Popularność styropianu, czyli polistyrenu ekspandowanego jako materiału izolacyjnego w budownictwie doprowadziła do tego, że producenci pochylili się nad technologią jego wytwarzania i zaproponowali nową, lepszą wersję styropianu grafitowego. Zebraliśmy wszystko, co powinieneś wiedzieć na jego temat.
Styropian jest entuzjastycznie uznawany za jeden z najlepszych produktów termoizolacyjnych. Jest doskonały do ochrony budynku, bo jest stosunkowo niedrogi, bezpieczny, ekologiczny. Służy do zatrzymania energii cieplnej w domu zimą oraz praktycznego chłodzenia pomieszczeń w czasie upałów.
Styropian grafitowy, czy styropian szary to polistyren ekspandowany z dodatkiem grafitu, znany też w branży budowlanej jako EPS grafitowy. Stanowi nowoczesną odmianę klasycznego styropianu, który podczas procesu technologicznego został wzbogacony o cząsteczki grafitu.
Jak powstaje styropian?
Styropian produkowany jest z ropy naftowej, jednak proces wytworzenia nie jest szkodliwy dla środowiska. Spieniona substancja pojawia się ze względu na jednokrotne lub wielokrotne rozgrzania granulek parą wodną. Ziarenka poddane obróbce wytwarzają czynnik spieniający, czyli porofor. Powstały materiał posiada w swoim składzie zaledwie 2% z polistyrenu, resztę objętości to powietrze. Strukturę styropianu tworzą zintegrowane ze sobą fragmenty mające obły kształt.
Grafit składnikiem pasywnego styropianu
Grafit pojawia się podczas zmetamorfizowania skał, będąc końcowym produktem przekształcenia substancji organicznych o dużej zawartości węgla. To minerał zaliczany do gromady pierwiastków rodzimych, będący odmianą alotropową węgla.
Wkład grafitu już na etapie produkcji polistyrenu poprawia późniejsze właściwości termiczne materiału, dzięki czemu staje się on bardziej efektywnym izolatorem cieplnym w porównaniu do zwykłego białego styropianu.
Dodatek grafitu przypomina działania lustra. Minerał znakomicie odbija i rozprasza promieniowanie cieplne, minimalizując w ten sposób straty energii. Grafit pełni rolę wzmacniającą właściwości izolacyjne. Jego podstawowym zastosowaniem jest więc izolacja cieplna budynków.
Parametry energooszczędne styropianu szarego
Styropian grafitowy charakteryzuje się niskim współczynnikiem przewodzenia ciepła, którego λ mieści się na ogół w zakresie od 0,030 do 0,033 W/mK. Szczegółowa wartość współczynnika uzależniona jest od procesu powstawania, z jakiego korzysta dany producent izolatora. Dla porównania, tradycyjny biały styropian osiąga współczynnik przewodzenia ciepła (λ) na poziomie 0,036 – 0,042 W/mK.
Niski współczynnik przewodzenia ciepła (λ) zapewnia lepszą izolację termiczną przy mniejszej grubości płyt styropianu. Przykładowo, szerokość 15 cm grafitowego styropianu może zastąpić nawet 18 – 20 cm standardowego pokrycia białym styropianem. Praktyka budowlana podpowiada, że jest to bardzo istotna zaleta. Pomieszczenia zostają lepiej oświetlone, bo okna przy szerokiej płycie styropianu ograniczają promieniowanie słoneczne. Stosując szary EPS unikniemy efektu okna strzelniczego, jakim jest głęboko osadzony, mały otwór, najczęściej spotykany w średniowiecznych zamkach. Poza tym, ułożony na ścianach cieńszy styropian nie zaburza estetyki niewielkiego domu jednorodzinnego.
Oczywiście istotne jest także to, płyty szarego styropianu mają za zadanie uniemożliwić również zbyt duże nagrzanie się wnętrza domu, wywołane ekstremalnym upałem na zewnątrz.
Nic więc dziwnego, że szary styropian stał się popularnym rozwiązaniem w nowoczesnym budownictwie energooszczędnym, gdzie minimalizacja strat ciepła jest kluczowa. Stąd też jego określenia, jako styropian pasywny lub styropian energooszczędny.
Zabezpieczenie styropianu szarego przed promieniowaniem słonecznym
Z cechami energooszczędnymi styropianu grafitowego wiąże się też konieczność ochrony go przed promieniowaniem UV. Jak się okazuje, styropian grafitowy jest zdecydowanie bardziej wrażliwym materiałem na skutki promieniowania słonecznego UV niż klasyczny, biały styropian. To jego ciemny kolor pochłania zdecydowanie więcej promieniowania słonecznego UV, a w związku z tym płyty EPS się bardziej nagrzewają.
Według specjalistów budowlanych wystarczy tylko chwila nieuwagi, żeby zniszczyć jego cenne właściwości izolacyjne. Poza tym, pod wpływem zachodzącej różnicy temperatur chłodniejszej ściany zewnętrznej budynku i nagrzanego szarego styropianu wystąpią naprężenia. Z ich powodu płyty grafitowego polistyrenu ekspandowanego mogą się niebezpiecznie wyginać, a następnie spadać ze ściany.
Dlatego podczas montażu szarego styropianu zaleca się zasłanianie go siatką maskującą na rusztowaniu, czy też wieszając je pod okapem. Istotne jest też w miarę szybkie pokrycie go warstwą tynku lub innego wykończenia powierzchni. Po prostu ważne jest, aby nie doszło do degradacji powierzchni materiału pod wpływem słońca. Na pewno jest to poważna wada tego materiału.
Od około dziesięciu lat dostępne są też na rynku profesjonalne rozwiązania, jakim jest szary styropian z białą warstwą wierzchnią. Stosowane w Europie Zachodniej, odporne na działanie słońca płyty specjalistycznego styropianu są też dostępne w polskich hurtowniach.
Styropian grafitowy i woda
Grafitowy styropian charakteryzuje niska zdolność pochłaniania wody, co powoduje, że lekkie płyty izolacyjne są całkowicie odporne na działanie wilgoci. Szary styropian nie traci swoich właściwości izolacyjnych pod wpływem wody tak szybko, jak biały. Jednak długotrwałe oddziaływanie wilgoci może obniżyć jego termoizolacyjną charakterystykę.
Trwałość, gęstość i wytrzymałość na ściskanie szarego styropianu
Trwałość grafitowego styropianu też jest lepsza niż klasycznego, białego. Grafitowy EPS to produkt odporny na procesy starzenia, co oznacza, że jego właściwości termiczne i mechaniczne utrzymują się przez stosunkowo długi czas.
Gęstość styropianu szarego wynosi zazwyczaj od 12 do 20 kg/m³, choć istnieją też bardziej zagęszczone produkty, jest to zależne od przeznaczenia materiału.
Ostateczna wytrzymałość na ściskanie zależy od klasy produktu, ale zazwyczaj wynosi od 70 do 150 kPa przy 10% odkształceniu.
Płyty styropianu grafitowego dostępne w sprzedaży posiadają różne grubości, zazwyczaj od 2 cm do nawet 20 cm.
Szary styropian do budowy domów
Co ciekawe, styropian grafitowy jest też popularnym materiałem w procesie, jakim jest budowa domów ze styropianu. Innowacyjna technologia styropianowych domów znana jest już od lat 70. ubiegłego wieku. Dopiero w ostatnich latach praktykuje się jednak metodę wznoszenia kompletnych budynków ze styropianu, razem z fundamentami, stropami oraz dachem.
Wysoka cena materiału izolacyjnego
Wadą produktu bez wątpienia jest jego wyższa cena niż białego, tradycyjnego styropianu. Klasyczny, biały produkt bywa tańszy nawet o 25% ceny, jeśli porównamy go z grafitowym. Jednak ze względu na charakteryzującą go lepszą izolacyjność, pozwala uzyskać oszczędności na kosztach energii cieplnej w długim czasie.
Obecnie szary styropian stosowany jest zarówno do termoizolacji ścian zewnętrznych, jak też fundamentów, dachów płaskich i skośnych, podłóg, fasad, balkonów, tarasów oraz piwnic. Produkt rekomendowany jest w sytuacji, kiedy zachodzi ryzyko pojawienia się grzybów i pleśni. Minimalizuje też ryzyko ewentualnego pękania płyt izolacyjnych, bo jest wytrzymały i twardy.
