EPS - võimas soojusisolatsiooniklass


EPS (paisutatud polüstüreen, "vahtpolüstürool") on sünteetiline isolatsioonimaterjal, mida peetakse soojusisolatsiooni klassikaks. Sarnaselt teistele plastidele on see suurepärane soojusisolatsioonivõime ja seda saab väga paindlikult kasutada.

EPS põhimaterjal on stüreen. Selle madala molekulmassiga (monomeerse) küllastumata vesiniku polümerisatsiooniomadused olid keemikute poolt juba 19. sajandil tunnustatud ja hakkasid polüstüreeni tootma laboritingimustes - teisisõnu polümeriseeritud stüreeniga. 1920. aastatel lõi Saksa keemik ja Nobeli preemia laureaat Herrmann Staudinger polüstüreeni tööstusliku tootmise aluse oma polümeeri keemia uurimise kaudu.

Paisutatud polüstüreeni tööstuslik tootmine

Alates 1931. aastast on IG Farben Ludwigshafenis tootnud laiendatud polüstüreeni. Alates 1949. aastast võttis BASF selle äriüksuse üle IG Farbeni järeltulijana. Saksa patenditaotlus Styrofoamile anti BASFile 1950. aastal. USA keemiaettevõte Dow Chemical tõi kaubamärgi Styrofoam alla ka patenteeritud paralleelse arengu turul.

Polüstüreen - tavaline plast

Polüstüreen on tavaline plast, mida saab kasutada mitmesugustes rakendustes: ülemaailmse tootmise poolest on see neljandal kohal polüetüleenist, polüpropüleenist ja polüvinüülkloriidist (PVC). Polüstüreenist valmistatud tooteid kasutatakse näiteks lööke absorbeeriva pakendimaterjalina, elektripaigaldiste isolatsioonimaterjalina, tehniliste kilede tootmiseks ja soojusisolatsiooniks.

Polüstüreen soojusisolatsioonina: EPS ja XPS

Kuna soojusisolatsiooni kasutatakse polüstüreeni kas EPS (paisutatud polüstüreen) või XPS (ekstrudeeritud polüstüreen) kujul. Mõlemad isolatsioonimaterjalid on valmistatud ekstrudeeritavatest polüstüreenist graanulitest. EPS tootmiseks laiendatakse polüstüreeni kuuli, mis aitab optimeerida materjali soojusisolatsioonivõimet ja muid füüsikalisi omadusi. Nende isolatsioonitõhusus on identne EPS ja XPS-ga. Tänu oma tugevalt suletud rakukonstruktsioonile on XPS, mis on saadaval ainult jäigast plaadivormist, eriti tugev ja vastupidav niiskuse suhtes, eriti võrreldes EPS-ga. Seevastu EPS on mitmekülgsem. Näiteks on EPS saadaval ka graanulitena puist- ja puhumisisolatsiooniks ning elastsetes omadustes.

EPS kui soojusisolatsioonimaterjal: suurepärane soojusisolatsioon ja paindlik kasutamine

Nagu XPS ja PUR / PIR, on EPS ka loodud sünteetiline isolatsioonimaterjal. Selle turuosa Saksamaal on umbes 30%. Koos mineraalvillaga (kivi ja klaasvill) on EPS üks Saksamaa populaarsemaid ehitusmaterjalide turu isolatsioonimaterjale. Selle põhjuseks on kõrge soojusisolatsioonitulemus, väga paindlikud rakendusvõimalused, lihtne töötlemine ja selle isoleeriva materjali väga soodne hind. EPS-i saab praktiliselt kasutada igat liiki isolatsiooniks. Siiski on EPS heli- ja soojuskaitseomadused piiratud.

Tabel 1: EPS-i omadused lühidalt

soojusjuhtivus0,035 - 0,045 W / mK
Ehitusmaterjali klassVana: B1, B2 (raske või tavaline tuleohtlik), uus: E (ilma leegiaeglusteta, tavaliselt tuleohtlik)
minimaalne isolatsiooni paksus vastavalt EnEV 2014-le14 cm
tihedus15-30 kg / m3
Hind m2 kohta5 - 20 eurot

Millised on lähteained EPS?

EPS toorained on kas toornafta või maagaas, millest esmalt stüreen toodetakse destilleerimise teel ja seejärel polümeriseeritakse. EPS on seetõttu orgaanilisel alusel sünteetiline isolatsioonimaterjal. See koosneb 2% polüstüreenist ja 98% õhust. Lisandite kasutamisel kasutatakse puhastusaineid (pentaani) ja leegiaeglustajaid (välja arvatud heksabromotsüklododekaan, HBCD).

Kuidas EPSi toodetakse?

EPS polüstüreeni graanulite valmistamiseks on eelnevalt eelistatud temperatuur 90° C juures veeauru abil ja propellendi pentaani toel paisutavad polüstüreeni kuulid 20 kuni 50 korda oma algsest suurusest. Seejärel vahustatakse vahtplastid vahtu või pressitakse termilise toimega, et moodustada lehed, plokid või EPS-liistud. Aja kestuse, temperatuuri ja muude tootmisparameetrite tõttu saab EPS isolatsioonielementide füüsikalisi omadusi mõjutada ja kontrollida. Polüstüreeni graanulite osakeste struktuur säilitatakse isoleerivate elementide tootmisel, seega on paisutatud polüstüreenhelmed kindlalt keevitatud.

Kuidas saab EPS isolatsioonielemendid turule?

Kaubanduses saadaolevad EPS-isolatsioonielemendid jäigade vahtplastide või plokkide kujul, EPS-vormi elemendid - näiteks isolatsioonkiilud - elastsete, rullimata kangidena või paisutatud polüstüreeni graanulitena. Kaubanduses saadaolevad EPS plaadid on vahemikus 20 kuni 200 mm. Paksemad plaadid ei taga mitte ainult efektiivsemat soojusisolatsiooni, vaid suurendavad ka rõhu vastupidavust ja isolatsiooni üldist mehaanilist stabiilsust.

EPS - väga taskukohane isolatsioonimaterjal

Hind on 5 kuni 20 eurot ruutmeetri kohta ja EPS on üks odavamaid isolatsioonimaterjale turul ning võimaldab väga ökonoomset soojusisolatsiooni. Võrdluseks, mineraalvilla maksumus ruutmeetri kohta 10 ja 20 euro vahel, XPS isolatsiooni ruutmeetri hind on 18 kuni 30 eurot.

ETICS ja komposiitmaterjalid

EPS on klassikaline materjal komposiit-isolatsiooni- ja soojusisolatsioonikomposiidisüsteemidele (ETICS). EPS-l põhinevad komposiitmaterjalist isolatsioonimaterjalid valmistatakse kaetud paneelide või kiudude kujul. Nendeks on nn EPS-i turvamembraanid eriti tugeva soojusisolatsiooniga EPS-ga, mida kasutatakse näiteks katuse soojustamiseks.

EPS isolatsioonielementide tootja

EPS-isolatsioonielemente toodab Saksamaal ja Euroopas mitmed ehitusmaterjalide tootjad. Tuntud tootjad on turuliider BASF ("Styrofoam", "Neopor" jt), Austrotherm, Dow Chemical, Isobouw ja Isover. Näiteks EPS-põhine EPS pärineb Austrothermist, Brilluxist ja Isoverist, kuid seda pakuvad ka paljud teised ehitajad.

Millised on EPS füüsikalised omadused?

EPS soojusjuhtivus (a-lambda) on vahemikus 0,035 kuni 0,045 W / mK (vatt meetri kohta x Kelvini kohta). See on suures osas identne mineraalvilla ja XPS isolatsiooniga ning seda ületab ainult PUR / PIR, mille soojusjuhtivus on ainult 0,02 kuni 0,025 W / mK. Sarnaselt teiste soojusisolatsioonimaterjalidega (XPS, PUR / PIR) on suurepärased isolatsiooniomadused tingitud materjali suletud rakukonstruktsioonist, mille tulemuseks on kõrge termiline takistus isegi madalatel paksustel.

Piiratud soojus- ja heliisolatsioonivõime

Nagu XPS-il, on EPS-l väga vähe soojus- ja heliisolatsioonivõime, mistõttu ei ole see selles osas nõudlikele hoonetele esimene valik. Komposiitmaterjalid ja EPS-põhine ETICS võimaldavad saavutada hea heli- ja soojuskaitse.

Kui läbilaskev on EPS?

EPS on põhimõtteliselt difusioonivaba isolatsioonimaterjal, selle veeauru difusiooniresistentsus on vahemikus 20 kuni 100? ja on seetõttu madalam kui näiteks XPS 80-200 ?. EPS-isolatsioon toodetakse siin erineva materjaliomadustega. Tugevalt auruga läbilaskvad variandid sobivad ka välisseinte sisemise isolatsiooni jaoks, mis seab eriti suured nõuded isolatsioonimaterjali kapillaarsele aktiivsusele. Näiteks peetakse kaltsiumsilikaatplaate nende difusiooni-avatuse ja kapillaarse aktiivsuse tõttu vanade hoonete renoveerimiseks eelistatud materjaliks, et saavutada hoone säästev niiskuse juhtimine. Teie veeauru difusiooniresistentsus on 5 kuni 20? - EPS võib konkureerida ülemises piirkonnas.

Piiratud tulekaitse

Paisutatud polüstüreen on põlev materjal. See sulab temperatuuril üle 100° C ja laguneb umbes 300° C juures. EPS tilgade põletamisel tekib stüreen, mille leekpunkt on 31° C ja pentaan, mis süttib temperatuuril -50° C. Tulekahju korral võib EPS-isolatsioon toimida tulekiirendajana, kuid leegiaeglustava HBCD lisamine mõjutab positiivselt EPS tulekahju. EPS põleb raske suitsuga ja eraldab mürgiseid gaase. See on pikaajaline temperatuurikindel kuni umbes 85° C. EPS-isoleeritud hoonete tulekaitseomaduste optimeerimiseks saab kasutada EPS-il põhinevaid tulekindlaid katteid ja komposiit isolatsiooni.

Tabel 2: EPS ja muud soojusisolatsioonimaterjalid

isolatsioonimaterjalidSoojusjuhtivus (W / mK)Minimaalne isolatsiooni paksus vastavalt EnEV-le (cm)Maksumus m2 kohta (euro)
EPS / vahtpolüstürool0,035 – 0,045145 - 20 eurot
XPS0,035 – 0,0451418 - 30 EUR
PUR / PIR0,02 – 0,0251010 - 20 eurot
kivivill0,035 – 0,0401410 - 20 eurot
Kaltsium silikaat lauad0,0652080 EUR

DIN standardid, ehitusmaterjalide klassid, EnEV

ELi standard DIN EN-13501-1 määrab EPSi ehitusmaterjalide klassile E - tavaliselt tuleohtlik ilma spetsiaalse leegiaeglustuseta. Vastavalt vanale riiklikule standardile DIN 4102-1 kuulub see ehitusmaterjalide klassi B1 (leegiaeglusti) koos leegiaeglustite lisanditega ja ehitusmaterjalide klassiga B2 (tavaline süttivus) ilma leegiaeglustita. Energiasäästu määruse (EnEV) 2014 spetsifikatsioonid vastavad EPS isolatsioonile, mille minimaalne isolatsioonipaksus on 14 cm. Käesolevaga saavutavad nii EPS kui ka XPS ja mineraalvill UEV väärtuse (soojusülekande koefitsiendid) 0,24 W / (m²K).

Nõuanded ja trikid

EPS isolatsioonielemendid on valmistatud paisutatud polüstüreenist. Neil on suurepärased soojusisolatsioonivõimed, niiskuskindlad ja vastupidavad. Graanulitena sobib EPS ka mahutite ja puhumisvastaste materjalide isolatsiooniks.

EPS-ga soojusisolatsiooni rakendusalad

EPS on äärmiselt paindlik ja hõlmab peaaegu kogu erinevat tüüpi isolatsiooni. EPS-i rakendused soojusisolatsiooniks on:

  • Core isolatsioon ja õõnsuste isolatsioon: EPS-i kasutatakse siin graanulitena ja lahtiselt või isoleerituna.
  • Katusekindlus: EPS-ga katusekatted on võimalikud kõikides kuju ja variatsioonides - isolatsioonimaterjal sobib nii kaldkatustele kui ka lamekatuse isolatsioonile. Enamikul juhtudel on katuse isolatsiooni EPS paneelid varustatud bitumismembraanide või muu mehaanilise koormuse ja ilmastikukindluse vastase kaitsega. Lamekatuse isolatsiooniks kasutatakse kas EPS jäik vahtplaate, millel on astmeline rabbett või rulli EPS lehed. Rööbaste isolatsiooniks kasutatakse eriti suurte EPS isolatsiooniplaate, millel on laeva kate ja ilma. Parkettide vahelisi isolatsioone tehakse sageli paindlike EPS-isolatsioonielementidega. EPS all-katusekindlad isolatsioonid on tavaliselt lamineeritud struktuuripaneelidega.
  • Fassaadisolatsioon: Suurte pindade fassaadisolatsiooni jaoks võimaldab EPS kasutada nii ökonoomset kui ka tõhusat soojusisolatsiooni. Isoleerimismaterjal sobib ka välisseinte siseruumide soojustamiseks ja ventileeritavate kardinate seinteks.
  • Mõju heliisolatsioon: Tänu kandevõimele on EPS jäigad vahtplaadid ideaalsed löökheliisolatsiooni jaoks, mille jaoks on spetsiaalsed paneelid valmistatud elastsetes omadustes.
  • Põranda- ja lakkeisolatsioon: EPS-põrandakatte jaoks pakutakse ka spetsiaalseid paneele, mis sobivad ka lagede sisekujundamiseks.
  • Perimeetri isolatsioon: tänu oma vastupidavusele ja niiskuskindlusele võib EPSi kasutada ka perimeetri isolatsiooniks. Eriti väga raskete koormuste puhul peetakse eelistatud materjaliks XPS-i.
  • Interjööri soojusisolatsioon.
  • Komposiitmaterjalid ja ETICS.

EPS-ga soojusisolatsiooni eelised

EPS-ga soojusisolatsiooni eelised on:

  • Suurepärane soojusisolatsioon.
  • Kõrge efektiivsus madalate isolatsioonipaksuste tõttu.
  • Vastupidavus, niiskuskindlus ja ilmastikukindlus.
  • Difusioon-avatus ja kapillaarne aktiivsus: EPS on auru läbilaskev ja kapillaar-aktiivne materjal, sobivates omadustes sobib see ka vanade hoonete renoveerimiseks ja / või välisseinte sisekujundamiseks.
  • Väike kaal: EPS-i isolatsioon sobib väga madala tihedusastme tõttu ka kaalukindlatele ehituspiirkondadele, näiteks järsule katusele. Ehitusprotsessi ajal võimaldab väike kaal kergesti käsitseda.

EPS soojusisolatsiooni puudused

EPS soojusisolatsiooni puudused on

  • Nafta ja maagaasi tootmine: EPS, nagu ka muud soojusisolatsiooniga plastid, on ebasoodsa energiabilansiga. Lisaks on see valmistatud ainult piiratud hulgast olemasolevatest toorainetest.
  • Väga piiratud soojus- ja heliisolatsiooni omadused.
  • Süttivus: EPS on tavaliselt tuleohtlik ilma leegiaeglusteid lisamata. Tulekahju korral vabastab see mürgiseid heitmeid.

Kuidas EPSi töödeldakse?

EPS-i saab lõigata, puurida, saagida või lõigata tavaliste puidutööriistadega. Peale selle sobib EPS-i töötlemiseks ka nn kuumajuhtme lõikamine (termiline lõikamine) spetsiaalse lõikamisseadmega - selle mehaanilise vormi üks eeliseid on see, et välditakse potentsiaalselt kahjulikku peenet tolmu. EPS-isolatsioonielementide kinnitamine toimub tavaliselt täispindade liimimise või tüüblide abil. ETICSi kontekstis saab EPS-isolatsiooni kinnitada ka raudteesüsteemiga.

Lammutamine, ringlussevõtt, kõrvaldamine

Kahjustatud EPS-isolatsiooni puhul on lammutuskulud madalad, kuid kõrged on kinnitatud EPS-paneelide ja isolatsioonielementide puhul. Puhaste EPS jäätmete puhul on teoreetiliselt võimalik kasutada Schüttdämmstoffi või Aussparungskörperit betoonkonstruktsioonides, kuid see on praktiline, kuid mitte roll. EPS kõrvaldatakse professionaalselt kontrollitud jäätmete põletamise või ehitusmaterjali prügilasse.

Tervisekaitse ja kaitse

Polüstüreeni isolatsioon eraldab esialgu kahjulikku stüreeni ja seetõttu tuleks seda kasutada ainult pärast minimaalset säilitamisaega neli nädalat. Hiljem on EPS-isolatsioon tervisele kahjulik. Leegiaeglustav HBCD-l on toksilised ja bioakumuleeruvad (organismis kogunevad) omadused, mis on siiski olulised, eriti EPS tootmisel ja kõrvaldamisel. EPS töötlemise ajal võib esineda nii tahkeid osakesi kui ka stüreeni (materjali tõttu, mida ei ole piisavalt kaua ladustatud või kuumalt lõigatud). Eriti siis, kui tegemist on regulaarselt EPS-ga, on oluline järgida asjakohaseid tervishoiu- ja ohutusnõudeid - kannate hingamismaski ja kandes võimalusel spetsiaalseid kindaid.

Nõuanded ja trikid

EPS on väga mitmekülgne ja sobib peaaegu igat liiki isolatsioonile. Materjal võimaldab tõhusat ja ökonoomset soojusisolatsiooni. Puudused tulenevad peamiselt selle väga piiratud soojus- ja heliisolatsiooniomadustest, mida on võimalik optimeerida katete ja komposiitmaterjalide isolatsiooniga.


Video Board: