Мифы о безопасности пенополистирола: правда или ложь?

Среди множества современных теплоизоляционных материалов пенополистирол постепенно уходит на второй план, однако некоторые характеристики не позволяют ему полностью сдать свои позиции. Узнаем, что все-таки представляет собой этот материал, и насколько эффективно, безопасно и выгодно его использование.

Общая характеристика

Пенополистирол — это вспененный пенопласт, изготовленный при помощи полимеризации стирола. Производство осуществляется с использованием таких веществ, как метиленхлорид, изопентан и т. д. В процессе полимеризации их вводят в гранулы полистирола — при нагревании он вспенивается. После высыхания, под воздействием температуры более 150°С и давления около 200 кгс/см², полученный газонаполненный материал спекается в большие блоки, которые затем разрезают на более мелкие.

Материал очень быстро стал коммерчески выгодным при решении задач, связанных с энергосбережением. Не удивительно, ведь пенополистирол очень легкий (98% воздуха) и недорогой — он стал незаменимым материалом в строительстве жилых панельных «термодомов» и других зданий.

«Химическая начинка» под названием пенополистирол долгое время рекламировалась как удачная альтернатива другим теплоизоляционным материалам. Однако некоторые достоинства имеют очень спорные основания, поэтому мы выяснили сами, где правда, а где вымысел.

Миф первый: хороший утеплитель

Теплоизоляционные свойства данного материала зависят от метода изготовления и условий эксплуатации:

• В нормальном состоянии, при температуре +25°С, коэффициент теплопроводности пенополистирола и других подобных утеплителей составляет 0,034—0, 045 Вт/мК. Некоторые производители доводят этот показатель даже до 0,019 Вт/мК.
• Структура пенополистирола с низкой плотностью (около 17 кг/м³) приводит к увеличению водопоглощения — показатель может доходить до 350—900% по массе. Такое возможно, например, при наличии дефектов гидроизоляционного ковра. При таких показателях коэффициент теплопроводности  будет гораздо выше тех, что приведены в первом пункте.
• В жилых помещениях влажность увеличивается еще больше. Во-первых, каждый из проживающих людей выделяет примерно 100 грамм влаги каждый час. Во-вторых, в процессе эксплуатации влажность увеличивается после стирки, приготовления еды и т. п. В таких условиях нормативные показатели возможны только при высокой паропроницаемости утеплителя.

Паропроницаемость пенополистирола

В сравнении со стекловолоконными и минеральными утеплителями, пенополистирол обладает слабой паропроницаемостью (примерно 0. 06 мг/мчПа), что способствует уменьшению диффузии молекул воды через стены где-то на 50—55%.

В домах, утепленных пенополистиролом, даже при наличии качественной вентиляции влажность будет повышенной (более 70% при температуре +19 °С). Такие показатели способствуют образованию грибков.

Миф второй: долгий срок эксплуатации

Пенополистирол, изготовленный прессовым или беспрессовым методами, теряют способность держать тепло довольно быстро — в течение 8—10 лет. Для жилого дома это катастрофически короткий срок!

К таким показателям приводит не только процесс естественного разрушения материала, но и неосторожная эксплуатация дома или капитальный ремонт с применением летучих углеводородных соединений. Получается, что первоначальная выгода от использования пенополистирола превращается в многомиллионные затраты на отопление в будущем.

Приведем один из печальных примеров.

• Подземный коммерческий павильон (г. Москва). Всегда лишь за 2 года на утеплителе образовались огромные трещины. Толщина материала значительно уменьшилась, а плотность, напротив, увеличилась практически в 4 раза! Все это привело к уменьшению коэффициента сопротивления теплопередаче с 0,31 до 2,6 м² °С/Вт. Причина: не были учтены температурно-влажностные условия.

Исключение составляет экструзионный пенополистирол, весьма популярный в Европе. Однако его рекомендуется поменять лишь в качестве утеплителя для искусственных прудов или дорожного покрытия, или для обеспечения теплоизоляции подвалов. При таких условиях, экструзионный пенополистирол сохраняет свои свойства до 50 лет эксплуатации.

Миф третий: экологичный материал

Иногда можно встретить статьи, в которых пенополистирол называют экологически чистым материалом. Чтобы разобраться, так ли это, вспомним, что процесс полимеризации полистирола происходит не полностью, а лишь на 96—98%. Более того, этот процесс обратим, и под влиянием тепла, кислорода и других веществ приводит к распаду полимеров и, соответственно, выделению стирола. Каковы последствия?

• Стирол начинает накапливаться в жилых помещениях. Даже небольшие дозы, которые человек получает постоянно, приводят к возникновению болезней сердца, печени, дыхательной, половой и кровеносной системы, в том числе, к лейкозу, бесплодию и токсическому гепатиту. Особенно большой вред стирол приносит организму детей и беременных женщин.
• Уровень концентрации стирола зависит от температурного режима. С ее повышением увеличиваются и выбросы стирола. При 25 °С это будет примерно 104 грамма вещества в 1 куб. метре материала. С учетом, что предельно допустимая норма равна 0, 002 мг!

Получается, даже при нормальной, комнатной температуре выделяется в 3—10 раз больше вредных веществ, чем допустимо. Летом здания нагреваются до 80 градусов, и тогда можно говорить даже о 170-кратном превышении нормы.

По результатам исследований, до 15% газонаполненных утеплителей разлагается в течение 10 лет. Но самое страшное, что 60% разложившихся веществ представляют собой стирол. Единственное решение, возможное в этом случае — уменьшить его предельно допустимую норму примерно в 550 раз. Если учесть, что стирол с течением времени накапливается в организме (кумулятивность), его вообще нельзя использовать для утепления жилых зданий, даже при уменьшении допустимой нормы.

Последняя серьезная опасность применения пенополистирола — большой риск возгорания. Данный материал обладает очень высокой температурой горения — более 1000 °С. Такое пламя быстро приводит к разрушению здания, даже если оно было возведено из металлоконструкций.

Вывод

Мы постарались развеять все самые распространенные мифы, касающиеся использования пенополистирола в качестве утеплителя. Заключение может быть только одно — пенополистирол должен быть полностью исключен из строительного процесса. Только в этом случае можно избежать таких печальных событий, как, например, пожар в пермском клубе «Хромая лошадь», где погибло 156 человек.

Сейчас существует множество эффективных заменителей пенополистирола — а значит, больше нет ни одной весомой причины, чтобы продолжать использовать вредные материалы в строительстве.