Styropian, czyli inaczej polistyren ekspandowany (EPS), jest jednym z bardzo często stosowanych materiałów izolacyjnych w branży budowlanej. Powstaje z ropy naftowej, a sam proces produkcji nie jest specjalnie szkodliwy dla środowiska. Spienioną strukturę uzyskuje się za sprawą jednokrotnego lub wielokrotnego podgrzania granulek przy pomocy pary wodnej. Granulki posiadają czynnik spieniający o nazwie porofor. Produkt składa się zaledwie w 2% z polistyrenu, pozostałą objętość stanowi powietrze. Jego strukturę tworzą połączone ze sobą elementy, przypominające obły kształt.
Formy występowania styropianu w budownictwie
Styropian w budownictwie spotyka się przede wszystkim pod postacią płyt, które nakłada się na określoną powierzchnię. Istnieje też kilka popularnych, podstawowych odmian o właściwościach wodoodpornych, laminowanych, ryflowanych, elastycznych, perforowanych oraz sprężystych.
Poza tym, styropian na budowie to nie tylko płyty lub bloki. Jako skuteczny materiał izolacyjny można również spotkać go jako granulat, cienkie paski, szalunki powstające w celu wypełnienia betonem, jak też profile.
Styropian dzieli się również na kategorie według zastosowania, czyli wyróżniamy styropian elewacyjny lub fasadowy, podłogowy, dachowy oraz fundamentowy.
Styropian ma szerokie zastosowanie w budownictwie jako materiał izolacyjny
Odnalazł swoje przeznaczenie w izolacji ścian zewnętrznych. Jest jednym z elementów składowych systemu ETICS (External Thermal Insulation Composite System), służącego do ocieplenia elewacji na zewnątrz budynku. ETICS składa się z dopasowanych do siebie produktów, które są niezbędne do odpowiedniego wykonania termicznej izolacji budynku. W jego skład oprócz styropianu wchodzi również wykończeniowa powłoka tynkarska.
Często jest stosowany do izolacji dachów. Styropian sprawdza się zarówno na dachach płaskich, jak i spadzistych, służąc jako dodatkowa ochrona przed ucieczką ciepła z pomieszczeń.
Do hydroizolacji fundamentów najczęściej używany jest wodoodporny styropian, który chroni zarówno przed wilgocią, jak i przed przemarzaniem.
Popularnie układamy styropian na posadzce posiada grubość od 10 cm do 12 cm, umożliwiając optymalne poczucie ciepłej podłogi. To właśnie on niweluje efekt zimnej podłogi, dzięki czemu ucieczka ciepła do gruntu zmniejsza się nawet o15 %. Nie powinno się do systemów posadzkowych stosować styropianu o małej gęstości. Jest to produkt słaby mechanicznie i z łatwością ulegający zgnieceniu. Materiał o większej gęstości jest twardszy i umożliwia poprawne izolowanie elementów konstrukcyjnych. Dlatego grubość i gęstość styropianu ma ogromne znaczenie przy wyborze właściwego polistyrenu izolacyjnego dla określonych fragmentów obiektu budowlanego.
Właściwości izolacyjne styropianu w budownictwie
Spośród wielu ciekawych cech, na pewno styropian wyróżnia doskonała izolacja cieplna. Materiał ten ma niski współczynnik przewodzenia ciepła (λ), a to oznacza, że odpowiednio zabezpiecza przed stratami ciepła. Współczynnik przewodzenia ciepła (λ) styropianu zazwyczaj wynosi około 0,030 – 0,044 W/(m·K). Współczynnik przewodzenia ciepła (λ) białego styropianu oscyluje w granicach 0,040 W/(m·K). Styropian energooszczędny grafitowy może mieć współczynnik przewodzenia ciepła (λ) równy, a nawet ciut mniejszy niż 0,030 W/(m·K).
Styropian to doskonały izolator, a jednocześnie nie jest przewodnikiem. Bardzo słabo przenosi elektryczność i ciepło, gdyż zawiera w swoim składzie 98% powietrza. Specyficzna struktura materiału zatrzymuje powietrze w niewielkich kieszonkach. W ten sposób zostaje uniemożliwiony dalszy przepływ ciepła, a to główna cecha materiału izolacyjnego. Dlatego izolowanie obiektu budowlanego styropianem prowadzi do wyraźnego zmniejszenia strat ciepła i poprawia efektywność energetyczną całego budynku.
Jednak żeby zapewnić optymalne, energooszczędne warunki ochronne, należy wybierać styropian energooszczędny, najlepiej styropian grafitowy. Przykładowo, tradycyjny biały styropian wynosi współczynnik przewodzenia ciepła (λ) ponad 0,040 W/mK, więc powinien być montowany jedynie w budynkach, w których temperatura nie przekracza zbyt wysokiej lub zbyt niskiej skali przez znaczną część roku. Izolacja ze styropianu ma nie tylko za zadanie uniemożliwiać przenikanie ciepła z pomieszczeń na zewnątrz. Ma też chronić przed nadmiernym nagrzaniem się pomieszczeń przez ekstremalne temperatury panujące poza budynkiem. Wybierając biały styropian stosujmy jego większą grubość w celu osiągnięcia lepszego oporu cieplnego.
Jak styropian reaguje na działanie wilgoci?
Jest odporny na niszczycielskie działanie wilgoci, bo raczej nie absorbuje wody. Jednak, niestety, długotrwałe oddziaływanie wilgoci może znacznie obniżyć jego właściwości izolacyjne. Dlatego jest stosowany jako element w systemach izolacyjnych, uzupełniony odpowiednim zabezpieczeniem, jak różnego rodzaju masy polimerowe, bitumiczne, zaprawy wodoszczelne, czy też płyty i papy w hydroizolacji fundamentów. Jednak generalnie nie jest rozpuszczalny w wodzie, jak też pod jej wpływem nie ulega pęcznieniu i jej nie wchłania. Poza tym, jest odporny na działanie wodnych roztworów soli, kwasów oraz zasad.
Jednak styrodur, czyli styropian XPS (ekstrudowany) wyróżnia niezwykle niska nasiąkliwość. Ten rodzaj styropianu znajduje zastosowanie w miejscach o bardzo dużej wilgotności. Aplikuje się go bez konieczności stosowania dodatkowej profesjonalnej ochrony przed wodą w ochronie takich elementów konstrukcyjnych budynku, jak fundamenty i podłoga na gruncie.
Styropian wytrzymały mechanicznie, lekki i tani
Uznaje się, że styropian ma relatywnie dobrą wytrzymałość mechaniczną. Jest to widoczne zwłaszcza w kontekście ściskania. Właśnie dlatego jest materiałem bardzo często stosowanym w systemach izolacji ścian piwnic, podłóg czy fundamentów, czyli elementów konstrukcyjnych, które są bezpośrednio narażone na duże obciążenia dynamiczne.
Docenia się szeroko jego lekkość i łatwość obróbki, co ułatwia i znacznie przyspiesza aplikację podczas prac budowlanych. Bez żadnego problemu może być przycinany, formowany i dopasowywany do niemal dowolnego kształtu.
Poza tym, powiedzmy sobie szczerze. Jest relatywnie tani, jeśli porównamy go z innymi materiałami izolacyjnymi. Koszt na pewno jest ważnym argumentem, który spopularyzował często zastosowanie w budownictwie.
Wady materiału budowlanego jakim jest styropian
Niestety, żadne materiały budowlane nie są idealne. Również styropian ma swoje wady, które warto uwzględniać, jeśli dokonujemy ostatecznego wyboru materiału izolacyjnego.
W porównaniu do innych produktów, nie zapewnia on prawidłowej izolacji akustycznej. Oczywiście, może ułatwiać tłumienie niektórych rozchodzących się dźwięków, przede wszystkim w konstrukcjach ścian wielowarstwowych. Spełnia on pewną rolę akustyczną zaledwie w przypadku tłumienia dźwięków uderzeniowych. Jednak nie należy go w żadnym wypadku traktować jako skutecznej ochrony przed hałasem.
Oprócz tego nie jest materiałem ognioodpornym. W Polsce zgodnie z normą PN-EN 13501-1:2008 styropian używany jako produkt budowlany jest materiałem palnym, łatwo zapalnym, samogasnącym, posiadającym klasę E.
Producenci starają się poprawić jego niesprzyjające właściwości ogniowe, dodając do jego składu substancje, które czynią go niepalnym. Najczęściej są to organiczne związki bromowe, bromowany polibutadien i heksabromocyklododekan (HBCD), jak też kopolimer zawierający blok polibutadienowy (PolyFR).
Dlatego w przypadku zaistnieniu pożaru nowoczesny styropian najczęściej się topi, a nie podtrzymuje ognia. Zawsze jednak powinniśmy zapoznać się z dokumentacją techniczną produktu, zachowywać szczególną ostrożność i stosować produkt zgodnie z normami.
Nie jest odporny na działanie rozpuszczalników organicznych. Na pewno poważną wadą styropianu jest zmiana jego właściwości pod wpływem długotrwałego działania wilgoci, ale też promieniowania słonecznego. Skuteczną metodą ochrony styropianu w trakcie montażu jest zasłonięcie elewacji gęstą siatką rozpiętą na rusztowaniu. Należy to wykonać, ponieważ zapewnimy w ten sposób właściwą ochronę przed warunkami atmosferycznymi, w szczególności przed wilgocią i promieniowaniem UV. Szczególnie styropian grafitowy powinno się osłaniać na rusztowaniach siatkami maskującymi lub podwieszając je pod okapem.
Recykling styropianu
Na pewno nie jest to produkt ekologiczny. Styropian to materiał syntetyczny, a jego rozkład w środowisku naturalnym, czyli proces, w którym substancje rozkładają się na prostsze związki, trwa bardzo długo. Zużyty i niepotrzebny styropian nie ulega samoistnej degradacji, więc zwiększa zaśmiecenie świata, powodując wzrost objętości wysypisk odpadów.
W ostatnich latach pojawiły się możliwości recyklingu styropianu, co pozwala na ponowne wykorzystanie go w procesach produkcyjnych. Recykling styropianu opiera się na pozbawienia go powietrza, zlokalizowanego pomiędzy granulkami. Odzyskany w procesie recyklingu surowiec można użyć do ponownej produkcji użytkowego styropianu, nie tracąc na jego końcowej jakości i funkcjonalności.
Rynek surowców wtórnych oferuje oczyszczony regranulat o rozmiarach od około 2 mm do 10 mm. Stosuje się go jako materiał sypki, czy też wypełniający, jako zasypka izolacyjna, spulchniacz gleby, składnik tynków i betonów (styrobetonów oraz styrotynków), wypełniacz zabezpieczający zawartość przesyłek oraz jako wypełniacz do mebli, takich jak wygodne siedziska, czyli pufy.
Kolor styropianu jako materiału budowlanego
Biały styropian EPS jest materiałem tradycyjnym, podstawowym izolatorem, który ciągle jest bardzo często wybierany zarówno przez inwestorów, jak i specjalistów budowlanych. Popularność zdobywa w ostatnich latach styropian grafitowy EPS, inaczej nazywany styropianem szarym. Za sprawą dodatku grafitu, które dodawany jest już na etapie produkcji polistyrenu ekspandowanego, materiał zyskuje nie tylko specyficzny, ciemniejszy kolor, ale także osiąga zdecydowanie lepsze właściwości izolacyjne. Jest to styropian energooszczędny, a nawet pasywny. Współczynnik przewodzenia ciepła (λ) dla styropianu grafitowego wynosi od 0,030 do 0,033 W/(mK).
Niestety, zdecydowanie lepsze właściwości energooszczędne przekładają się na wyższą cenę produktu. Biały styropian może być tańszy nawet o 25% w porównaniu do styropianu grafitowego. Wadą szarego styropianu jest łatwiejsze nagrzewanie materiału na słońcu podczas montażu płyt.
Nietypowe zastosowanie styropianu
W ostatnich latach spopularyzowała się nawet technologia budowy całych domów jednorodzinnych z wysokiej jakości, wzmocnionego styropianu. Jego lekkość i łatwość obróbki od dawna sprawia, że okazuje się idealnym materiałem do stawiania sporych konstrukcji, które muszą być szybko i tanio wykonane, a niekoniecznie powinny być trwałe. Jest skuteczny tworzeniu dużych form, takich jak scenografie filmowe, czy elementy reklamowe.
W ogrodnictwie styropian jest wykorzystywany jako materiał, który wspomaga drenaż w doniczkach. Kaski ochronne, rowerowe, motocyklowe, czy do jazdy konnej posiadają wewnętrzne wkładki z formowanego styropianu, absorbujące wstrząsy podczas uderzeń. Materiał działa jako skuteczny amortyzator, pochłaniający sporą część energii zderzeniowej, a w ten sposób zmniejszając ryzyko urazu głowy.
Podsumowanie
Styropian jest powszechnie używanym materiałem izolacyjnym w budownictwie ze względu na właściwości termoizolacyjne, łatwość montażu oraz niską cenę. Słabą stroną jest zdecydowanie ograniczona izolacja akustyczna, słaba paroprzepuszczalność oraz konieczność zastosowania dodatkowych form ochrony tego materiału przed wilgocią i ogniem.
