Особенности и характеристики пенопласта как теплоизолятора
Как видно из рисунка выше, внутреннее утепление смещает «точку росы» внутрь помещения. С одной стороны, это хорошо, так как влага не замерзнет в стене и не станет причиной разрыва кирпича или бетона при замерзании – температура в этой точке всегда будет положительной. Другая сторона медали состоит в том, что эту влагу, которая, к тому же, будет постоянно накапливаться, нужно куда-то девать – выводить из замкнутого пространства, чтобы не допустить начала процесса гниения или развития плесени. Для этого нужно между утепляемой стеной и утеплителем оставлять вентиляционный зазор, который будет служить каналом отвода влаги.
Стройматериал пенопласт для утепления стен представляет собой затвердевшую и наполненную газом полимерную массу с небольшой удельной плотностью и весом. Именно высокая пористость материала позволяет использовать его как утеплитель. Кроме того, слой такой теплоизоляции прекрасно выполняет функции шумозащиты. Пенополистирол (он же – пенопласт) имеет теплопроводность 0,037 Вт/м•К, плотность 15-50 кг/м3. Последние цифры указываются в его маркировке, например, ПСБ-40 означает, что плотность этого материала равна 40 кг/м3.
Толщина утеплителя при одинаковой теплопроводности
Остальные характеристики, которые пригодятся вам пир утеплении дома, указаны в таблице ниже:
| Свойства | Пенопласт | Пенополистирол | ||
| Марка ПСБ-С | 15 | 25 | 35 | 50 |
| Плотность, кг/мЗ | 15,0 | 15,0-25,0 | 25,0-35,0 | 35,0-50,0 |
| Прочность по сжатию при линейной деформации 10%, ≥ МПа | 0,05 | 0,10 | 0,16 | 0,20 |
| Прочность на изгиб, ≥ Мпа | 0,07 | 0,18 | 0,25 | 0,35 |
| Коэффициент теплопроводности при температуре 25°С, < Вт/(м•К) | 0,042 | 0,035 | 0,033 | 0,04 |
| Горючесть (группа) | Г4 | Г3 | Г3 | Г3 |
| Коэффициент влагопоглощения за 24 часа, % | 3,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 |
| Удельная влажность | 2,4% |
https://youtube.com/watch?v=lCJK8-XLcAM
- Материал горючий и токсичный, поэтому утепление стен пенопластом изнутри требует дополнительной защиты изоляции слоем негорючих материалов. Это может быть штукатурка или шпаклевка;
- Способность влагопоглощения низкая, а это означает, что между стеной домов или квартир и пенопластом может появиться конденсат;
- Минимальная толщина листа – 10 мм, максимальная – 100 мм, поэтому уменьшение полезной площади помещения неизбежно: перед тем, как утеплить стену пенопластом внутри, решите, допустимо ли такое урезание размеров комнаты.
Для защиты жилья от конденсата на стенах делается барьер из пароизоляционных материалов. Поэтому решение о том, можно ли утеплять дом пенопластом изнутри, принимается, исходя из реалий обстановки: из каких материалов построен дом, в каком климатическом регионе вы проживаете, какова полезная площадь утепляемых помещений, и т.д. Толщина утепления пенопластом изнутри своими руками будет варьироваться в зависимости от этих факторов, поэтому будет всегда разной, и рекомендовать конкретное значение некорректно. Поэтому утепление стен внутри дома пенопластом возможно только при точном соблюдении последовательности определенных требований.
Правильное расположение слоев
Утеплитель пенопласт – о чем говорят размеры?
Всего 8 см пенопласта по своим теплоизоляционным свойствам равны бетонной стене толщиной в два метра! Впрочем, в такой теплоизоляции наш дом даже не нуждается – мы все равно проветриваем помещения, так или иначе запуская внутрь холодный воздух. Для начала определитесь с шириной и длиной плит – правильный выбор размеров позволит сэкономить немало времени на подгонке. Действительно, зачем резать, если можно выбрать размер листа готового пенопласта, который идеально впишется в пространство.
Чаще всего стандартные размеры плит пенопласта – квадрат со стороной 1 м. Популярен и вариант 2 м *1 м. Есть и узкие плиты, шириной в полметра, длиной в метр. Для утепления снаружи выбирайте средний вариант – с ним достаточно удобно и быстро работать. Какой толщины бывает производимый пенопласт? Толщина пенополистирола начинается от 10 мм и заканчивается огромными 500 мм. Правда, чаще всего особо толстые плиты изготавливаются на заказ, а на потоке делают самые ходовые размеры, которые начинаются от 20 до 80 мм. Шаг увеличения толщины обычно равен 10 мм (20 мм, 30 мм, 40 мм и т. д.), хотя бывают и варианты с шагом в 5 мм. Следите за ценой – иногда производитель сознательно уменьшает толщину на 5 мм, оценивая плиты дороже, чем они стоят на самом деле.
Какую толщину листа следует выбирать? Все зависит от типа утепления. Если вы настроены теплоизолировать помещение изнутри, то для стен будет достаточно и 20–50 мм толщины материала – учитывайте, что стены снаружи тоже имеют коэффициент теплоизоляции, который добавляется к параметрам самого пенопласта. Тонкий утеплитель занимает гораздо меньше внутреннего пространства – от каждой стены вместе со слоем штукатурки и шпаклевки пенопласт заберет не меньше 5 см.
Для потолка также достаточно толщины листа до 50 мм. На пол под бетонную стяжку укладывают пенопласт в два слоя, так что общая толщина может достигать все 10 см. Это оправдано, ведь на пол оказываются постоянные нагрузки. Стены снаружи утепляют пенопластом от 50 мм и выше – ориентируются на климат региона. Например, для Курского региона оптимальный выбор для стены в два кирпича – плиты пенополистирола толщиной 70 мм.
Плюсы и минусы применения пенопласта
Пенопласт листовой
Пенопласт представляет собой синтетический материал, имеющий жёсткую структуру, белого цвета.
Его изготавливают, вспенивая исходное сырье (полистирольные гранулы).
Затем проходит обработка паром. Эта операция повторяется несколько раз.
Массу высушивают в специальных ёмкостях. Размеры гранул 5-15 мм.
Далее происходит прессование, которое придает материалу форму плит толщиной 20-1000 мм.
В итоге получается стройматериал, обладающий хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами.
Пенопласт применяется в утеплении зданий снаружи и внутри.
Плюсы пенопласта как утеплителя:
- безвреден для человека, не выделяет пыли, неприятного запаха, токсичных веществ, не раздражает кожу
- долговечен
- ячеистая структура обеспечивает хорошие ветрозащитные и звукоизоляционные свойства
- имеет малую теплопроводность
- почти не поглощает влагу
- неподходящая среда для развития микроорганизмов
- прост и удобен при монтаже, нарезке, обработке, использовании
- не меняет размер из-за перепада температур
- пожаробезопасен, так как современные технологии производства предусматривают добавление антипирена. Это вещество не поддерживает горения – чтобы пенопласт вспыхнул, нужна вдвое большая температура, чем для возгорания древесины
- имеет малый вес
- недорого стоит
- легко склеивается с другими строительными материалами
Недостатки пенопласта:
- не пропускает воздух
- не выдерживает больших механических нагрузок
- нитрокраски или лакокрасочные материалы способны разрушить пенопласт
- может быть погрызен мышами, поэтому необходим слой штукатурки
- при использовании пенопласта трудно обеспечить плотность прилегания плит из-за их жесткой структуры
Что такое пенопласт и его эксплуатационные характеристики
Пенопласт или, как его называют, пенополистирол представляет собой плиты, которые могут быть разными по толщине. Основной этого сырья является именно вспененный полимер. Внутри материала в гранулах и между ними имеется воздух, который и обеспечивает теплопроводность утеплителя. Состоит пенопласт на 95-98% из специфического газа, который, собственно, и удерживает тепло.
Вспененный полистирол с низким показателем теплопроводностиИсточник avexpro.ru
За счет того, что в средних слоях сырья имеется достаточно воздуха, пенополистирол имеет минимальную плотность, отличается небольшим удельным весом. Также внутренняя воздушная прослойка обеспечивает неплохую звукоизоляцию.
Готовая плотность и прочие характеристики теплоизоляционного материала зависят от самого полимера и процессов, которые были использованы во время изготовления материала. В результате применения разных условий на этапе производства может получиться пенопласт неодинаковой плотности и различной степени устойчивости к механическому воздействию.
Таблица значений теплопроводности для разных материаловИсточник otoplenie-gid.ru
Общее описание
Пенопласт представляет собой плиты различной толщины, состоящие из вспененного материала – полимера. Теплопроводность пенопласта обеспечивается воздухом, из которого он состоит на 95-98%, т.е. газа, который не пропускает тепло.
Так как пенопласт в своей основе состоит из воздуха, то он имеет крайне низкую плотность, и, соответственно, малый удельный вес. Также пенопласт обладает очень хорошей звукоизоляцией (тонкие перегородки ячеек, заполненные воздухом – очень плохой проводник звуков).
В зависимости от исходного сырья (полимера) и процессов изготовления, можно производить пенопласт разной плотности, устойчивости к воздействию механических факторов, устойчивости к иным видам воздействия. В связи с вышеперечисленным, обусловливается выбор определенного вида пенопласта и его применение.
Различие пенопласта по способам изготовления
Прежде чем мы приступим к рассмотрению видов пенопласта необходимо внести ясность в терминологию. Многие называют пенопластом легкий белый материал состоящий из огромного количества белых спрессованных шариков, в целом это верно, но нужно разъяснить один момент.
Пенопласт — это общее название для целой группы материалов получаемых путем вспенивания пластмасс. Так как вспенивать можно различные пластмассы, то существует огромное количество пенопластов. Например, если в качестве сырья применяется полистирол — получается материал пенополистирол, если в качестве сырья используется полиуретан — получается материал пенополиуретан (один из видов это монтажная пена), из поливинилхлорида получают поливинилхлоридный пенопласт.
Технология производства для всех пенопластов состоит из трех основных этапов:
- Смешивание используемых компонентов.
- Вспенивание.
- Структурирование.
Основным технологическим звеном является вспенивание, на этом этапе происходит газонаполнение полимеров, которое определяет технические характеристики материала.
Важную роль на физико-механические свойства пенопласта оказывает соотношение между открытыми и закрытыми ячейками с воздухом. Замкнутые ячейки – гарантия низкой гигроскопичности. Чем меньше пенопласт впитывает воды, тем лучше его теплотехнические характеристики, тем дольше служит материал.
Зависит структура пенопласта от технологии изготовления и используемого сырья. Большое число замкнутых ячеек у пенопласта из полистирола, полиуретана и поливинилхлорида.
По технологии производства различают две основные разновидности пенополистирола:
- вспененный пенополистирол — (EPS)
- экструдированный пенополистирол — (XPS).
Вспененный пенополистирол — (EPS)
Наиболее часто в быту используется вспененный пенополистирол. Он применяется в качестве теплоизоляции, материала для упаковки техники и мебели. При его изготовлении газонаполнение полимеров производится с помощью вспенивающих компонентов.
Вспененный пенополистирол.
Технологическая цепочка состоит из нескольких этапов:
- Перемешивание полистирола, который иногда заменяют полимонохлорстиролом или полидихлорстиролом.
- Добавление вспенивающих компонентов, в роли которых выступают легкокипящие углеводороды – дихлорметан, пентан или изопентан.
- Добавление добавок, которые улучшают свойства готового материала – пластификаторов, антипиренов и красителей.
- Формирование гранул с равномерным распределением легкокипящих жидкостей в полистироле.
- Обработка паром или горячим воздухом.
- Увеличение гранул в размерах в результате резкого испарения легкокипящих жидкостей.
- Структурирование ячеек пенопласта, придание ему формы.
В результате закипания вспенивающих компонентов гранулы увеличиваются в размерах более чем в 50 раз. Стенки формирующихся ячеек твердеют и сливаются, замыкая внутри воздух – идеальный теплоизолятор. Материал получается легким, однородным, хорошо сохраняет преданную ему форму.
Гранулы вспененного пенополистирола в увеличенном виде.
Экструдированный пенополистирол — (XPS)
Главными отличиями в технологии производства экструдированного пенополистирола являются отсутствие обработки паром и структурирование путем выдавливания из плоскощелевой экструзионной головки. В качестве вспенивающего агента в первые десятилетия производства материала использовали фреоны, сегодня применяют углекислый газ.
Этот пенополистирол имеет сплошную структуру с закрытопористыми ячейками диаметром 0,1 – 0,2 мм.
Экструдированный пенополистирол.
Экструдированный пенополистирол обладает хорошими теплоизоляционными свойствами при этом он обладает большей плотностью чем вспененный пенополистирол. Это позволяет использовать экструдированный пенополистирол для утепления тех объектов, для которых вспененный пенополистирол слишком мягкий. Возможно изготовление экструдированного пенополистирола, который будет выдерживать нагрузку до 35 тонн на 1 м 2 .
Химическая и биологическая стойкость
Растворы солей, кислот, щелочей, морские рассолы, цемент, битум, водорасторимые краски не оказывают на пенопласт никакого влияния.
Органические соединения, растворители, бензины, масла, ацетон, керосин и т.п. «убивают» пенопласт. Потому что ячеистая структура разрушается и материал может полностью раствориться.
Удобство монтажа. Легкие плиты просто разрезаются. С ними удобно работать, монтаж не вызывает сложностей.
Пожаробезопасность. Пенопласт загорается от непосредственного контакта с огнем. Если источник удалить, то произойдет за 4 секунды самозатухание. Это характеризует его, как пожаробезопасный материал.
Марки пенопласта. Марка пенопласта определяется его плотностью и обозначается набором букв и цифр, при этом, чем выше цифра, тем плотнее материал. Марка пенопласта определяет его применение.
Основные свойства пенопласта как утеплителя
Пенопластом называется вспененный полимер, который имеет несколько преимуществ в сравнении с аналогичными материалами. Очень легкие листы белого цвета нашли применение в самых разных отраслях промышленности. Но больше всего свойства пенопласта как утеплителя востребованы в строительстве (кстати, как и минваты). Он применяется для утепления фасадов домов, внутренних и наружных теплоизоляционных работ.
Наиболее эффективно использовать пенопласт для наружного утепления.
Благодаря высоким экологическим показателям, отличным эксплуатационным свойствам пенопласт остается лидирующим материалом, который применяется как утеплитель.
Это интересно: Ремонт в ванной — с чего начать
Монтаж и эффективность в эксплуатации
Монтаж ППУ – быстро и легко.
Сравнение характеристик утеплителей должно осуществляться с учетом монтажа, ведь это тоже важно. Легче всего работать с жидкой теплоизоляцией, такой как ППУ и пеноизол, но для этого требуется специальное оборудование
Также не составляет труда укладка эковаты (целлюлозы) на горизонтальные поверхности, например, при утеплении пола или чердачного перекрытия. Для напыления эковаты на стены мокрым методом также нужны специальные приспособления.
Пенопласт укладывается как по обрешетке, так и сразу на рабочую поверхность. В принципе, это касается и плит из каменной ваты. Причем укладывать плитные утеплители можно и на вертикальные, и на горизонтальные поверхности (под стяжку в том числе). Мягкую стекловату в рулонах укладывают только по обрешетке.
В процессе эксплуатации теплоизоляционный слой может претерпевать некоторых нежелательных изменений:
- напитать влагу;
- дать усадку;
- стать домом для мышей;
- разрушиться от воздействия ИК лучей, воды, растворителей и прочее.
Кроме всего вышеуказанного, важное значение имеет пожаробезопасность теплоизоляции. Сравнение утеплителей, таблица группы горючести:
| Наименование материала | Группа горючести |
| Минвата | НГ (не горит) |
| Пенопласт | Г1-Г4 (сильногорючий) |
| ППУ | Г2 (умеренногорючий) |
| Пеноизол | Г1 (слабогорючий) |
| Эковата | Г2 (умеренногорючий) |
Что такое теплопроводность
Узнать, насколько хорошо тот или иной материал способен сохранять тепло, можно по коэффициенту его теплопроводности. Определяют этот показатель очень просто. Берут кусок материала площадью в 1 м2 и толщиной в метр. Одну из его сторон нагревают, а противоположную ей оставляют холодной. При этом разница температур должна быть десятикратной. Далее смотрят какое количество тепла достигнет холодной стороны за один час. Измеряют теплопроводность в ваттах, разделенных на произведения метра и градуса (Вт/мК). При покупке пенополистирола для обшивки дома, лоджии или балкона обязательно следует посмотреть на этот показатель.
Утепление пенопластом пола и потолка
Утепление пенопластом пола и потолка возможно только в том случае, если пенопласт будет закрыт стяжкой сверху и слоем бетона снизу. То есть, лучший способ применения пенопласта при утеплении пола или потолка – это утепление бетонных перекрытий в домах из блоков, кирпича или бетона.
Пенопласт как утеплитель перекрытий — только под стяжку на бетонные плиты.
При таком использовании важно оградить пенопласт от влаги, которая может попасть в него из стяжки. Для этой цели с двух сторон укладывают гидроизоляцию
Водяного пара из помещения в таком пироге можно не опасаться, поскольку бетон обладает очень слабой паропроницаемостью.
Отличительные особенности утеплителя из ППЭ
Технические характеристики
Теплоизоляция из вспененного полиэтилена представляет собой изделия с закрытопористой структурой, мягкие и эластичные, имеющие соответствующую своему назначению форму. Они обладают рядом свойств, характеризующих газонаполненные полимеры:
- Плотностью от 20-ти до 80-ти кг/м3,
- Диапазоном рабочих температур от -60-ти до +100 0C,
- Отличной влагостойкостью, при которой влагопоглощение составляет не более 2 % объёма, и практически абсолютной паронепроницаемостью,
- Высоким показателем шумопоглощения уже при толщине, больше либо равной 5-ти мм,
- Стойкостью к большинству химически активных веществ,
- Отсутствием гниения и поражения грибком,
- Очень продолжительным сроком эксплуатации, в некоторых случаях достигающим более 80-ти лет,
- Нетоксичностью и экологической безопасностью.
Но самой важной характеристикой материалов из пенополиэтилена является очень малая теплопроводность, благодаря которой они могут использоваться в теплоизоляционных целях. Как известно, лучше всего сохраняет тепло воздух, а его в этом материале предостаточно
Коэффициент теплоотдачи утеплителя из вспененного полиэтилена составляет всего 0,036 Вт/м2 * 0C (для сравнения теплопроводность железобетона – около 1,69, гипсокартона – 0,15, дерева – 0,09, минеральной ваты – 0,07 Вт/м2 * 0C).
ИНТЕРЕСНО! Теплоизоляция из вспененного полиэтилена слоем толщиной 10 мм способна заменить 150-тимиллиметровую толщину кирпичной кладки.
Область применения
Утеплитель из вспененного полиэтилена широко применим в новом и реконструктивном строительстве объектов жилого и производственного комплекса, а также автомобиле- и приборостроении:
- Для уменьшения теплопередачи путем конвекции и теплового излучения от стен, полов и кровель,
- В качестве отражающей изоляции для увеличения теплоотдачи отопительных систем,
- Для защиты трубных систем и магистралей разного назначения,
- В виде утепляющей прокладки для различных щелей и проемов,
- Для изолирования вентиляционных и кондиционирующих систем.
Кроме этого, пенополиэтилен используется как упаковочный материал для транспортировки продукции, требующей тепловой и механической защиты.
Вреден ли вспененный полиэтилен?
Сторонники использования в строительстве натуральных материалов могут говорить о вредности химически синтезированных веществ. Действительно, при нагревании выше 120 0C вспененный полиэтилен превращается в жидкую массу, которая может быть токсичной. Но в стандартных бытовых условиях он абсолютно безвреден. Более того, утеплительные материалы из пенополиэтилена по большинству показателей превосходят дерево, железо и камень Строительные конструкции с их применением обладают легкостью, теплом и низкой себестоимостью.
Понятие теплопроводности материалов
Любые тела, газообразные, жидкие среды при контакте друг с другом стремятся выровнять температуру молекул, из которых состоят. Обмен частиц различных материалов энергией и называется теплопроводностью.
Например:
- в зимнее время холодный уличный воздух стремится выровнять температуру внутри помещений;
- для чего забирает тепловую энергию у стен зданий;
- которая передается им нагретым от регистров отопительных приборов воздухом.
Положительный коэффициент теплопроводности экструдированного пенополистирола означает передачу энергии лишь в сторону увеличения температуры. Вещества с отрицательным коэффициентом ТП понижают температуру окружающей среды (инертные газы, использующиеся в климатическом оборудовании).
В строительстве применяются материалы, способные предотвратить теплопотери, защитить жилище от холода. Поэтому, тепловой барьер должен быть непрерывным, чтобы отсутствовали мостики холода, сводящие на нет усилия по теплоизоляции здания.
Рис.2 Сравнение теплопроводности конструкционных, теплоизоляционных материалов
Виды ППЭ-утепляющих материалов
На данный момент выпускается огромный ассортимент продукции, которую можно назвать теплоизоляцией из вспененного полиэтилена.
Одним из отличий подобных изделий, которое внешне может быть незаметно, но в эксплуатации существенно, является вид пенополиэтилена, из которого они изготовлены. Это может быть «сшитый» либо «несшитый» полимер, первый из которых имеет более высокие физические и химические показатели (прочность, диапазон температур эксплуатации и т.п.). Однако обычно при выборе изоляционного продукта для тех либо иных целей большую роль играет конструкция изделия.
Что необходимо знать
Пенопласт хорошо переносит влажность Перед началом работ по обустройству теплоизоляции дома необходимо продумать некоторые моменты, чтобы впоследствии не пришлось исправлять ошибки. Первоначально определяемся:
- какой материал использовать ;
- размер слоя теплоизоляции;
- метод утепления: внутренний или наружный.
Материалов для этих целей много, но одним из них является пенополистирол. Этот строительный материал довольно хорошо справляется со всеми поставленными задачами. Использовать его можно как для наружных, так и внутренних работ.
