Чому графітовий пінопласт кращий за білий?

 

Графітовий пінопласт, сірий полістирол є кращим утеплювачем, ніж білий. Це дуже важлива перевага в епоху зростання цін на енергію та вимог до енергоефективності в будівлях. Однак нижня лямбда – це не єдина різниця, яку нам потрібно мати на увазі

Пінопласт – найпопулярніший теплоізоляційний матеріал в нашій країні, відомий і перевірений роками. Але вимоги до утеплення будівель продовжують зростати. Тому виробники шукають шляхи покращення його параметрів насамперед для зменшення лямбда-теплопровідності (λ). Оскільки нижня лямбда означає менші втрати тепла при однаковій товщині ізоляції або можливість використання тоншого шару для досягнення того самого ефекту.

З 2021 року нас чекає чергове посилення норм. Через кілька місяців максимальне U-значення стін не перевищуватиме 0,20 Вт / (м2 К). Що у випадку із типовим білим полістиролом з лямбдою 0,040 означає на практиці необхідність використання шару до 20 см (особливо якщо брати до уваги теплові мости, або мости холоду). І якщо ми задумаємось про вищий рівень теплоізоляції будинку, буде потрібно ще більше (наприклад, 30 см пінопласту). Однак дуже товстий шар важче міцно закріпити на фасаді, також є проблеми з його стійкістю, і врешті-решт, це, як правило, тонкошарова штукатурна основа (у найпопулярніших двошарових стінах)

Ще один важливий практичний аспект стосується маленьких вікон. Вони виглядають не дуже добре, заховані в поглиблення, утворені дуже товстим утеплювачем. Крім того, вони пропускають всередину менше світла

Графітовий пінопласт став відповіддю на ці проблеми

Графітовий пінопласт, або сірий полістирол

Чому сірий полістирол утеплює краще білого? Його склад призводить до виходу менше тепла у вигляді випромінювання, що перетворюється на нижчий лямбда-коефіцієнт. Графіт є найбільш часто використовуваною добавкою, хоча використовуються й інші речовини. Однак варто пам’ятати, що не кожен сірий пінополістирол матиме однакову ізоляцію!

Як і білі, вони не ідентичні. Певною мірою ізоляція покращується, наприклад, збільшенням щільності матеріалу. Характерно, наприклад, що полістирол на даху / підлозі зазвичай має трохи нижчу лямбду, ніж фасадний – саме завдяки своїй більшій щільності. Наприклад, хороший виріб з білого даху / підлоги може мати щільність до 18 кг / м3, що на 6 кг / м3 більше, ніж пристойний фасадний пінополістирол. Однак збільшення щільності дає лише λ 0,036 Вт / (м · К). Звичайно, в цьому відношенні порівняймо товари одного типу, а не білі з сірими.

Варто мати на увазі, що полістирол високої щільності, як правило, також має кращі параметри міцності – стійкість до стиску і розтягування (розриву) і більшу когезію (менше руйнування). Не дивно, що деякі виробники відображають щільність, вказуючи, наприклад, вагу пакування, хоча це не вимагається жодним застосовним стандартом. Але це один з небагатьох параметрів, який легко перевірити аматорськими методами. І вища щільність перетворюється на вищу якість.

Це трохи схоже на відомий вислів “вміст цукру в цукрі” – нижча щільність у загальному підсумку є дешевшою сировиною, яка використовується для виробництва такої ж кількості кубічних метрів полістиролу, а замовник платить за 1 м3 (обсяг). Тож це найпростіший спосіб заощадити на цьому. З іншого боку, добре видно, що вироби преміум-класу мають не тільки кращу ізоляцію, але також параметри міцності та щільності

Порада експерта: чому сірий полістирол кращий за білий?

Графітовий пінопласт пропонує найкращу (тобто найнижчу) теплопровідність λ, що дозволяє досягти такого ж рівня теплового опору (теплоізоляції), як білий пінополістирол із відповідно меншою товщиною. Замовники обирають сірі пінополістирольні плити, оскільки – порівняно з білими EPS-плитами – вони дозволяють зменшити товщину шару теплоізоляції до 30%.

Вони найчастіше використовуються для теплоізоляції зовнішніх стін в системі ETICS, повних і вентильованих плоских дахів, терас і балконів, а також невикористовуваних мансардних стель. Вони використовуються там, де ми хочемо отримати найкращі параметри теплоізоляції з мінімально можливою товщиною ізоляції

Читайте також:

До речі, ми нещодавно писали про те, чи ефективне утеплення теплоізоляція горища чи мансарди пінополіуретаном. Цю статтю можна прочитати ТУТ

Як вибрати пінопласт, полістирол: ціна?

Сірий пінополістирол є кращим утеплювачем, але, як це зазвичай буває в житті, він має і недоліки. І справа не лише у вищій ціні, оскільки ціна значно впала за останні роки. Сірий все-таки дорожчий, але різниця значно зменшилася у порівнянні з десятиліттям тому, коли “графіт” був новинкою.

Тим більше, що ми не повинні обмежуватися порівнянням вартості 1 м3. Зрештою, нас цікавить ефект у вигляді відповідно низького значення U (тепловіддача) даної перегородки, а не товщина самої ізоляції. Тому, порівнюючи пропозиції щодо різних виробів, ми повинні враховувати теплоізоляційні властивості матеріалу. Тільки, здавалося б, різниця коефіцієнта λ на рівні 0,01 Вт / (м К) становить незначну частку. Зміна від типових 0,040 до 0,031 Вт / (м К) становить практично 1/4 товщини матеріалу.

Звичайно, бувають також ситуації, коли підвищена ізоляція ні для чого не потрібна і не варто за це доплачувати. Якщо, наприклад, у нас є підлога, яку потрібно утеплити, але контур фундаменту ще не заповнений піском, ніщо не заважає нам передбачити 20 см дешевшого білого пінополістиролу замість 15 см графіту. Ми просто зробимо фундамент на кілька сантиметрів тоншим. Те саме стосується утеплення плоскої покрівлі. Інакше йде справа, коли товщина утеплювача повинна бути обмежена.

Повертаючись до попереднього прикладу – будинок вже стоїть, або ми робимо нову підлогу в обмеженому просторі. Аналогічним чином, якщо ми хочемо утеплити наявну балконну плиту, то значення має товщина матеріалу. Потрібно лише розглянути, чи потрібен нам в конкретній ситуації виріб з найкращою ізоляцією, чи, можливо, йому достатньо, щоб він мав хороші інші параметри – наприклад, довговічність чи стійкість до вологи. Якщо товщина нас не обмежує, немає підстав доплачувати за сірий пінополістирол

Порівнюючи ціни на пінопласт, слід враховувати не тільки вартість 1 м3, а й показники ізоляції шару заданої товщини

Тип полістиролу	Ціна за 1 м3 [ГРН / м3]	Коефіцієнт λ матеріалу [Вт / (м К)]	Товщина матеріалу [см]	U-значення шару ізоляції [Вт / (м2 К)]	Вартість 1 м2 полістиролу заданої товщини [ГРН/ м2]
Білий	900	0,040	20	0,20	180
Сірий	1200	0,031	15	0,21	180

Укладання сірого полістиролу: остерігайтеся сонця!

Сірий пінополістирол має ще одну особливість, про яку ми повинні пам’ятати, розміщуючи його на фасаді та в інших місцях. Під впливом сонця він нагрівається набагато більше і набагато швидше білого. Це пов’язано з тим, що він сірий або майже чорний. Білі панелі в основному відбивають сонячні промені, сірі панелі поглинають їх. І поглинена сонячна енергія перетворюється на тепло. Це поширене фізичне явище. Напевно всі помітили, що предмети темного кольору нагріваються на сонці набагато більше, ніж яскраві, навіть якщо вони зроблені з одного і того ж матеріалу. Досить порівняти білий і чорний автомобіль, що стоїть на сонячній автостоянці, або світлі й темні віконні рами або внутрішню терасу.

У випадку з полістиролом проблема посилюється іншими особливостями цього матеріалу. Він дуже легкий, і його низька вага означає, що його температура значно підвищується внаслідок невеликої кількості енергії. Тому сонячне випромінювання не повинно бути дуже інтенсивним або тривалим. Крім того, полістирол дуже погано проводить тепло, тому його верхній шар нагрівається набагато швидше і більше, ніж середня частина

Основним методом захисту сірого полістиролу від перегріву є затінення фасаду. Однак підрядники не люблять розкривати сітки на риштуваннях. (фото Austrotherm)

Що саме є результатом того факту, що відкритий графітовий пінопласт сильно нагрівається під впливом сонця?

Найгірший ефект – це плавлення матеріалу. Вони трапляються тому, що температура поверхні сонячних панелей може перевищувати 100°C. Однак це не найсерйозніша проблема, оскільки вона трапляється не дуже часто, крім того, такий очевидний збиток не можна ігнорувати.

Деформація плит і відрив їх від землі набагато небезпечніші. Це трапляється, коли нагріті сонцем панелі розширюються – одна штовхається об іншу і з’являються внутрішні напруги, оскільки верхній шар навіть на кілька десятків градусів тепліший частини, що контактує зі стіною. Що ще гірше, температура плит може дуже швидко змінюватися, досить затінити сонце хмарами. А потім вони стискаються, і деформуються ще більше. Потім на стику плит з’являються люзи, а самі плити частково або повністю від’єднуються від основи. Типовим явищем є відпадання елементів, розміщених на сонячному фасаді після першої ночі.

Вдень вони сильно нагріваються, що змушує їх розширюватися. Пізніше, вночі, їх температура значно падає (навіть з майже 100 до приблизно 20 ° C), що змушує їх зменшуватися. І жоден щойно нанесений клей на основі цементу не витримує подібних рухів. Оскільки навіть найкращий продукт цього типу досягає заявленої міцності лише після схоплювання. Через кілька годин після нанесення він є найбільш схильним до пошкоджень – клей втрачає свою первісну пластичність і далеко не досягає остаточної міцності.

Проблема посилюється тим, що поверхня сірого пінополістиролу забезпечує клеям гірше зчеплення, ніж білі панелі

А отримані напруження в рази більші. Тут ми знову маємо свого роду парадокс. Ізоляція з частково від’єднаних плит, яку підрядник якимось чином «поправить», замість того, щоб їх відірвати й скласти ще раз, – це воднева бомба із затримкою часу. Через кілька років вони відійдуть ще більше, і утеплення доведеться робити заново. А ще те, що це буде проводитися повністю коштом власника будинку і в складніших умовах, адже околиці будівлі вже будуть освоєні

Більший розмір пластини означає менше стиків і теплових мостів. Це ще один спосіб поліпшити якість утеплювача. (фото: Swisspor)

Як я можу запобігти пошкодженню сірого полістирольного утеплювача?

Як запобігти пошкодженню сірого полістирольного утеплювача внаслідок перегріву сонцем? 

Іноді рекомендована заміна цементного клею пінополіуретаном – це лише півміри. Насправді такий клей швидко схоплюється, а стик має високу міцність і гнучкість. Отже, навіть потрапляючи під прямі сонячні промені, сірі пінополістирольні плити будуть триматися на фасаді. Однак це не означає, що між ними не буде прогалин. Елементи, які перегріваються, а потім охолоджуються, все одно «працюють». Крім того, практично неможливо сказати, чи збережуть стики пінопластового клею необхідну міцність. Той факт, що пластини не відірвались, не означає, що метод кріплення не було порушено.

Тому виробники сірого полістиролу абсолютно вимагають, щоб при утепленні сонячних стін було забезпечено ефективне затінення, наприклад, сітками, натягнутими на риштування. На невеликих будівельних майданчиках сітки майже не зустрічаються. Вони не подобаються виконавцям. І навіть якщо сітка є, щільність її розташування іноді дуже далека від досконалості, оскільки між стіною та сіткою стає гаряче. Та затінення є дуже ефективним заходом, якщо воно послідовно застосовується.

Тому виробники шукали інший спосіб обмежити перегрів сірого полістиролу. І вони знайшли рішення.

Деякі види сірого полістиролу просто мають білий зовнішній шар

Найкращий ефект досягається поєднанням товстого сірого шару з тонким білим шаром. Зв’язок, звичайно, повинен бути дуже міцним, щоб пластина не розшаровувалася. Крім того, необхідно розробити такий метод приєднання, який дозволяє здійснювати масштабне виробництво і за помірною ціною. Товщина цього шару повинна забезпечувати рівномірне шліфування плит. Небагато компаній можуть досягти цього

Білий зовнішній шар є ефективним захистом від перегріву. У той же час він має достатню товщину для шліфування. (фото: Swisspor)

Білий зовнішній шар є дуже ефективним захистом від перегріву, оскільки він відображає більшу частину сонячної радіації. Він ніколи не нагрівається сам по собі і не дозволяє підвищувати температуру основного сірого шару. Однак слід зазначити, що виробники пінопласту з білим зовнішнім шаром також вимагають використання захисних екранів при утепленні фасадів.

Хоча ризик перегріти пластини в цьому випадку незначний. Вони можуть додатково мати порізи, щоб зменшити внутрішнє напруження та ризик деформації. Технічно це як еквівалент компенсаторів. Таким чином, навіть великі площі терас і підлог або довгі стіни діляться на менші поля, саме так, щоб розширення і стискання під впливом температурних перепадів не спричиняло деформацій та тріщин

Графітовий пінопласт: три групи якості

Як правило, графітовий пінопласт ізолює краще, ніж білий. І це основний параметр кожної теплоізоляції. Однак слід мати на увазі, що якість сірого полістиролу також сильно варіюється. Це особливо видно, коли, крім самої лямбди, ми починаємо порівнювати інші параметри, особливо ті, що стосуються довговічності. Можна сказати, що якість конкретного товару є відображенням політики виробника. Тут можна виділити три групи.

Твердий

Можна сказати, що це сірий еквівалент білого полістиролу середнього класу як за якістю, так і за ціною. У випадку фасадного пінопласту він має типову міцність на розрив (параметр TR) 100 кПа. Виробник часто не заявляє про міцність на стиск, оскільки це не потрібно при використанні на фасадах. Однак додавання графіту призводить до зменшення коефіцієнта λ. Наприклад, до 0,033 замість 0,040 Вт / (м К).

Преміум-клас

Це флагманська продукція певної марки. Найвищої якості і, на жаль, також вищої ціни. На додаток до своїх чудових теплоізоляційних властивостей (наприклад, λ = 0,031), вони також можуть мати більш високу щільність і міцність, такі як міцність на розрив (TR) вище 100 і висока міцність на стиск. У їхньому випадку виробники із задоволенням надають такий тип параметрів, адже тут теж є чим пишатися. Ця група включає, серед іншого, композитний двошаровий полістирол.

Бюджетні продукти

Це найдешевші різновиди сірого полістиролу. Вони мають трохи кращу ізоляцію, ніж білі панелі (наприклад, λ = 0,035), але на цьому переваги закінчуються. Крім того, вони є еквівалентами найдешевших сортів білого полістиролу – з низькою щільністю та міцністю. У їхньому випадку характерним є навіть низьке значення TR (наприклад, 80 кПа). Це товари, які в першу чергу мають бути дешевими.

Як бачите, графітовий пінопласт – це зовсім не однорідна група. Різниця між ними дійсно важлива. Не помилимось, якщо скажемо, що найдешевші товари, які ми можемо знайти у продажу в магазині “зроби сам”, зазвичай надходять з останньої, бюджетної групи. І саме в даному випадку у виробників найчастіше трапляються невдачі з якістю. Тож пам’ятаймо, що у випадку з пінополістиролом застосовується той самий принцип, що і з іншими будівельними матеріалами – ми повинні платити за високу якість. І його гарантією є в першу чергу репутація виробника