Izolarea XPS »Prezentare generală a materialului de izolare

XPS este produs din stiren (feniletena) - o hidrocarbură nesaturată cu greutate moleculară mică (monomerică), care este produsă printr-o reacție chimică din etilbenzen și care are proprietăți bune de polimerizare, adică capacitatea de a forma molecule mari. Încă din prima jumătate a secolului al XIX-lea, chimiștii au observat că inițial stirenul lichid s-a îngroșat după o perioadă mai lungă de utilizare și au descris acest proces ca un proces de polimerizare. Materialul rezultat a fost numit polistiren de către aceștia.

Prezentare istorică: polistirenul ca produs industrial

În anii 1920, chimistul german Herrmann Staudinger - fondatorul chimiei macromoleculare și laureat al Premiului Nobel - a furnizat cunoștințe fundamentale despre formarea și structura polimerilor, care au creat premisele producției industriale a acestor substanțe. Polistirenul este produs industrial la uzina IG Farben din Ludwigshafen din 1931. Producția de spume rigide din polistiren („Styrofoam”) a început în 1949. BASF deține brevetul german pentru aceasta încă din 1950, iar în SUA, grupul Dow Chemical a dezvoltat și o dezvoltare paralelă brevetată. Astăzi, polistirenul este unul dintre materialele plastice standard, în ceea ce privește producția, ocupă locul al patrulea la nivel mondial după polietilenă, polipropilenă și PVC. Există multe domenii de aplicare pentru polistiren - este utilizat, de exemplu, pentru ambalare,ca material de izolare și pentru izolare termică.

XPS și EPS: polistiren în izolație termică

Cele două materiale de izolație XPS și Styrofoam / EPS sunt strâns legate. Ambele materiale sunt fabricate din polistiren extrudabil și sunt disponibile pe piață ca așa-numitele spume rigide. XPS este produs prin extrudare, în timp ce pentru producția de EPS granulele granulatului de polistiren sunt extinse și apoi sudate într-un proces termic.

Proprietăți identice de izolare termică, consistență diferită

XPS și Styrofoam / EPS au proprietăți de izolare termică aproape identice, dar celelalte proprietăți ale acestora sunt diferite. Plăcile de izolație XPS au o structură omogenă cu o structură de pori puternic închisă, ceea ce duce printre altele la robustețea și rezistența la umiditate a acestui material de izolare. Spre deosebire de XPS, EPS este utilizat și în calități elastice - de exemplu sub formă de foi laminabile și laminate - sau ca izolație în vrac. XPS are o stabilitate mai mare a presiunii și o insensibilitate mai mare la umiditate decât EPS.

XPS ca material termoizolant: izolație termică excelentă, capacitate mare de încărcare, utilizare flexibilă

XPS, precum EPS și PUR / PIR, este acum un material sintetic izolat termic. Cota sa de piață este de aproximativ 6%. Materialul este rezistent la umiditate, rezistent la presiune și, în general, puternic. Cu toate acestea, este utilizat în principal acolo unde izolația termică a clădirii trebuie să reziste la sarcini mai mari. Domeniile clasice de aplicare sunt, de exemplu, izolarea acoperișului plat și izolarea perimetrului. Datorită prețului relativ scăzut, izolarea termică economică este posibilă cu XPS.

Tabelul 1: o prezentare generală a proprietăților XPS

Conductivitate termică	0,035 - 0,045 W / mK
Clasa materialelor de construcție	Vechi: B1, B2 (greu sau normal inflamabil), nou: E (normal inflamabil fără protecție împotriva flăcării)
grosimea minimă a izolației conform EnEV 2014	14 cm
Densitatea în vrac	25 - 45 kg / m3
Preț per m2	18-30 EUR

Ce substanțe sunt în XPS?

Materiile prime pentru XPS sunt țițeiul sau gazul natural. Din acestea se produce polistiren în mai multe etape. Elementele de izolație XPS sunt formate din 98% aer și doar 2% polistiren. Propulsorii (CO2, etanol) și ignifugii (hexabromociclododecan, HBCD) sunt, de asemenea, adăugați la masa de extrudare. Izolația XPS mai veche poate conține, de asemenea, fluorocarburi (CFC) ca propulsori, dar utilizarea lor este acum interzisă în mod fundamental de legislația UE.

Cum se face XPS?

Pentru producerea de XPS, granulatul de polistiren extrudabil este spumat într-un extruder, presat printr-o matriță și format în foi rigide, dure. Extrudarea creează o piele netedă de spumă pe suprafața panourilor, care fie rămâne pe ea, fie este îndepărtată mecanic pentru a obține o aderență mai bună - de exemplu pentru tencuială sau mortar (7,79 € la Amazon *). În plus față de plăcile de izolare netede, sunt produse și plăci XPS cu caneluri sau alte reliefuri speciale de suprafață. Extrudarea creează un număr mare de celule mici și închise în elementele de izolație, care asigură conductivitatea termică scăzută, insensibilitatea la umiditate și robustețea generală a acestui material de izolare.

Cum intră pe piață elementele de izolație XPS?

XPS este disponibil doar pentru vânzare sub formă de foaie. Plăcile de izolație XPS disponibile comercial au o grosime cuprinsă între 20 și 200 mm. Acestea sunt oferite cu proprietăți de încărcare diferențiate. Prețul XPS este între 18 și 30 de euro pe m2. Costurile izolării termice cu XPS sunt ușor mai mari decât pentru izolarea cu vată minerală (vată de stâncă și sticlă) sau EPS, care costă între 10 și 20 sau 5 până la 20 de euro pe m2.

Panouri unice, materiale de construcție compozite, ETICS

În plus față de panourile individuale, sunt produse și diverse ETICS bazate pe XPS. XPS este utilizat aici în principal sub formă de materiale de construcție compozite pentru a combina performanța ridicată a izolației termice a acestui material de izolare cu capacități mai bune de protecție fonică și termică, precum și proprietățile de protecție împotriva incendiilor altor materiale. Pe lângă soluțiile de sistem, materialele compozite bazate pe XPS sunt disponibile și ca elemente individuale în care așa-numitele panouri sandwich cu miez XPS sunt acoperite pe ambele părți cu un material diferit.

Producător de plăci de izolație XPS

Plăcile de izolație XPS sunt fabricate de numeroși producători de materiale de construcții, companii cunoscute sunt, de exemplu, BASF („Styrodur”), Austrotherm, Dow Chemical și Ursa. ETICS bazate pe XPS provin, de asemenea, de la acestea, dar și de la numeroși alți producători.

Care sunt proprietățile fizice ale XPS?

Materialele moderne de izolare au o conductivitate termică (? - Lambda) mai mică de 1 W / mK (watt pe metru x Kelvin). Cu XPS această valoare este cuprinsă între 0,035 - 0,045 W / mK - polistirenul extrudat are deci o conductivitate termică scăzută și, prin urmare, proprietăți excelente de izolare. Performanța de izolație termică a XPS, EPS și vată minerală este în alt mod identică. Dintre materialele de izolație comerciale cu o conductivitate termică cuprinsă între 0,02 și 0,025 W / mK, doar PUR / PIR este semnificativ mai puternic. La fel ca și celelalte materiale izolatoare sintetice EPS și PUR / PIR, proprietățile excelente de izolare ale XPS rezultă din structura celulei închise, ceea ce înseamnă că aceste materiale au o rezistență termică ridicată chiar și la grosimi mici.

Capacități scăzute de izolare termică și fonică

XPS are numai proprietăți limitate de izolare termică și fonică, care pot fi optimizate prin materiale de construcție compozite - de exemplu prin așa-numitele panouri sandwich și / sau integrarea în sistemele compozite de izolare termică (ETICS).

Deschidere cu difuzie redusă

Este adevărat că XPS este practic un material izolant permeabil la vapori, cu valori cuprinse între 80 și 200?
Cu toate acestea, rezistența la difuzie a vaporilor de apă a materialului este destul de mare. Pentru comparație: panourile din silicat de calciu sunt întotdeauna utilizate pentru izolare termică atunci când stratul de izolație ar trebui să producă o reglare durabilă a umidității în același timp. Au o rezistență la difuzie a vaporilor de apă cuprinsă între 5 și 20 ?, făcându-le un material izolant extrem de deschis la difuzie și activ capilar.

Siguranță la incendiu limitată

La fel ca toate celelalte materiale de izolare sintetică, XPS este practic inflamabil. Se topește la temperaturi cuprinse între 100 și 125 ° C, la temperaturi peste 300 ° C se descompune. Punctul de aprindere al stirenului rezultat este de numai 31 ° C. Arderea XPS eliberează gaze toxice, inclusiv dioxine. Pe termen lung, XPS este rezistent la temperatură până la o limită de aproximativ 85 ° C.

Tabelul 2: XPS și alte materiale de izolare termică în comparație

Materiale izolante	Conductivitate termică (W / mK)	Grosimea minimă a izolației conform EnEV (cm)	Costuri pe m2 (euro)
XPS	0,035-0,045	14	18-30 EUR
Styrofoam / EPS	0,035-0,045	14	5 - 20 EUR
PUR / PIR	0,02-0,025	10	10-20 EUR
Lână de sticlă	0,032-0,040	14	10-20 EUR
Placi de silicat de calciu	0,065	20	80 EUR

Standarde DIN, clase de materiale de construcții, EnEV

Conform standardului UE DIN EN-13501-1, XPS este atribuit materialului de construcție clasa E (în mod normal inflamabil fără protecție specială împotriva flăcării), conform vechiului standard național aparține claselor de materiale de construcții B1 sau B2 (greu sau normal inflamabil). Coeficientul de transfer termic (valoare U) de 0,24 W / (m²K) prescris de Ordonanța de economisire a energiei (EnEV) 2014 este atins de XPS, precum și de vată minerală și EPS cu o grosime minimă de izolație de 14 cm.

Sfaturi și trucuri

Panourile izolatoare XPS sunt realizate din polistiren extrudat. Materialul de izolare sintetică are proprietăți excelente de izolare termică, este rezistent la umiditate și intemperii și poate rezista la sarcini grele. În schimb, capacitățile de protecție împotriva sunetului și căldurii XPS sunt foarte scăzute în comparație cu alte materiale de izolare.

Domenii de aplicare pentru izolarea termică cu XPS

Principalele domenii de aplicare a XPS sunt în zone în care stratul de izolație este puternic stresat de influențe mecanice, precum și de vreme și umiditate. Domeniile de aplicare a XPS sunt, de exemplu:

Izolarea perimetrului: Izolarea perimetrală este unul dintre cele mai importante domenii de aplicare pentru XPS. Acestea sunt utilizate pentru izolarea termică a zonelor în contact cu solul din exteriorul clădirii - izolația perimetrală este, prin urmare, o zonă specială de izolare a subsolului; în clădirile care nu au subsol, se realizează ca parte a izolației fațadei. Sub pământ - adică cu umiditate permanentă și sub presiune mare - XPS își arată avantajele într-un mod optim. În cazul clădirilor fără subsol, izolația XPS este așezată sub placa de fundație, de exemplu, ca parte a izolației perimetrale. Panourile XPS, care pot prelua funcții de drenaj, sunt uneori folosite pentru izolarea perimetrului. În plus, izolația perimetrală din XPS protejează etanșarea clădirii împotriva deteriorării mecanice și astfel îndeplinește cerințele standardului DIN 18195.
Izolarea acoperișului plat: XPS este un material preferat pentru izolația acoperișului plat atunci când izolația se află în afara garniturii de acoperiș, care este apoi protejată de efectele mecanice și termice de materialul izolant. Pe acoperișurile plate verzi, XPS asigură o izolare termică fiabilă chiar și cu expunere permanentă la umiditate. Cu plăcile de izolație XPS - de obicei în contextul ETICS - poate fi realizată și așa-numita izolație inversă a acoperișului, în care izolația termică se realizează diferit de acoperișurile plate convenționale de deasupra învelișului acoperișului.
Izolarea acoperișului: Datorită greutății reduse, rezistenței la umiditate și rezistenței ridicate la flexiune, XPS este potrivit și pentru izolația înclinată a acoperișului. În această zonă este folosit în principal ca izolație suplimentară deasupra căpriorului. În funcție de construcție, o astfel de izolație suplimentară poate fi necesară pentru a îndeplini în mod fiabil cerințele EnEV. În plus, izolarea peste căpriori exclude în mod eficient formarea podurilor termice.
Izolarea podelei: XPS este utilizat în principal pentru izolarea podelei atunci când construcția podelei trebuie încărcată puternic. Datorită rezistenței sale ridicate la compresiune, comportamentului său viscoplastic și capacității de a rezista la solicitări mari pe termen lung, XPS este potrivit pentru aceasta.
Etanșarea podurilor termice: În construcțiile în care este posibilă formarea podurilor termice - de exemplu cu tavane din beton ale căror componente se extind spre zona exterioară - izolația XPS previne formarea podurilor termice.
Materiale compozite (panouri sandwich cu miez XPS) și ETICS.

Avantajele izolației termice cu XPS

Avantajele izolației termice cu XPS sunt:

Proprietăți excelente de izolare termică.
Utilizarea economică a materialelor datorită grosimii minime de izolație reduse.
Robustețe și rezistență: plăcile de izolație XPS sunt hidrofuge, rezistente la infestări cu mucegai sau parazite și nu putrezesc. Acestea sunt rezistente permanent, precum și la presiune și stabile dimensional. Datorită consistenței lor viscoplastice, sunt capabili să absoarbă solicitări mari.
Greutate redusă: Datorită greutății reduse, plăcile de izolație XPS sunt, de asemenea, potrivite pentru construcții sensibile la greutate. Permite manipularea ușoară a panourilor în timpul procesului de construcție.
Potrivit pentru aplicații speciale: Datorită proprietăților sale materiale, XPS este deosebit de potrivit pentru aplicații speciale.

Dezavantaje ale izolației termice XPS

Dezavantajele izolației termice cu PUR / PIR sunt:

Producție pe bază de petrol: La fel ca și celelalte materiale de izolare sintetică (EPS, PUR / PIR), XPS are un echilibru energetic nefavorabil în comparație cu materialele organice și minerale pentru izolarea termică. De asemenea, este produs din resurse naturale limitate.
Proprietăți foarte mici de izolare fonică și termică
Inflamabilitate / siguranță limitată la incendiu.
Emisii toxice în caz de incendiu.

Cum se procesează XPS?

Nu sunt necesare instrumente speciale pentru prelucrarea elementelor de izolare PUR / PIR. Panourile sau blocurile pot fi ușor tăiate, găurite sau frezate cu unelte standard din lemn. Spre deosebire de PUR / PIR, XPS poate fi utilizat și pentru tăierea firelor fierbinți cu un dispozitiv special de tăiere. Panourile izolatoare XPS pot fi atașate folosind cleme, dibluri sau lipire cu adezivi speciali. Există, de asemenea, variante conectabile pentru conectarea elementelor de izolație între ele.

Demontarea, reciclarea, eliminarea

La capse sau dibluri, efortul de demontare pentru izolația XPS este redus, iar lipirea este mare. Nu este posibilă reciclarea panourilor. Eliminarea corectă a XPS are loc prin incinerare controlată sau la depozitul de materiale de construcție.

Siguranța sănătății și securitatea muncii

Producătorii subliniază că izolația XPS nu dăunează sănătății, dar experții în materie de mediu și materiale de construcții uneori nu recomandă utilizarea acesteia în interior. Pe de o parte, XPS conține cantități mici de stiren nepolimerizat, care este inițial eliberat în mediu și poate fi dăunător sănătății, pe de altă parte, HBCD ignifug are proprietăți toxice și bioacumulatoare (care se acumulează în organism). La procesarea XPS, poate exista expunere la stiren și praf fin. Prin urmare, trebuie respectate cu strictețe reglementările privind siguranța muncii, cum ar fi purtarea unei măști respiratorii, în special atunci când se tratează cu acest material în mod regulat și profesional.