Есть страны морские, есть горные, есть лесные. Есть страны теплые, и даже жаркие. Россия страна холодная. И чтобы комфортно здесь жить, жилища надо утеплять.
Еще каких-то 60 лет назад люди не имели утеплителей. Что уж говорить о более ранних эпохах? Однако в жилищах русского человека всегда было тепло. Как же этого добивались? Одними их первых утеплителей были шкуры зверей. Они вешались на стены, ложились на пол (наполнитель шкур естественно предварительно съедался всей семьей). Когда появилось ткачество – шкуры стали заменять коврами, а из шкур, за их ненадобностью в качестве утеплителя, стали делать чучела. (Говорят, что у входа в резиденцию Медведева в стенной нише имеется чучело медведя с блюдом. Выспавшийся после обеда Дмитрий Анатольевич с удовольствием подписывает кучу бумаг на этом блюде. А может и вранье это все – чего не знаем, того не знаем)
В стародавние времена на Руси дома строили из дерева. Перекрытия на чердаке делалось многослойным. Одним из распространенных способов утепления была солома и сено. Они складывались на чердаке. Снаружи, вдоль стен, устраивали поленницы. Дрова служили запасом на зиму для топки печки, а также служили утеплителем, не пропуская холодный воздух и ветер. Утеплителем мог служить и дерн и бог его знает что еще, может даже высушенный навоз – голь на выдумки хитра!!
Наши предки были хорошими строителями, они подходили к вопросу утепления серьезно и ответственно: с северной стороны избегали делать двери и окна. Печь находилась у самой холодной стены (северной) или прямо посреди избы, что бы обогревать все комнаты. Однако вернемся уж в наше время.
Если спросить первого встречного на улице – что такое пенопласт? – вы в худшем случае немедленно получите по морде, а в лучшем вам нехотя ответят, что это пористый материал белого цвета, встречающийся главным образом в упаковках мониторов, холодильников и прочей бытовой шняги. Это очень правильно, но не до конца. Пенопласт – важнейший материал для строительства, хотя многие, как ни странно, об этом не знают.
Попытаемся заглянуть опять в прошлое – в историю. Появление пенопласта (или более правильно — пенополистирола – ППС) связано с открытием вещества, названным стиролом. Смолу бальзамного дерева (Стиракс) какой-то чудик зачем-то нагревал и получил вещество – стирол. А эта смола тысячелетия назад использовалась Египтянами (опять они!!!) для мумифицирования фараонов. Что, с нашей точки зрения, просто глупо – делали бы просто из этих своих фараонов чучела и все дела!
Но мы отвлеклись. В 1929 году ученые компании DOW синтезировали стирол, а из него получили полимер – это такая очень-очень длинная молекула, состоящая из тысяч звеньев стирола – полистирол. В настоящее время из полистирола и полимеров на его основе изготовляют теплоизоляционные материалы, корпуса телевизоров, телефонов, внутренние части холодильников, упаковку, одноразовую посуду и др. Идея получения вспененного полистирола принадлежит шведским изобретателям. А претворила идею в жизнь немецкая компания BASF в 1931 году. В Германии ведь тоже не жарко, как и в Швеции и в России. Негры из Африки уж никак до полистирола не додумались бы. Это точно. Профиль негра на фоне плиты пенопласта – и смотреть даже противно. Про вид снизу боюсь даже подумать.
Но к делу, черт с ними, с неграми. Так вот – с сороковых годов началось широкое применение ППС в качестве теплоизоляционного и упаковочного материала.
Опыт применения пенополистирола в промышленности составляет уже около 60 лет ( с 50-х годов 20 века). Он широко применяется в многослойных конструкциях стен, кровель, фундаментов, полов, в сэндвич-панелях (кстати, спать на пенопласте тоже очень даже не плохо, что мы и делали в армии весьма часто).
Одновременно с применением пенополистирола в строительстве в качестве теплоизолирующего материала, крупными химическими компаниями ведутся работы по изучению его эксплуатационных характеристик. В различных странах из строительных конструкций отбираются образцы материала и исследуются его прочностные и теплофизические характеристики. Результаты исследований показали стабильность его характеристик в момент проведения исследований, однако в настоящее время сложно судить о потенциальной долговечности материала, можно констатировать лишь, что она не менее 60 лет. Что уже не плохо, хотя до вечности конечно не дотягивает.
Пенополистирол не подвержен гниению даже в случае его применения в грунте. Известен случай, когда пенопласт, уложенный в перекрытия фундамента в 1955 г., был извлечен через 31 год. При этом его теплотехнические характеристики и содержание влаги соответствовали требованиям стандарта.
Теперь рассмотрим ППС более подробно.
Пенопласт состоит из микроразмерных ячеек и зерен имеющих большую площадь контакта с воздухом благодаря наличию внутренних тонких эластичных герметичных стенок. Основную массу пенопласта составляет воздух (до 98%), что улучшает его изолирующие характеристики. Одним из ближайших конкурентов по данному параметру является минеральная вата, но у неё теплопроводность выше и поэтому потребуется увеличить её толщину примерно на 5-10%, по сравнению с толщиной пенопласта. Кроме того, применяя пенопласт как утеплитель, при монтаже не потребуется установка обрешетки, а соединительный шов можно выполнить с минимальным зазором и высокой точностью.
Пенопласт — это лёгкий материал, который способен сохранять свою форму при определённых нагрузках, сжимающих и растягивающих напряжениях. Однако при этом он является хрупким, а поэтому не может быть установлен на неровную поверхность. С другой стороны его можно разрезать любыми режущими предметами с высокой точностью. Это позволяет сделать идеальную подгонку и сформировать самые сложные стыки. Плотность готовых плит может составлять 15-50 мг/см3 в зависимости от размеров зерна.
При соблюдении условий эксплуатации материал способен сохранять все свои свойства на протяжении очень долгого времени (мы пока выяснили, что уж никак не меньше 60 лет). Он не разлагается и не подвержен усадке. Устойчив к воздействию солей, слабых кислот и щелочей. Не вступает в реакцию со строительными смесями и материалами и поэтому может применяться при строительстве любых объектов. Не подвержен влиянию микроорганизмов, грибка и плесени поскольку отталкивает воду и не накапливает внутри материала влагу. Поэтому резкие перепады температур не смогут нарушить его структуру.
Поскольку пенополистирол один из наиболее используемых теплоизоляционных материалов, то возникает вопрос: «Вреден ли он?». В его состав входит опасное вещество — стирол. Современные технологии позволили существенно снизить его содержание в готовом изделии. Он выделяется только при нагреве свыше +400С в небольших количествах. Поэтому его применяют для утепления стен как правило с внешней стороны.
И самый главный фактор опасности состоит в том, что при горении пенопласта выделяется ядовитый газ. Для уменьшения этого фактора в пенопласт добавляют антипирены, они делает пенопласт самозатухающим в случае пожара и менее токсичным.
Так что же утеплять пенопластом, в каком качестве он используется?
В качестве тепло- и гидроизоляционного материала для фундаментов. Это позволяет защитить бетон от промерзаний и перепадов температур.
Бетонные полы, внутрь которых устанавливают прочные пенопластовые плиты (экструзию – о ней ниже), а затем заливают выравнивающий слой.
Утепление крыш, выполненных из материалов, не разогревающихся до температур при которых начнёт выделяться стирол.
Стены домов. Причём с внутренней их стороны получается больший эффект, так как утеплить стены пенопластом изнутри означает сместить точку росы из основного материала в пенопластовый слой и стены не будут отсыревать
Но добавим все же ложку дегтя – не все так хорошо.
Недостатки: . Хрупкость может стать причиной повреждений плит при механических воздействиях и нагрузках. То есть монтаж на неровные поверхности существенно затруднён.
Разрушение структуры под действием прямых солнечных лучей.
Плохой уровень звукоизоляции, по сравнению с другими видами материалов.
Выделение вредных веществ при горении. Вспомните нашумевшие пожары последнего времени — в клубе Хромая лошадь и возгорание фасада в многоэтажке в Красноярске вроде-бы. Подавляющее число погибших — от отравления продуктами горения пенополистирола.
Подведем некий итог: Пенополистирол, он же пенопласт, он же ППС представляет собой современный материал для проведения качественного утепления стен, потолков и полов. Его технические характеристики и свойства способны существенно повысить энергосбережение объекта даже в самых суровых условиях эксплуатации, когда другие утеплители невозможно применить. Хотя он и имеет свои недостатки. А кто из нас их не имеет ?
На основе пенопласта изготавливается и более продвинутый материал — экструзионный пенополистирол (ЭПС). Он обладает значительно лучшими характеристиками теплоизоляции, прочности и водонепроницаемости. Метод производства довольно прост, как и все гениальное: ППС гранулы смешивают под высоким давлением и повышенной температуре. После этого в смесь вводится вспенивающий агент и материал выдавливается через экструдер. Экструзия – это в переводе с какого-то умного языка, с латыни вроде, и означает выдавливание. Благодаря давлению, температуре и, я извиняюсь, введению агента, и потом выдавливанию – поверхность экструзионного пенополистирола получается прочной, гладкой и очень ровной. ЭПС состоит не из зерен как в пенопласте, а из мелких закрытых пор 0,1-0,2мм. Отсюда и улучшенные свойства. Ну и цена!! Что ж, за все хорошее рано или поздно приходится платить. А некоторым и расплачиваться. И за введение, в том числе…