XPS-isolering »Den store oversigt over isoleringsmaterialet

XPS er fremstillet af styren (phenylethen) - et umættet carbonhydrid med lav molekylvægt (monomer), der produceres ved en kemisk reaktion fra ethylbenzen og som har gode polymerisationsegenskaber, dvs. evnen til at danne store molekyler. Så tidligt som i første halvdel af det 19. århundrede observerede kemikere, at oprindeligt flydende styren blev fortykket efter en længere tids brug og beskrev denne proces som en polymeriseringsproces. Det resulterende materiale blev kaldt polystyren af dem.

Historisk overblik: polystyren som industriprodukt

I 1920'erne leverede den tyske kemiker Herrmann Staudinger - grundlægger af makromolekylær kemi og nobelprisvinderen - grundlæggende viden om dannelsen og strukturen af polymerer, hvilket skabte forudsætningerne for den industrielle produktion af disse stoffer. Polystyren er blevet produceret industrielt på IG Farben-fabrikken i Ludwigshafen siden 1931. Produktionen af stive skum fremstillet af polystyren ("Styrofoam") begyndte i 1949. BASF har haft det tyske patent på dette siden 1950, og i USA udviklede Dow Chemical-gruppen også en patenteret parallel udvikling. I dag er polystyren en af standardplastikkerne. Med hensyn til produktion rangerer den fjerde på verdensplan efter polyethylen, polypropylen og PVC. Der er mange anvendelsesområder for polystyren - det bruges f.eks. Til emballering,som isoleringsmateriale og til varmeisolering.

XPS og EPS: polystyren i varmeisolering

De to isoleringsmaterialer XPS og Styrofoam / EPS er nært beslægtede. Begge materialer består af ekstruderbart polystyren og fås på markedet som såkaldte stive skum. XPS produceres ved ekstrudering, mens perlerne af polystyrengranulatet til produktion af EPS udvides og svejses derefter i en termisk proces.

Identiske varmeisoleringsegenskaber, forskellig konsistens

XPS og Styrofoam / EPS har næsten identiske varmeisoleringsegenskaber, men deres andre materialegenskaber er forskellige. XPS-isoleringsplader har en homogen struktur med en stærkt lukket porestruktur, hvilket blandt andet resulterer i robusthed og fugtmodstand af dette isoleringsmateriale. I modsætning til XPS bruges EPS også i elastiske kvaliteter - for eksempel i form af rullbare og laminerede plader - eller som bulkisolering. XPS har større trykstabilitet og større følsomhed over for fugt end EPS.

XPS som varmeisoleringsmateriale: Fremragende varmeisolering, høj belastningskapacitet, fleksibel anvendelse

XPS er ligesom EPS og PUR / PIR nu et etableret syntetisk termisk isoleringsmateriale. Dens markedsandel er omkring 6%. Materialet er fugtbestandigt, trykbestandigt og generelt stærkt. Det bruges dog hovedsageligt, hvor bygningens varmeisolering skal kunne modstå større belastning. Klassiske anvendelsesområder er f.eks. Fladt tagisolering og perimeterisolering. På grund af den relativt lave pris er økonomisk varmeisolering mulig med XPS.

Tabel 1: En oversigt over XPS egenskaber

Varmeledningsevne	0,035 - 0,045 W / mK
Byggemateriale klasse	Gammel: B1, B2 (næsten eller normalt brandfarlig), ny: E (normalt brandfarlig uden flammebeskyttelse)
minimum isoleringstykkelse i henhold til EnEV 2014	14 cm
Bulk massefylde	25 - 45 kg / m3
Pris pr. M2	18-30 EUR

Hvilke stoffer er der i XPS?

Råmaterialerne til XPS er råolie eller naturgas. Der fremstilles polystyren i flere trin. XPS isoleringselementer består af 98% luft og kun 2% polystyren. Drivmidler (CO2, ethanol) og flammehæmmere (hexabromocyclododecan, HBCD) tilsættes også til ekstruderingsmassen. Ældre XPS-isolering kan også indeholde fluorcarboner (CFC'er) som drivmidler, men deres anvendelse er nu grundlæggende forbudt i EU-lovgivningen.

Hvordan fremstilles XPS?

Til fremstilling af XPS opskummes ekstruderbart polystyrengranulat i en ekstruder, presses gennem en slidsform og formes til stive, hårde ark. Ekstruderingen skaber en glat skumskind på overfladen af panelerne, som enten forbliver på den eller fjernes mekanisk for at opnå bedre vedhæftning - for eksempel til gips eller mørtel (7,79 € hos Amazon *). Ud over glatte isolationsplader fremstilles også XPS-plader med riller eller anden særlig overfladeprægning. Ekstruderingen skaber et stort antal små, lukkede celler i isoleringselementerne, som sikrer den lave varmeledningsevne, ufølsomhed over for fugt og den generelle robusthed af dette isoleringsmateriale.

Hvordan kommer XPS-isoleringselementer på markedet?

XPS er kun tilgængelig på markedet i arkform. Kommercielt tilgængelige XPS-isolationsplader er mellem 20 og 200 mm tykke. De tilbydes med differentierede belastningsegenskaber. Prisen på XPS er mellem 18 og 30 euro pr. M2. Omkostningerne ved varmeisolering med XPS er lidt højere end til isolering med mineraluld (sten og glasuld) eller EPS, der koster 10 til 20 eller 5 til 20 euro pr. M2.

Enkeltpaneler, sammensatte byggematerialer, ETICS

Ud over individuelle paneler produceres også forskellige ETICS baseret på XPS. XPS bruges her primært i form af sammensatte byggematerialer for at kombinere den høje varmeisoleringsegenskab af dette isoleringsmateriale med bedre lyd- og varmebeskyttelsesegenskaber samt brandbeskyttelsesegenskaber for andre materialer. Ud over systemløsningerne er kompositmaterialer baseret på XPS også tilgængelige som individuelle elementer, hvor såkaldte sandwichpaneler med en XPS-kerne er belagt på begge sider med et andet materiale.

Producent af XPS isolationsplader

XPS-isoleringsplader fremstilles af adskillige producenter af byggematerialer, kendte virksomheder er for eksempel BASF (“Styrodur”), Austrotherm, Dow Chemical og Ursa. ETICS baseret på XPS kommer også fra disse, men også fra mange andre producenter.

Hvad er XPS's fysiske egenskaber?

Moderne isoleringsmaterialer har en varmeledningsevne (? - Lambda) på mindre end 1 W / mK (watt pr. Meter x Kelvin). Med XPS er denne værdi mellem 0,035 - 0,045 W / mK - ekstruderet polystyren har derfor kun lav varmeledningsevne og derfor fremragende isoleringsegenskaber. Den termiske isoleringsevne for XPS, EPS og mineraluld er ellers stort set identisk. Af de kommercielle isoleringsmaterialer med en varmeledningsevne mellem 0,02 og 0,025 W / mK er kun PUR / PIR signifikant mere kraftfuld. Som med de andre syntetiske isoleringsmaterialer EPS og PUR / PIR skyldes XPS fremragende isoleringsegenskaber den lukkede cellestruktur, hvilket betyder, at disse materialer har en høj termisk modstandsdygtighed, selv ved lave tykkelser.

Lav varme- og lydisoleringsegenskaber

XPS har kun begrænsede varme- og lydisoleringsegenskaber, som kan optimeres gennem sammensatte byggematerialer - for eksempel gennem såkaldte sandwichpaneler og / eller integration i varmeisolerende komposit-systemer (ETICS).

Åbenhed med lav diffusion

Er det sandt, at XPS dybest set er et dampgennemtrængeligt isoleringsmateriale med værdier mellem 80 og 200?
Imidlertid er vanddampdiffusionsmodstanden af materialet ret høj. Til sammenligning: Calciumsilikatplader bruges altid til varmeisolering, når isoleringslaget skal medføre bæredygtig fugtregulering på samme tid. De har vanddampdiffusionsmodstand mellem 5 og 20 ?, hvilket gør dem til et stærkt diffusions-åbent og kapillært aktivt isoleringsmateriale.

Begrænset brandsikkerhed

Som alle andre syntetiske isoleringsmaterialer er XPS dybest set brandfarlig. Det smelter ved temperaturer mellem 100 og 125 ° C, ved temperaturer over 300 ° C nedbrydes det. Flammepunktet for det resulterende styren er kun 31 ° C. Burning XPS frigiver giftige gasser, herunder dioxiner. På lang sigt er XPS temperaturbestandig op til en grænse på omkring 85 ° C.

Tabel 2: XPS og andre varmeisoleringsmaterialer i sammenligning

Isolationsmaterialer	Varmeledningsevne (W / mK)	Minimum isoleringstykkelse i henhold til EnEV (cm)	Omkostninger pr. 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
Glasuld	0,032-0,040	14.	10-20 EUR
Calciumsilikatplader	0,065	20.	80 EUR

DIN standarder, byggemateriale klasser, EnEV

I henhold til EU-standarden DIN EN-13501-1 er XPS tildelt byggematerialeklasse E (normalt brandfarlig uden særlig flammebeskyttelse), ifølge den gamle nationale standard hører den til byggematerialeklasser B1 eller B2 (næppe eller normalt brandfarlig). Varmeoverføringskoefficienten (U-værdi) på 0,24 W / (m²K) foreskrevet af energibesparelsesforordningen (EnEV) 2014 opnås af XPS samt mineraluld og EPS med en minimum isoleringstykkelse på 14 cm.

tips og tricks

XPS isoleringspaneler er lavet af ekstruderet polystyren. Det syntetiske isoleringsmateriale har fremragende varmeisoleringsegenskaber, er fugt- og vejrbestandigt og tåler tunge belastninger. I modsætning hertil er XPS lyd- og varmebeskyttelsesfunktioner meget lave sammenlignet med andre isoleringsmaterialer.

Anvendelsesområder for varmeisolering med XPS

De vigtigste anvendelsesområder for XPS er i områder, hvor isoleringslaget er stærkt belastet af mekaniske påvirkninger såvel som vejr og fugt. Anvendelsesområder for XPS er for eksempel:

Perimeterisolering: Perimeterisolering er et af de vigtigste anvendelsesområder for XPS. De bruges til varmeisolering af områder, der er i kontakt med jorden på ydersiden af bygningen - perimeterisolering er derfor et specielt område med kælderisolering; i bygninger, der ikke har kælder, udføres det som en del af facadeisolering. Under jorden - dvs. med permanent fugt og under stort tryk - viser XPS sine fordele på en optimal måde. I tilfælde af bygninger uden kælder lægges XPS-isoleringen under fundamentpladen som en del af periferisolationen. XPS-paneler, som kan påtage sig dræningsfunktioner, bruges undertiden til perimeterisolering. Derudover beskytter perimeterisolering af XPS bygningstætningen mod mekanisk beskadigelse og opfylder dermed kravene i DIN-standard 18195.
Flad tagisolering: XPS er et foretrukket materiale til fladt tagisolering, når isoleringen er uden for tagforseglingen, som derefter er beskyttet mod mekaniske og termiske effekter af isoleringsmaterialet. På grønne flade tage sikrer XPS pålidelig varmeisolering, selv med permanent udsættelse for fugt. Med XPS-isolationsplader - normalt i sammenhæng med ETICS - kan der også udføres såkaldt omvendt tagisolering, hvor varmeisoleringen udføres anderledes end med konventionelle flade tage over tagbeklædningen.
Tagisolering: På grund af sin lave vægt, ufølsomhed over for fugt og høj bøjningsstyrke er XPS også velegnet til isolering af skråt tag. I dette område bruges det hovedsageligt som ekstra isolering over bjælken. Afhængig af konstruktionen kan en sådan yderligere isolering være nødvendig for pålideligt at opfylde kravene i EnEV. Derudover udelukker over-rafter isolering effektivt dannelsen af kuldebroer.
Gulvisolering: XPS bruges hovedsageligt til gulvisolering, når gulvkonstruktionen skal belastes tungt. På grund af sin høje trykstyrke, dets viskoplastiske opførsel og evnen til at absorbere høje spændinger på lang sigt er XPS ideel til dette.
Forsegling af kuldebroer: I konstruktioner, hvor der sandsynligvis er dannelse af kuldebroer - for eksempel med betonlofter, hvis komponenter strækker sig ud til det udvendige område - forhindrer XPS-isolering kuldebroer.
Kompositmaterialer (sandwichpaneler med XPS-kerne) og ETICS.

Fordele ved varmeisolering med XPS

Fordelene ved varmeisolering med XPS er:

Fremragende varmeisolerende egenskaber.
Økonomisk anvendelse af materialer på grund af den lave minimale isoleringstykkelse.
Robusthed og modstandsdygtighed: XPS-isolationsplader er vandafvisende, modstandsdygtige over for skimmel eller skadedyrsangreb og rådner ikke. De er permanent elastiske såvel som tryk og dimensionelle stabile. På grund af deres viskoplastiske konsistens er de i stand til at absorbere høje spændinger.
Lav vægt: På grund af deres lave vægt er XPS-isoleringsplader også velegnede til vægtfølsomme konstruktioner. Det muliggør nem håndtering af panelerne under byggeprocessen.
Egnethed til specielle applikationer: På grund af sine materialegenskaber er XPS særligt velegnet til specielle applikationer.

Ulemper ved XPS varmeisolering

Ulemper ved varmeisolering med PUR / PIR er:

Produktion på oliebasis: Ligesom de andre syntetiske isoleringsmaterialer (EPS, PUR / PIR) har XPS en ugunstig energibalance sammenlignet med organiske og mineralske materialer til varmeisolering. Det produceres også af begrænsede naturressourcer.
Meget lave varme- og lydisoleringsegenskaber
Antændelighed / begrænset brandsikkerhed.
Giftige emissioner i tilfælde af brand.

Hvordan behandles XPS?

Der kræves ingen specielle værktøjer til behandling af PUR / PIR-isoleringselementer. Paneler eller blokke kan let skæres, bores eller fræses med standard træværktøj. I modsætning til PUR / PIR kan XPS også bruges til varmtrådskæring med en speciel skæreindretning. XPS-isoleringspanelerne kan fastgøres ved hjælp af clips, dyvler eller limning med specielle klæbemidler. Der er også stikbare varianter til at forbinde isoleringselementerne med hinanden.

Demontering, genbrug, bortskaffelse

I tilfælde af hæfteklammer eller dyvler er demonteringsindsatsen for XPS-isolering lav, men den er høj i tilfælde af limning. Det er ikke muligt at genbruge panelerne. Korrekt bortskaffelse af XPS finder sted gennem kontrolleret forbrænding eller ved lossepladsen til byggematerialet.

Sundheds- og arbejdssikkerhed

Producenter understreger harmløsheden ved XPS-isolering mod sundhed, men miljø- og byggematerialeksperter fraråder til tider ikke at bruge den indendørs. På den ene side indeholder XPS små mængder upolymeriseret styren, der oprindeligt frigives i miljøet og kan være sundhedsskadeligt, på den anden side har det flammehæmmende HBCD toksiske og bioakkumulerende egenskaber (som akkumuleres i kroppen). Ved behandling af XPS kan der opstå forurening fra styren og fint støv. Arbejdsmæssige sikkerhedsbestemmelser, såsom at bære en åndedrætsmaske, skal derfor overholdes nøje, især når man håndterer dette materiale regelmæssigt og professionelt.