XPS izolacija »Veliki pregled izolacijskog materijala

XPS se proizvodi od stirena (fenileten) - nezasićenog ugljikovodika male molekulske mase (monomerni), koji se dobiva kemijskom reakcijom iz etilbenzena i ima dobra svojstva polimerizacije, tj. Sposobnost stvaranja velikih molekula. Već u prvoj polovici 19. stoljeća kemičari su primijetili da se izvorni tekući stiren zgusnuo nakon duljeg razdoblja uporabe i opisali su taj postupak kao postupak polimerizacije. Dobiveni materijal oni su nazvali polistiren.

Povijesni pregled: polistiren kao industrijski proizvod

Dvadesetih godina prošlog stoljeća njemački je kemičar Herrmann Staudinger - osnivač makromolekularne kemije i dobitnik Nobelove nagrade - pružio temeljne uvide u nastanak i strukturu polimera, što je postavilo temelje industrijskoj proizvodnji tih tvari. Polistiren se industrijski proizvodi u tvornici IG Farben u Ludwigshafenu od 1931. godine. Proizvodnja krutih pjena od polistirena ("stiropor") započela je 1949. BASF je za to držao njemački patent od 1950. godine, a u SAD-u je grupa Dow Chemical također razvila patentirani paralelni razvoj. Danas je polistiren jedna od standardnih plastika i po proizvodnji zauzima četvrto mjesto u svijetu nakon polietilena, polipropilena i PVC-a. Postoje mnoga područja primjene polistirena - koristi se, na primjer, za pakiranje,kao izolacijski materijal i za toplinsku izolaciju.

XPS i EPS: polistiren u toplinskoj izolaciji

Dva izolacijska materijala XPS i stiropor / EPS usko su povezani. Oba su materijala izrađena od ekstrudiranog polistirena i na tržištu su dostupna kao takozvane krute pjene. XPS se proizvodi ekstruzijom, dok se za proizvodnju EPS-a zrnca polistirenskog granulata proširuju i zatim zavaruju u toplinskom postupku.

Identična svojstva toplinske izolacije, različite konzistencije

XPS i stiropor / EPS imaju gotovo identična svojstva toplinske izolacije, ali njihova druga svojstva materijala su različita. XPS izolacijske ploče imaju homogenu strukturu s vrlo zatvorenom pore, što između ostalog rezultira robusnošću i otpornošću vlage na ovaj izolacijski materijal. Za razliku od XPS-a, EPS se također koristi u elastičnim svojstvima - na primjer u obliku valjanih i laminiranih ploča - ili kao rasuta izolacija. XPS ima veću stabilnost na pritisak i veću neosjetljivost na vlagu od EPS-a.

XPS kao toplinski izolacijski materijal: Izvrsna toplinska izolacija, velika nosivost, fleksibilna uporaba

XPS, poput EPS-a i PUR / PIR-a, danas je etablirani sintetički toplinski izolacijski materijal. Njegov tržišni udio iznosi oko 6%. Materijal je otporan na vlagu, otporan je na pritisak i u cjelini je jak. Međutim, uglavnom se koristi tamo gdje toplinska izolacija zgrade mora podnijeti veća opterećenja. Klasična područja primjene su, na primjer, izolacija ravnog krova i izolacija oboda. Zbog relativno niske cijene, s XPS je moguća ekonomična toplinska izolacija.

Tablica 1: Pregled svojstava XPS-a

Toplinska vodljivost	0,035 - 0,045 W / mK
Razred građevinskog materijala	Staro: B1, B2 (teško ili normalno zapaljivo), novo: E (normalno zapaljivo bez zaštite od plamena)
minimalna debljina izolacije prema EnEV 2014	14 cm
Nasipna gustoća	25 - 45 kg / m3
Cijena po m2	18-30 EUR

Koje su tvari u XPS-u?

Sirovine za XPS su sirova nafta ili prirodni plin. Polistiren se od njih proizvodi u nekoliko koraka. XPS izolacijski elementi sastoje se od 98% zraka i samo 2% polistirena. U ekstruzijsku masu također se dodaju potisna goriva (CO2, etanol) i usporivači gorenja (heksabromociklododekan, HBCD). Starija XPS izolacija također može sadržavati fluoroogljikovodike (CFC) kao pogonsko gorivo, ali njihova je upotreba sada temeljno zabranjena zakonom EU.

Kako se izrađuje XPS?

Za proizvodnju XPS-a, ekstrudirani polistirenski granulat se pjeni u ekstruderu, utiskuje kroz matricu s prorezima i oblikuje u krute, tvrde listove. Ekstruzija stvara glatku pjenastu kožu na površini ploča, koja ili ostaje na njoj ili se uklanja mehanički kako bi se postiglo bolje prianjanje - na primjer za gips ili žbuku (7,79 € na Amazonu *). Uz glatke izolacijske ploče, proizvode se i XPS ploče s utorima ili drugim posebnim površinskim utiskivanjem. Ekstruzija stvara veliki broj malih, zatvorenih ćelija u izolacijskim elementima, koji osiguravaju nisku toplinsku vodljivost, neosjetljivost na vlagu i opću robusnost ovog izolacijskog materijala.

Kako XPS izolacijski elementi dolaze na tržište?

XPS je dostupan na tržištu samo u obliku listova. Dostupne XPS izolacijske ploče u prodaji su debljine između 20 i 200 mm. U ponudi su s diferenciranim svojstvima utovara. Cijena XPS-a je između 18 i 30 eura po m2. Troškovi toplinske izolacije s XPS-om nešto su veći nego za izolaciju mineralnom vunom (kamena i staklena vuna) ili EPS-om, koja košta 10 do 20 ili 5 do 20 eura po m2.

Pojedinačne ploče, kompozitni građevinski materijali, ETICS

Uz pojedinačne panele, proizvode se i različiti ETICS temelji se na XPS-u. XPS se ovdje koristi prvenstveno u obliku kompozitnih građevinskih materijala kako bi se kombinirale visoke performanse toplinske izolacije ovog izolacijskog materijala s boljim mogućnostima zaštite od zvuka i topline, kao i protivpožarnim svojstvima ostalih materijala. Uz sistemska rješenja, kompozitni materijali na bazi XPS-a dostupni su i kao pojedinačni elementi u kojima su takozvani sendvič paneli s XPS jezgrom s obje strane presvučeni različitim materijalom.

Proizvođač XPS izolacijskih ploča

XPS izolacijske ploče proizvode brojni proizvođači građevinskih materijala, poznate tvrtke su, na primjer, BASF (“Styrodur”), Austrotherm, Dow Chemical i Ursa. ETICS temelji se na XPS-u također dolaze od njih, ali i od brojnih drugih proizvođača.

Koja su fizička svojstva XPS-a?

Suvremeni izolacijski materijali imaju toplinsku vodljivost (? - Lambda) manju od 1 W / mK (vati po metru x Kelvina). S XPS-om ta je vrijednost između 0,035 - 0,045 W / mK - ekstrudirani polistiren stoga ima samo malu toplinsku vodljivost i stoga izvrsna izolacijska svojstva. Učinak toplinske izolacije XPS-a, EPS-a i mineralne vune inače je uglavnom identičan. Od komercijalnih izolacijskih materijala s toplinskom vodljivošću između 0,02 i 0,025 W / mK, samo je PUR / PIR značajno snažniji. Kao i kod ostalih sintetičkih izolacijskih materijala EPS i PUR / PIR, izvrsna izolacijska svojstva XPS-a proizlaze iz zatvorene ćelijske strukture, što znači da ti materijali imaju visoku toplinsku otpornost čak i pri malim debljinama.

Niske mogućnosti toplinske i zvučne izolacije

XPS ima samo ograničena svojstva toplinske i zvučne izolacije, koja se mogu optimizirati kompozitnim građevinskim materijalima - na primjer takozvanim sendvič pločama i / ili integracijom u kompozitne sustave toplinske izolacije (ETICS).

Niska difuzijska otvorenost

Je li istina da je XPS u osnovi paropropusni izolacijski materijal, vrijednosti između 80 i 200?
Međutim, otpor materijala na difuziju vodene pare prilično je visok. Za usporedbu: Kalcijevi silikatni paneli uvijek se koriste za toplinsku izolaciju kada bi izolacijski sloj trebao istodobno postići održivu regulaciju vlage. Imaju otpor difuzije vodene pare između 5 i 20 °, što ih čini visoko difuzno otvorenim i kapilarno aktivnim izolacijskim materijalom.

Ograničena protupožarna sigurnost

Kao i svi drugi sintetički izolacijski materijali, XPS je u osnovi zapaljiv. Topi se na temperaturama između 100 i 125 ° C, na temperaturama iznad 300 ° C se raspada. Plamište dobivenog stirena je samo 31 ° C. Izgaranjem XPS-a oslobađaju se otrovni plinovi, uključujući dioksine. Dugoročno gledano, XPS je otporan na temperaturu do granice od približno 85 ° C.

Tablica 2: XPS i drugi toplinski izolacijski materijali u usporedbi

Izolacijski materijali	Toplinska vodljivost (W / mK)	Minimalna debljina izolacije prema EnEV (cm)	Troškovi po m2 (eura)
XPS	0,035-0,045	14.	18-30 EUR
Stiropor / EPS	0,035-0,045	14.	5 - 20 EURA
PUR / PIR	0,02-0,025	10	10-20 EUR
Staklena vuna	0,032-0,040	14.	10-20 EUR
Ploče od kalcijevog silikata	0,065	20-og	80 EUR

DIN standardi, razredi građevinskog materijala, EnEV

Prema normi EU DIN EN-13501-1, XPS je dodijeljen klasi građevinskog materijala E (normalno zapaljiv bez posebne zaštite od plamena), prema starom nacionalnom standardu spada u klase građevinskih materijala B1 ili B2 (teško ili normalno zapaljiv). Koeficijent prijenosa topline (U-vrijednost) od 0,24 W / (m²K) propisan Pravilnikom o uštedi energije (EnEV) 2014. postiže XPS, kao i mineralna vuna i EPS s minimalnom debljinom izolacije od 14 cm.

savjeti i trikovi

XPS izolacijske ploče izrađene su od ekstrudiranog polistirena. Sintetički izolacijski materijal ima izvrsna svojstva toplinske izolacije, otporan je na vlagu i vremenske uvjete te podnosi velika opterećenja. Suprotno tome, mogućnosti XPS-a za zaštitu od zvuka i topline vrlo su niske u usporedbi s ostalim izolacijskim materijalima.

Područja primjene za toplinsku izolaciju s XPS-om

Glavna područja primjene XPS-a su područja u kojima je izolacijski sloj pod velikim stresom zbog mehaničkih utjecaja, kao i vremena i vlage. Područja primjene XPS-a su na primjer:

Obodna izolacija: Obodna izolacija jedno je od najvažnijih područja primjene XPS-a. Koriste se za toplinsku izolaciju područja u dodiru s tlom s vanjske strane zgrade - izolacija oboda je stoga posebno područje izolacije podruma; u zgradama koje nemaju podrum provodi se kao dio izolacije fasade. Pod zemljom - tj. S trajnom vlagom i pod velikim pritiskom - XPS pokazuje svoje prednosti na optimalan način. U slučaju zgrada bez podruma, XPS izolacija se polaže ispod temeljne ploče, na primjer, kao dio obodne izolacije. XPS ploče, koje mogu preuzeti funkcije odvodnje, ponekad se koriste za izolaciju oboda. Uz to, obodna izolacija od XPS-a štiti brtvu zgrade od mehaničkih oštećenja i na taj način udovoljava zahtjevima DIN standarda 18195.
Izolacija ravnog krova: XPS je poželjni materijal za izolaciju ravnog krova kada je izolacija izvan brtvljenja krova, a izolacijski materijal ga tada štiti od mehaničkih i toplinskih učinaka. Na zelenim ravnim krovovima XPS osigurava pouzdanu toplinsku izolaciju čak i uz trajno izlaganje vlazi. S izolacijskim pločama XPS - obično u kontekstu ETICS-a - također se može izvesti takozvana obrnuta izolacija krova, kod koje se toplinska izolacija izvodi drugačije nego kod konvencionalnih ravnih krovova iznad krovnih obloga.
Izolacija krova: Zahvaljujući maloj težini, otpornosti na vlagu i velikoj čvrstoći na savijanje, XPS je također prikladan za izolaciju kosog krova. Na ovom se području uglavnom koristi kao dodatna izolacija iznad raftera. Ovisno o konstrukciji, takva dodatna izolacija može biti potrebna kako bi se pouzdano zadovoljili zahtjevi EnEV-a. Osim toga, izolacija preko raftera učinkovito isključuje stvaranje toplinskih mostova.
Podna izolacija: XPS se uglavnom koristi za podnu izolaciju kada se podne konstrukcije trebaju opteretiti. Zbog velike tlačne čvrstoće, viskoplastičnog ponašanja i sposobnosti dugotrajnog apsorbiranja visokih naprezanja, XPS je idealno pogodan za to.
Brtvljenje toplinskih mostova: U konstrukcijama u kojima je vjerojatno stvaranje toplinskih mostova - na primjer s betonskim stropovima čiji se dijelovi protežu u vanjsko područje - XPS izolacija sprječava stvaranje toplinskih mostova.
Kompozitni materijali (sendvič paneli s XPS jezgrom) i ETICS.

Prednosti toplinske izolacije s XPS-om

Prednosti toplinske izolacije s XPS su:

Izvrsna svojstva toplinske izolacije.
Ekonomična upotreba materijala zbog male minimalne debljine izolacije.
Robusnost i elastičnost: XPS izolacijske ploče vodoodbojne su, otporne na zarazu plijesni ili gamadima i ne trunu. Oni su trajno elastični i tlačno stabilni. Zbog svoje viskoplastične konzistencije, sposobni su apsorbirati velika naprezanja.
Mala težina: Zbog male težine, XPS izolacijske ploče također su vrlo pogodne za konstrukcije osjetljive na težinu. Omogućuje jednostavno rukovanje pločama tijekom postupka gradnje.
Prikladnost za posebne primjene: Zbog svojstava materijala, XPS je posebno pogodan za posebne primjene.

Mane toplotne izolacije XPS

Mane toplinske izolacije s PUR / PIR su:

Proizvodnja na nafti: Baš kao i ostali sintetički izolacijski materijali (EPS, PUR / PIR), XPS ima nepovoljnu energetsku bilancu u usporedbi s organskim i mineralnim materijalima za toplinsku izolaciju. Također se proizvodi iz ograničenih prirodnih resursa.
Vrlo niska svojstva toplinske i zvučne izolacije
Zapaljivost / ograničena sigurnost od požara.
Otrovne emisije u slučaju požara.

Kako se obrađuje XPS?

Za obradu PUR / PIR izolacijskih elemenata nisu potrebni posebni alati. Ploče ili blokovi mogu se jednostavno rezati, bušiti ili glodati standardnim drvenim alatima. Za razliku od PUR / PIR-a, rezanje vrućom žicom može se izvršiti i posebnim uređajem za rezanje s XPS-om. Izolacijske ploče XPS mogu se pričvrstiti kopčama, klinovima ili lijepljenjem posebnim ljepilima. Postoje i izvedbe koje se mogu priključiti za međusobno povezivanje izolacijskih elemenata.

Demontaža, recikliranje, odlaganje

Kod spajalica ili tiplova napor demontaže za XPS izolaciju je nizak, a kod lijepljenja velik. Nije moguće reciklirati ploče. Pravilno odlaganje XPS-a odvija se kontroliranim spaljivanjem ili na odlagalištu građevinskog materijala.

Zdravstvena sigurnost i zaštita na radu

Proizvođači ističu bezopasnost XPS izolacije protiv zdravlja, ali stručnjaci za zaštitu okoliša i građevinskog materijala ponekad odbijaju upotrebu u zatvorenom. S jedne strane, XPS sadrži male količine nepolimeriziranog stirena, koji se u početku ispušta u okoliš i može štetiti zdravlju, s druge strane, usporivač plamena HBCD ima toksična i bioakumulacijska svojstva (koja se nakupljaju u tijelu). Prilikom obrade XPS-a može doći do onečišćenja stirenom i sitnom prašinom. Stoga se moraju strogo poštivati propisi o zaštiti na radu, poput nošenja maske za disanje, posebno kada se redovito i profesionalno radi s ovim materijalom.