XPS-isolering »Den stora översikten över isoleringsmaterialet

XPS framställs av styren (fenyleten) - ett lågmolekylärt (monomert) omättat kolväte, som produceras genom en kemisk reaktion från etylbensen och som har goda polymerisationsegenskaper, dvs. förmågan att bilda stora molekyler. Redan under första hälften av 1800-talet observerade kemister att flytande styren ursprungligen förtjockades efter en längre tids användning och beskrev denna process som en polymerisationsprocess. Det resulterande materialet kallades polystyren av dem.

Historisk översikt: polystyren som industriprodukt

På 1920-talet gav den tyska kemisten Herrmann Staudinger - grundare av makromolekylär kemi och nobelprisvinnare - grundläggande insikter i bildandet och strukturen av polymerer, som lade grunden för den industriella produktionen av dessa ämnen. Polystyren har producerats industriellt vid fabriken IG Farben i Ludwigshafen sedan 1931. Produktionen av styva skum av polystyren ("isopor") började 1949. BASF har haft det tyska patentet för detta sedan 1950, och i USA utvecklade Dow Chemical-gruppen också en patenterad parallell utveckling. Idag är polystyren en av standardplasterna. När det gäller produktion ligger den på fjärde plats efter polyeten, polypropen och PVC. Det finns många användningsområden för polystyren - det används till exempel för förpackning,som isoleringsmaterial och för värmeisolering.

XPS och EPS: polystyren i värmeisolering

De två isoleringsmaterialen XPS och isopor / EPS är nära besläktade. Båda materialen är gjorda av extruderbar polystyren och finns på marknaden som så kallade styva skum. XPS produceras genom strängsprutning, för produktion av EPS expanderas pärlorna av polystyrengranulatet och svetsas sedan i en termisk process.

Identiska värmeisoleringsegenskaper, olika konsistens

XPS och Styrofoam / EPS har nästan samma värmeisoleringsegenskaper, men deras andra materialegenskaper är olika. XPS-isoleringskort har en homogen struktur med en starkt sluten porstruktur, vilket bland annat resulterar i robusthet och fuktbeständighet hos detta isoleringsmaterial. Till skillnad från XPS används EPS också i elastiska kvaliteter - till exempel i form av rullbara och laminerade ark - eller som bulkisolering. XPS har större tryckstabilitet och större känslighet för fukt än EPS.

XPS som värmeisoleringsmaterial: Utmärkt värmeisolering, hög lastkapacitet, flexibel användning

XPS, som EPS och PUR / PIR, är nu ett etablerat syntetiskt värmeisoleringsmaterial. Dess marknadsandel är cirka 6%. Materialet är fuktbeständigt, tryckbeständigt och överlag starkt. Det används dock främst där byggnadens värmeisolering måste klara större belastningar. Klassiska användningsområden är till exempel platt takisolering och periferisolering. På grund av det relativt låga priset är ekonomisk värmeisolering möjlig med XPS.

Tabell 1: En översikt över egenskaperna hos XPS

Värmeledningsförmåga	0,035 - 0,045 W / mK
Byggnadsmaterialklass	Gammal: B1, B2 (knappt eller normalt brandfarlig), ny: E (normalt brandfarlig utan flamskydd)
minsta isoleringstjocklek enligt EnEV 2014	14 cm
Bulkdensitet	25 - 45 kg / m3
Pris per m2	18-30 EUR

Vilka ämnen finns i XPS?

Råvarorna för XPS är råolja eller naturgas. Polystyren framställs av dessa i flera steg. XPS-isoleringselement består av 98% luft och endast 2% polystyren. Drivmedel (CO2, etanol) och flamskyddsmedel (hexabromocyklododekan, HBCD) tillsätts också till extruderingsmassan. Äldre XPS-isolering kan också innehålla fluorkolväten (CFC) som drivmedel, men deras användning är nu i grunden förbjuden enligt EU-lagstiftningen.

Hur görs XPS?

För framställning av XPS skummas extruderbart polystyrengranulat i en extruder, pressas genom en slitsform och formas till styva, hårda ark. Extruderingen skapar en mjuk skumskal på panelens yta, som antingen förblir på den eller tas bort mekaniskt för att uppnå bättre vidhäftning - till exempel för gips eller murbruk (7,79 € på Amazon *). Förutom släta isoleringsskivor produceras också XPS-skivor med spår eller annan speciell ytprägling. Extruderingen skapar ett stort antal små, slutna celler i isoleringselementen, vilket säkerställer låg värmeledningsförmåga, okänslighet för fukt och den allmänna robustheten hos detta isoleringsmaterial.

Hur kommer XPS-isoleringselement på marknaden?

XPS är endast tillgängligt på marknaden i arkform. Kommersiellt tillgängliga XPS-isoleringskort är mellan 20 och 200 mm tjocka. De erbjuds med differentierade lastningsegenskaper. Priset på XPS är mellan 18 och 30 euro per m2. Kostnaderna för värmeisolering med XPS är något högre än för isolering med mineralull (sten och glasull) eller EPS, som kostar 10 till 20 eller 5 till 20 euro per m2.

Enstaka paneler, sammansatta byggmaterial, ETICS

Förutom enskilda paneler produceras olika ETICS baserade på XPS. XPS används här främst i form av sammansatta byggmaterial för att kombinera den höga värmeisoleringsprestandan hos detta isoleringsmaterial med bättre ljud- och värmeskyddsfunktioner samt brandskyddsegenskaper hos andra material. Förutom systemlösningarna finns även kompositmaterial baserade på XPS som enskilda element där så kallade sandwichpaneler med en XPS-kärna är belagda på båda sidor med ett annat material.

Tillverkare av XPS-isoleringskort

XPS-isoleringskort tillverkas av många tillverkare av byggmaterial, kända företag är till exempel BASF (“Styrodur”), Austrotherm, Dow Chemical och Ursa. ETICS baserat på XPS kommer också från dessa, men också från många andra producenter.

Vilka är de fysiska egenskaperna hos XPS?

Moderna isoleringsmaterial har en värmeledningsförmåga (? - Lambda) på mindre än 1 W / mK (watt per meter x Kelvin). Med XPS ligger detta värde mellan 0,035 - 0,045 W / mK - extruderad polystyren har därför endast låg värmeledningsförmåga och därför utmärkta isoleringsegenskaper. Värmeisoleringsprestanda för XPS, EPS och mineralull är annars i stort sett identisk. Av de kommersiella isoleringsmaterialen med en värmeledningsförmåga mellan 0,02 och 0,025 W / mK är endast PUR / PIR betydligt kraftfullare. De utmärkta isoleringsegenskaperna hos XPS, liksom de andra syntetiska isoleringsmaterialen EPS och PUR / PIR, är resultatet av den slutna cellstrukturen, vilket innebär att dessa material har hög värmebeständighet även vid låga tjocklekar.

Låg värme- och ljudisoleringsfunktioner

XPS har endast begränsade värme- och ljudisoleringsegenskaper, som kan optimeras genom kompositbyggnadsmaterial - till exempel genom sk sandwichpaneler och / eller integrering i värmeisolerande kompositsystem (ETICS).

Öppenhet med låg diffusion

Är det sant att XPS i grunden är ett ånggenomträngligt isoleringsmaterial med värden mellan 80 och 200?
Emellertid är motståndet mot vattenångdiffusionen ganska högt. För jämförelse: Kalciumsilikatskivor används alltid för värmeisolering när isoleringsskiktet ska leda till hållbar fuktreglering samtidigt. De har ett vattenångdiffusionsmotstånd mellan 5 och 20 ?, vilket gör dem till ett mycket diffusions-öppet och kapillär-aktivt isolerande material.

Begränsad brandsäkerhet

Liksom alla andra syntetiska isoleringsmaterial är XPS i princip brandfarligt. Den smälter vid temperaturer mellan 100 och 125 ° C, vid temperaturer över 300 ° C sönderdelas den. Flampunkten för den resulterande styren är endast 31 ° C. Burning XPS släpper ut giftiga gaser, inklusive dioxiner. På lång sikt är XPS temperaturbeständigt upp till en gräns på cirka 85 ° C.

Tabell 2: XPS och andra värmeisoleringsmaterial i jämförelse

Isoleringsmaterial	Värmeledningsförmåga (W / mK)	Minsta isoleringstjocklek enligt EnEV (cm)	Kostnader per m2 (euro)
XPS	0,035-0,045	14: e	18-30 EUR
Styrofoam / EPS	0,035-0,045	14: e	5 - 20 EUR
PUR / PIR	0,02-0,025	10	10-20 EUR
Glasull	0,032-0,040	14: e	10-20 EUR
Kalciumsilikatbrädor	0,065	20: e	80 EUR

DIN-standarder, byggmaterialklasser, EnEV

Enligt EU-standarden DIN EN-13501-1 tilldelas XPS byggnadsmaterialklass E (normalt brandfarligt utan speciellt flamskydd), enligt den gamla nationella standarden tillhör det byggnadsmaterialklasserna B1 eller B2 (knappt eller normalt brandfarligt). Värmeöverföringskoefficienten (U-värde) på 0,24 W / (m²K) föreskriven i energibesparingsförordningen (EnEV) 2014 uppnås av XPS samt mineralull och EPS med en minsta isoleringstjocklek på 14 cm.

tips och tricks

XPS-isoleringspaneler är tillverkade av extruderad polystyren. Det syntetiska isoleringsmaterialet har utmärkta värmeisoleringsegenskaper, är fukt- och väderbeständigt och tål tunga belastningar. Däremot är XPS ljud- och värmeskydd mycket låga jämfört med andra isoleringsmaterial.

Användningsområden för värmeisolering med XPS

De viktigaste användningsområdena för XPS ligger i områden där isoleringsskiktet är starkt belastat av mekaniska påverkan samt väder och fukt. Användningsområden för XPS är till exempel:

Perimeterisolering: Perimeterisolering är ett av de viktigaste användningsområdena för XPS. De används för värmeisolering av områden som är i kontakt med marken på byggnadens utsida - områdesisolering är därför ett speciellt område för källarisolering; i byggnader som inte har en källare utförs den som en del av fasadisoleringen. Under marken - dvs. med permanent fukt och under stort tryck - visar XPS sina fördelar på ett optimalt sätt. När det gäller byggnader utan källare läggs XPS-isoleringen till exempel under grundplattan som en del av omkretsisoleringen. XPS-paneler, som kan ta på sig dräneringsfunktioner, används ibland för omkretsisolering. Dessutom skyddar omkretsisolering av XPS byggtätningen mot mekanisk skada och uppfyller därmed kraven i DIN-standard 18195.
Platta takisolering: XPS är ett föredraget material för platta takisolering när isoleringen ligger utanför takförseglingen, som sedan skyddas mot mekaniska och termiska effekter av isoleringsmaterialet. Med gröna platta tak garanterar XPS tillförlitlig värmeisolering även med permanent exponering för fukt. Med XPS-isoleringskort - vanligtvis inom ramen för ETICS - kan så kallad omvänd takisolering utföras, där värmeisoleringen utförs annorlunda än med konventionella platta tak över takmembranet.
Takisolering: Tack vare sin låga vikt, fuktbeständighet och höga böjhållfasthet är XPS också lämplig för sluttande takisolering. I detta område används det främst som ytterligare isolering ovanför takbjälken. Beroende på konstruktion kan sådan ytterligare isolering vara nödvändig för att på ett tillförlitligt sätt uppfylla kraven i EnEV. Dessutom utesluter överspärrisolering effektivt bildandet av kuldbryggor.
Golvisolering: XPS används främst för golvisolering när golvkonstruktionen ska belastas kraftigt. På grund av sin höga tryckhållfasthet, sitt viskoplastiska beteende och förmågan att absorbera höga spänningar på lång sikt är XPS idealisk för detta.
Tätning av kuldbryggor: I konstruktioner där det är troligt att det bildas köldbryggor - till exempel med betongtak vars komponenter sträcker sig till utsidan - förhindrar XPS-isolering bildandet av kuldbryggor.
Kompositmaterial (sandwichpaneler med XPS-kärna) och ETICS.

Fördelar med värmeisolering med XPS

Fördelarna med värmeisolering med XPS är:

Utmärkta värmeisoleringsegenskaper.
Ekonomisk användning av material på grund av den låga minsta isoleringstjockleken.
Robusthet och motståndskraft: XPS-isoleringskort är vattenavvisande, tåliga mot mögel eller skadedjursangrepp och ruttnar inte. De är permanent elastiska såväl som tryck och dimensionellt stabila. På grund av sin viskoplastiska konsistens kan de absorbera höga spänningar.
Låg vikt: På grund av sin låga vikt är XPS-isoleringskort också bra lämpade för viktkänsliga konstruktioner. Det möjliggör enkel hantering av panelerna under byggprocessen.
Lämplighet för speciella applikationer: På grund av dess materialegenskaper är XPS särskilt väl lämpad för speciella applikationer.

Nackdelar med XPS värmeisolering

Nackdelarna med värmeisolering med PUR / PIR är:

Produktion på petroleumbasis: Precis som övriga syntetiska isoleringsmaterial (EPS, PUR / PIR) har XPS en ogynnsam energibalans jämfört med organiska och mineraliska material för värmeisolering. Det produceras också från begränsade naturresurser.
Mycket låga värme- och ljudisoleringsegenskaper
Brandfarlighet / begränsad brandsäkerhet.
Giftiga utsläpp vid brand.

Hur behandlas XPS?

Inga specialverktyg krävs för att bearbeta PUR / PIR-isoleringselement. Plattorna eller blocken kan enkelt skäras, borras eller fräsas med vanliga träverktyg. Till skillnad från PUR / PIR kan XPS också användas för skärning med varm tråd med en speciell skäranordning. XPS-isoleringspanelerna kan fästas med klämmor, pluggar eller limning med speciella lim. Det finns också pluggbara varianter för att ansluta isoleringselementen till varandra.

Demontering, återvinning, bortskaffande

När det gäller häftklamrar eller pluggar är demonteringsansträngningen för XPS-isolering låg, men den är hög vid limning. Det är inte möjligt att återvinna panelerna. Korrekt avfallshantering av XPS sker genom kontrollerad förbränning eller på byggnadsmaterialsdeponiet.

Hälsosäkerhet och arbetssäkerhet

Tillverkare betonar ofarligheten hos XPS-isolering mot hälsa, men miljö- och byggmaterialsexperter rekommenderar ibland att använda den inomhus. Å ena sidan innehåller XPS små mängder opolymeriserad styren, som ursprungligen släpps ut i miljön och kan vara skadlig för hälsan, å andra sidan har den flamskyddsmedlet HBCD toxiska och bioackumulerande egenskaper (som ackumuleras i kroppen). Vid bearbetning av XPS kan förorening från styren och fint damm uppstå. Arbetssäkerhetsbestämmelser som att bära andningsmask måste därför följas strikt, särskilt när man hanterar detta material regelbundet och professionellt.