективен экструзионный пенополистирол (ЭППС), который, как показывают результаты моделирования в ВНИИстройполимер, выдерживает 50-летние циклические температурно-влажностные нагрузки, но при условии применения в земляном полотне для утепления подвальных помещений. Косвенно эти данные подтверждают и результаты обследования, выполненные Белорусским национальным техническим университетом. Обследованию были подвергнуты построенные в 1976 г. сооружения, в ограждающих конструкциях которых был использован экструзионный пенополистирол. Для лабораторных исследований были взяты контрольные образцы, результаты изучения которых показали, что утеплитель находится в превосходном состоянии.
Миф третий: пенополистирол – экологичный материал
Ряд исследований, проведенных в последние годы, однозначно доказали весомое влияние микроклимата на жизнедеятельность человека, поэтому созданию этого фактора, приемлемого для человека, в помещении уделяется много внимания.
В течение часа человек выделяет около 100 г влаги. Если это жилое помещение, то к этому количеству необходимо добавить влагу, появляющуюся при приготовлении пищи, стирке и т. д., в результате чего влажность увеличивается многократно. Поэтому для создания комфортного и здорового микроклимата наружные стены должны «дышать», что означает – обладать хорошей паропроницаемостью. Однако паропроницаемость абсолютно всех вспененных утеплительных материалов, применяемых в строительстве на порядок меньше, чем минераловатных и стекловолоконных утеплителей. Например, коэффициент паропроницания пенополиуретана и пенополистирола равен приблизительно 0,05 мг/мчПа, в то время как у минераловатных изделий – 0,4–0,6 мг/мчПа. Поэтому, как показывают результаты исследований, проведенные франкфуртским Институтом строительной физики и ганноверским Институтом строительной техники, применение в качестве утеплителя пенополистирольных плит уменьшает диффузию водяного пара через наружные стены в среднем на 55–57%.
Высокую сходимость с приведенными выше исследованиями немецких ученых показывают и результаты эксперимента в России. Технический университет в Хельсинки проводил мониторинг параметров микроклимата в санкт-петербургских домах, утепленных пенополистиролом. В этих домах старые, традиционные окна советского изготовления были заменены новыми, современными со стеклопакетами и вентиляционными клапанами, была восстановлена вентиляция, установлена система управления температурой теплоносителя. Однако в первую же зиму относительная влажность воздуха в 70% квартир достигла 80% при температуре воздуха 18°С, а такие условия являются весьма благоприятными для развития грибков.
К материалам на основе полистирола, который является заполимеризованным стиролом, особенно много претензий в связи с выделением вредных веществ. Дело в том, что, во-первых, на все 100% полимеризация происходит только теоретически. На самом деле этого у полистирола никогда не бывает, процесс полимеризации идет не до конца, на 97–98%; во-вторых, процесс полимеризации обратим, поэтому полимеры постоянно разлагаются под влиянием света, кислорода, озона, воды, механических и ионизирующих воздействий, и особенно под влиянием теплоты. Образовывающийся таким образом свободный стирол проникает в помещения, и люди длительное время живут в обстановке, когда в жилой атмосфере есть стирол (пусть концентрации и ниже ПДК). От этих микродоз стирола страдает сердце, особые проблемы возникают у женщин. Стирол оказывает сильное воздействие на печень, вызывая среди прочего и токсический гепатит. Кроме стирола, выделяются и другие вещества, включая фенол, формальдегид, этилбензол и т. д.
Говоря о таком параметре, как ПДК необходимо упомянуть, что существуют две концепции оценки влияния вредных веществ на организм человека. В пороговой концепции утверждается, что снижать концентрации вредных веществ нужно до некоторого уровня (порога), определяемого значением предельно-допустимой концентрации (ПДК). Из этого положения следует вывод: малые концентрации (ниже уровня ПДК) вредных веществ безвредны. В нашей стране (как, впрочем, и в других странах бывшего СССР) принята именно пороговая концепция.
В линейной концепции предполагается, что вредное влияние на человека пропорционально (линейно) зависит от суммарного количества поглощенного вещества, то есть от произведения его концентрации на время. Отсюда вывод: малые концентрации при длительном потреблении вредны. Этой концепции фактически придерживается ряд стран: США, ФРГ, Канада, Бельгия, Япония и некоторые другие.
Переход в Украине к линейной концепции вынудит пересмотреть очень многие нормативы. Но наша страна не одинока в этих проблемах, такие же вопросы являются довольно животрепещущими и у наших соседей – в России, где исследования на эту тему все-таки проводятся. Результаты россиян шокируют. Например, величина ПДК на сернистый ангидрида должна быть уменьшена в 6,2 раза, а на стирол – в 594 (!) раза. Столь низкое требуемое значение ПДК на стирол в помещении вызвано особыми свойствами стирола. Это вещество относится к конденсированным ароматическим соединениям, имеющим в своей молекуле одно или несколько бензольных ядер, и, подобно аналогичным веществам (бензол, бензпирен, безантрацен), имеет повышенные коммулятивные свойства: накапливается в печени и не выводится наружу.
Выводы российских исследователей весьма категоричны. Они считают, что, во-первых, необходимо пересмотреть нормы ПДК, которые для жилищного строительства должны быть уменьшены в десятки и сотни раз в соответствии с их коммулятивными свойствами. Во-вторых, по мнению ученых, среди веществ, содержащихся в строительных материалах, наибольшей степенью коммулятивности обладает стирол, что требует уменьшения ПДК при использовании его в жилищном строительстве до таких минимальных значений, что это равносильно полному запрещению применения продуктов полимеризации стирола в жилищном строительстве.
Вместо заключения
В последнее время у нас стало модным кивать на опыт западных стран. Что ж, во многих вопросах они действительно проделали гораздо больший путь и на «грабли» уже наступили. В данном случае под «граблями» подразумевается то, что в ряде стран уже обнаружили пагубность утепления пенополистиролом и сейчас проводят исследования на тему, как от этих последствий избавиться. Особенно активно в этом направлении работают ученые из Института жилья и окружающей среды (г. Дармштадт, ФРГ), однако, по имеющимся сведениям, впечатляющих результатов немецкие исследователи еще не получили. В так называемых высокоразвитых странах уже давно осознали, что широко распространенные вспененные пластмассы, изготовленные, так сказать, традиционным способом обладают массой недостатков, поэтому в последние годы активно разрабатывают заменители этой группы материалов.
Вячеслав Козачук Зам. глав. редактора журнала «Будмайстер», Киев Материалы предоставлены автором, e-mail: [email protected]
evropark.com
Характеристики экструзионных утеплителей
Теплоизоляция дома — важный аспект сбережения энергоресурсов, поэтому постоянно ведется работа над улучшением свойств материалов, с помощью которых она выполняется. Одним из популярных утеплителей высокого качества стал экструзионный пенополистирол.
Свойства синтетического утеплителя
Теплоизоляционный материал изготавливается из гранул полистирола с добавлением вспенивающего агента. В качестве такой добавки используется фреон или углекислый газ. Вещества нагреваются до высокой температуры, и вязкая полимерная масса продавливается через экструдер (формовочный механизм). В результате получается экструдированный пенополистирол с мелкими закрытыми ячейками.
Такая технология обеспечивает однородную структуру материала и одинаковый размер частиц 0,1-0,2 мм. Закрытые, наполненные газом ячейки, делают утеплитель легким, обеспечивают низкое водопоглощение и теплопроводность. Материал не пропускает влагу внутрь и не боится контакта с ней. Экструзионный пенополистирол (ЭППС) можно использовать в местах соприкосновения с водой без установки гидробарьера.
Плотное расположение закрытых капсул создает непреодолимый барьер на пути водяного пара и воздуха. Материал характеризуется низким коэффициентом паропроницаемости.
Это качество в различных ситуациях становится достоинством или недостатком утеплителя. При необходимости устройства паробарьера, например, при внутреннем утеплении ЭППС приходится кстати. Но в большинстве случаев он препятствует нормальному движению воздуха и требует создания дополнительной вентиляции, чтобы ликвидировать повышенную влажность.
По показателям сохранения тепла синтетический материал превосходит:
- пенопласт — в 1,5 раза;
- минеральная вата — 2 раза;
- дерево — в 10 раз.
Плиты утеплителя имеют высокую прочность и устойчивость к механическим нагрузкам, что позволяет использовать их на участках с высокой нагрузкой (фундамент, строительство автомобильных дорог и вспомогательных конструкций).
Несмотря на синтетические составляющие материал отличается экологической чистотой и безопасен для человека. Он устойчив к образованию плесени и грибка, но грызуны могут испортить плиты. Теплоизолятор устойчив к большинству химических соединений, но разлагается под действием бензина, кислоты и органических растворителей.
Характеристики экструдированного пенополистирола
- теплопроводность — 0,028-0,034 ВТ/м*К;
- коэффициент паропроницаемости — 0,015;
- плотность — 28-45 кг/м3;
- водопоглощение — 0,4% от объема материала;
- утеплитель эксплуатируется в температурном промежутке — от −50º до +75ºC;
- продолжительность службы — 40-50 лет.
Недостатки экструзионного утеплителя
Основной недостаток материала — высокая пожароопасность и выделение вредных веществ при плавлении. Теплоизоляция не горит самостоятельно, ей необходим источник пламени. Без поддержания пенополистирол затухает за 3 секунды. Материал относят к повышенному классу горючести Г3-Г4, ее можно снизить добавлением антипиренов в состав синтетических полимерных плит.
Экструдированный пенополистирол нельзя оставлять под воздействием солнечных лучей, ультрафиолет оказывает на него губительное воздействие. Материал необходимо закрывать защитным слоем.
Почти нулевая паропроницаемость также считается недостатком, ведь оснащение здания системой принудительной вентиляции требует дополнительных расходов.
Использование экструдированного утепления
Низкое водопоглощение определило область применения экструзионного теплоизолятора. Он незаменим при утеплении фундамента, цокольного и подвального этажа. Это единственный материал, который не боится влаги и механического давления грунта. Он не только утепляет фундамент и подвал, но и защищает от наружных повреждений.
Для работы выбираются плиты с рифленой поверхностью, чтобы улучшить адгезию с клеевым составом. Их толщина составляет 50-150 мм, размеры зависят от производителя, стандартные габариты: 600×1200 и 600×2400 мм. ЭППС устанавливается на слой гидроизоляции и не требует внешней защиты, фундамент просто засыпается песком и грунтом. Утеплитель на цоколе необходимо покрыть штукатуркой по армирующей сетке, это защитит его УФ-излучения.
Экструдированный пенополистирол оптимальный материал для теплоизоляции пола. Его укладывают под стяжку без опасения повреждения из-за влаги или высокой нагрузки. Это хорошее основание для устройства системы теплого пола.
Теплоизоляцию стен здания с помощью экструзионного материала выполняется с наружной и внутренней стороны. По фасаду утеплитель фиксируется на специальный клей и дюбеля-зонтики. Изоляционный слой защищается штукатуркой и декоративной отделкой. При внутреннем утеплении материал клеится на стену и защищает толстым слоем штукатурки (до 3 см) или каркасом с обшивкой гипсокартоном.
Такая технология обеспечивает минимальную паропроницаемость и снижает опасность возгорания. Тонкие плиты (2-3 см) эффективно сохраняют тепло и не отнимают полезную площадь у помещения. Популярен материал и для балконов и лоджий, где наблюдаются перепады температуры и высокая влажность. ЭППС устойчив к сложным условиям эксплуатации и скрадывает лишние сантиметры площади.
Экструдированный пенополистирол широко применяется при монтаже многослойного покрытия инверсионной плоской кровли. При этой технологии теплоизоляция располагается над гидроизоляцией и защищает ее от повреждений. Наружный слой выполняется из гравия или цементной стяжки.
Кроме гражданского и частного строительства утеплитель применяется:
- при монтаже основания автомобильных и железных дорог;
- для утепления трубопроводов;
- в качестве материала для тары под продукты и медицинские препараты;
- для термоизоляции холодильных установок и изотермических фургонов;
- при устройстве взлетной полосы аэропорта.
Популярные марки экструдированного пенополистирола
За 75 лет производства материал завоевал залуженную популярность. Его изготавливают различные компании, изделия которых отличаются внешним видом, но сохраняют отличные характеристики.
Пеноплекс — плиты оранжевого цвета, отличающиеся разнообразием кромки. Она выполняется прямой или пазом и гребнем для облегчения стыковки без мостиков холода. Материал применяется для утепления зданий и подземных коммуникаций. Он эксплуатируется при температуре −50º +80ºC.
Стирекс — ЭППС используется при изготовлении сэндвич панелей, защищает дорожное полотно от вспучивания грунта.
Техноплекс — утеплитель устойчив к биологическому воздействию, он распространен в промышленном и частном строительстве. Прочные плиты можно использовать для изоляции любой части здания: фундамент, стены, пол, кровля.
URSA XPS — долговечный и экологичный материал, являющийся надежным паро- и звукоизолятором. Он отличается высокой прочностью и низким водопоглощением, может монтироваться на участках, соприкасающихся с влагой.
Примаплекс — материал популярен благодаря отличным характеристикам и доступной цене. Плиты утеплителя синего цвета, они просты в обработке и режутся строительным ножом. Примаплекс не боится воды и мороза, используется для внутреннего и наружного утепления.
Экструдированный пенополистирол: характеристики и применение
Пенополистирол — вспененный материал, основой которого является полистирол. Благодаря вспениванию гранул увеличивается количество пузырьков воздуха в его структуре, которые и обеспечивают оптимальную степень изоляции. Вспенивание может осуществляться методом экструзии или пропаривания. Экструдированный пенополистирол признан более качественным.
Пенополистирол используется для утепления внешних и внутренних стен, потолков, кровель, полов; оформления звукоизоляционных экранов и архитектурных фасадных элементов. Материал применяют для утепления быстровозводимых конструкций торговых центров, ангаров, складов и даже зданий небольших промышленных предприятий.
Технические характеристики экструдированного пенополистирола позволяют создавать качественную теплоизоляцию. Обладая схожими с пенопластом характеристиками, материал значительно превосходит его по потребительским качествам. Он более удобен в монтаже, не крошится и не занимает меньше полезного пространства.
Для производства экструдированного пенополистирола, характеристики которого зависят от толщины материала и плотности, используются гранулы. Они состоят из полимера — полистирола. В процессе производства гранулы плавятся, при определенном давлении масса начинает кипеть, образуя пену. В смесь на этом этапе добавляют специальные пластифицирующие присадки, газ фреон либо углеродные смеси. Жидкая масса вытекает в специальные формы, где ее спрессовывают. После полного затвердевания материал разрезают на стандартные плиты. Около 90% всего объема плиты составляет воздух, что и обусловило технические характеристики экструдированного пенополистирола.
Стандартные размеры плит: длина 1000, 1250 или 2000 мм, ширина 500 или 600 мм, толщина — от 2 до 10 см. Плиты различаются в устройстве боковых поверхностей. Кроме прямых кромок, есть конструкции «в шип», что позволяет более плотно укладывать материал. Внутреннее строение плиты представляет собой множество мелких пузырьков с воздухом подобно пенопласту, но в отличии от последнего, гранулы составляют одно целое, что не дает материалу крошиться.
Технические характеристики
Задачей любого утеплителя является сохранение тепла в отапливаемом помещении. Так как скорость теплопередачи изменяется, согласно законам термодинамики, в зависимости от плотности вещества, то очевидно, что газы обладают меньшим коэффициентом теплопроводности, чем твердые вещества. Так коэффициент теплопроводности воздуха 0,026 Вт/м*°C. Пеноплекс, являясь на 90% воздушной смесью, обладает показателем в 0,030 Вт/м*°C, что говорит о его прекрасной способности удерживать тепло.
Пенополистирол выпускается с большим диапазоном по плотности — от 25 до 47 кг/м3. Этот показатель влияет на прочность материала, которая с увеличением плотности растет от 20000 до 50000 кг/м2. Пеноплекс очень плохо впитывает воду. За 28 суток плита может впитать только 0,4% жидкости от своего объема, далее этот процесс прекращается.
Паропроницаемость составляет 0,0128 Мг/(м*ч*Па), что делает, в некоторых случаях, необязательным устройство дополнительного слоя пароизоляции при монтаже отдельных систем. Способность выдерживать низкие, до — 50°C и высокие до +75°C температуры позволяет применять данный вид утеплителя практически в любых климатических условиях. Однако, пенополистирол достаточно горюч. В зависимости от количества добавленных в него антипиренов, класс горючести может изменяться от Г1 до Г4.
Некоторые марки экструдированного пенополистиролаобладают Г-образной выемкой по кромкам. Она нужна для более плотного прилегания плит друг к другу путем усиления изоляции швов, что не дает образовываться между такими изделиями мостикам холода. Такие плиты рекомендуют использовать для утепления внешних стен здания, чтобы обеспечить более качественную защиту от промерзания.
Показано, что материал может выдержать до 80 циклов замораживания и размораживания мокрой плиты, что на практике может соответствовать количеству лет эксплуатации.
При использовании данного утеплителя не требуется дополнительное обустройство пароизоляционного слоя.
Преимущества
— Небольшой вес (20-50 кг/м3)
— Долговечность (срок службы — не менее 50 лет)
— Экологичность
— Химическая устойчивость
— Низкое водопоглощение
— Удобный формат плит, удобство монтажа
Недостатки
— Низкая паропроницаемость
— Слабые звукоизоляционные характеристики
— Длительный контакт поливинилхлорида и пенополистирола постепенно разрушает последний.
— Плохо защищен от действия ультрафиолета
-Некоторые виды имеют низкую прочность на сжатие
При проектировании теплоизоляции необходимо обращать внимание на плотность пеноплекса. Чем она выше, тем выше и теплопроводность. Поэтому, для достижения оптимального эффекта при постоянной плотности теплозащитные качества можно изменить, увеличивая толщину листов. Это заставляет заранее просчитывать необходимый объем помещения, который будет «пожертвован» в пользу тепла.
Член |
|
Влагостойкость | EPS Industry Alliance
Для получения дополнительной информации о EPS и влагостойкости прочтите технический бюллетень EPS Insulation Mold Resistance или ознакомьтесь с нашей серией статей по изоляции EPS следующих классов:
В: Устойчив ли пенополистирол к влаге?
A: EPS негигроскопичен и плохо впитывает влагу из атмосферы.Его структура с закрытыми ячейками снижает поглощение и / или миграцию влаги в изоляционный материал. Хотя пенополистирол обеспечивает высокий уровень влагостойкости и воздухопроницаемости, следует соблюдать рекомендуемые методы проектирования стен и фундамента при выборе пароизоляции и влагозащиты для тяжелых условий эксплуатации.
Q: Как оценивается пенополистирол с точки зрения влагостойкости?
A: Исследование Лаборатории испытаний энергетических материалов (EMTL) 1 показало, что изоляция из пенополистирола, установленная на хорошо построенных крышах, не впитывает заметную влагу в условиях, характерных для продолжительных, холодных и влажных зим.Такое же количество поглощенной влаги (в среднем 0,2% по весу) практически не влияет на его прочность на сжатие или изгиб, а изоляция из пенополистирола сохраняет от 95% до 97% своей тепловой эффективности.
Q: Влияет ли влага на тепловые характеристики изоляции EPS?
А: Да. Широкое использование изоляционных материалов из пенополистирола было доказано за последние 30 лет как в коммерческих, так и в жилых зданиях в самых разных областях. Обширные промышленные испытания подтвердили, что даже небольшое поглощение влаги оказывает минимальное влияние на тепловые характеристики изоляции из пенополистирола.Например, Отдел энергетики Министерства государственной службы Миннесоты обнаружил, что образцы пенополистирола семилетней давности, используемые для внешней изоляции фундамента, показали уровень влажности всего 0,13%. Он также пришел к выводу, что изоляция из пенополистирола сохраняет от 95 до 97 процентов своего теплового КПД и что это не влияет на его тепловой КПД и что не влияет на его свойства прочности на сжатие или изгиб. Влага обычно способствует увеличению теплопередачи или проводимости.Правильный дизайн, методы строительства и выбор изоляции уменьшают возможность утечки влаги или попадания влаги в изоляционную полость, где это может повлиять на тепловые характеристики системы.
Q: Может ли пенополистирол действовать как пароизоляция?
A: Нет, хотя EPS имеет низкую скорость прохождения водяного пара, EPS не является пароизоляцией. Скорее он «дышит» и, следовательно, не требует дорогостоящей вентиляции, как другие изоляционные материалы, которые в противном случае задерживали бы влагу внутри стен и конструкций крыши.
Q: Какие условия влияют на выбор пароизоляции?
A: Каждое кровельное покрытие должно быть изучено, чтобы определить необходимость в пароизоляции для контроля внутренней конденсации. Основываясь на исследованиях, спонсируемых Национальной ассоциацией кровельных подрядчиков и Ассоциацией кровельных подрядчиков Среднего Запада, пароизоляция для систем кровли с изоляцией из пенополистирола менее критична, чем для любой изоляции крыши. 2
Q: Как EPS выдерживает температурные циклы?
A: EPS выдерживает циклическое замораживание-оттаивание на месте без потери структурной целостности или других физических свойств.Испытания, проведенные Dynatech Research and Development Company или Кембриджем, штат Массачусетс, исследовали образцы сердцевины пенополистирола, извлеченного из существующих стенок морозильной камеры, возраст некоторых из которых составляет 16 лет, и доказал, что пенополистирол способен противостоять неправильному циклическому изменению температуры.
Q: В каких областях применения EPS имеет преимущества перед экструдированной пеной?
A: Поскольку плотность, толщину и размеры пенополистирола можно легко настроить в соответствии со спецификациями конкретного здания, изоляция из пенополистирола предоставляет разработчикам повышенную гибкость при проектировании следующих приложений:
- Утеплитель для конической крыши
- Архитектурные профили EIFS
- Обшивка
- Приложения ниже уровня
- Геотехнический
- Структурные изолированные панели
- Стабилизация почвы
Примечания:
1 «Разработка экспериментальных данных по кровельной изоляции из пенополистирола в условиях моделирования зимнего воздействия», Р.П. Тип и К.Ф. Бейкер, Лаборатория испытаний энергетических материалов, 1984.
2 Этот исследовательский проект был завершен Structural Research, Inc. в августе 1984 года под руководством совместной рабочей группы представителей Ассоциации кровельных подрядчиков Среднего Запада, Национальной ассоциации кровельных подрядчиков и Общества производителей пластмасс.
Шесть часто задаваемых вопросов по жесткой пеноизоляции
Изоляция — это строительная практика размещения слоя изоляции на внешней стороне здания.Общий термин — обшивка из жесткого пенопласта или изоляция из жесткого пенопласта, и он играет непосредственную роль в энергоэффективности и производительности здания. Вот что вам нужно знать об этой растущей тенденции.
Часто задаваемые вопросы о жесткой пеноизоляции 1. Из чего сделан жесткий пенопласт?
Существует три типа утеплителя из жесткого пенопласта:
- Пенополистирол (EPS): Этот материал также известен как бортовой картон.Он имеет значение R от 3,6 до 4,0 на дюйм. Он имеет наименьшую структурную прочность из трех типов жесткого пенопласта. Кроме того, это наименее дорогой вариант и наиболее паропроницаемый из трех типов жестких вспененных материалов.
- Экструдированный полистирол (XPS): Этот материал имеет значение R от 4,5 до 5,0. Он менее водопоглощающий, чем пенополистирол или полиизо, и чаще используется под плитами, фундаментными стенами или стенами подвала. Стоимость находится между EPS и Polyiso.
- Полиизоцианурат (Полиизо): Имеет значение R 6,5-6,8. Полиизо имеет ненормальное поведение — хуже работает при понижении температуры.
Одно замечание: R-значения определены при 75 ° F. Это означает, что характеристики материала могут отличаться, если они не находятся в этих «идеальных» условиях. Вспенивающие агенты, из которых состоит полиизо, начинают конденсироваться при низких температурах, снижая его способность предотвращать передачу тепла (и тем самым уменьшая заявленное значение R).Так как EPS и XPS изготавливаются с использованием различных типов агентов, они сохраняют свое перечисленное значение R при более низких температурах.
2. Каковы преимущества аутсультации? Более эффективная изоляция, лучше контролирует влажность и лучше предотвращает утечку воздуха. Подробнее о плюсах и минусах обшивки из жесткого пенопласта читайте здесь.
Лучшие ленты для жесткой изоляции и фальцевания
3.Могу ли я использовать Outsulation вместо фанеры или обшивки OSB?Это зависит от проектных условий для таких вещей, как ветер, землетрясения — так называемые «сталкивающие», «поперечные» или «боковые» нагрузки. Некоторые строители кладут наружу прямо поверх фанеры или OSB. Жесткий поролон сохраняет внутреннюю деревянную обшивку и каркас как суше, так и теплее. Другие строители предпочитают полностью отказаться от фанеры или обшивки OSB. Это может быть отличной мерой экономии, но помните, что жесткий пенопласт не имеет такой же структурной прочности, как деревянная обшивка.Вы должны компенсировать разницу, добавив диагональные распорки или вставные панели, работающие на сдвиг.
Лучшие ленты для жесткой изоляции и фальцевания
4. Какой толщины должна быть моя жесткая пена?Это зависит от региона, в котором вы строите. Министерство энергетики предлагает карту национальной климатической зоны, на которую вы можете ссылаться. Зоны 1–4 (за исключением Морской зоны 4) не должны беспокоиться о толщине жесткого пенопласта.Для более холодных участков (зоны 5-8) важно выбрать правильную толщину. Если пена слишком тонкая, вы рискуете недостаточно нагреть внутреннюю стену, в то же время не допуская ее высыхания наружу. Захваченная влага будет медленно разъедать деревянный каркас или обшивку и вызывать гниение. Международный жилищный кодекс предлагает диаграмму, в которой перечислены минимальные значения R по климатическим зонам.
5. Нужно ли использовать внутреннюю изоляцию?Это полностью зависит от соблюдения строительных норм и правил вашего региона.Вы можете сделать это полностью с помощью внешней теплоизоляции, гибридной внешней теплоизоляции и внутренней изоляции или полностью внутренней изоляции. Строительные нормы и правила все чаще требуют непрерывной изоляции, что является недавним и значительным изменением. Важно не задерживать влагу в стене, что может произойти при размещении продукта с очень низкой проницаемостью снаружи и другого продукта с очень низкой проницаемостью внутри стены. Чтобы предотвратить накопление влаги и последующую гниение, плесень или грибок, стены должны дышать.
6. Нужно ли использовать погодостойкий барьер?Скорее всего, но опять же, это зависит от строительных норм. Пока ваша жесткая пена имеет толщину, подходящую для вашей климатической зоны, а швы доски должным образом герметизированы, она будет действовать как атмосферостойкий барьер. В случае сомнений следуйте строгой политике Совета Международного кодекса в отношении материалов и установки, изложенной в документе AC71.
Что такое экструдированный полистирол (XPS)?
ПенопластXPS — это жесткий термопластический материал, изготовленный из полистирола.Полистирол — это синтетический углеводородный полимер, полученный из бензола и этилена, двух нефтепродуктов.
ПенопластXPS часто используется для теплоизоляции над уровнем земли, например, стен, потолков, чердаков и крыш, а также для элементов ниже уровня, таких как фундаменты и подвалы. При использовании в более высоком качестве он может уменьшить тепловые мосты и повысить энергоэффективность.
Как производится пенопласт XPS?Процесс производства изделий из пенополистирола (XPS) аналогичен процессу производства изделий из пенополистирола (EPS).Оба начинаются с одного и того же основного сырья. Но в случае экструдированного полистирола шарики или гранулы полистирольной смолы загружаются в экструдер, где они нагреваются при очень высоких температурах до расплавления. В этот момент к расплавленной смеси добавляют различные добавки. Одной из таких добавок может быть краситель. Пенопласт XPS обычно окрашивается в различные цвета, чтобы идентифицировать его как конкретную марку. Например, пенопласт Owens Corning XPS обычно розовый, а пенопласт Dow XPS — синий.Также добавляется вспенивающий агент, чтобы продукт расширялся после процесса экструзии. Используя тщательно контролируемые нагрев и давление, пластиковая смесь продавливается через фильеру (экструдируется), затем ей дают остыть и расширяться до желаемой формы. Затем полученный пенопласт обрезается до размеров конечного продукта. Поскольку вспененный картон скорее экструдируется, чем заливается в формы, такие как вспененный картон EPS, толщина продукта XPS ограничена.
Тепловые свойстваR-value — это показатель сопротивления материала теплопередаче.Это зависит от толщины и плотности строительного материала. Чем выше значение R, тем выше способность материала противостоять кондуктивной теплопередаче и тем лучше его характеристики в качестве изоляционного материала. Пенопласт XPS имеет равномерно распределенную структуру с закрытыми ячейками, что позволяет достичь начального значения R около R-5 на один дюйм (25 мм). По данным Министерства энергетики США, пенопласт XPS обеспечивает в два раза большее тепловое сопротивление, чем большинство других изоляционных материалов той же толщины,
Непрерывный процесс экструзии, используемый для производства пенопласта XPS, обеспечивает однородное поперечное сечение с закрытыми ячейками, каждая ячейка полностью закрыта стенками из полистирола, не оставляя пустот.Это помогает коэффициенту R пенопласта XPS сохранять равномерный и надежный термический рейтинг R-5 в течение длительного времени, независимо от его плотности.
Однако элементы XPS содержат изолирующие газы или пенообразователи в дополнение к воздуху, который в конечном итоге диффундирует из ячеек. Этот процесс называется «старением». Фактически, процесс старения может со временем ухудшить изоляционные свойства пенопласта XPS, делая его долгосрочное термическое сопротивление меньше заявленного начального значения R.
Благодаря своим высоким тепловым свойствам использование пенопласта XPS в строительстве может помочь снизить количество энергии, необходимой для обогрева и охлаждения здания.Изоляция из жестких плит, таких как пенопласт XPS, потенциально может помочь домовладельцам сэкономить до 40 БТЕ энергии на каждую БТЕ энергии, потребляемой системами отопления и охлаждения дома. В старых домах это может повысить энергоэффективность дома до 70%.
Сопротивление влагопоглощениюРейтинг проницаемости или «проницаемости» — это стандартная мера проницаемости для водяного пара материала. В отличие от значения R, в котором чем выше число, тем лучше, материал с более низким рейтингом проницаемости лучше задерживает движение водяного пара.Устойчивость к влагопоглощению важна, потому что вода является отличным проводником тепла.
Очень мало воды может проникнуть через структуру пенопласта XPS с закрытыми порами, что позволяет пенопласту XPS обеспечивать довольно постоянное тепловое сопротивление. Как правило, пенопласт XPS обладает достаточной водостойкостью, чтобы справляться с нормальным уровнем влажности подвала и фундамента, если дом не расположен в зоне затопления.
Необлицованный пенопласт XPS толщиной один дюйм имеет рейтинг проницаемости около 1.0, что делает его полупроницаемым замедлителем пара Класса II. Но настоящим испытанием изоляции является ее способность не только противостоять влаге, но и легко выделять любую влагу, которую она действительно впитывает, что называется «высыхающим потенциалом». Потенциал высыхания теплоизоляции имеет решающее значение для поддержания теплового сопротивления конструкции. Некоторые тесты показали, что с течением времени пенопласт XPS может впитывать больше влаги при работе с грунтовым покрытием и удерживать эту влагу в течение более длительных периодов времени, чем изделия из пенополистирола.Потенциал удержания влаги может со временем ухудшить начальное значение R пенопласта XPS, снижая его долгосрочное значение R и эффективность в качестве изоляционного материала.
Другая недвижимостьПрочность на сжатие. Пенопласт XPS — это жесткий материал с очень высокой прочностью на сжатие. Однородное поперечное сечение продукта с закрытыми ячейками, без пустот и каждая ячейка полностью закрыта стенками из полистирола, способствует его впечатляющей прочности.Доступны продукты с различной прочностью на сжатие для различных областей применения. Пенопласт XPS может изготавливаться с давлением до 100 фунтов на квадратный дюйм и более.
Способность подавлять рост биологических загрязнителей воздуха. Влага способствует росту многих организмов, таких как плесень, грибок и другие бактерии. Пенопласт XPS является водостойким и может препятствовать росту этих организмов.
Прочность . Поскольку пенопласт XPS является термопластичным материалом, он не гниет и не разлагается со временем.Он также устойчив к микроорганизмам в почве. И он непривлекателен для крыс и других паразитов в качестве источника пищи. Срок службы до 50 лет.
Химическая инертность. Пенопласт XPS считается химически довольно инертным материалом. Он устойчив к большинству кислот, щелочей и водных растворов солей и щелочей. Однако многие органические растворители, такие как ацетон, хлорированные растворители и ароматические углеводородные растворители, могут разрушать пену и вызывать ее растворение.
Размер и плотность. Пенопласт XPS может изготавливаться как с пластиковым покрытием, так и без него. Из-за ограничений экструдированного производственного процесса он чаще всего доступен только в стандартных размерах и в форме листа (плиты), при этом пенопласт обычно изготавливается в виде листов размером 4 на 8 футов. Пенопласт XPS довольно плотный — в среднем 2,18 фунта на кубический фут. Это делает его очень прочным.
Стоимость. Пенопласт XPS — один из наиболее экономичных вариантов жесткого пенопласта на рынке.Пенопласт XPS толщиной в один дюйм стоит около 0,47 доллара за квадратный фут.
Энергоэффективность. Пенопласт XPS — это энергоэффективный строительный материал. В течение всего срока службы здания, изолированного пенопластом XPS, экономится гораздо больше энергии, чем в процессе производства продукта. Исследование, проведенное Franklin Associates, показало это в течение 50-летнего срока службы дома, в котором использовалась изоляция из пенополистирола XPS.
Стабильность размеров. Пенопласт XPS значительно расширяется и коробится при более высоких температурах.
Устойчивое развитие. Было доказано, что при использовании в качестве изоляции для дома или здания пенопласт XPS снижает количество энергии, необходимое для поддержания его обогрева и охлаждения, тем самым снижая потребление наших и без того истощенных природных ресурсов. А поскольку полистирол, термопластический материал, используется при производстве пенопласта XPS, пенопласт можно расплавить и повторно использовать для производства новой изоляции XPS. Что еще более важно, сегодня это обычная практика. По данным Ассоциации по производству экструдированного полистирола, заводы по производству XPS не образуют «лома» или отходов, потому что 100% промышленных отходов вспененные плиты XPS восстанавливаются, разлагаются на полимерный материал и повторно используются в процессе производства пенополистирола.
Воздействие на окружающую средуКак мы видели, пенопласт XPS является экологически чистым продуктом, который можно переплавить и повторно использовать для производства большего количества продукции. Это также энергоэффективный продукт, позволяющий сэкономить гораздо больше энергии, чем было использовано при его производстве. И, с начальным значением R 5 на дюйм, использование пенопласта XPS может значительно снизить количество энергии, необходимой для обогрева и охлаждения здания. Это помогает сохранить наши природные ресурсы. Фактически, пенопласт XPS получил квалификацию Energy Star®.
ПенопластXPS обладает большинством основных характеристик «зеленого» строительного материала. Он энергоэффективен, экологичен, обладает хорошей термостойкостью и устойчивостью к водопоглощению, а также долговечен и долговечен — до 50 лет. А поскольку это искусственный материал, он сокращает использование природных ресурсов.
Но не все аспекты пенопласта XPS столь же безвредны для окружающей среды. Во-первых, пена XPS обычно содержит красители для окраски продукта, чтобы дифференцировать его по марке.В зависимости от типа используемого красителя он потенциально может нанести вред окружающей среде.
Вспенивающие агенты, используемые в процессе экструдированного производства, также могут разрушать озоновый слой и способствовать глобальному потеплению. Пенопласт XPS часто использует гидрохлорфторуглероды (ГХФУ) в качестве вспенивателя. Вспенивающий агент проникает в ячейки XPS во время производственного процесса. В конце концов, в процессе, называемом «старением», вспениватель диффундирует из клеток в окружающую среду. Некоторые производители начинают использовать вспениватели, не наносящие вреда окружающей среде, но это еще не стандартная практика.
Прочные стены | JLC Онлайн
Благодаря своей универсальности и удобству обшивка из жесткого пенопласта становится все более и более распространенной по всей территории США. Доля от R-3 до R-7 на дюйм, листовая пена — удобный способ повысить общую R-ценность стены без дополнительных затрат. большая толщина. Но обшивка из пенопласта не просто улучшает тепловые характеристики здания: листовая пена, расположенная непосредственно внутри облицовки стен, может также хорошо работать как увеличенная дренажная плоскость, чтобы не допустить попадание переносимой ветром воды в стены, и она может действовать как как воздушный барьер, так и пароизоляция для защиты от проникновения воздуха и водяного пара.Эти свойства делают его хорошим выбором для большинства прибрежных регионов, но только при условии правильного понимания деталей. Стеновая система с пенопластом должна быть спроектирована и детализирована с учетом всех функций, с учетом климата и погодных условий.
Изоляционная ценность
Различные изделия из пенопласта, представленные на рынке, имеют разные значения R:
Пенополистирол (EPS), «термопластичный» пенопласт с открытыми ячейками, плавящийся при высоких температурах, изготавливается путем расширения шариков полистирола с паром внутри формы. .Его R-значение варьируется от R-3,2 до R-4,4 на дюйм, в зависимости от плотности пластика и размера трещин между расширенными валиками (типичное значение R-3,9).
Экструдированный полистирол (XPS) изготавливается из того же термопластического материала, но расплавленная пена выдавливается через экструдер для затвердевания в листы. С закрытыми ячейками и без зазоров или трещин, дюйм XPS достигает значения R от R-4,6 до R-5 (обычно используются листы R-5 толщиной 1 дюйм).
Полиизоцианурат (PIR) — это «термореактивный» пластик, который затвердевает в результате химической реакции и не плавится (хотя при очень высоких температурах он обугливается и горит). Типичные листы полиизо с покрытием из фольги стабилизируются при R-6,5 на дюйм.
Когда вы проектируете стену с тепловыми характеристиками, пенопласт обеспечивает большую гибкость. Например, дома в Хьюстоне, штат Техас, часто строятся с 3/8-дюймовым покрытием из XPS поверх стены с изоляцией из стекловолокна R-11 или R-13 для сборки от R-13 до R-15.Но суперизолированный солнечный дом в прибрежном штате Мэн может использовать каркас 2×6 с изоляцией полости R-19 или R-21 и 2-дюймовые листы R-13 с фольгированной облицовкой PIR для системы стен с рейтингом R-32 или R-34. Между этими крайностями лежит целый ряд вариантов, с более чем одним способом достичь или превзойти минимальные значения R-значения энергетического кода.
Пена для наружных работ выполняет множество функций, обеспечивая теплоизоляцию, улучшенный дренаж и защиту от проникновения воздуха и водяного пара. Однако это не является конструктивным, и его следует наносить на каркас, обшитый OSB или фанерой.
Паропроницаемость
Оболочка из пеноматериала не только является хорошим изолятором, но и препятствует диффузии пара. Проницаемость варьируется — пенополистирол является наиболее паропроницаемым, а покрытие из фольги наименее — но любая пена, которую вы наносите на стенные стойки или обшивку стен, представляет собой внешний замедлитель парообразования.
Замедлители образования пара могут быть проблематичными. Они хорошо работают, когда хранятся на теплой стороне стены, поэтому любой пар, который они задерживают, остается теплым и не конденсируется в жидкую воду.Но предсказать, какая сторона стены будет теплой, может быть непросто при изменении климата. Водяной пар хочет перемещаться из теплых зон с высокой влажностью в прохладные зоны с низкой влажностью, поэтому направление движения пара может измениться при изменении температуры и влажности.
Пена, которая действует как замедлитель парообразования, может работать на внешней стороне в любом климате, говорит ученый-строитель Джо Лстибурек, если R-значение пены соответствует внешним условиям — и пока внутренняя поверхность стены испаряется. -проницаемый, поэтому он может высохнуть изнутри.
Сопоставьте R-значение с климатом. На Глубоком Юге, объясняет Лстибурек, внешний пароизоляционный слой работает, даже если он не является изолятором. Когда вы используете кондиционер (так что внутри холодно и сухо, а снаружи жарко и влажно), пароизоляция снаружи имеет большой смысл. По мере продвижения на север условия меняются: внутренние помещения отапливаются, а расчетная температура наружного воздуха становится все ниже. «В какой-то момент на обратной стороне пенопласта [обращенной внутрь] зимой будет накапливаться или конденсироваться вода», — отмечает Лстибурек.«Поэтому мы хотим увеличить термическое сопротивление этого слоя, чтобы предотвратить конденсацию». Пенопласт должен быть достаточно толстым, чтобы изолировать обратную сторону и поддерживать температуру выше точки росы. «Чем дальше на север, тем ниже температура на улице, тем выше требуется R-коэффициент и тем толще должна быть пена. Это просто», — говорит Лстибурек.
Высыхает изнутри. Что не менее важно, стена не должна иметь двух пароизоляционных материалов, поскольку они могут задерживать влагу внутри стены (рис. 1).Таким образом, если используется изоляционная оболочка, не следует прикреплять пароизоляцию из полиуретана к внутренним поверхностям стен. Но в очень холодном климате, — говорит Лстибурек, — рекомендуются ватины с крафт-бумагой. Эти облицовки являются полупроницаемыми, поэтому они замедляют проникновение пара в стену, при этом позволяя влаге уходить в отапливаемое пространство.
Стены неизбежно намокнут в какой-то момент — либо во время строительства, либо из-за ветрового дождя, либо из-за утечки или наводнения, либо из-за повышенного уровня влажности.По этой причине все стены должны иметь возможность высыхать. С пеной снаружи единственное место для сушки — это внутри, поэтому очень важно, чтобы внутри не устанавливались паропроницаемые или виниловые обои, а стены были окрашены дышащей латексной краской.Толщина пены
Какой толщины должна быть пена? Это зависит от климата. В общих чертах, дюйм или меньше XPS, вероятно, будет работать где угодно к югу от Лонг-Айленда. От Род-Айленда до штата Мэн вам может потребоваться дюйм PIR
(R-6.5) или 11/2 дюйма XPS (R-7,5) на стене 2×6. Конечно, чем толще пена, тем более энергоэффективна стена и тем безопаснее она предотвращает образование конденсата.
Организация Lstiburek, Building Science Corporation (BSC), потратила годы на детальное компьютерное моделирование для прогнозирования условий влажности внутри стен и экспериментирование с различными конструкциями стен для проверки расчетов. В конце концов, группа остановилась на простом способе определения толщины наружной пены: «Вы берете среднюю температуру трех самых холодных месяцев в году в вашем районе», — говорит Лстибурек.«Возьмите среднюю температуру декабря, среднюю температуру января и среднюю температуру февраля — и вы усредните их, и используйте это среднее значение в качестве расчетной температуры снаружи. Вы устанавливаете условия дизайна интерьера как 70 ° F и 35%. относительная влажность. Затем вы выполняете простой расчет, чтобы убедиться, что поверхность конденсации не опускается ниже точки росы. Пока вы не видите 100% относительную влажность на границе раздела между пеной и изоляцией полости, вы выиграли на тыльной стороне обшивки не должно быть конденсата.»
Расчет толщины пены
На рисунках ниже показаны расчетные температуры внутри стен с изолированной пароизоляционной оболочкой в Бостоне, штат Массачусетс. Эти прогнозы основаны на простом расчете, описанном Джозефом Лстибуреком:
Температура на границе раздела. = Температура в помещении. — [(Внутренняя температура — Наружная температура) X (Полость R / Общая R)]
Цель состоит в том, чтобы найти температуру поверхности раздела (температура на внутренней стороне пены), которая выше точки росы для внутренние условия.Если она упадет ниже точки росы, возрастет риск конденсации водяного пара внутри стены, что приведет к проблемам с влажностью. В этом случае увеличение толщины пенопласта позволит лучше изолировать каркасную стену и поддерживать температуру поверхности раздела на более высоком уровне.
Для этого расчета предполагается, что условия в помещении составляют 70 ° F и относительную влажность 35% — разумные значения, если остальная часть системы дома работает нормально.
При такой температуре и влажности точка росы составляет 40 ° F, поэтому идея состоит в том, чтобы выбрать значение R для пенопластовой оболочки, которое приведет к расчетной температуре поверхности раздела выше 40 ° F.
Расчетная наружная температура определяется путем усреднения трех самых холодных месяцев в году. Для этого примера в Бостоне: 33 ° F (декабрь), 28 ° F (январь) и 30 ° F (февраль), в среднем 30,3 ° F. (Примечание: они представляют собой среднемесячные температуры, а не месячные минимумы или средние минимумы.)
После вычисления значений было обнаружено, что случай A превосходит энергетический код, но рискует конденсацией, поскольку температура пароизоляции ниже точки росы для дизайн внутренних условий.В случае D отсутствует риск образования конденсата, но он не соответствует минимальному энергетическому стандарту R-19 для изоляции стен. Все остальные случаи удовлетворяют требованиям влажности, а также энергетическим нормам.
Нажмите для увеличения
Лстибурек признает, что его простые предположения не совсем реалистичны. «Когда кто-то говорит:« Да, но это не совсем то, что происходит », это правда. Но это очень хорошее приближение — оно дает нам 98% точности с помощью одного простого вычисления». И он подкрепил это множеством экспериментальных работ и множеством очень подробных измерений и расчетов.По его словам, любой, кому это не нравится, всегда может запустить более детальное моделирование конкретной конструкции — или просто увеличить толщину пены для большей надежности.
Крепежная пена. Толщина пенопласта, конечно же, влияет на крепление сайдинга и обшивку. Сама по себе пена не закрепит застежку, поэтому гвозди и шурупы должны быть достаточно длинными, чтобы проникать сквозь пену в твердую древесину. По словам Лстибурека, практический предел для обычного крепления через пену составляет от 1 до 11/2 дюйма.«Для пенопласта толщиной более полутора дюймов я использую ленту 1×4, вкручиваемую через пену в каркас или оболочку позади нее», — говорит он. «Таким образом мы сделали слои пенопласта от 8 до 10 дюймов. В сарае в моем доме [недалеко от Бостона, штат Массачусетс] снаружи 8 дюймов пенопласта, закрепленного 12-дюймовыми винтами».
Чтобы противостоять ветру, а также возможности приливной волны, прибрежные дома должны быть достаточно жесткими, чтобы противостоять сваливанию, и они также должны быть закреплены на якоре от скольжения и опрокидывания.Жесткость обеспечивается фанерой или обшивкой OSB; пены недостаточно.Структурные характеристики
В некоторых частях страны можно обойтись жестким пенопластом в качестве основной обшивки, с OSB или фанерой, используемыми только для крепления по углам стены, а также с периодическим листом посередине стены. Но этот метод не смывает в зонах сильного ветра у океана (рис. 2). Как правило, прибрежные дома нуждаются в полной обшивке структурной панелью под изоляционной пеной.
Стеллажное сопротивление .«Основная функция обшивки из деревянных структурных панелей, — объясняет Джо Лстибурек, — заключается в обеспечении сопротивления стеллажам. Это также помогает поддерживать обшивку дома. Так что я не думаю, что вы сможете строить в [прибрежных] условиях без обшивки всего здания фанерой или OSB ».
В прибрежных штатах дома в защищенных местах вдали от воды могут заменить обшивку из деревянных панелей пенопластом. Тем не менее, им все равно потребуется крепление стен — либо признанный в кодексе метод, либо инженерная конструкция (см. «Крепление стен и IRC», июль / август 2006 г.).Самый простой способ сделать это — полностью обшить стены. Во многих случаях для этого также может потребоваться добавление спроектированных стенок сдвига.
Стабилизирующая оболочка . Пена также может положительно сказаться на конструктивных характеристиках стены. Помещая изолирующую, блокирующую воздух и паронепроницаемую оболочку между каркасом и обшивкой дома и внешней погодой, обшивка из пеноматериала позволяет строителю перенести деревянную структуру дома в относительно защищенную зону, которая ближе к кондиционируемой внутренней среде.Примечания Лстибурек: «Стеновые рамы перемещаются из-за разницы в изменении влажности между внутренней стороной стоек и внешней стороной стоек. Эта разница в содержании влаги увеличивается, если разница температур больше. Когда вы кладете изоляционную оболочку снаружи, стена каркас воспринимает более постоянные и однородные условия, и вы фактически уменьшаете растрескивание гипсокартона и движение каркаса здания ».
Дренажная плоскость
s Не менее важно в любом влажном климате, что пена служит дренажной плоскостью здания для отвода дождевой воды.«Руководство по изоляционной обшивке», размещенное среди технических ресурсов на веб-сайте buildingscience.com, предлагает несколько способов детализации пенопласта под сайдингом. Но для суровых прибрежных погодных условий Лстибурек требует более надежной системы.
Полностью обшить здание, говорит он, а затем нанести слой дренажной пленки (рис. 3). «Прикрепите окна и двери прямо к обшивке и прошейте все, как если бы вы не наносили пену». После этого пену укладывают на обшивку и оклады (рис. 4).По словам Лстибурека, большая часть дождевой воды будет отклоняться облицовкой или пенопластом под ней, но любая вода, которая проникает дальше, будет пролита за счет облицовки и обшивки дома; и любые незначительные случайные утечки должны высыхать в кондиционированном помещении.
В то время как пена является водостойкой и обеспечивает хороший барьер против основной массы погодных явлений, ветровой дождь может проникать через панели и через стыки, поэтому компания Caulkins полагается на домашнюю обертку и осторожную окантовку окон, установленных поверх полностью защищенной конструкции перед установкой мыло.Подрядчик Крейг Колкинс из компании Caulkins Building & Design в Ниантик, штат Коннектикут, обычно применяет пенополистирол Dow 1/2 дюйма или 1 дюйм для наружных работ под виниловым сайдингом. По словам Колкинса, в сочетании с виниловыми окнами с фланцами Андерсена не требуется специальной обшивки или способа крепления: фланцы окна выступают достаточно далеко от стены, чтобы покрыть все края пенопласта.Экипажи зашивают оконные проемы самоклеящейся мембраной, прикрепляют окно непосредственно к стене, обшитой OSB, а затем устанавливают оконную раму из двух частей от CertainTeed. Основание оконной рамы прибивается через пену к грубой раме окна (слева), и соответствующая верхняя часть защелкивается поверх нее.Надежная работа. Полевой опыт других подтверждает рекомендации Lstiburek.Деннис Маккой из Ram Builders, Inc. (www.rambuilders.com), специалист по ремонту разрушенных стен, облицованных штукатуркой, говорит, что, по его наблюдениям, обшивка из пеноматериала может улучшить погодные характеристики стеновых систем и защитить от повреждений, вызванных влажностью. Компания Маккоя разобрала и отремонтировала или перестроила тысячи штукатурных стен, поврежденных влагой, в жарком, влажном прибрежном климате Хьюстона, штат Техас. «Стены с обшивкой из пенопласта, по нашему опыту, меньше повреждаются влагой, особенно когда внутри стен отсутствует пластиковый пароизоляционный слой», — отмечает Маккой.Он сообщает, что даже если на стене только один слой строительной бумаги (хорошая штукатурка требует двух слоев), стены с пенопластом обычно лучше, чем стены без него.
В идеале Маккой хотел бы, чтобы каркасы стен с лепниной были защищены двумя слоями строительной бумаги и гидроизоляцией, а затем слоем пенопласта перед нанесением обрешетки и штукатурки. «Мы называем строительную бумагу вторичным погодным барьером», — говорит он. «Штукатурка является основным погодным барьером. Но если вы добавите пену, теперь у вас действительно есть третий погодный барьер, который помогает отводить дождевую воду.«
В случаях, которые он расследовал, — сообщает Маккой, — пена действительно защищает как от дождя, так и от внутренней влаги.« Стены не получают конденсата на обратной стороне обшивки OSB », — говорит он.« И где. есть утечки, они вроде бы могут высохнуть изнутри, пока на пути нет пластиковой пароизоляции. Я не могу объяснить науку, но это работает. Это сложно продать клиентам, особенно после всех проблем, которые произошли с EIFS [системами внешней изолированной отделки].Но если кто-то готов за это платить, я бы хотел положить внешнюю изоляцию из пенопласта на каждую стену, которую мы ремонтируем ».
Отсутствие пароизоляции на внутренней стороне воздухопроницаемой теплоизоляции фундамента
Пароизоляция может быть неотъемлемой и важной частью ограждающей конструкции здания. В правильном месте они помогут решить проблемы с влажностью и сохранить дом сухим. Однако, когда пароизоляция устанавливается на внутренней стороне воздухопроницаемой изоляции на стенах ниже уровня земли, могут возникнуть проблемы с конденсацией.
Многие ученые-строители рекомендуют утеплить стены подвала или подполья. Международный жилищный кодекс 2012 года требует утепления подвала в климатических зонах 3 и выше. Герметичный, изолированный подвал или подвал является требованием программы Министерства энергетики США для дома с нулевым энергопотреблением и программы Indoor airPLUS Агентства по охране окружающей среды США. Исследования Министерства энергетики показывают, что изоляция подвала экономически эффективна в любом доме в климатических зонах с 3 по 8. В городах от Санкт-Петербурга.Луис, штат Миссури, в Буффало, штат Нью-Йорк, изоляция от R-10 дала ежегодную экономию от 250 до 400 долларов; изоляция от R-20 дала ежегодную экономию от 280 до 450 долларов (Southface и ORNL 2002). Однако изоляция должна быть установлена таким образом, чтобы не задерживать влагу в стенах.
Бетон пористый и пропускает влагу. Если нижняя часть бетонной фундаментной стены контактирует с влажной почвой, влага может проникать через бетон за счет капиллярного действия. Вновь залитый бетон также имеет сотни галлонов воды, которые выделяются по мере затвердевания бетона.При утеплении подвалов, чтобы превратить их в жилое пространство или выполнить требования программы, обычной практикой (хотя и не рекомендованной Building America) является установка стены с деревянным каркасом против бетона, а затем заполнение полости стены каркасом волокнистой изоляцией, такой как утеплитель из минеральной ваты, стекловолокна или целлюлозы. Водяной пар может проходить через эту воздухопроницаемую изоляцию. Если изоляция покрыта проницаемым слоем, таким как гипсокартон и латексная краска, водяной пар также будет проходить через этот слой, позволяя бетонной стене высохнуть внутри дома.
К сожалению, во многих районах страны строители устанавливают полиэтиленовую пленку, замедлитель парообразования класса I, поверх изоляции перед установкой гипсокартона. Водяной пар может конденсироваться на пленке (см. Рисунки 1 и 2). Когда происходит конденсация, жидкая вода не может высохнуть внутри дома. Вместо этого он будет накапливаться в полости стены. Со временем эта влажность может привести к разрушению изоляции, появлению плесени, запахов и структурному гниению элементов каркаса.
Другие пароизоляционные материалы класса I, такие как виниловые обои или пластиковый слой, установленный поверх изоляционного покрытия в недостроенных подвалах, как показано на Рисунке 3 (иногда называемый изоляцией от подгузников), могут иметь такой же эффект образования плесени (BSC 2006).
Рис. 1. Пластиковая пароизоляция на внутренней стороне этой фундаментной стены предотвращает высыхание стены внутрь, поэтому внутри полости стены начали образовываться конденсат и плесень. Рис. 2. Полиэтиленовая пленка, установленная поверх изоляционного материала в этой стене подвала, действовала как замедлитель парообразования класса I, улавливая водяной пар из бетонной фундаментной стены, который конденсировался в полости стены, создавая питательную среду для плесени.(Источник: Building Science Corporation.) Рис. 3. Изоляция одеяла с пластиковым покрытием, подход с использованием подгузников к изоляции стен подвала, улавливает влагу, проходящую через бетон, что приводит к появлению плесени, влаги и неприятных запахов.ENERGY STAR также требует, чтобы пароизоляция класса I не устанавливалась на внутренней стороне воздухопроницаемой изоляции в надземных наружных стенах в жарком влажном климате, поскольку влажный теплый воздух, попадающий в полости здания через трещины в наружной стене, может конденсироваться. при попадании на холодную заднюю поверхность замедлителя парообразования класса I, охлаждаемого летним кондиционером.Конденсат может скапливаться в полости стены, создавая условия для роста плесени и гниения. Примеры замедлителей парообразования класса I, которые были неправильно установлены в стеновых конструкциях в жарком влажном климате, включают пластиковую пароизоляцию, установленную под гипсокартоном, или виниловые обои, установленные поверх гипсокартона.
Чтобы снизить риск конденсации, полезно знать рейтинги проницаемости, чтобы вы могли выбрать правильную конструкцию стены, чтобы снизить риски конденсации.
Что такое ингибиторы пара
Если водяной пар может проходить через нижнюю стену и изоляцию, он должен высохнуть внутри дома, чтобы избежать конденсации в полости стены.Чтобы обеспечить такую сушку, настенное покрытие внутри каркаса должно иметь относительно высокий рейтинг паропроницаемости.
Паропроницаемость (обычно называемая воздухопроницаемостью) — это способность материала пропускать водяной пар через него. Скорость пропускания паров влаги (MVTR) — это измерение, на которое ссылаются строительные нормы и правила. MVTR измеряется в лаборатории с использованием процедуры E-96 Американского общества испытаний и материалов (ASTM). Метод испытания измеряет, сколько паров влаги может пройти через материал за 24-часовой период (с поправкой на давление пара в образце).Результирующее число и есть паропроницаемость (MVP). Единица измерения для MVP — химическая завивка. Чем выше число проницаемости, тем больше паров влаги пропускает материал и тем выше его потенциал сушки. Проницаемость материала для водяного пара примерно обратно пропорциональна его толщине (например, удвоение толщины изоляционной пены вдвое уменьшает проницаемость).
Код классификации пароизолятора
Международный жилищный кодекс, раздел R201, определяет классы замедлителей парообразования следующим образом:
- Класс I: 0.1 пермь или меньше
- Класс II: 1,0 или менее, но более 0,1 доп.
- Класс III: 10 или меньше, но больше 1,0.
Замедлители парообразования Класса I включают полиэтиленовую пластиковую пленку, резиновые мембраны, стекло, алюминиевую фольгу, листовой металл, изоляционные оболочки с фольгой и неизолирующие оболочки с фольгой. Этот список не является исчерпывающим. Любой материал с рейтингом проницаемости 0,1 или менее не следует использовать для внутренней воздухопроницаемой изоляции внутри стены, находящейся ниже уровня земли.Однако, если в спецификациях производителя для продукта указано, что показатель химической стойкости выше 0,1, то материал может быть использован, даже если он находится в этом списке.
Примеры замедлителей парообразования класса II включают в себя войлок из стекловолокна с крафт-облицовкой, краску с низкой проницаемостью и жесткий пенополистирол толщиной 1 дюйм.
Примеры замедлителей парообразования класса III включают латексную краску, фанеру, OSB и гипсокартон.
Для аэрозольных пен с открытыми и закрытыми порами обратитесь к спецификациям производителя. Пена с открытыми порами обычно более проницаема.Увеличение толщины любого слоя распыляемой пены снизит его проницаемость.
Главное, о чем следует помнить при использовании воздухопроницаемой изоляции в нижних стенах, это то, что влага должна высохнуть внутри здания. Дом, имеющий сертификат ENERGY STAR, запрещает использование замедлителей парообразования класса I на внутренней стороне воздухопроницаемой изоляции наружных стен, находящихся ниже уровня земли.
ENERGY STAR рекомендует использовать замедлитель образования паров класса II или III. Примеры включают крафт-войлок из стекловолокна в полости стены или латексную краску на гипсокартоне для стен ниже уровня земли.
Изоляция из пеноматериаламожет использоваться, если в спецификациях производителя указано значение проницаемости выше 0,1 и если какая-либо отделка стен, например, латексная краска, является паропроницаемой. ENERGY STAR допускает некоторые исключения из запрета на использование замедлителей образования пара Класса 1 в стенах ниже уровня земли. Эти исключения включают
- Душевые и ванны на внешних стенах. Замедлители парообразования класса I, такие как керамическая плитка, можно использовать на стенах душевых и ванн. Изоляция за ванной или душем должна быть эквивалентна изоляции остальных внешних стен и должна быть покрыта воздушным барьером из цементной подкладки, жесткого пенопласта или гипсокартона без бумажной облицовки, герметизированного по краям. и швы для обеспечения непрерывного воздушного уплотнения.Рекомендуемая подложка для наружных стен за душевыми кабинами и ваннами (как выше, так и ниже уровня грунта) — это цементная плита. Обратите внимание, что цементная плита не является водонепроницаемой и должна быть покрыта гидроизоляцией, наносимой жидкостью, или за ней должен быть установлен водостойкий барьер, обеспечивающий дренаж (BSC 2009). Использование замедлителя пара с низкой проницаемостью допускается из-за высокого содержания влаги, создаваемого душем или ванной, и используется для защиты каркаса и изоляции от чрезмерной влажности.
- Зеркала.Зеркала относятся к классу замедлителей парообразования, но могут использоваться, если они закреплены на гипсокартоне с помощью зажимов или других прокладок, которые позволяют воздуху циркулировать за ними. Зеркало не следует крепить непосредственно к стене; в таком случае он будет действовать как пароизоляция, и конденсат будет образовываться на стороне основания зеркала.
Альтернативные методы изоляции подвала
Методы изоляции подвала были тщательно изучены Building America, и существует множество альтернативных методов изоляции подвалов, которые позволяют избежать проблемы с замедлителем парообразования класса 1 (Aldrich et al.2012, BSC 2009, Lstiburek 2006, NorthernSTAR 2012, Southface и ORNL 2002, Ueno и Lstiburek 2012). Вот примеры некоторых из этих методов. Обратите внимание, что при использовании всех этих методов для изоляции балки обода можно использовать аэрозольную пену с закрытыми порами:
- Прикрепите полиизоцианурат с фольгой к внутренней части бетонной стены с помощью механических креплений или строительного клея, так, чтобы нижняя часть стены оставалась открытой на 6 дюймов, чтобы дать возможность высохнуть или полностью герметизировать полиизоцианура по всей стене герметиком или пеной, а по швам — фольгой. или полипропиленовая лента.
- Прикрепите EPS или XPS к внутренней стороне бетонной стены с помощью планок для обшивки. С помощью планок обрешетки прикрепите гипсокартон.
- Прикрепите EPS или XPS к внутренней стороне бетонной стены с помощью строительного клея. Тщательно заклейте края и швы поролона. Установить внутреннюю часть стены с деревянным каркасом из жесткого пенопласта. Изолируйте полость войлочной или выдувной волокнистой изоляцией или оставьте ее неизолированной. В очень холодном климате значение R изоляции полости не должно превышать значение R для жесткого пенопласта.
- Установите стену с деревянным каркасом 2×4 на расстоянии 1-2 дюйма от фундаментной стены, затем распылите пену с закрытыми порами непосредственно на бетонную стену. Отделка внутренней стены гипсокартоном и латексной краской.
- Установите жесткий пенопласт снаружи фундаментной стены.
- Установите фундаментную стену ICF.
- Установите систему стен из сборного железобетона, которая включает встроенный изоляционный слой из вспененного XPS, расположенный между двумя слоями бетона или внутри одного слоя предварительно отформованного бетона.
Почему следует использовать воздухо- и влагозащитный барьер с пенопластом
Существует ряд причин, по которым вам необходим барьер для воздуха и влаги поверх пенопласта. Герметичные системы наружных стен имеют решающее значение для максимального повышения энергоэффективности и получения баллов LEED. Однако некоторые характеристики обшивки из пенопласта ухудшают герметичность конструкции. Решение? Используйте пенопласт вместе с высокоэффективным влагостойким воздушным барьером.
Поскольку строительные нормы и правила все чаще требуют эффективной непрерывной изоляции, изделия из пенопласта становятся все более популярными. Некоторые считают, что обшивка из пеноматериала устраняет необходимость в барьере для воздуха и влаги. Тем не менее, есть две основные причины, по которым лучше всего сочетать высокоэффективный барьер между влагой и воздухом с пенопластом: нестабильность размеров и обратная черепица. Пенопластовые структурные панели расширяются и сжимаются, и обратная черепица неизбежна при оклейке краев толстой обшивки, поскольку перекрытие невозможно.
В настоящее время используются три вида пенополистирола: экструдированный полистирол (XPS), пенополистирол (EPS) и полиизоцианурат (Polyiso). Размерная нестабильность в некоторой степени варьируется, потому что EPS и XPS — это термопласты, а Polyiso — это термореактивная пена.
Нестабильность размеров
Нестабильность размеров — ключевая проблема, которая может поставить под угрозу значение R и привести к нежелательному проникновению влаги.
Проблема в том, что экструдированный пенополистирол или пенополиуретан может расширяться и сжиматься.Например, пенопласт XPS имеет максимальную усадку в два процента. Хотя это может показаться не таким уж большим, это всего 1,9 дюйма на 96-дюймовой плате. Напряжение на ленточных соединениях таково, что возможен выход ленты из строя. Даже с пенополиуретаном коэффициент расширения и сжатия составляет примерно 1/4 дюйма на 96-дюймовой доске.
В результате лента может отсоединиться при расширении и сжатии пенопласта. Даже когда лента сохраняет целостность, необходимый зазор снижает теплоизоляционные свойства оболочки.
Из-за нестабильности размеров, присущей этим изделиям, неправильная установка может быстро усугубить проблемы проникновения воздуха и влаги.
Обратная черепица
Еще одна проблема, связанная с обшивкой из пенопласта, заключается в том, что ее нельзя притереть, поэтому вода не всегда отводится должным образом. Вода может проникать по верхнему краю проклеенного шва и мигрировать в стеновую систему. Попадание избыточной влаги внутрь стены может привести к снижению R-показателя, появлению плесени или гниению.
В идеале, обшивка из пеноматериала увеличивает изоляционную ценность стеновой системы. R-значение EPS обычно составляет около четырех на дюйм, в то время как формы XPS часто имеют R-значение около пяти на дюйм. Поскольку термический дрейф является более серьезной проблемой для полиизо, важно значение R долгосрочного термического сопротивления (LTTR). Большинство продуктов Polyiso имеют значение LTTR 6,5 на дюйм. Однако необходимо контролировать проникновение влаги, чтобы сохранить полную изоляционную способность продукта.
Прочие проблемы
Другие потенциальные проблемы могут быть решены добавлением высокоэффективного воздушного барьера при использовании пенопласта.Необлицованные пенопласты более подвержены разложению под воздействием ультрафиолета. Панели из пенополистирола, подвергшиеся чрезмерному обращению, могут закругляться по краям, снижая тепловую нагрузку на стыках и увеличивая вероятность проблем с приклеиванием лент. Сохранение непрерывности на участках со сложными деталями, где есть изменения в плоскости (например, участки потолка) или на стыках с другими материалами, например на подоконниках, может привести к еще большей уязвимости с точки зрения защиты воздуха и влаги.
Термопласты обладают другими свойствами, которые потенциально проблематичны при строительстве зданий: размягчение при повышенных температурах и реакция на органические растворители.Поскольку эти пены могут разлагаться при контакте с определенными клеями, красками и топливом, полезно добавить слой защиты через высокоэффективный воздушный барьер.
Использование высокоэффективного барьера для воздуха и влаги становится критической линией защиты при использовании в тандеме с пенопластом. Возможность нестабильности размеров, обратная черепица и другие проблемы с обшивкой из пенопласта лучше всего контролировать, используя такую оболочку с помощью DELTA®-VENT SA, высокоэффективного паропроницаемого, влагостойкого воздушного барьера, который может максимизировать эффективность обшивки из пенопласта.
Когда застройщик сочетает DELTA®-VENT SA и пенопласт, можно получить воздухонепроницаемую конструкцию с внешними стенами с высоким значением R. Больше внимания уделяется экономии энергии, снижению выбросов углерода и комфорту пассажиров.
Решение DELTA ® -VENT SA
DELTA ® -VENT SA — это так называемая «липкая пленка», которая позволяет создавать более воздухонепроницаемые и водонепроницаемые конструкции. Его самоклеящаяся конструкция исключает использование механических креплений, что еще больше снижает вероятность утечек.
DELTA ® -VENT SA — это более прочный WRB, устойчивый к повреждениям во время строительства. Материал обладает высокой паропроницаемостью (50 проницаемостей), а его конструкция способствует быстрому дренированию и высыханию. Это единственный самоклеящийся и паропроницаемый WRB, получивший оценку Американской ассоциации воздушных барьеров и Международного совета кодов (ESR 2932).