Styropian

Styropian jest polską nazwą spienionego polistyrenu, na zachodzie spotkamy się ze skrótem EPS (Expanded Polystyrene). Powstaje poprzez podgrzanie granulek polistyrenu za pomocą pary wodnej, powodując ich spienienie. Podczas tego procesu granulki wielokrotnie powiększają swoją powierzchnię.



Wykorzystywany jest głównie do produkcji opakowań oraz w budownictwie jako tworzywo termoizolacyjne. Obecnie zawodowo jestem z nim związany z powodu pierwszego zastosowania, ale skupimy się na omówieniu jego cech wykorzystywanych w budownictwie. Na początek zapraszam do obejrzenia filmu, który zobrazuje proces tworzenia płyt styropianowych:



Styropian swoje bardzo dobre właściwości izolacyjne zawdzięcza porowatej budowie. Unieruchomienie powietrza między granulkami polistyrenu w małych zamkniętych porach umożliwia lepsze wykorzystanie jego właściwości izolacyjnych. Powietrze znajdujące się w ruchu przenosi również ciepło przez konwekcję. Dlatego w gruboporowatych, jamistych materiałach z wydłużonymi otwartymi porami są warunki do przenikania konwekcyjnych potoków powietrza. Materiał taki jest lepszym przewodnikiem ciepła niż materiał z małymi i zamkniętymi porami. Im mniejsza objętość powietrza zamkniętego w oddzielnych porach, tym mniejsza możliwość konwekcji i tym lepsza izolacja cieplna.

Średni współczynnik przewodzenia ciepła Lambda dla styropianu wynosi 0,028 [W/m K]. Aby zrozumieć jak małą wartością to jest proponuję wyobrazić sobie ścianę składającą się z 10 cm styropianu i 10 cm betonu zbrojonego (wsp. lambda = 1,7 [W/m K]). Przy różnicy temperatur na zewnątrz i wewnątrz budynku wynoszącej 30 stopni, styropian stawi opór cieplny i "pochłonie" 29,5 stopnia, natomiast beton jedynie 0,5 stopnia.

Ponadto styropian jest materiałem, który nie pyli się, nie podrażnia skóry i oczu oraz nie powoduje alergii. Płyty styropianowe są nienasiąkliwy, posiadają małą przepuszczalność pary wodnej.


Styropian jest odporny na większość substancji chemicznych (oprócz rozpuszczalników organicznych) oraz na działanie czynników biologicznych (grzyby, pleśnie), jednak istnieje niebezpieczeństwo zagnieżdżenia się w nim zwierząt (ptaki, gryzonie, owady). Styropian bardzo dobrze znosi działanie czynników atmosferycznych oprócz promieniowania UV. Promieniowanie UV działające powyżej 8 tygodni na nieosłonięte płyty styropianowe powoduje ich żółknięcie i kruszenie.


Najpoważniejszą wadą styropianu jest jego palność. W obcym płomieniu styropian się pali (topi, zwęgla). Jednak spalanie styropianu przebiega bardzo wolno, a podczas spalania nie wydzielają się gazy spalinowe o dużej toksyczności. Natomiast po odjęciu płomienia styropian przestaje się palić i ponownie sam się nie zapala (styropian samogasnący FS – Fire Safe). Przeprowadzone badania dowiodły, że w przypadku pożaru elewacji budynku docieplonej płytami styropianowymi nie następuje tzw. pełzanie ognia po elewacji oraz nie następuje odpadanie płyt styropianowych od ściany budynku, a powierzchnia docieplenia zachowuje ciągłość. Ze względu na palność styropianu przepisy przeciwpożarowe ograniczają jego stosowanie do 11 kondygnacji przy docieplaniu ścian budynków istniejących wzniesionych przed 28.04.1998 i do 25 m przy docieplaniu ścian budynków wzniesionych po 28.04.1998 oraz w budynkach nowo wznoszonych.


Oprócz właściwości fizycznych i ceny za styropianem również przemawia łatwość obróbki i montażu - nie potrzeba skomplikowanego sprzętu (wystarczy piła lub nóż i młotek).
Dodatkowo styropian występuje również w postaci izolacji sypkiej, którą wykorzystuje się do zwiększenia oporu cieplnego konstrukcji poprzez wtłoczenie jej w miejsca trudno dostępne.