XPS isolasjon »Den store oversikten over isolasjonsmaterialet

XPS er produsert av styren (fenyleten) - et lavmolekylært (monomert) umettet hydrokarbon, som produseres ved en kjemisk reaksjon fra etylbenzen og som har gode polymerisasjonsegenskaper, dvs. evnen til å danne store molekyler. Allerede i første halvdel av 1800-tallet observerte kjemikere at opprinnelig flytende styren fortykket etter en lengre periode med bruk, og beskrev denne prosessen som en polymerisasjonsprosess. Det resulterende materialet ble kalt polystyren av dem.

Historisk oversikt: polystyren som industriprodukt

På 1920-tallet ga den tyske kjemikeren Herrmann Staudinger - grunnlegger av makromolekylær kjemi og nobelprisvinner - grunnleggende kunnskap om dannelsen og strukturen til polymerer, noe som skapte forutsetningene for industriell produksjon av disse stoffene. Polystyren har blitt produsert industrielt ved IG Farben-anlegget i Ludwigshafen siden 1931. Produksjonen av stive skum laget av polystyren ("Styrofoam") startet i 1949. BASF har hatt det tyske patentet på dette siden 1950, og i USA utviklet Dow Chemical-gruppen også en patentert parallell utvikling. I dag er polystyren en av standardplastikkene. Produksjonsmessig er den fjerde på verdensbasis etter polyetylen, polypropylen og PVC. Det er mange bruksområder for polystyren - det brukes for eksempel til emballasje,som isolasjonsmateriale og for varmeisolasjon.

XPS og EPS: polystyren i varmeisolasjon

De to isolasjonsmaterialene XPS og Styrofoam / EPS er nært beslektede. Begge materialene er laget av ekstruderbart polystyren og er tilgjengelig på markedet som såkalte stive skum. XPS produseres ved ekstrudering, mens perler av polystyrengranulatet for produksjon av EPS utvides og sveises deretter i en termisk prosess.

Identiske varmeisolasjonsegenskaper, ulik konsistens

XPS og Styrofoam / EPS har nesten identiske varmeisolasjonsegenskaper, men deres andre materialegenskaper er forskjellige. XPS isolasjonsplater har en homogen struktur med en sterkt lukket porestruktur, noe som blant annet resulterer i robusthet og fuktbestandighet til dette isolasjonsmaterialet. I motsetning til XPS brukes EPS også i elastiske kvaliteter - for eksempel i form av rullbare og laminerte ark - eller som bulkisolasjon. XPS har større trykkstabilitet og større ufølsomhet for fuktighet enn EPS.

XPS som varmeisolasjonsmateriale: Utmerket varmeisolasjon, høy lastekapasitet, fleksibel bruk

XPS, som EPS og PUR / PIR, er nå et etablert syntetisk termisk isolasjonsmateriale. Markedsandelen er rundt 6%. Materialet er fuktbestandig, trykkbestandig og generelt sterkt. Imidlertid brukes den hovedsakelig der varmeisolasjonen til bygningen må tåle større belastninger. Klassiske bruksområder er for eksempel flat takisolasjon og perimeterisolasjon. På grunn av den relativt lave prisen er økonomisk varmeisolasjon mulig med XPS.

Tabell 1: En oversikt over egenskapene til XPS

Termisk ledningsevne	0,035 - 0,045 W / mK
Byggemateriell klasse	Gammel: B1, B2 (neppe eller normalt brannfarlig), ny: E (normalt brannfarlig uten flammevern)
minimum isolasjonstykkelse i henhold til EnEV 2014	14 cm
Romvekt	25 - 45 kg / m3
Pris per m2	18-30 EUR

Hvilke stoffer er det i XPS?

Råvarene til XPS er råolje eller naturgass. Polystyren produseres av disse i flere trinn. XPS isolasjonselementer består av 98% luft og bare 2% polystyren. Drivmidler (CO2, etanol) og flammehemmere (heksabromcyklododekan, HBCD) tilsettes også til ekstruderingsmassen. Eldre XPS-isolasjon kan også inneholde fluorkarboner (CFC) som drivmidler, men deres bruk er nå grunnleggende forbudt av EU-lovgivningen.

Hvordan lages XPS?

For produksjon av XPS blir ekstruderbart polystyrengranulat skummet i en ekstruder, presset gjennom en spaltedyse og formet til stive, harde ark. Ekstruderingen skaper en glatt skumhud på overflaten av panelene, som enten blir liggende på den eller fjernes mekanisk for å oppnå bedre vedheft - for eksempel for gips eller mørtel (7,79 € hos Amazon *). I tillegg til glatte isolasjonsplater produseres også XPS-plater med spor eller annen spesiell overflateprøver. Ekstruderingen skaper et stort antall små, lukkede celler i isolasjonselementene, som sikrer lav varmeledningsevne, ufølsomhet overfor fuktighet og den generelle robustheten til dette isolasjonsmaterialet.

Hvordan kommer XPS-isolasjonselementer på markedet?

XPS er bare tilgjengelig på markedet i arkform. Kommersielt tilgjengelige XPS-isolasjonsplater er mellom 20 og 200 mm tykke. De tilbys med differensierte lastegenskaper. Prisen på XPS er mellom 18 og 30 euro per m2. Kostnadene for varmeisolasjon med XPS er litt høyere enn for isolasjon med mineralull (stein og glassull) eller EPS, som koster 10 til 20 eller 5 til 20 euro per m2.

Enkeltpaneler, sammensatte byggematerialer, ETICS

I tillegg til individuelle paneler produseres også forskjellige ETICS basert på XPS. XPS brukes her primært i form av kompositt bygningsmaterialer for å kombinere den høye varmeisoleringsytelsen til dette isolasjonsmaterialet med bedre lyd- og varmebeskyttelsesegenskaper samt brannbeskyttelsesegenskapene til andre materialer. I tillegg til systemløsninger er komposittmaterialer basert på XPS også tilgjengelig som individuelle elementer der såkalte sandwichpaneler med en XPS-kjerne er belagt på begge sider med et annet materiale.

Produsent av XPS isolasjonsplater

XPS isolasjonsplater er produsert av mange produsenter av byggematerialer, kjente selskaper er for eksempel BASF (“Styrodur”), Austrotherm, Dow Chemical og Ursa. ETICS basert på XPS kommer også fra disse, men også fra mange andre produsenter.

Hva er de fysiske egenskapene til XPS?

Moderne isolasjonsmaterialer har en varmeledningsevne (? - Lambda) på mindre enn 1 W / mK (watt per meter x Kelvin). Med XPS er denne verdien mellom 0,035 - 0,045 W / mK - ekstrudert polystyren har derfor bare lav varmeledningsevne og derfor gode isolasjonsegenskaper. Den termiske isolasjonsytelsen til XPS, EPS og mineralull er ellers stort sett identisk. Av de kommersielle isolasjonsmaterialene med en varmeledningsevne mellom 0,02 og 0,025 W / mK er bare PUR / PIR betydelig kraftigere. De utmerkede isolasjonsegenskapene til XPS, som de andre syntetiske isolasjonsmaterialene EPS og PUR / PIR, skyldes den lukkede cellestrukturen, noe som betyr at disse materialene har høy termisk motstandsdyktighet selv ved lave tykkelser.

Muligheter for lav varme og lydisolasjon

XPS har bare begrensede varme- og lydisoleringsegenskaper, som kan optimaliseres gjennom kompositt byggematerialer - for eksempel gjennom såkalte sandwichpaneler og / eller integrering i komposittvarmesystemer (ETICS).

Åpenhet med lav diffusjon

Er det sant at XPS i utgangspunktet er et dampgjennomtrengelig isolasjonsmateriale, med verdier mellom 80 og 200?
Imidlertid er materialets diffusjonsmotstand mot vanndamp ganske høy. Til sammenligning: Kalsiumsilikatpaneler brukes alltid til varmeisolering når isolasjonslaget skal føre til bærekraftig fuktregulering samtidig. De har en vanndampdiffusjonsmotstand mellom 5 og 20 ?, noe som gjør dem til et svært diffusjonsåpent og kapillært aktivt isolasjonsmateriale.

Begrenset brannsikkerhet

Som alle andre syntetiske isolasjonsmaterialer er XPS i utgangspunktet brannfarlig. Den smelter ved temperaturer mellom 100 og 125 ° C, ved temperaturer over 300 ° C nedbrytes den. Flammepunktet for det resulterende styrenet er bare 31 ° C. Burning XPS frigjør giftige gasser, inkludert dioksiner. På lang sikt er XPS temperaturbestandig opp til en grense på rundt 85 ° C.

Tabell 2: XPS og andre varmeisolasjonsmaterialer i sammenligning

Isolasjonsmaterialer	Varmeledningsevne (W / mK)	Minimum isolasjonstykkelse i henhold til EnEV (cm)	Kostnader per m2 (euro)
XPS	0,035-0,045	14.	18-30 EUR
Styrofoam / EPS	0,035-0,045	14.	5 - 20 EUR
PUR / PIR	0,02-0,025	10	10-20 EUR
Glassull	0,032-0,040	14.	10-20 EUR
Kalsiumsilikatplater	0,065	20.	80 EUR

DIN-standarder, klasser for byggematerialer, EnEV

I henhold til EU-standarden DIN EN-13501-1 er XPS tildelt byggemateriellklasse E (normalt brannfarlig uten spesiell flammebeskyttelse), i henhold til den gamle nasjonale standarden tilhører den byggemateriellklasse B1 eller B2 (neppe eller normalt brannfarlig). Varmeoverføringskoeffisienten (U-verdi) på 0,24 W / (m²K) foreskrevet av energispareforordningen (EnEV) 2014 oppnås av XPS, samt mineralull og EPS med en minimum isolasjonstykkelse på 14 cm.

Tips og triks

XPS isolasjonspaneler er laget av ekstrudert polystyren. Det syntetiske isolasjonsmaterialet har utmerkede varmeisolasjonsegenskaper, er fukt- og værbestandig og tåler tunge belastninger. I motsetning til dette er lyd- og varmebeskyttelsesegenskapene til XPS veldig lave sammenlignet med andre isolasjonsmaterialer.

Bruksområder for varmeisolasjon med XPS

De viktigste bruksområdene til XPS er i områder der isolasjonslaget er sterkt belastet av mekaniske påvirkninger så vel som vær og fuktighet. Bruksområder for XPS er for eksempel:

Perimeterisolasjon: Perimeterisolasjon er et av de viktigste bruksområdene for XPS. De brukes til varmeisolering av områder som er i kontakt med bakken på utsiden av bygningen - perimeterisolasjon er derfor et spesielt område med kjellerisolasjon; i bygninger som ikke har kjeller, utføres den som en del av fasadeisolasjonen. Under bakken - dvs. med permanent fuktighet og under stort trykk - viser XPS fordelene på en optimal måte. Når det gjelder bygninger uten kjeller, legges XPS-isolasjonen under for eksempel fundamentplaten som en del av periferisolasjonen. XPS-paneler, som kan ta på seg dreneringsfunksjoner, brukes noen ganger til perimeterisolasjon. I tillegg beskytter omkretsisolasjon laget av XPS bygningstetningen mot mekanisk skade og oppfyller dermed kravene i DIN standard 18195.
Flattakisolasjon: XPS er et foretrukket materiale for flattakisolasjon når isolasjonen er utenfor takforseglingen, som deretter beskyttes mot mekaniske og termiske effekter av isolasjonsmaterialet. På grønne flate tak sørger XPS for pålitelig varmeisolasjon selv med permanent eksponering for fuktighet. Med XPS-isolasjonsplater - vanligvis i sammenheng med ETICS - kan det også utføres såkalt omvendt takisolering, der varmeisolasjonen utføres annerledes enn med konvensjonelle flate tak over takkledningen.
Takisolasjon: På grunn av sin lave vekt, ufølsomhet overfor fuktighet og høy bøyestyrke, er XPS også egnet for isolasjon på skråtak. I dette området brukes det hovedsakelig som ekstra isolasjon over takbjelker. Avhengig av konstruksjon kan slik ekstra isolasjon være nødvendig for å oppfylle kravene i EnEV på en pålitelig måte. I tillegg utelukker over-rafter isolasjon effektivt dannelsen av kuldebroer.
Gulvisolasjon: XPS brukes hovedsakelig til gulvisolasjon når gulvkonstruksjonen skal belastes tungt. På grunn av den høye trykkfastheten, den viskoplastiske oppførselen og evnen til å absorbere høye spenninger på lang sikt, er XPS ideell for dette.
Forsegling av kuldebroer: I konstruksjoner der det er sannsynlig at det er dannet kuldebroer - for eksempel med betonghimlinger der komponentene strekker seg til det ytre området - forhindrer XPS-isolasjon dannelse av kuldebroer.
Komposittmaterialer (sandwichpaneler med XPS-kjerne) og ETICS.

Fordeler med varmeisolasjon med XPS

Fordelene med varmeisolasjon med XPS er:

Utmerkede varmeisolasjonsegenskaper.
Økonomisk bruk av materialer på grunn av den lave minimale isolasjonstykkelsen.
Robusthet og motstandskraft: XPS-isolasjonsplater er vannavstøtende, motstandsdyktige mot mugg eller skadedyrsangrep og råtner ikke. De er permanent elastiske og trykk og dimensjonsstabile. På grunn av sin viskoplastiske konsistens, er de i stand til å absorbere høye påkjenninger.
Lav vekt: På grunn av sin lave vekt er XPS-isolasjonsplater også godt egnet for vektfølsomme konstruksjoner. Det muliggjør enkel håndtering av panelene under byggeprosessen.
Egnethet for spesielle applikasjoner: På grunn av materialegenskapene er XPS spesielt godt egnet for spesielle applikasjoner.

Ulemper med XPS varmeisolasjon

Ulemper med varmeisolasjon med PUR / PIR er:

Produksjon på petroleumsbasis: Akkurat som de andre syntetiske isolasjonsmaterialene (EPS, PUR / PIR), har XPS en ugunstig energibalanse sammenlignet med organiske og mineraliske materialer for varmeisolasjon. Den er også produsert fra begrensede naturressurser.
Meget lave varme- og lydisolasjonsegenskaper
Brennbarhet / begrenset brannsikkerhet.
Giftige utslipp i tilfelle brann.

Hvordan behandles XPS?

Ingen spesielle verktøy er nødvendige for å behandle PUR / PIR isolasjonselementer. Platene eller blokkene kan enkelt kappes, bores eller freses med standard treverktøy. I motsetning til PUR / PIR, kan en varm wire kutt også lages med en spesiell skjæreenhet med XPS. XPS-isolasjonspanelene kan festes ved hjelp av klips, plugger eller liming med spesielle lim. Det er også pluggbare varianter for å koble isolasjonselementene til hverandre.

Demontering, gjenvinning, avhending

Med stifter eller plugger er demonteringsinnsatsen for XPS-isolasjon lav, og limingen er høy. Det er ikke mulig å resirkulere panelene. Riktig avhending av XPS skjer gjennom kontrollert forbrenning eller ved dumping av byggematerialet.

Helsesikkerhet og arbeidssikkerhet

Produsenter understreker ufarligheten til XPS-isolasjon mot helse, men miljø- og byggematerialeksperter fraråder noen ganger å bruke den innendørs. På den ene siden inneholder XPS små mengder upolymerisert styren, som først slippes ut i miljøet og kan være helseskadelig, på den annen side har det flammehemmende HBCD giftige og bioakkumulerende egenskaper (som akkumuleres i kroppen). Ved behandling av XPS kan forurensning fra styren og fint støv oppstå. Arbeidsmessige sikkerhetsforskrifter som bruk av pustemaske må derfor følges strengt, spesielt når du håndterer dette materialet regelmessig og profesjonelt.