Способы использования пенополистирола для утепления дома

Пенополистирол (русская аббревиатура ППС, в европейском варианте EPS) – пенопласт, достаточно жесткий газонаполненный материал, широко используемый в качестве утеплителя. Технология его производства заключается во вспенивании и последующем спекании гранул полистирола или его производных. В результате получается материал с закрытой ячеистой структурой. Основная часть стирола испаряется в течение производственного процесса. В конечном продукте стирол присутствует в количестве не более 0,05%. Главные составляющие ППС – 98% воздуха и 2% полистирола. Связующие вещества, вредные для здоровья и экологии, в технологическом процессе не используются.

Основные виды пенополистирола и их характеристики

Пенополистирол, в зависимости от способа производства, разделяют на следующие виды:

• Беспрессовый (ПСБ). Изготавливается вспениванием при высоких температурах гранул, из которых предварительно удаляется влага способом сушки. При нагреве гранулы увеличиваются в объеме, полностью заполняя форму. Полуфабрикат спекается до полной полимеризации стирола. Низкий коэффициент теплопроводности делает беспрессовый пенополистирол эффективным теплоизоляционным материалом. Его минус – невысокая прочность. 
• Прессовый. Исходные материалы обрабатываются в условиях высоких температур и давления.
• Экструдированный (ЭППС, XPS). Представляет собой пенополистирол с равномерной структурой, состоящей из очень мелких закрытых ячеек размерами 0,1–0,2 мм. При его производстве полистирольные гранулы смешивают со вспенивающим агентом при высоких температурах и давлении. Расплавленный полистирол пропускают через экструдер – оборудование с формующим отверстием. Материал отличается высокой плотностью и прочностью. 

Для всех видов вспененного полистирола (в большей или меньшей мере) характерны:

• Высокая устойчивость к воздействию влаги. 
• Низкий коэффициент теплопроводности (EPS – 0,036–0,046 Вт/м*К)1.
• Небольшой удельный вес – 10–40 кг/м3. Это один из основных плюсов пенопласта.
• Простота монтажа благодаря небольшой массе и легкой резке в размер.
• Относительно невысокая цена беспрессовых и прессовых пенопластов. Дороже всего стоит экструдированный пенополистирол.
• Длительный период службы – во внутренних утеплительных системах срок годности пенопласта составляет до 60 лет, наружных – 20–40 лет.

Снизить горючесть материала и повысить его пожарную безопасность позволяет введение специальных добавок – антипиренов. В ГОСТе 15558-2014 указывается, что это мероприятие является обязательным. Модификация пенопласта, содержащая антипирены, называется самозатухающей. В ее маркировке имеется дополнительная буква С. Европейская классификация предусматривает наличие кода SE.

Применение этого утеплителя при проведении внутренних работ ограничивает низкая паропроницаемость, которая может отрицательно отразиться на микроклимате помещения.

Использование пенополистирола в качестве утеплительного материала

Разные модификации пенопласта часто применяются для утепления наружных ограждающих конструкций дома. В СП 2.13130-20122 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты» указывается, что пенопласт должен использоваться в многослойных конструкциях в качестве среднего слоя, а его контакт с воздухом должен быть полностью исключен. 

Где лучше использовать пенопласт в качестве утеплителя при теплоизоляции стен – изнутри или снаружи? При решении этой проблемы учитывают особенности расположения точки росы – точки на графике, по одной оси которого отложено абсолютное давление паров, а по другой – температура. В строительстве точкой росы называют зону конденсации. Это место, в котором создаются условия для того, чтобы пар становился перенасыщенным и его часть переходила в жидкость (конденсат).

Утеплитель сдвигает зону конденсации к наружной стороне ограждающей конструкции. При внутреннем утеплении пенополистиролом точка росы располагается примерно на границе между теплоизолятором и стеной. Такая ситуация улучшает теплоизоляцию помещения. Ее недостаток – повышение влажности внутренней поверхности стены и, следовательно, появление плесени и процессов гниения.

Оптимальное решение – утепление стен пенополистиролом снаружи. Это способ имеет ряд плюсов: точка росы располагается со стороны фасада, а теплоизоляционные характеристики строения значительно возрастают. При минусовых температурах конденсат замерзает и становится причиной постепенного разрушения материала. Вот почему точку росы стремятся увести в утеплитель, поскольку гораздо проще заменить теплоизолятор, чем проводить капитальный ремонт стен. Срок службы пенополистирола, в зависимости от его типа и условий эксплуатации, составляет несколько десятков лет.

Технология наружного утепления стен с использованием пенопласта

Пенополистирол – материал, используемый при строительстве энергоэффективных пассивных домов. По данным экспертов, вложения в теплоизоляционные мероприятия при сооружении таких зданий окупаются при эксплуатации в 5–10 раз3.

Марку пенопласта выбирают в зависимости от запланированных условий эксплуатации3:

• Для ненагружаемых трехслойных конструкций подойдут легкие марки ППС 10 – ППС 15 типа Р (Р – плиты резаные из крупногабаритных блоков, классификация в соответствии с ГОСТом 15588-2014).
• Для конструкций, предназначенных для восприятия нагрузок, подойдут ППС 17 – ППС 23 типа Р и ППС 15 типа Т (плиты термоформованные).

Специалисты рекомендуют применять пенопласт в многослойной системе «мокрого фасада», имеющей высший класс пожарной безопасности К0. Монтаж осуществляется в соответствии с СП 293.1325800.201764.

Основные этапы обустройства системы мокрого фасада с использованием фасадных плит марок ППС 15 Ф, ППС 16 Ф, ППС 20 Ф:

• Подготовка основания – оно должно быть ровным, чистым и сухим. 
• Двойная обработка грунтовочными составами.
• Комбинированное крепление плит из пенополистирола к основанию – сначала с помощью специального клеевого раствора, а затем с использованием пластиковых дюбелей с широкой шляпкой.
• Наклеивание на пенопласт стекловолоконной сетки с помощью состава для полимеров.
• Закрытие сетки слоем шпаклевки, нанесение грунтовки, а затем — декоративного штукатурного состава.

Утепление пенополистиролом бетонной стяжки

Один из вариантов применения теплоизоляционных качеств пенополистирола – укладка под бетонную стяжку. Для восприятия значительных нагрузок подходит пенопласт тяжелых марок ППС 25 – ППС 35 типа Р и ППС 20 типа Т3. Материал должен выдержать большую массу бетонной стяжки, толщина которой обычно равна 50 мм, и все нагрузки на сжатие, возникающие во время эксплуатации строения.

Примерная схема обустройства с нулевого цикла пола, утепляемого с помощью пенополистирольных плит (в домах с ленточным фундаментом):

• На тщательно утрамбованный грунт укладывают слой щебня толщиной 100 мм, трамбуют его.
• На щебень засыпают песчаный слой с последующей трамбовкой. Песок необходим для покрытия острых углов зерен щебня и уплотнения этого крупнозернистого материала.
• На песчаную подушку укладывают утеплительные пенополистирольные плиты. Укладка должна быть максимально плотной. Процесс монтажа облегчает использование плит с замочной системой «шип-паз». Для улучшения звукоизоляционных характеристик здания многослойный утеплительный «пирог» разделяют со стенами и инженерными коммуникациями с помощью демпферной ленты.
• На ППС-плитах расстилают рулонный гидроизоляционный материал, в качестве которого может использоваться толстая полиэтиленовая пленка. Полосы гидроизолятора укладывают внахлест с фиксацией монтажным скотчем.
• На гидроизоляцию монтируют арматурный каркас и затем заливают бетонную стяжку. Оптимальный вариант – полусухая смесь, содержащая сниженное количество воды (примерно 1/3 от нормы). Бетонную поверхность затирают с помощью специального оборудования.
• Укладывают финишное напольное покрытие. Оно может быть любым – от паркета до керамогранитных плит.

Такой утепленный пол можно обустроить на бетонной плите перекрытия в многоэтажном доме.

Утепление фундамента с помощью устройства «шведской плиты»

10–20% тепловых потерь дома происходит через фундамент и цокольный этаж3. Один из способов решить эту проблему – обустроить утепленную «шведскую плиту» (УШП). Такое основание представляет собой многофункциональную систему. В ее состав входят:

• Теплоизоляционный слой на основе экструдированного пенополистирола, который успешно устраняет утечки тепла из внутреннего пространства дома в грунт.
• Арматурный каркас – усиливает фундаментную конструкцию и обеспечивает долговечность фундамента.
• Инженерный слой – представляет собой систему трубопроводов и электрических кабелей, предназначенных для подключения внутренних коммуникаций к наружным централизованным сетям.
• Несущий слой – монолитная бетонная плита, служащая черновым полом. В нее может монтироваться система теплого пола, обеспечивающая комфортный микроклимат при минусовых температурах.

Пенополистирол – относительно недорогой строительный материал, обеспечивающий эффективную теплоизоляцию строений. При соблюдении правил монтажа ППС соответствует требованиям экологической, гигиенической и пожарной безопасности.

1. ГОСТ 15558-2014 «Плиты пенополистирольные теплоизоляционные. Технические условия».
2. СП 2.13130-2012 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты».
3. Брошюра «Пенополистирол. Теплое дыхание вашего дома».

https://epsrussia.ru/uploads/docs/teploe_dyhanie_doma_a5_fine.pdf

1. СП 293.1325800.2017 «Системы фасадные теплоизоляционные композиционные с наружными штукатурными слоями».

Статья без ссылки