Isolamento in EPS »La grande panoramica del materiale isolante

Il materiale di base per l'EPS è lo stirene. I chimici hanno riconosciuto le proprietà di polimerizzazione di questo idrogeno insaturo a basso peso molecolare (monomerico) già nel XIX secolo e hanno iniziato a produrre polistirene, ovvero stirene polimerizzato, in condizioni di laboratorio. Negli anni '20, il chimico tedesco e vincitore del Premio Nobel Herrmann Staudinger pose le basi per la produzione industriale di polistirolo attraverso la sua ricerca sulla chimica dei polimeri.

Produzione industriale di polistirolo espanso

La IG Farben di Ludwigshafen produce polistirene espanso su larga scala dal 1931. A partire dal 1949, BASF ha rilevato questa divisione come successore di IG Farben. Il brevetto tedesco per il polistirolo è stato concesso a BASF nel 1950. Il gruppo chimico statunitense Dow Chemical ha introdotto sul mercato uno sviluppo parallelo brevettato con il marchio Styrofoam.

Polistirolo: una plastica standard

Il polistirene è una plastica standard che può essere utilizzata in vari modi; nella produzione globale è al quarto posto dopo polietilene, polipropilene e cloruro di polivinile (PVC). I prodotti in polistirolo sono utilizzati, ad esempio, come materiale di imballaggio ammortizzante, come materiale isolante per impianti elettrici, per la produzione di lamine tecniche e per isolamento termico.

Polistirene come isolamento termico: EPS e XPS

Il polistirene è utilizzato come materiale di isolamento termico come EPS (polistirene espanso) o XPS (polistirene estruso). Entrambi i materiali isolanti sono realizzati in granulato di polistirene estrudibile. Per la produzione di EPS, vengono espanse anche le sfere di polistirolo, che aiuta a ottimizzare le proprietà di isolamento termico e altre proprietà fisiche del materiale. EPS e XPS sono identici in termini di prestazioni di isolamento. Grazie alla sua struttura a celle fortemente chiuse, l'XPS, disponibile solo sotto forma di lastre rigide, è particolarmente resistente alla pressione e insensibile all'umidità, soprattutto rispetto all'EPS. L'EPS, d'altra parte, è più versatile. Ad esempio, l'EPS è anche disponibile come granulato per isolamento sfuso e soffiato, nonché in qualità elastiche.

EPS come materiale di isolamento termico: eccellenti prestazioni di isolamento termico e uso flessibile

Come XPS e PUR / PIR, l'EPS è un materiale isolante sintetico affermato. La sua quota di mercato in Germania è di circa il 30%. Insieme alla lana minerale (lana di roccia e di vetro), l'EPS è uno dei materiali isolanti più apprezzati nel mercato tedesco dei materiali da costruzione. Ciò è dovuto alle elevate prestazioni di isolamento termico, alle opzioni di applicazione molto flessibili, alla lavorazione semplice e al prezzo molto conveniente di questo materiale isolante. L'EPS può essere utilizzato praticamente per tutti i tipi di isolamento. Tuttavia, le proprietà di protezione dal suono e dal calore dell'EPS sono limitate.

Tabella 1: Le proprietà dell'EPS in sintesi

Conduttività termica	0,035 - 0,045 W / mK
Classe materiale da costruzione	Vecchio: B1, B2 (difficilmente o normalmente infiammabile), nuovo: E (normalmente infiammabile senza protezione antifiamma)
spessore minimo dell'isolamento secondo EnEV 2014	14 cm
Densità apparente	15-30 kg / m3
Prezzo per m2	5-20 EUR

Di quali materie prime è composto l'EPS?

Le materie prime per l'EPS sono petrolio greggio o gas naturale, da cui lo stirene viene prima prodotto per distillazione e poi polimerizzato. L'EPS è un materiale isolante sintetico su base organica. È composto dal 2% di polistirolo e dal 98% di aria. Come additivi vengono utilizzati propellenti (pentano) e ritardanti di fiamma (esclusivamente esabromociclododecano, HBCD).

Come viene prodotto l'EPS?

Per la produzione di EPS, il granulato di polistirene viene pre-espanso a temperature di 90 ° C utilizzando vapore e con l'ausilio dell'agente espandente pentano, le sfere di polistirolo si espandono da 20 a 50 volte la loro dimensione originale. Le perle di schiuma espansa vengono quindi espanse o pressate sotto azione termica per formare fogli, blocchi o parti stampate in EPS. Le proprietà fisiche degli elementi isolanti in EPS possono essere influenzate e controllate dalla durata, dalla temperatura e da altri parametri di produzione. La struttura delle particelle del granulato di polistirene viene trattenuta durante la produzione degli elementi isolanti, le sfere di polistirene espanso sono saldamente saldate.

Come arrivano gli elementi isolanti in EPS sul mercato?

Gli elementi isolanti in EPS vengono immessi sul mercato sotto forma di pannelli o blocchi di schiuma rigida rigida, elementi sagomati in EPS - ad esempio cunei isolanti - come fogli elastici arrotolabili o come granuli di polistirene espanso. I pannelli in EPS disponibili in commercio hanno uno spessore compreso tra 20 e 200 mm. I pannelli più spessi non solo forniscono un isolamento termico più efficiente, ma aumentano anche la resistenza alla compressione e la stabilità meccanica generale dell'isolamento.

EPS - un materiale isolante estremamente economico

Con un prezzo da 5 a 20 euro al m2, l'EPS è uno dei materiali isolanti più economici sul mercato e consente un isolamento termico molto economico. Per fare un confronto: la lana minerale costa tra 10 e 20 euro al m2, il prezzo per metro quadrato di isolamento XPS è tra 18 e 30 euro.

ETICS e materiali da costruzione compositi

L'EPS è un materiale classico per materiali isolanti compositi e per sistemi compositi di isolamento termico (ETICS). I materiali isolanti compositi a base di EPS vengono prodotti sotto forma di pannelli o fogli rivestiti. Ciò include anche i cosiddetti fogli di sicurezza in EPS per un isolamento termico particolarmente robusto con EPS, che vengono utilizzati, ad esempio, per l'isolamento del tetto.

Produttore di elementi isolanti in EPS

Gli elementi isolanti in EPS sono prodotti da numerosi produttori di materiali da costruzione in Germania e in Europa. Produttori ben noti sono il leader di mercato BASF ("Styropor", "Neopor", ecc.), Austrotherm, Dow Chemical, Isobouw e Isover. Gli ETICS basati su EPS provengono da Austrotherm, Brillux e Isover, ad esempio, ma sono offerti anche da numerosi altri fornitori di attrezzature per l'edilizia.

Quali sono le proprietà fisiche dell'EPS?

La conducibilità termica (? - Lambda) dell'EPS è compresa tra 0,035 e 0,045 W / mK (watt per metro x Kelvin). È in gran parte identico alle prestazioni di isolamento della lana minerale e dell'XPS ed è superato solo da PUR / PIR, la cui conducibilità termica è solo 0,02-0,025 W / mK. Come per le altre plastiche per isolamento termico (XPS, PUR / PIR), l'ottima capacità di isolamento deriva dalla struttura a celle chiuse del materiale, che si traduce in un'elevata resistenza termica anche a bassi spessori.

Capacità limitate di isolamento termico e acustico

Proprio come l'XPS, l'EPS ha solo capacità di isolamento termico e acustico molto limitate - quindi non è la prima scelta negli edifici che hanno requisiti elevati anche a questo riguardo. Tuttavia, è possibile ottenere una buona protezione dal suono e dal calore attraverso materiali da costruzione compositi ed ETICS basati su EPS.

Quanto è aperto alla diffusione l'EPS?

L'EPS è un materiale isolante fondamentalmente permeabile al vapore, la sua resistenza alla diffusione del vapore acqueo è compresa tra 20 e 100? ed è quindi anche inferiore a, ad esempio, con XPS da 80 a 200? L'isolamento in EPS viene prodotto qui con diverse proprietà del materiale. Versioni altamente permeabili alla diffusione sono adatte anche per l'isolamento interno di pareti esterne, che pone requisiti particolarmente elevati all'attività capillare del materiale isolante. Ad esempio, i pannelli in silicato di calcio sono un materiale preferito per la ristrutturazione di vecchi edifici a causa della loro apertura alla diffusione e all'attività capillare, al fine di ottenere una regolazione dell'umidità sostenibile nell'edificio. La tua resistenza alla diffusione del vapore acqueo è compresa tra 5 e 20? - L'EPS può sicuramente "competere" qui nella zona alta.

Protezione antincendio limitata

Il polistirene espanso è un materiale infiammabile. Fonde a temperature di poco più di 100 ° C e si decompone da circa 300 ° C. Quando le gocce di EPS vengono bruciate, vengono prodotti stirene con un punto di infiammabilità di 31 ° C e pentano, che si infiamma a temperature fino a -50 ° C. In caso di incendio, l'isolamento in EPS può fungere da acceleratore del fuoco, ma l'aggiunta del ritardante di fiamma HBCD ha un effetto positivo sul comportamento al fuoco dell'EPS. L'EPS brucia con molto fumo e rilascia gas tossici. È resistente alla temperatura a lungo termine fino a circa 85 ° C. Rivestimenti ignifughi e materiali isolanti compositi a base di EPS possono essere utilizzati per ottimizzare le proprietà di protezione antincendio di edifici isolati con EPS.

Tabella 2: EPS e altri materiali di isolamento termico a confronto

Materiali isolanti	Conduttività termica (W / mK)	Spessore minimo dell'isolamento secondo EnEV (cm)	Costi per m2 (euro)
EPS / polistirolo	0,035-0,045	14th	5-20 EUR
XPS	0,035-0,045	14th	18-30 EUR
PUR / PIR	0,02-0,025	10	10-20 EUR
Lana di roccia (€ 27,50 su Amazon *)	0,035-0,040	14th	10-20 EUR
Tavole in silicato di calcio	0,065	20th	80 EUR

Norme DIN, classi di materiali da costruzione, EnEV

La norma UE DIN EN-13501-1 assegna l'EPS alla classe di materiale da costruzione E - normalmente infiammabile senza speciale protezione contro le fiamme. Secondo la vecchia norma nazionale DIN 4102-1, appartiene alla classe di materiale da costruzione B1 (ritardante di fiamma) con l'aggiunta di ritardanti di fiamma e alla classe di materiale da costruzione B2 (normalmente infiammabile) senza protezione antifiamma. L'isolamento in EPS con uno spessore minimo di isolamento di 14 cm corrisponde ai requisiti dell'ordinanza sul risparmio energetico (EnEV) 2014. L'EPS, come l'XPS e la lana minerale, raggiunge così il valore U (coefficiente di scambio termico) di 0,24 W / (m²K) specificato da EnEV.

suggerimenti e trucchi

Gli elementi isolanti in EPS sono realizzati in polistirene espanso. Hanno eccellenti proprietà di isolamento termico, sono resistenti all'umidità e resilienti. Come granulato, l'EPS è adatto anche per l'isolamento sfuso e soffiato.

Campi di applicazione dell'isolamento termico con EPS

L'EPS può essere utilizzato in modo estremamente flessibile e copre quasi l'intera gamma di diversi tipi di isolamento. Le aree di applicazione dell'EPS per l'isolamento termico sono, ad esempio:

Isolamento del nucleo e isolamento della cavità: l'EPS viene utilizzato qui come granuli e sotto forma di isolamento sfuso o soffiato.
Isolamento del tetto: l'isolamento del tetto con EPS è possibile in tutte le forme e varianti - il materiale isolante è adatto sia per tetti a falda che per tetti piani. Di solito, i pannelli in EPS per l'isolamento del tetto sono forniti con fogli di bitume (€ 26,99 su Amazon *) o qualche altra protezione contro i carichi meccanici e gli agenti atmosferici. Per l'isolamento del tetto piano vengono utilizzati pannelli in schiuma rigida EPS con o senza giunzione a gradini o fogli in EPS arrotolabili. Pannelli isolanti EPS extra grandi con e senza battuta vengono utilizzati per l'isolamento sopra le travi. L'isolamento tra le travi è spesso realizzato con elementi isolanti flessibili in EPS. L'isolamento sotto il travetto in EPS è solitamente laminato con pannelli da costruzione.
Isolamento di facciate: per l'isolamento di facciate su larga scala, l'EPS consente un isolamento termico economico ed efficiente. Il materiale isolante è adatto anche per l'isolamento interno di pareti esterne e facciate continue retroventilate.
Isolamento acustico da calpestio: grazie alla loro resilienza, i pannelli in schiuma rigida EPS sono ideali per l'isolamento acustico da calpestio, per questo esistono pannelli speciali realizzati con qualità elastiche.
Isolamento del pavimento e del soffitto: sono disponibili anche pannelli speciali per l'isolamento del pavimento con EPS, adatti anche per l'isolamento interno dei soffitti.
Isolamento perimetrale: grazie alla sua elasticità e resistenza all'umidità, l'EPS può essere utilizzato anche per l'isolamento perimetrale. Tuttavia, l'XPS è il materiale preferito, soprattutto per carichi molto pesanti.
Isolamento termico interno.
Materiali isolanti compositi ed ETICS.

Vantaggi dell'isolamento termico con EPS

I vantaggi dell'isolamento termico con EPS sono:

Eccellenti prestazioni di isolamento termico.
Elevata efficienza economica grazie a bassi spessori di isolamento.
Resilienza, resistenza all'umidità e agli agenti atmosferici.
Apertura alla diffusione e attività capillare: l'EPS è un materiale aperto alla diffusione e capillare attivo, nelle corrispondenti qualità è adatto anche per la ristrutturazione di vecchi edifici e / o l'isolamento interno di pareti esterne.
Peso ridotto: grazie alla bassa densità apparente, l'isolamento in EPS è anche molto adatto per aree di costruzione sensibili al peso, ad esempio per l'isolamento del tetto a falde. Durante il processo di costruzione, il peso ridotto consente una manipolazione semplice.

Svantaggi dell'isolamento termico in EPS

Gli svantaggi dell'isolamento termico in EPS sono

Produzione basata su petrolio greggio e gas naturale: l'EPS, come altre plastiche utilizzate per l'isolamento termico, ha un bilancio energetico sfavorevole. Inoltre, è composto solo da materie prime limitate.
Proprietà di isolamento termico e acustico molto limitate.
Infiammabilità: senza l'aggiunta di ritardanti di fiamma, l'EPS è normalmente infiammabile. In caso di incendio, rilascia emissioni tossiche.

Come viene elaborato l'EPS?

L'EPS può essere tagliato, forato, segato o fresato con i normali attrezzi da legno. Inoltre, per la lavorazione dell'EPS è possibile utilizzare anche un cosiddetto taglio a filo caldo (taglio termico) con uno speciale dispositivo di taglio: uno dei vantaggi di questa forma di lavorazione è che si evitano polveri sottili potenzialmente dannose. Gli elementi isolanti in EPS vengono solitamente fissati utilizzando incollaggi o tasselli su tutta la superficie. Nel contesto dell'ETICS, l'isolamento in EPS può anche essere applicato utilizzando un sistema a binario.

Smantellamento, riciclaggio, smaltimento

Con l'isolamento in EPS tassellato, lo sforzo di smantellamento è basso, con pannelli ed elementi isolanti in EPS incollati, tuttavia, elevati. Per i rifiuti EPS puliti, è teoricamente possibile riciclarlo come materiale isolante sfuso o recesso nella costruzione in calcestruzzo, ma non gioca un ruolo nella pratica a causa della spesa economica. L'EPS viene smaltito correttamente mediante incenerimento controllato dei rifiuti o nella discarica di materiale da costruzione.

Norme sulla sicurezza e protezione della salute

I materiali isolanti in polistirene emettono inizialmente stirene dannoso per la salute e devono quindi essere utilizzati solo dopo un periodo minimo di conservazione di quattro settimane. Di conseguenza, l'isolamento in EPS installato è innocuo per la salute. L'HBCD ritardante di fiamma ha proprietà tossiche e bioaccumulative (che si accumulano nell'organismo), ma queste sono particolarmente rilevanti nella produzione e nello smaltimento dell'EPS. Durante la lavorazione dell'EPS, può esserci esposizione a polveri sottili e stirene (da materiale che non è stato conservato abbastanza a lungo o da taglio a caldo). Soprattutto quando si ha a che fare con l'EPS su base regolare, è necessario rispettare le norme di sicurezza sul lavoro pertinenti - indossare una maschera per la respirazione ed eventualmente guanti speciali -.