Styropian jako najczęściej stosowany materiał termoizolacyjny jest też materiałem najbardziej ?kontrowersyjnym?. Zdobycie ponad 60% ogólnego rynku termoizolacyjnego (pozostałe 40% to ocieplenia wełną mineralną, watą szklaną i pianką poliuretanową) nie przeszkadza korzystającym z niego stawiać ?ukradkowe pytania lub nieśmiałe zarzuty?. Taką właśnie opinię wysnułem biorąc udział w kilku sympozjach naukowych z udziałem konsumentów oraz przedstawicieli producentów styropianu. Dlaczego zatem pomimo jawnych wręcz wątpliwości, styropian jest tak chętnie kupowany? Odpowiedź jest prosta i pozostaje w zgodzie z naszą mentalnością ? jest to materiał najtańszy, a jeżeli coś jest tanie ?to się mu się w zęby nie zagląda?. Styropian jest o około 40-60% tańszy od wełny mineralnej. Jeśli dodatkowo weźmiemy pod uwagę jego duże ilości, zazwyczaj zużywane do dociepleń (przy domku jednorodzinnym o powierzchni 180m2 potrzeba średnio około 35m3 styropianu na podłogi i ściany), to wszystkie wątpliwości schodzą na plan dalszy. Warto się jednak zastanowić, czy rzeczywiście jest się czego bać i czy wady tegoż materiału są potwierdzone naukowo?
To, co powszechnie nazywa się styropianem, w rzeczywistości jest spienionym styrenem (ang. EPS, czyli Expanded PolyStyrene). Główną zaletą EPS jest niski współczynnik przewodzenia ciepła ?, który w zależności od producenta wynosi od 0,030 do 0,042 W/m?K. Tę właśnie cechę wykorzystuje się do dociepleń przegród budowlanych (ścian, podłóg i stropodachów), aby ograniczyć przepływ ciepłego powietrza na zewnątrz. Audyty energetyczne wykazują bowiem, że około 35% strat ciepła w budynkach, to ciepło uciekające przez ściany zewnętrzne, natomiast około 15% przez podłogi stykające się z gruntem. Ograniczając te ubytki, można zaoszczędzić nawet połowę wydatków na ogrzewanie i o tyle samo ograniczyć emisję szkodliwego dwutlenku węgla.
Styropian został dopuszczony do obrotu na podstawie deklaracji zgodności (Dz. U. 04.198.2041 oraz Dz. U. 04.195.2011), a także odpowiednią normę branżową PN-EN 13163:2004/AC2006 ?Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie. Wyroby ze styropianu (EPS) produkowane fabrycznie ? specyfikacja? Wymagania zawarte w normach nie ograniczają się jednak do wspomnianego tylko współczynnika ?, lecz obejmują również np. badania na ściskanie (przy 10% naprężeniu względnym) oraz zginanie.
Do niedawna podstawą określenia typu styropianu była jego gęstość pozorna i stąd właśnie w oznaczeniach pojawiły się tajemnicze symbole np. FS12, FS15 itd., gdzie FS oznaczało samogasnący (ang. Fire Save), natomiast cyfra 12 i 15 oznaczały gęstość (twardość) styropianu. Po wprowadzeniu przywołanej już normy PN-EN 13163:2004/AC2006 zmieniono nomenklaturę i teraz oznaczenie styropianu ma związek z wytrzymałością na ściskanie np. EPS70 (czyli styropian o wytrzymałości na ściskanie 70 kPa).
Jak wspomniano wcześniej, najczęściej ocieplanymi elementami budynku przy pomocy styropianu są fundamenty (fot. 1), ściany (fot. 2), podłogi (fot. 3) i stropodachy. Z wyjątkiem dachów, styropian nadaje się jak widać do wielu zastosowań, co obrazuje przykładowo tablica 1. Montaż styropianu na podłogach i stropodachach nie wymaga specjalnej technologii. Zalecane jest jednak, aby płyty układane były ?na zakład?. Zapobiega to powstawaniu mostków termicznych na stykach oraz uszczelnia warstwę izolacji. Do izolacji ścian stosuje się najczęściej metodę Bezspoinowego Systemu Dociepleń (BSO) do niedawna nazywaną ?metodą lekką mokrą?. Polega ona na przyklejeniu płyt styropianowych do ściany (czasem zakołkowaniu w zależności od zaleceń projektanta), a następnie na ułożeniu kleju i wtopieniu w niego siatki zbrojącej. Ostatnim elementem systemu jest tynk strukturalny w różnej fakturze (kornik, baranek), zwany też cienkowarstwowym. Metoda ta jest najczęściej stosowana z powodu niewysokich kosztów wykonania oraz dzięki szybkiemu zwrotowi kosztów (tzw. SPBT), który nie przekracza 10 lat, co jest warunkiem otrzymania kredytu termoizolacyjnego.
Przedstawione powyżej zalety styropianu nie powinny zatem wywoływać negatywnych emocji. Niestety, mity dotyczące tego materiału są nadal silnie zakorzenione. Czego dotyczą? Pierwszym zarzutem jest opinia dotycząca oporu dyfuzyjnego styropianu, który będąc bardzo wysokim, powoduje brak przepuszczenia pary wodnej przez ścianę. Tworzy to wrażenie termosu, a w obiegowej opinii mówi się, że ?ściany nie oddychają?. Można by się z tą opinią zgodzić, ponieważ do niedawna produkowane termosy okładane były właśnie styropianem, co utrzymywało temperaturę w jego wnętrzu, a zarazem zamykało wilgoć w środku. Jeśli zatem porównać termos do budynku, to wnioski są całkiem słuszne. Czy jednak naprawdę? Otóż utrzymanie odpowiedniej wilgotności powietrza w pomieszczeniach regulowane jest wyłącznie przy pomocy wentylacji. Strumień pary wodnej na podstawie przeprowadzonych laboratoryjnie badań, przechodzący przez ściany stanowi jedynie do 4% całkowitego strumienia pary wodnej usuwanej z pomieszczeń. Ściany zewnętrzne zatem nie sa w stanie usunąć cakowicie zamkniętej w pomieszczeniach pary wodnej (nawiasem mówiąc byłoby to zjawisko bardzo niekorzystne). Można w takim razie powiedzieć, iż styropian nie jest odpowiedzialny za sprawnie działającą wentylację, której zadaniem jest regulacja wilgoci zawartej w powietrzu wewnętrznym.
Druga spośród wad styropianu (według obiegowych opinii) dotyczy palności tego materiału. Instytut Techniki Budowlanej (Zakład Badań Ogniowych) za zlecenie Stowarzyszenia Producentów Styropianu dokonał oceny rozprzestrzeniania się ognia po fasadach budynków ocieplonych metodą BSO. Materiałem termoizolacyjnym oczywiście był styropian. Badania zostały przeprowadzone według normy PN-EN ISO 13785-2. W ich wyniku stwierdzono, iż styropian grubości 18 cm użyty w badaniach wymagał jedynie drobnych uzupełnień na skutek odparowania jego części. Nie nastąpiło pełzanie ognia po fasadzie budynku, a powierzchnia ocieplenia uzyskała ciągłość, nie uległa zniszczeniu. Ciekawym jest również fakt, iż temperatura wewnątrz budynku, symulująca efekt pożaru dochodziła do 1000°C i podobną temperaturą traktowany był styropian na ścianie zewnętrznej. W warunkach pożarowych temperatura na zewnątrz rzadko przekracza 500°C. Można zatem mówić o warunkach ekstremalnych.
Innymi zjawiskami zaobserwowanymi podczas badania było kruszenie się tynku zewnętrznego oraz warstw klejowych, ale brak odpadania płatów styropianu. Na skutek temperatury ulegał on jednak odparowaniu. Podsumowując drugi mit należy stwierdzić, iż styropian jako element systemu dociepleń nie powoduje rozprzestrzeniania się ognia i jest bezpieczny dla konstrukcji. Gwarantuje to klasyfikacja do odpowiedniej kategorii nierozprzestrzeniania się ognia (NRO), którego styropian jest jednym ze składników.
Ostatnią z obiegowych opinii jest twierdzenie, iż ?styropian po prostu wyparowuje?. Z takim twierdzeniem należałoby się zgodzić, jednak pod pewnym warunkiem. Styropian nie jest odporny na organiczne pochodne ropy naftowej. Zastosowanie go zatem w bezpośredniej bliskości bitumów, asfaltów smoły lub lepiku spowoduje jego odparowanie (zniknięcie). Jak więc widać, tylko trzecia spośród obiegowych opinii o styropianie ma cokolwiek wspólnego z prawdą i to w ograniczonym, specyficznym zakresie. Nie należy zatem wierzyć w plotki, skoro można podeprzeć się badaniami naukowymi i doświadczeniem. Jeśli więc ktoś ma poważny dylemat, może wybrać styropian bez obawy, że dokona błędnego wyboru ponieważ jest to materiał pełnowartościowy.
Dr. inż. Mariusz Januszewski
Politechnika Koszalińska
