Миф первый: Высокие теплоизоляционные свойства.
Теплоизоляторы по критерию теплопроводности. Большинство утеплителей из вспененных пластмасс, как правило, имеют коэффициент теплопроводности 0,035-0,048 Вт/(м.ºС) при температуре 25.С. Отдельные производители заявляют, что этот показатель достигает значений 0,020 Вт/(м.ºС) и даже 0,018 Вт/(м.ºС). Но вспененным пластмассам присуще водопоглощение. Так гранулированный ПЕНОПОЛИСТИРОЛ, изготовленный беспресовым методом увеличивает свое водопоглощение до 350% по массе. Но и это еще не предел.
Зафиксированы случаи, когда плиты беспрессового ПЕНОПОЛИСТИРОЛа при эксплуатации покрытия с поврежденным гидроизоляционным ковром приобретают влажность до 900%. Понятно, что при таком количестве поглощенной воды, ни о каком нормативном значении коэффициента теплопроводности теплоизоляционного материала и речи быть не может.
В течение часа человек выделяет около 100 г влаги. Если это жилое помещение, то к этому количеству необходимо добавить влагу, появляющуюся при приготовлении пищи, стирке и т.д., в результате чего влажность увеличивается многократно. Поэтому для создания комфортного и здорового микроклимата наружные стены должны <дышать>, что означает - обладать хорошей паропроницаемостью. Однако паропроницаемость абсолютно всех вспененных утеплительных материалов, применяемых в строительстве на порядок меньше, чем минераловатных и стекловолоконных утеплителей. Например, коэффициент паропроницания пенополиуретана и ПЕНОПОЛИСТИРОЛа равен приблизительно 0,05 мг/мчПа, в то время как у минераловатных изделий - 0,4-0,6 мг/мчПа. Поэтому, как показывают результаты исследований, проведенные франкфуртским Институтом строительной физики и ганноверским Институтом строительной техники, применение в качестве утеплителя ПЕНОПОЛИСТИРОЛьных плит уменьшает диффузию водяного пара через наружные стены в среднем на 55-57%.
Технический университет в Хельсинки проводил мониторинг параметров микроклимата в санкт-петербургских домах, утепленных ПЕНОПОЛИСТИРОЛом. В этих домах старые, традиционные окна советского изготовления были заменены новыми, современными со стеклопакетами и вентиляционными клапанами, была восстановлена вентиляция, установлена система управления температурой теплоносителя. Однако в первую же зиму относительная влажность воздуха в 70% квартир достигла 80% при температуре воздуха 18ºС, а такие условия являются весьма благоприятными для развития грибков.
Миф второй: Долговечный материал.
Это свойство явилось причиной более пристального изучения свойств многих теплоизоляционных материалов, в том числе и ПЕНОПОЛИСТИРОЛа. Особенно глубокие исследования были проведены лабораторией профессора А. И. Ананьева в НИИ Строительной Физики (Москва). Поводом к проведению исследований стали результаты вскрытия покрытия подземного торгового комплекса на Манежной площади в Москве, построенного несколько лет назад. При вскрытии покрытия, находящегося в эксплуатации всего два года, было обнаружено значительное разрушение ПЕНОПОЛИСТИРОЛьных плит, на которых образовались значительные раковины и трещины. В результате деструкционных процессов толщина некоторых плит уменьшилась 80-14 мм, при этом плотность ПЕНОПОЛИСТИРОЛа в зоне самой тонкой части увеличилась более чем в четыре раза - до 120 кг/м3. Приведенное сопротивление теплопередаче теплоизоляционного слоя покрытия в зоне чрезмерной деструкции ПЕНОПОЛИСТИРОЛьных плит стало составлять 0,32 кв. м.ºС/Вт, что отличает его от проектного значения, равного 2,7 кв. м.ºС/Вт, более чем в восемь раз. Причина столь катастрофического состояния утеплителя заключалась, как показали результаты исследований, в нарушении технологии производства работ и отсутствием учета ряда физических и химических особенностей ПЕНОПОЛИСТИРОЛа при проектировании. Этой же лабораторией были проведены исследования беспрессового ПЕНОПОЛИСТИРОЛа, эксплуатировавшегося, так сказать, в более ординарных условиях - наружных ограждающих конструкциях зданий. Результаты показали довольно существенное увеличение (0,047-0,05 Вт/(м.ºС)) теплопроводности утеплителя.
Высокую сходимость с результатами НИИСФ показывают исследования, проведенные Нижегородским государственным архитектурно-строительным университетом. Полученные там данные показывают, что величина приведенного значения сопротивления теплопередаче наружных стен, утепленных беспрессовым ПЕНОПОЛИСТИРОЛом, уменьшилась в среднем на 49-59%.
Заведующий лабораторией российского НИИ строительной физики, доктор технических наук Александр АНАНЬЕВ и председатель правления Российского общества инженеров строительства (РОИС), доктор технических наук Олег ЛОБОВ зафиксировали случаи, когда за семь-десять лет эксплуатации конструкций втрое снизилась способность ПЕНОПОЛИСТИРОЛа держать тепло. Это, по их мнению, происходит потому, что, кроме процесса естественного разрушения, действуют и другие факторы: например, ремонт квартир, неосторожное обращение жильцов с бытовой химией. Плохо переносит ПЕНОПОЛИСТИРОЛ и летучие углеводородные соединения (они появляются, когда фасад красят или покрывают гидроизоляцией).
Безоглядное применение полимеров, как утверждает российский профессор Борис БАТАЛИН, сорок лет посвятивший изучению стройматериалов, может привести к тому, что сиюминутная экономия обернется впоследствии многомиллиардными затратами. Доказано, что через 10-15 лет ПЕНОПОЛИСТИРОЛ неминуемо постареет, ухудшатся его теплозащитные свойства. А значит, тепла для обогрева домов понадобится вдвое больше.
С этой точки зрения более эффективен экструзионный ПЕНОПОЛИСТИРОЛ (ЭППС), который, как показывают результаты моделирования в ВНИИстройполимер, выдерживает 50-летние циклические температурно-влажностные нагрузки, но при условии применения в земляном полотне (подстилка дорожному покрытию) и для утепления подвальных помещений. Косвенно эти данные подтверждают и результаты обследования, выполненные Белорусским национальным техническим университетом. Обследованию были подвергнуты построенные в 1976 г. сооружения, в ограждающих конструкциях которых был использован экструзионный ПЕНОПОЛИСТИРОЛ. Для лабораторных исследований были взяты контрольные образцы, результаты изучения которых показали, что утеплитель находится в превосходном состоянии. Подчеркнем, экструзионный ПЕНОПОЛИСТИРОЛ применяется на Западе в качестве утеплителя расположенного в земле - в основном под дорожным полотном автомагистралей или искусственных водоемов, т.е. там, где не подвергается воздействию водяного пара.
Миф третий: Экологичный материал.
К материалам на основе полистирола особенно много претензий в связи с выделением вредных веществ. Дело в том, что, во-первых, 100%-ая полимеризация происходит только теоретически. На самом деле этого у полистирола никогда не бывает, процесс полимеризации идет не до конца, на 97-98%; во-вторых, процесс полимеризации обратим, поэтому полимеры постоянно разлагаются под влиянием света, кислорода, озона, воды, механических и ионизирующих воздействий, и особенно под влиянием тепла. Образовывающийся таким образом свободный стирол проникает в помещения, и люди длительное время живут в обстановке, когда в жилой атмосфере есть стирол (пусть концентрации и ниже ПДК). От этих микродоз стирола страдает сердце, особые проблемы возникают у женщин. Стирол оказывает сильное воздействие на печень, вызывая среди прочего и токсический гепатит.
Основная токсикологическая опасность полистирола (ПС) и пенополистировла (ППС) соответственно состоит в том, что ПС относится к равновесным полимерам, которые при обычных условиях эксплуатации подвержены процессу деполимеризации и в результате уже при обычных условиях эксплуатации находится в термодинамическом равновесии со своим высокотоксичным мономером - стиролом (С): ПСn = ПСn-1 + С.
Если термодинамическое равновесие полистирола сдвигается вправо, следовательно, стирол постоянно выделяется в окружающую среду. Наличие термодинамического равновесия полистирола доказано экспериментально. Концентрация С в ПС зависит от температуры (повышение температуры вызывает повышение концентрации С). При температуре 25ºС концентрация С в ПС составляет 10,6 Кмолей/м3. Так как один Кмоль ПС составляет 104 грамма, то при 25ºС в 1 м3 ПЕНОПОЛИСТИРОЛа будет содержаться 104 микрограмм стиролаа, что очень много с учётом того что величина ПДК (линейной концепции) для развитых стран. ПДК стирола у них составляет 0,002 мг/м3 для воздуха населённых мест и помещений!!!
Исследования в Минске показали, что даже при комнатной температуре образцы систем утепления с тонкослойными штукатурками и теплоизоляцией из ПЕНОПОЛИСТИРОЛа отечественного производства исторгают недопустимо много стирола (превышение ПДК - в 3,7-10,1 раза). А при 80 градусах (до такой температуры летом способны нагреваться внешние слои стены) зафиксировано 169-кратное превышение! "Голенький" же образец ПЕНОПОЛИСТИРОЛа при тех же 80 градусах выдал стирола в количестве 525 ПДК.
ПЕНОПЛАСТ также подвергается выветриванию, при котором в малых концентрациях возникают газосодержащие смеси. Если они долго воздействуют на организм ребенка или больного человека, то обязательно обеспечат затяжные и непонятные болезни. В западных странах все эти стойкие органические загрязнители (СОЗы) подпадают под запрет специальной Стокгольмской конвенции.
Член-корреспондент Российской академии наук Борис Гусев и его коллеги обнаружили, что за период эксплуатации разлагается до 10-15% ПЕНОПОЛИСТИРОЛа, притом разложившаяся часть - на 65% стирол. А он имеет повышенные кумулятивные свойства - накапливается в печени, но не выводится. Значит, считают ученые, надо уменьшить ПДК стирола, выделяющегося в жилье, раз в 600. Выходит, применять это вещество в жилищной сфере нельзя вообще.