Монтаж утепления дома позволяет в значительной мере снизить финансовые траты на отопление помещений. Особой популярностью пользуется среди профессиональных строителей пенополистирол.
В быту этот материал чаще всего именуется пенопластом.
Высокая популярность этого материала заставляет задуматься над вопросом о том, вреден ли пенополистирол для человека, особенно при использовании его в качестве утеплителя внутри помещения.
Для того чтобы понять опасно ли для людей использовать в качестве утеплителя этот материал, и в чем заключается его вред для организма человека, следует разобраться что он представляет собой и какова технология изготовления.
Пенополистирол — его состав и технология производства
Что такое пенопласт и из чего осуществляется его производство?
Пенополистирол представляет собой газонаполненный материал. Его изготовление осуществляется путем парового нагрева специально подготовленных гранул полистирола.
Полистирол предварительно подвергают специальной обработке – его гранулы заполняются газом.
В зависимости от назначения конечного продукта может применять природный газ или углекислый.
Углекислый газ используется при производстве пожаростойкого материала.
В процессе проведения нагрева газ начинает заполняющий гранулы расширяется, что приводит к увеличению объема последних. Объем гранул способен увеличить в 15-30 раз.
Если процесс не сдерживается, то по окончании нагрева получается рассыпчатый материал, применяемый для наполнения бескаркасной мебели и в качестве насыпного утеплителя при осуществлении строительных работ.
При необходимости получения твердого пенополистирола, вспенивание проводится в соответствующей замкнутой форме.
Таким способом изготавливается пенополистирольные плиты, используемые для обшивки стен при проведении утепления зданий.
При вспенивании пенопласта в закрытой форме изготавливаются также разнообразные декоративные элементы. Коробки для упаковки различных бытовых изделий и т.д.
Этот теплоизоляционный материал обладает рядом преимуществ, основными среди которых являются следующие:
Еще одним существенным преимуществом этого теплоизоляционного материала является его низкая стоимость.
Пенополистирол — вреден или нет для здоровья людей
Каждый владелец дома задумывается в процессе строительства и перед тем как применять для утепления пенопласт над вопросом о том, в чем вред полистирола и как обезопасить себя и свою семью от вредного воздействия, при этом качественно утеплив помещение.
Дело в том, что практически любой материал для утепления, полученный синтетическим путем способен выделять в окружающую среду вредные для организма компоненты, абсолютно безвредными являются только натуральные материалы такие как, например, мох.
При использовании пенополистирола экструдированного вред для организма человека заключается в его способности под влиянием негативных факторов окружающей среды выделять в нее свободный стирол. Это соединение является очень токсичным для человека.
Выделение из материала стирола происходит под влиянием следующих негативных факторов:
- Воздействие солнечного света.
- Воздействие озона.
- Влияние теплового излучения.
- Влияние ионизирующего излучения.
- Влияние механического воздействия.
Ради справедливости стоит заметить, что выделения свободного стирола являются ничтожно малыми и находятся в пределах допустимых концентраций. Исследователи однозначно не рекомендуют продолжительное время контактировать даже с небольшими концентрациями этого соединения.
Вред пенополистирола от выделяемого свободного стирола проявляется на людях имеющих проблемы в работе сердечной и сосудистой систем.
Полистирол вред способен ощутимый нанести женскому организму.
Остаточный стирол, являясь сильно токсичным соединением, отлично растворяется в воздухе и оказывает негативное влияние на самочувствие человека. Одними из признаков влияния на человека этого соединения являются:
- появление продолжительных головных болей;
- раздражение сетчатки глаза;
- появление головокружения;
- в некоторых случаях возможно появление спазмов.
Дополнительно токсин способен оказывать негативное влияние на печень, что может стать причиной развития гепатита.
Все исследования однозначно подтверждают, что полистирол вреден для организма человека.
Пенополистирол вред максимальный может нанести, если его использовать сразу после изготовления.
В этот момент содержание стирола в материале является максимальным. После того как материал отлежится и вызреет влияние токсина сводится практически к нулю.
Вред пенополистирола экструдированного для организма
Основой производства экструдированного пенополистирола является использование специальных установок – экструдеров.
Это оборудование функционирует на основе использования принципа экструзии, заключающегося в продавливании разогретого исходного материала через узкие щели, в процессе производства формируется утеплитель в виде плиты.
Применение пенополистирола экструдированного вред для здоровья может нанести существенный. Особенно вред этого материала проявляется при воздействии на него высокой температуры. Это связано с тем, что из него выделяются такие токсические соединения как:
- пары стирола.
- Пары бензола.
- Сажа.
- Двуокись углерода.
- Окись углерода или угарный газ.
Температура горения основного компонента пенополистирола – стирола составляет около 1100 градусов Цельсия.
Для окружающей среды использование этого материала в строительстве также наносит вред это связано с длительным сроком разложения полистирола, который составляет более ста лет. За период интенсивной эксплуатации, составляющий около 20-25 лет, материал подвергается значительному изнашиванию, что приводит к значительному увеличению вредного воздействия на людей.
За период интенсивной эксплуатации полистирольная плита выделяет до 60% разложившегося стирола.
Поступающий в окружающую атмосферу стирол взаимодействует с кислородом, что приводит к образованию таких высокотоксичных соединений как формальдегид и бензальдегид.
Образующиеся токсины оказывают критическое воздействие на организм беременных женщин.
Применение этого материала для утепления дома изнутри является недопустимым вследствие наличия высокой вероятности выделения из него токсических соединений.
Пеноплекс лучше всего использовать для утепления цоколя здания, фундамента и стен с наружной стороны. Допустимо использование этого материала в качестве утеплителя под кровельным материалом на крыше в том случае если чердачное помещение в доме является нежилым.
В жилых помещениях разрешается применять элементы декора изготовленные из пенополистирола.
Недостатки пеноплекса при использовании его в качестве утеплителя
Для материалов, применяемых в качестве утеплителей, одной из основных характеристик является степень паропроницаемости, утеплитель должен дышать. Полистирол в любой форме не может похвастаться такой способностью. Применение этого стройматериала приводит к возникновению нарушений в процессах газообмена.
Нарушение газообмена способствует появлению в помещении мест, в которых наблюдается скопление влаги. Чаще всего такие места появляются там, где нарушена или отсутствует хорошая вентиляция.
Появление высокой степени влажности приводит к возникновению грибкового заражения поверхностей, в таких местах начинает бурно развиваться плесень.
В помещении, имеющем плесневое заражение поверхностей, обнаруживается большое количество грибковых спор.
Проникновение грибковых спор в организм человека может спровоцировать развитие некоторых легочных заболеваний и нарушений в работе других систем.
Такими заболеваниями и нарушениями могут быть:
- астма и другие недуги системы дыхания;
- нарушения в работе пищеварительной системы;
- приступы сильной продолжительной головной боли сходной с мигренью;
- возможно появление внутренних кровотечений;
- нарушения в работе большинства внутренних органов.
Особенно уязвимыми являются детские организмы и организмы женщин, находящихся в состоянии вынашивания ребенка. Детский организм является неокрепшим, а для беременной женщины споры грибка опасны тем, что способны воздействовать не только на организм будущей матери, но и на развивающийся плод ребенка.
Еще одним недостатком пеноплекса является высокая степень горючести материала. Огонь во время пожара является сам по себе опасным, а в дополнение к этому при горении пенопласта выделяются соединения способные вызвать не только отравление человеческого организма, но и спровоцировать развитие раковых заболеваний.
Все указанные недостатки такого материала как пенополистирол указывают на то, что его лучше не применять при проведении работ внутри помещения направленных на утепление. Оптимальным вариантом применения пеноплекса является использование материала для наружного утепления зданий и сооружений.
Пенопласт – это особый искусственный материал, состоящий из ячеистой полимерной массы, пустоты которой заполняет газ. Благодаря этому листы пенопласта очень легкие, так как имеют небольшую плотность и способны хорошо сохранять тепло. Пенопласт очень распространен как утеплитель не только благодаря его замечательным теплоизолирующим свойствам – этот материал не деформируется, обладает большой долговечностью, звуконепроницаем, прост в применении, не впитывает влагу в отличие от многих других утеплителей, а главное, он очень дешев. Есть только три довольно значительных недостатка, которые заставляют задуматься об его использовании: это горючесть, и подверженность порче грызунами.
Хотя некоторые производители выпускают плиты с огнестойким материалом в составе, в результате утеплитель не поддерживает горения.
Утепление дома изнутри
В некоторых случаях наружное утепление дома невозможно, поэтому необходимо использовать теплоизоляционные материалы внутри жилых помещений. Это более сложная задача, так как сама стена начинает сильнее промерзать, а точка росы переносится к ее внутренней поверхности. Поэтому необходим утеплитель с высокими паронепроницаемостью и влагопоглощением, отсутствием стыков – в результате отбрасываются такие варианты, как минвата, жидкая керамика, теплая штукатурка, и остаются пенопласт или другие подобные материалы – пенополиуретан, пенополистирол.
Специалисты рекомендуют проводить утепление дома изнутри только в самых крайних случаях, когда действительно нет никакой возможности наружных работ, так как качество утепления снижается.
Вред пенопласта
При горении пенопласт выделяет вредные для организма человека вещества, которые могут стать причиной смерти от отравления. Жители домов, утепленных пенопластом, при пожаре рискуют погибнуть от удушья. Также при негерметичном утеплении изнутри из-за смещения точки росы на материале появляется плесень, что также вредит здоровью. При несоблюдении санитарных могут завестись грызуны, что ухудшает антисанитарию в доме.
Официальных данных о вреде пенопласта для здоровья нет: этот материал применяют даже для упаковки пищевых продуктов. Производители утверждают, что за десятки лет использования не было зарегистрировано ни одного случая заболевания, связанного с проживанием в доме, утепленном пенопластом, или работой с этим утеплителем. Но слухи о вреде этого материала продолжают распространяться, противники пенопласта говорят, что он постепенно выделяет ряд веществ, угрожающих здоровью человека: стирол, оксид углерода, аммиак, бензол. С одной стороны, на рынке строительных материалов действительно можно найти продукцию недобросовестных производителей, которая может угрожать здоровью людей, но с другой стороны, данных о вреде современного качественного, изготовленного по всем стандартам пенопласта не существует. Возможно, информацию о его токсичности распространяют фирмы, изготавливающие другие утеплители.
Сделать пенопласт можно сделать и в домашних условиях. Но процесс этот все-таки не безопасный, поэтому заняться этим лучше в условиях мастерской, и запастись всем необходимым оборудованием заранее.
Вам понадобится
- Полистирол (шарики), специальное оборудование.
Инструкция
Для склейки шариков полистирола между собой их нужно нагреть очень горячим . Нагревание производится до тех пор, пока полистирольные шарики не начнут раздуваться. Когда шарики раздуются, из них начнет выделяться газ, который подтолкнет шарики друг к другу. После этого они слипнутся и примут форму той емкости, в которой находятся.
После остывания образовавшейся массы пенопласт можно приготовленным. Однако, качество такого самодельного пенопласта окажется весьма низким (если у вас вообще что-нибудь ). Для производства настоящего пенопласта необходимо специальное оборудование, способное обеспечить весь технологический цикл. Кроме того, эксперименты в домашних условиях с такими высокими температурами просто опасны как для здоровья, так и для самого дома.
Чтобы сделать карбамидный пенопласт нужно выполнить следующие действия. Приготовить для начала раствор.
Для этого в воде комнатной температуры разводится катализатор отверждения (КО) и пенообразователь (ПО). Запустите установку. Затем залить в соответствующие емкости смолу и пенообразующий раствор. Подать на вход установки сжатый воздух. Включить насосы подающие пенообразующий раствор и смолу. Открыть краны СМОЛА и РАСТВОР. Залить поступающую из рукава пеномассу в специальные, разборные формы. Нарежьте и просушите полученный пенопласт. Режется карбамидный пенопласт леской или струной. Время сушки составляет от 1 до 3 суток.
Видео по теме
Обратите внимание
Помещение обязательно должно быть с вентиляцией, так как при изготовлении и сушке пенопласта образуется формальдегид.
Если вы все же решили сделать пенопласт и готовы приобрести все необходимое оборудование, то выгоднее и безопаснее заняться производством карбамидного пенопласта. В отличие от других видов пенопластов карбамидный пенопласт сравнительно просто сделать. Например, в условиях мастерской. Кроме того, этот пенопласт имеет самую низкую себестоимость и отличные теплоизоляционные свойства. Причем, теплопроводность карбамидного пенопласта существенно уменьшается при низких температурах.
Пенопласт – универсальный материал, который используется в самых разных целях – для амортизации и сохранности хрупких предметов, для звуко- и тепло-изоляции, и для многих других вещей. Изготовить пенопласт можно собственными руками в домашних условиях, если у вас есть домашняя мастерская и полистироловые шарики. Вам потребуется довольно большое количества шариков из полистирола, чтобы получить полноценный пенопласт.
Инструкция
Нагревайте шарики, предварительно поместив их в ту форму, которую затем должен принять ваш лист пенопласта. Когда шарики раздуются, они начнут склеиваться друг с другом, и в итоге примут форму вашей емкости, в которую вы их поместили. Во время нагревания шариков из них будет выделяться , поэтому работайте только в проветриваемом , и для безопасности используйте респиратор.
Дождитесь остывания пенополистироловой массы. Приготовленный подобным способом, пенопласт может получиться хрупким и некачественным, поэтому, если у вас есть соответствующее оборудование, вы можете попробовать пенопласт по более совершенной технологии.
Для изготовления карбамидного пенопласта приготовьте раствор, смешав воду комнатной температуры с катализатором отверждения и пенообразователем. Запустите механическую установку для изготовления пенопласта, а затем залейте в одну емкость установки смолу, а в другую – полученный раствор.
На вход установки подается сжатый воздух, после чего запускаются насосы и открываются краны емкостей со смолой и с раствором. В подготовленные формы залейте пенную массу, а затем просушите ее. Готовый пенопласт извлеките из форм и нарежьте его леской или струной. Время сушки пенопласта составляет 1-3 дня.
Пенопласт широко применяется во многих сферах. Мы встречаем этот материал при покупке бытовой техники и продуктов, где он используется в качестве элемента упаковки. Пенопласт не горит, не разлагается. Данные характеристики позволяют использовать его повсеместно.
Вам понадобится
- пенопласт, саморезы, строительные смеси
В современном строительстве в качестве утеплителя используют массу различных материалов, которые отличаются по своим качествам и техническим характеристикам. При этом в последнее время пользователей интересует вопрос о том, какой утеплитель не вреден для здоровья.
Это связано с тем, что появляются различные слухи о выделении вредных веществ в процессе эксплуатации того или иного материала.
Особенно часто данный вопрос поднимается при упоминании пенопласта. Такое положение дел обуславливается тем, что этот материал используется больше, чем другие утеплители. Именно поэтому необходимо определиться со всеми свойствами пенопласта и его влиянием на человеческий организм.
Характеристики, свойства и область применения
Чтобы определить вред пенопласта как утеплителя необходимо рассмотреть его свойства, состав и метод изготовления. Отдельное внимание стоит уделить и области применения, поскольку именно она является решающим фактором при выявлении воздействия на человека.
Утеплитель
В качестве материала для защиты от холода пенопласт практически незаменим.
- Его пористая структура способна значительно снижать теплопроводимость.
- Пенопласт прекрасно держит форму, чем не может похвастаться не один из утеплителей в данной ценовой категории.
- Он более чем на 90% состоит из воздуха, поэтому не горит и не поддерживает этот процесс.
- При его изготовлении используют минимальное количество стиролосодержащих веществ, что считается решающим фактором при определении экологической чистоты.
- Максимальный срок эксплуатации пенопласта превышает 50 лет. Об этом свидетельствует инструкция по монтажу и сертификат качества, прилагающийся к большинству изделий из этого материала.
Совет! Данный вид утеплителя очень хорошо впитывает влагу и при этом теряет свои свойства. Поэтому его необходимо защищать от воздействия окружающей среды.
Выделение отравляющих веществ
Считается, что пенопласт при горении или сильном нагреве выделяет стирол, который очень вреден для организма и в чистом виде может стать настоящим ядом. Однако вредность базальтового утеплителя порой намного выше, особенно если были допущены нарушения в процессе его изготовления, что приводит к решению использовать менее опасный материал, хотя и выделяющий ненужные вещества.
Стоит отметить, что стирол начинает выделяться только при нагреве свыше 40 градусов. При этом необходимо помнить, что пенопласт не горит, а если возникнет пожар, то в помещении имеется много других материалов, которые в такой ситуации не менее токсичны. Однако именно поэтому не стоит использовать этот материал для утепления крыши, особенно если она изготовлена из металла, а дом находится в теплых климатических зонах (Читайте также статью ).
Таким образом, становиться понятно, что производить утепление лоджии или других помещений при помощи пенопласта вполне безопасно. В тех же случаях, когда он будет выделять вредные вещества, найдется много других материалов, в виде виниловых обоев и пластиковых предметов интерьера, которые могут нанести больший вред.
Совет! Не стоит для утепления применять пенопласт, который уже был в употреблении. На нем могут остаться различные вредные вещества со старого места.
Данный материал очень нравится грызунам. Что может свидетельствовать об отсутствии токсичности
Область применения
Определяясь со степенью вредности данного материала необходимо рассмотреть места его использования.
- Прежде всего, стоит понять, что пенопласт внутри помещений используют только когда выполняется утепление пластиковых окон, или входных дверей. Во всех остальных случаях используют более дешевые материалы. Поэтому его воздействие на человека минимально.
- Отдельно стоит отметить утепление стен соприкасающихся с улицей. Дело в том, что его необходимо производить только снаружи (см.также статью ). В противном случае между утеплителем и стеной будет появляться конденсат, образовываться плесень и грибок.
- Когда возводятся перегородки из гипсокартона, то совершенно неважно вреден ли базальтовый утеплитель или выделят ли пенопласт стирол. Оба этих материала поставлены в данном случае в такие условия, что их использование является не только самым оптимальным решением, но и экологически чистым.
- Единственное небезопасное место для применения этого утеплителя считается крыша из металла. Однако при учете того, что от непосредственной области накаливания пенопласт отделяет слой гидроизоляции, а от жилого помещения пленка пароизолятора, то использование его для этих целей вполне допустимо.
Совет! При монтаже необходимо защитить утеплитель от попадания влаги. Иначе он полностью потеряет свои свойства.
Исследования и практика
Многие начинающие мастера, производя монтажные работы своими руками, обращаются за консультацией к специалистам или сети Интернет. Однако по вопросу о вреде данного материала нет однозначного мнения мастеров и достоверных исследований специалистов.
При этом практика показала, что расположение утеплителя и внешние воздействия на него полностью не могут исключить выделение вредных веществ. Правда вероятность подобных случаев настолько мала и требует определенных условий, что принимать ее всерьез не стоит.
Также необходимо помнить и о том, что цена других экологически чистых утеплителей весьма высока, а их природные составляющие также выделяют вредные вещества при горении или сильном нагреве.
В данной статье подвергается сомнению массовый рекламный материал о замечательных свойствах пенополистирола, его долговечности, пожарной и экологической безопасности. К сожалению, бездоказательная и широковещательная реклама свойств пенополистирола никак не подтверждается научными исследованиями, результатами анализа и испытаний. В предлагаемом материале обобщены исследования учёных одного из самых применяемых при теплоизоляции зданий теплоизоляционных материалов — пенополистирола.
Производители пенополистирола и те, кто способствует его широкому применению, хотят, чтобы потребитель не знал, что с пенополистиролом со временем происходят непоправимые вещи. Их не заботит состояние наружного утепления зданий после окончания гарантийного срока.
Рецензия на статью Баталина Б.С. и Евсеева Л.Д. «Эксплуатационные свойства пенополистирола вызывают опасения».
Рецензируемая статья Баталина Б.С. И Евсеева Л.Д. представляет интерес для широкого круга строителей и научных работников. Пенополистирол как теплоизоляционный материал получил в последние годы наибольшее распространение и широко применяется в практике строительства. Авторы статьи провели глубокие исследования свойств пенополистирола и обобщили большое количество работ, выполненных другими учёными в этой области. Они не оспаривают достоинств пенополистирола как высокоэффективного теплоизоляционного материала. В то же время авторы статьи дают жёсткую и справедливую оценку его отрицательным свойствам, к которым следует отнести недолговечность, пожароопасность и экологическую опасность. Рецензент, имея личный опыт в области долговечности строительных материалов, согласен с такой оценкой авторов. В разное время в НИИ строительной физики работали многие специалисты по долговечности строительных материалов и конструкций которые также отмечали, что долговечность этого материала и других теплоизоляционных материалов, как правило, не превышает 30 лет.
Бесспорным является следующий факт: при горении пенополистирол выделяет вредные для человека вещества, которые приводят к смертельному исходу.
Зав. лабораторией теплофизики и строительной климатологии НИИСФ д.т.н., проф. В.К. Савин
Работы по теплоизоляции зданий в стране с холодным климатом довольно затратны. В кризис все пытаются сэкономить, использовать более дешевые материалы, особенно если речь идет о возведении социального жилья. Печально известный пожар в пермском клубе «Хромая Лошадь» унес жизни 155 человек во многом благодаря именно пенополистиролу — аналогу утеплителя из минеральной ваты. Причиной гибели большинства людей стало отравление продуктами горения. Как выяснилось, звукоизолирующим материалом в клубе были пенополистироловые (пенопластовые) плиты. Изначально пенополистирол использовался как упаковочный материал, потом кто-то придумал применять его в качестве утеплителя для жилых помещений…
Борис Семенович БАТАЛИН, эксперт Центра независимых судебных экспертиз РЭФ «ТЕХЭКО», доктор технических наук, профессор кафедры строительных материалов и специальных технологий Пермского государственного технического университета, действительный член МАНЭБ и РАЕ и Лев Давидович ЕВСЕЕВ, доктор технических наук, член Экспертного совета по тепло-звукоизоляционным материалам при Администрации Президента РФ, председатель Комиссии по энергосбережению в строительстве Российского общества инженеров строительства (Самарское отделение), член Комитета РСПП по техническому регулированию, стандартизации и оценке соответствия, советник РААСН, Почетный строитель в своем исследовании подвергают сомнению широко рекламируемые свойства пенополистирольных утеплителей.
Расточительны по природе
Как известно, до 70% тепловой энергии, получаемой зданием, отдается в атмосферу. В 70-х годах прошлого века это было известно специалистам космической разведки, ведущим фотографирование земной поверхности специальным способом. Города Советского Союза «светились» в инфракрасных лучах зимой и летом, днем и ночью. Противоположная картина наблюдалась при фотографировании городов Западной Европы, США, Канады и других стран.
Вывод:
Мы расточительны не по карману: наши дома, теплотрассы, производственные помещения в самом прямом смысле обогревают атмосферу. Если в США теплопотери в расчете на один квадратный метр жилья составляют, в среднем, 30 Гигакалорий, а вГермании — от 40 до 60, то в России — около 600!
Когда в середине семидесятых годов прошлого века случился первый мировой энергетический кризис, во многих странах развернулись широкомасштабные работы по повышению уровня тепловой защиты зданий. На практике до 70 % тепловой энергии из каждого здания и до 40 % тепловой энергии из трубопроводов уходит в атмосферу. Таким образом, из 10 железнодорожных вагонов угля — семь перевозятся только для того, чтобы «греть улицу»!
С такими потерями тепловой энергии нельзя было мириться в дальнейшем, особенно при переходе на рыночные отношения: для борьбы с теплопотерями в России вышел Федеральный закон «Об энергосбережении», а также разработки и введения Приложения № 3 к СНиПу II-3-79 «Строительная теплотехника».
Последний нормативный документ трансформировался в дальнейшем в СНиП 23-02-03 «Тепловая защита зданий».
Введение новых нормативных требований по теплозащите наружных ограждающих конструкций повлекло значительное увеличение нормируемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций (R0) с 0,9 до 3,19 м2°С/Вт в Самарской области. Аналогичное увеличение нормируемого сопротивления теплопередаче произошло во всех регионах страны. Условия второго этапа (с 2000 г.) предусматривали увеличение значения этих требований в 3,5 раза (!). Правда, во многих регионах страны в дальнейшем были выпущены территориальные строительные нормы, что позволило R0 увеличить лишь в 1,8-2,2 раза для средней полосы России. Такие же требования отражены в СТО 00044807-001-2006 Стандарт организации «Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий» (выпущен в соответствии с ФЗ «О техническом регулировании» и введен в действие с 1 марта 2006 года).
Введение новых требований по теплозащите зданий привело к широкому использованию различных теплоизоляционных материалов. Самую большую нишу — до 80% — занял наиболее распространенный в настоящее время теплоизоляционный материал — пенополистирол, являющийся одним из представителей класса пенопластов. В стране появилось много предприятий, изготавливающих пенополистирол (нередко — кустарным способом). Данный материал стал применяться как для наружной теплоизоляции ограждающих конструкций зданий, так и изнутри, в том числе при использовании колодцевой и слоистой кладок.
Все разновидности пенополистиролов — беспрессовый, прессовый, экструзионный — имеют одинаковый химический состав основного полимера — полистирола и могут различаться по химическому составу лишь добавками: порообразователями, пластификаторами, антипиренами и др.
Как правило, при беспрессовом методе изготовления пенополистирольных плит получается более низкая плотность теплоизоляционного материала, в среднем 17 кг/м3. При прессовом методе и методе экструзии пенополистирольные плиты имеют плотность 35-70 кг/м3.
Негатив замалчивается
Широкое применение пенополистирола в повседневной строительной практике при теплоизоляции стен изнутри привело к быстрому накоплению влаги между ограждающей конструкцией и утеплителем, к появлению плесневых грибов, а в дальнейшем — к заболеванию проживающих в таких домах людей. Многочисленные жалобы в связи с образованием плесневых грибов инициировало отправку во все регионы письма (исх. №24-10-4/367 от 5 марта 2003 г.) руководителя Главэкспертизы РФ следующего содержания:
«…утепление наружных стен с внутренней стороны плитным или рулонным утеплителем категорически недопустимо, поскольку такие решения вызывают ускоренное разрушение ограждающих конструкций за счет их полного промерзания и расширения микротрещин и швов, а также приводят к образованию конденсата и, соответственно, к замачиванию стен, полов, электропроводки, элементов отделки и самого утеплителя».
Аналогичная ситуация наблюдается при наружной теплоизоляции зданий или при использовании колодцевой кладки, что нашло отражение в различных исследовательских материалах, опубликованных в печати.
Целью данной статьи является не исследование различных конструктивных решений с использованием пенополистирола, а ознакомление широкого круга читателей с результатами исследований свойств этого популярного в настоящее время утеплителя, выполненных независимыми исследователями. Сегодня в СМИ производители пенополистирола ведут массированную рекламную кампанию в защиту своего продукта. Какими только прекрасными качествами не наделяется этот материал: высочайшие теплоизоляционные свойства, пожаробезопасность, долговечность (можно не беспокоиться 50-70 лет), экологическая безопасность и т.п.
К сожалению, в научной литературе невозможно найти подтверждение большинству из указанных свойств. Информация о свойствах пенополистирола уже много лет публикуется исследователями в научно-технических изданиях, обсуждается на круглых столах. Эту правдивую информацию изготовители пенополистирола не оспаривают, но дополняют их присказкой: «рядовой потребитель всей правды знать не должен».
Мы же считаем безнравственным, когда заказчик, покупая пенополистирол и используя его при строительстве зданий или для утепления жилых помещений, лишен полной информации о негативных свойствах широко применяемого в стране теплоизоляционного материала. Ведь это прямое нарушение Конституции Российской Федерации, в статье 42 которой говорится: «Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью и имуществу экологическим правонарушением», а Гражданский кодекс основывается на «необходимости беспрепятственного осуществления гражданских прав» (ст. 1).
Чем же вреден пенополистирол?
Пенополистирол, также, как и его аналоги, подвержен деструкции в течение короткого времени под действием кислорода воздуха даже при обычной температуре, дает значительное превышение концентрации ядовитых веществ над ПДК, высокое содержание в дыме при пожаре ядовитых органических соединений, его характеризуют недолговечность (значительно ниже срока службы здания) и пожарная опасность.
Главный недостаток пенополистирола — его слабая изученность именно как строительного материала.
Принятие решения о возможности использования пенополистирола остается, как всегда, за покупателем или заказчиком. Но они должны знать, что его может ждать в будущем при применении пенополистирола. Необходимо отметить, что теплоизоляционные свойства у пенополистирола весьма неплохи в момент испытаний сразу после его изготовления. Но на этом все достоинства этого материала заканчиваются.
У пенополистирола существуют три неотъемлемых отрицательных свойства, исходящих из его природы, к которым надо относиться просто осторожно, с пониманием этих процессов. Во-первых, это пожарная опасность. Во-вторых, это недолговечность. И в-третьих — экологическая небезопасность. Эти свойства требуют дополнительных исследований.
Неправы некоторые производители пенополистирола, которые считают, что, придав гласности сведения о свойствах пенополистирола, ученые нанесут ущерб деловой репутации этих предприятий.
В рекламно-информационных публикациях, посвященных пенополистиролу, их авторы, описывая пожарно-технические свойства данных материалов, в определенной мере лукавят, утверждая, что пенополистиролы определенных видов не горят или самостоятельно затухают. Заметим: такое поведение этих материалов еще не свидетельствует об их пожарной безопасности. Дело в том, что, согласно стандартной методике, при квалифицировании строительных материалов на пожарную опасность экспериментаторы учитывают убыль их массы при нагревании на воздухе. Поэтому в соответствии с официальной классификацией стройматериалов по пожарной опасности все без исключения пенополистиролы относятся к классу горючих материалов.
На практике проблема пожарной опасности пенополистиролов обычно рассматривается с двух точек зрения: опасности собственно горения материала и опасности продуктов его термического разложения и окисления. Основным поражающим фактором пожаров, как известно, являются летучие продукты горения. Как показывает практика, в среднем только 18 % людей при пожаре гибнет от ожогов, остальные — от отравления в сочетании с действием стресса, тепла и других поражающих факторов. Статистика имеет данные о том, что даже при сравнительно небольшом пожаре в помещении, насыщенном полимерными материалами, происходит быстрая гибель находящихся там людей главным образом от отравления ядовитыми летучими продуктами.
Исследования Российского научно-исследовательского центра пожарной безопасности ВНИИПО МВД РФ, представленные на сайте www.aab.ru/sertif, однозначно говорят о высокой пожарной опасности пенопластов. Например, в приведенном отчете об испытаниях на пожарную опасность пенополистирола указано, что значение показателя токсичности образцов близко к граничному значению класса высокоопасных материалов.
Эти известные в специальной литературе факты периодически материализуются во все новых конкретных примерах, находящих отражение в средствах массовой информации. Например, в газете «Местное время» (Лерина Н. Качество безопасности. Пермь, № 4, 2001 г., с. 7) приводится пример пожара в жилом доме. Автор пишет: «Во время пожара погибла женщина. Парадокс ситуации в том, что возгорание произошло в квартире, расположенной двумя этажами ниже. Причиной смерти стал токсичный дым пенополистирола».
В репортаже, показанном по Екатеринбургскому телевидению (Е. Савицкая, М. Попцов. Телекомпания АСВ. Пожар в строящемся доме), было сказано, что «загорелось теплопокрытие из пенополистирола… Во время пожара обнаружили трупы двух мужчин. Они лежали на два этажа выше источника огня с признаками удушения от дыма». Авторы утверждают, что «пожарных заинтересовал полистирольный утеплитель, который сгорел в большом количестве и вызвал этот черный удушающий дым».
Очевидно, одной из главных опасностей, возникающих при использовании пенополистирола при утеплении жилых зданий, является то, что это горючий материал, который имеет высокую токсичность и дымообразующую способность. К тому же продукты горения пенополистирола серьезно отравляют окружающую среду даже на большом расстоянии от места пожара.
Важное значение имеет также толщина слоя теплоизоляции из пенополистирола. В некоторых европейских странах толщина теплоизоляционного слоя из пенополистирола не превышает 3,5 см. Ведь чем тоньше слой горючей теплоизоляции, тем она безопаснее в пожарном отношении. В нашей стране во многих системах слой теплоизоляции из пенополистирола достигает 10-30 см.
С точки зрения науки
Чтобы понять достоинства материала, необходимо рассмотреть свойства пенополистирола с точки зрения физической химии. Вот как характеризует эти свойства А.А. Кетов, профессор-химик Пермского технического университета, член экспертного совета областного Комитета по охране природы.
«Прежде всего, по определению, пенопласты представляют собой дисперсные полимерные системы. Поэтому неизбежно пенопласты не только являются органическими соединениями, но и имеют весьма высокую поверхность контакта с кислородом воздуха. Из курса химии известно, что возможность реакции определяется энергией Гиббса… Иными словами, если органическое соединение находится на воздухе, то оно будет неизбежно окисляться
кислородом. Причем, так как пенопласты неизбежно имеют максимально возможную поверхность, то и окисляться они будут с максимальной скоростью по сравнению с аналогичными, но монолитными массивными полимерами. Поэтому для любого пенопласта неизбежно следует предположить некое конечное и весьма ограниченное время эксплуатации, когда его эксплуатационные свойства будут находиться еще в допустимых пределах. Естественно, что с ростом температуры скорость окисления будет только возрастать. Поэтому все пенопласты являются пожароопасными материалами. И, наконец, если пенопласты неизбежно окисляются даже при комнатных температурах, то продукты такого окисления негативно воздействуют на окружающую среду. Обсуждать эту «вредную» закономерность, очевидно, нецелесообразно, так как закон природы не зависит от нашего мнения. Если мы не можем ему противостоять, значит, существует один путь: обойти этот закон, то есть найти средства защиты от ядовитых выделений.
И сделать это обязательно придется, поскольку миллионы людей уже живут в квартирах, утепленных пенополистиролом. Пенополистирол в условиях естественной эксплуатации на воздухе (при колебаниях температуры от минус 30 до плюс 30°С, отсутствии света и прямого попадания осадков) подвергается химическому взаимодействию с кислородом воз
духа. При этом в окружающую среду выделяются бензол, толуол, этилбензол, а также ацетофенон, формальдегид и метиловый спирт. Кроме того, в окружающую среду, особенно в начальный период эксплуатации, выделяется стирол, как следствие неполной полимеризации, и продукты деполимеризации. Превышение концентрации над ПДК по данным ГУ «Республиканский научно-практический центр гигиены» (Республика Беларусь) только для стирола разных производителей при температуре 80°С составляет от 22 до 525 раз (!), при 20°С — от 3,5 до 66,5 раз (!).
Парадокс в том, что с точки зрения теплофизики полимерные утеплители действительно — самые эффективные теплоизоляторы. Это бессмысленно отрицать. Но когда речь идет о жилье, о таком продукте строительного производства, с которым человеку предстоит общаться ежесуточно много часов в течение десятилетий — здесь одних, даже самых фантастических теплофизических свойств, слишком мало. Здесь главное — безопасность, долговечность, ремонтопригодность.
Строительный рынок, преодолевая инерцию, уже начинает реагировать на разгромные публикации о негативных особенностях пенополистирольных утеплителей, подыскивать адекватную замену опасному материалу. Что происходит в Самарской области? Основным поставщиком пенополистирола является одно из самарских предприятий, которое в основном выпускает пенополистирол марки 25, то есть плотностью от 15,1 до 25,0 кг/м3. Несмотря на рекомендации нормативного документа СП 12-101-98, редакции СНиП по строительной теплотехнике 1982 г. о применении пенополистирола плотности не менее 40 кг/м3, проектные организации в угоду заказчику пишут «марка 25». Некомпетентный человек мыслит прямо: «марка 25» это значит плотность 25 кг/м3. Однако в технических условиях «марка 25» соответствует плотности от 15,1 до 25,0 кг/м3. Естественно, предприятие-изготовитель при заявке «марка 25» будет предоставлять пенополистирол самой низкой плотности — 15,1 кг/м3, так как в этом случае это предприятие будет иметь максимальную прибыль. Таким образом на стройку законно попадает пенополистирол низкой плотности, то есть плотности упаковочного пенополистирола. К чему это приводит, уже заметно на фасадах утепленных пенополистиролом зданий — проступает плесень, появляется грибок и мокрые пятна.
А разве не имеет права каждый потребитель знать об изменении эксплуатационных свойств пенополистирола со временем, о деструкции этого материала? Ведь сегодня он платит значительные суммы, чтобы купить квартиру, коттедж и надеется, что эта недвижимость прослужит ему всю жизнь и будет передана по наследству детям и внукам. Потребитель должен знать, что, согласно классической Энциклопедии полимеров, со временем происходит «деструкция полимеров — разрушение макромолекул под действием тепла, кислорода, света, проникающей радиации, механических напряжений, биологических и других факторов. В результате деструкции уменьшается молекулярная масса полимера, изменяется его строение, физические и механические свойства, полимер становится непригодным для практического использования».
Таким образом, на воздухе при обычных температурах происходит обязательное изменение химического строения полимеров под воздействием кислорода воздуха, называемого окислительной деструкцией.
Целью решения правительства об утеплении ограждающих конструкций зданий является экономия тепловой энергии. Однако после более чем десяти лет экономии (с 1996 г.), многие строители пришли к выводу, что, фактически за счет некомпетентного применения утеплителей, экономии-то как раз и не происходит. Мало того, при применении некоторых
систем, в основном с применением пенополистирола, между стеной и утеплителем устраивается воздушная прослойка, и стена в процессе эксплуатации становится не теплоизолирующей, а наоборот — теплопроводящей. Дело в том, что при некоторых способах утепления стена является физически неоднородным телом. «Теплоизоляционный пирог» зачастую состоит из 7-8 различных по своей природе материалов. Внутри него появляется поверхность раздела между материалами с разной паропроницаемостью. На этой поверхности начинает накапливаться влага (вода!). Вода пропитывает более плотный материал, и его теплопроводность сильно возрастает. Конденсат образуется в воздушных пустотах между стеной и теплоизоляционным материалом. При таком низком термическом сопротивлении теплозащита фактически отсутствует. И вся полученная ранее экономия тепла «съедается» теперь повышенным расходом его для поддержания в помещении комфортной нормативной температуры.
Теряем деньги!
Результаты обследования зданий с наружными стенами, утепленными пенополистиролом, показывают, что этот теплоизоляционный материал имеет ряд физических и химических особенностей, которые не учитываются проектировщиками, строителями и службами, ответственными за эксплуатацию зданий и сооружений. В результате этого наша страна терпит крупные материальные издержки. Одним из типичных примеров, как отмечает директор научного центра РОИС, д.т.н. А.И. Ананьев, может служить подземный торговый комплекс, возведенный в Москве на Манежной площади, где ошибки были допущены не только при разработке проекта покрытия комплекса, но и при выполнении строительных работ. В результате всего через 2 года эксплуатации покрытие пришлось капитально ремонтировать практически с полной заменой пенополистирольных теплоизоляционных плит. Основной причиной допускаемых просчетов является отсутствие необходимой информации в научно-технической литературе о поведении пенополистирола в конструкциях и изменении его теплозащитных свойств во времени. Это подтверждается и широким диапазоном сроков службы, необоснованно установленных производителями в пределах от 15 до 60 лет на пенополистирол.
При этом официально утвержденной методики определения долговечности пенополистирольных плит и ограждающих конструкций с его применением не существует. Основным препятствием в ее разработке является неординарное поведение пенополистирола в условиях эксплуатации. Например, стабильность его теплофизических характеристик во времени в большой степени зависит от технологии изготовления и совместимости с другими строительными материалами в конструкциях стен и покрытий. Нельзя не учитывать и воздействия ряда случайных эксплуатационных факторов, ускоряющих естественный процесс деструкции пенополистирола. Даже поведение пенополистирола при пожаре значительно его отличает от других теплоизоляционных материалов.
Установлено, что прочность образцов, отобранных из стен эксплуатируемых зданий, несколько ниже, чем образцов, взятых непосредственно с завода. При этом очень трудно оценить, как изменилась плотность побывавших в эксплуатации образцов, в связи с отсутствием первичных данных, соответствующих времени ввода зданий в эксплуатацию. Снижение прочности образцов от времени эксплуатации было более значительным при плотности пенополистирола ниже 40 кг/м3. Зафиксированы случаи, когда значения коэффициентов теплопроводности пенополистирола за 7-10 лет эксплуатации конструкций возросли в 2-3 раза. Это, как правило, связано с нарушением технологического регламента при производстве строительных работ или применением несовместимых с пенополистиролом материалов, а также применением для ремонта стен красок, содержащих летучие углеводородные соединения.
Журнал "Строительный эксперт", №09-10 (306), 2010
Стирол имеет сильный, резкий запах.
Сегодня мы расскажем вам, насколько опасен для здоровья полистирол. Вред этого утеплителя доказан учеными, которые проводили исследования в этой области. Производители твердят о том, что пенопласт безвреден, но факты говорят о другом. В нем есть стирол (сильный яд), это сильногорючий материал, который усугубляет ситуацию при пожаре. Широкое применение данной теплоизоляции объясняется либо малой информированностью людей о ее ядовитых качествах, либо попустительским отношением к своему здоровью и своих близких.
Стирол в составе пенопласта
Стирол – это токсическое, бесцветное вещество, которое используется для изготовления полимеров, в частности, полистирола. Вред, наносимый этим ядом здоровью человека, очень весомый. В тяжелых случаях все может закончиться пораженьем центральной нервной системы, заболеваниями крови, нарушением работы всех органов, приводящим к летальному исходу.
Методика изготовления обычного пенопласта и экструдированного несколько отличается, как и характеристики этих материалов. При этом исходное сырье практически такое же, поэтому экструдированный полистирол вреден для здоровья в равной степени, что и пенопласт.
Благодаря процессу полимеризации стирол удерживается в материале. Проблема в том, что достигнуть 100% полимеризации невозможно, максимум 97%. Соответственно, оставшиеся 3% беспрепятственно могут покинуть структуру материала.
Кроме этого, через достаточно короткое время в пенопластах начинается процесс обратной полимеризации, вследствие чего высвобождается стирол. На интенсивность процесса влияют следующие факторы:
- температура;
- свет, особенно ИК излучение;
- кислород;
- озон;
- вода.
Всё вышеперечисленное делает процесс деполимеризации интенсивнее. Есть установленные нормативы допустимых доз воздействия стирола. Ученые исследовательских институтов провели замеры и обнаружили что в помещениях, утепленных пенопластом изнутри, при комнатной температуре уровень стирола в 10 раз выше допустимого. При повышении температуры до 75 градусов – превышение в 150 раз.
Даже если вы утепляете дом пенопластом снаружи, то все равно какое-то количество яда просочится в помещение. Исходя из данных ученых, вред полистирола для здоровья просто очевиден, поэтому лучше утеплять дом , она безвредна.
Низкая паропроницаемость полистирола
Для утеплительных материалов важной характеристикой является их способность пропускать пар, то есть дышать. Пенопласт не может похвастаться хорошей паропроницаемостью, тем более экструдированный, который в 10 раз менее дышащий. Соответственно, применение этих материалов влечет за собой нарушение воздухообмена. В результате появляются места, где скапливается влага. Там, где влажно и отсутствует вентиляция, разводится плесень, которая быстро развивается.
Воздух в такой комнате переполнен спорами плесени.
Стены со временем накапливают влагу независимо от метода монтажа пенопласта. Вреден ли для здоровья грибок? Да, он может стать причиной тяжелых заболеваний. Дело в том, что плесень размножается спорами, которые она выбрасывает в воздух. В одном кубическом метре спор может быть миллиарды, поэтому находясь в помещении, где стены покрыты грибком, нельзя избежать попадания их в организм через легкие.
Нарушения в организме, вызванные спорами грибка:
- астма;
- заболевание дыхательных путей;
- расстройство пищеварительной системы;
- приступы мигрени;
- внутренние кровотечения;
- поражение внутренних органов.
На самом деле, нельзя недооценивать эту проблему. Особенно уязвим детский, неокрепший организм. Решение проблемы – это постоянное проветривание помещения, что не всегда возможно. Например, зимой форточку уже не откроешь на целый день. Поэтому нужно использовать . Они забирают тепло от выводимых потоков воздуха и греют подаваемые. Так, теплопотери уменьшаются.
Высокая степень горючести пенопластов
Пожарная безопасность превыше всего. Пожар – это самое разрушительное происшествие, которое уничтожает имущество и уносит жизни. По статистике большинство смертей при пожаре не от ожогов, а от удушения угарным газом. Поэтому данный аспект нельзя упускать из виду.
Фасад, утепленный пенопластом, вспыхивает, как спичка.
Как известно, пенопласт хорошо горит и при этом выделяет ядовитый дым. Экструдированный пенополистирол горит немного хуже, тем не менее, его нельзя назвать безопасным. Вреден ли пенопласт? Безусловно, он значительно усугубляет ситуации при возникновении очага возгорания. Особенно опасно использовать горючие полимеры для .
Стоит отметить, что производителям удалось немного снизить степень горючести рассматриваемых материалов, но этого все равно недостаточно. При воспламенении:
- выделяется угарный газ;
- высокая концентрация токсических веществ в дыме;
- пламя сложно локализировать, огонь распространяется быстро.
Для сравнения, минеральная вата не горит, не дымит, ядов не выделяет и вполне может использоваться для изнутри. Единственный негорючий полимерный утеплитель – это пенополиуретан, который наносится методом напыления.
Итоги
Пенопласт широко используют для утепления домов, хотя есть безопасная и более дешевая альтернатива – минвата. Пенопласт вреден для здоровья человека. Даже при нормальном режиме эксплуатации он выделяет стирол, а при высоких температурах концентрация стирола увеличивается в геометрической прогрессии. Кроме этого, обычный и экструдированный пенопласты сильно горят. Процесс сопровождается выделением густого дыма с высоким содержанием токсинов. При этом стоимость таких утеплителей в два раза выше, чем минваты.
То есть, задорого вы получаете сильно горючий, ядовитый утеплитель единственным преимуществом которого является простой монтаж. Жить в доме, утеплённом пенопластом, вредно и не стоит недооценивать этот вред. Крайне не рекомендуем использовать эту теплоизоляцию для внутренних работ.
