Finnfoam yra porėtas plastikas, kurio žaliava - polistirenas (PS). Polistirenas nėra kenksmingas sveikatai, jis dažnai naudojamas kaip pakavimo medžiaga maistui. Kita svarbi žaliava Finnfoam plokščių gamyboje yra anglies dioksidas (CO2), kuris gaunamas kaip kitų pramonės šakų atlieka, todėl jis neturi neigiamo poveikio aplinkai. Anglies dioksidas išgaruoja iš plokščių per kelias savaites nuo pagaminimo ir yra pakeičiamas oru. Polistireno ir anglies dioksido dalis sudėtyje yra apie 96-98 %. Finnfoam gamyboje nenaudojamos CFC, HCFC ar HFC dujos. Finnfoam gamyboje nenaudojamos sveikatai žalingos, bromo junginių turinčios, ugnį slopinančios medžiagos. Iš Finnfoam plokščių neišsiskiria sveikatai pavojingų dujų, dalelių ar pluoštų.
Finnfoam plokščių puikios savybės priklauso nuo jų porų struktūros. Finnfoam visiškai vientisa ir uždara porų struktūra yra įgyjama gamybos procese, kur aukštame slėgyje į ištirpdintą polistireną yra įterpiamas skystas anglies dioksidas. Anglies dioksidas virsta dujomis, kai jis išeina pro purkštuvą į normalų oro slėgį. Porų struktūrą modifikuojančiomis medžiagomis ir įrenginių dėka, suformuojamos norimos formos ir dydžio poros. Be to, plokštes dengiantis paviršinis sluoksnis sutvirtina plokštes, o tas vientisas paviršius atstumia vandenį. Finnfoam plokštės yra ypač tvirtos dėl mažų porų formuojamos vientisos, sukryžiuotos struktūros. Taip gaunama sluoksniuota konstrukcija, kurios paviršius turi gerą atsparumą tempimui, branduolio medžiaga - gerą atsparumą spaudimui, ir visi sluoksniai yra tvirtai sujungti tarpusavyje.
Gaminimo metu ant plokščių paviršiaus atsiranda vientisas paviršinis sluoksnis, kur vietoje porų yra vientisas polistireno sluoksnis-plėvelė. Dėl to plokštės nuslopina vandens įsiskverbimą ir užtikrina garų izoliaciją. Finnfoam plokštės taip pat nepraleidžia vandens kapiliariškai, nes plokščių porų struktūra yra visiškai vientisa ir joje nėra kapiliariškų kanalų. Statybose arba transportuojant Finnfoam plokštes nereikalinga speciali apsauga nuo drėgmės ir šalčio. Pagrindinė dalis drėgmės įsigeria kaip ir grynas polistirenas - tik 0,1 % tūrio. Tai įrodyta ilgalaikiais panardinimo ir sušaldymo tyrimais. Drėgmė veikia izoliaciją.
Ilgalaikis ir trumpalaikis atsparumas spaudimui
Užtikrinant konstrukcijų stiprumą, Finnfoam plokštės pasižymi labai skirtingais atsparumo spaudimui parametrais. F-300 (apie 32 kg/m3) trumpalaikis atsparumas spaudimui yra 300 kPa, kuris pasiekiamas tik 2% spaudimu, todėl iš dalies F-300 plokščių ilgalaikis atsparumas spaudimui yra netgi daugiau nei 150 kPa. EPS 300 (putų polistirenas apie 40 kg/m3) trumpalaikis atsparumas spaudimui yra 300 kPa (10 %), bet ilgalaikis atsparumas spaudimui yra apie 90 kPa. 40 kg/m3 sveriančios Finnfoam plokštės ilgalaikis atsparumas spaudimui yra apie 230 kPa. Finnfoam standartinių plokščių ilgalaikis atsparumas spaudimui yra 150-250 kPa, priklausomai nuo plokštės tipo. Atitinkamai trumpalaikis atsparumas spaudimui yra nuo 300 kPa iki 500 kPa. F-300 atsparumas spaudimui yra virš 300 kPa arba apie 30 000 kg/m2. Ilgalaikis atsparumas spaudimui yra virš 150 kPa arba apie 15 t/m2. F-400 atsparumas spaudimui yra virš 400 kPa arba apie 40 000 kg/m2. Ilgalaikis atsparumas spaudimui yra virš 200 kPa arba virš 20 t/m2. F-500 plokščių atsparumas spaudimui yra virš 500 kPa arba apie 50 000 kg/m2. Ilgalaikis atsparumas spaudimui yra daugiau kaip 250 kPa arba daugiau kaip 25 t/m2. F-600 ir F-700 yra specialūs gaminiai, gaminami pagal užsakymą.
Uždara porų struktūra ir atsparumas vandeniui
Finnfoam porų struktūra yra visiškai vientisa ir uždara visoje plokštėje. Plokštė turi ir sandarų vandeniui atstumiantį paviršių. Daugiau kaip metus trukusio panardinimo eksperimento metu įrodyta, kad vanduo įsigeria tik į perpjauto paviršiaus poras (porų dydis 0,05 - 0,1 mm). Per metus drėgmės kiekis plokštėse buvo toks pat, koks įsigeria per pirmas 2 paras. Tai rodo, kad vanduo įsigeria tik į plokšės paviršių, t.y. Finnfoam plokščių uždara porų struktūra yra vientisa ir natūraliai veikia kaip garų izoliacija.
Finnfoam plokščių izoliacinės savybės nėra priklausomos nuo naudojimo sąlygų. Plokštėse nebūna oro srovių, stipriai silpninančių konstrukcijos izoliacines charakteristikas, todėl jos veikia ir kaip vėjo izoliacija. Dėl šios sandaros plokštės nepraleidžia pavojingų oro srovių, šiluminis laidumas nesilpnėja laikui bėgant, t.y. Finnfoam gaminių cheminis atsparumas yra geras. Degumo klasė - F. Dėmesys nėra reikalingas papildomai apsaugai nuo ugnies, tačiau, jei reikia, ugnies apsaugą galima įrengti į konstrukciją. Pro sandarias ekstruzinio polistirolo plokštes oras ir deguonis nepatenka į gaisro vietą, todėl XPS plokštės dega blogai; uždaroje erdvėje gaisras užgęsta. Degančių XPS plokščių tarša yra tokia pati kaip medžio gaminių.
Šilumos laidumas ir klimato įtaka
Finnfoam plokščių šilumos laidumas (λ10) yra 0,029-0,034 W/(mK) priklausomai nuo plokštės tipo. Plokštėms nereikalinga papildoma apsauga nuo vėjo. Finnfoam plokščių porose yra oras, todėl jų izoliacinės savybės laikui bėgant neblogėja. Kadangi oro šiluminis laidumas mažėja vėstant, tai ir Finnfoam izoliacinės savybės gerėja žemėjant temperatūrai. Finnfoam plokščių izoliacijos savybės yra geriausios tuomet, kai yra labai šalta. CE ženklas ir Europos standartų laikymasis pažymi, kad izoliacija su įšaldymu turi geresnį šiluminį laidumą (0,034 arba 0,036) negu plokštės naudojamos sausose patalpose (0,035 arba 0,037). Sausose patalpose matuojamas šilumos laidumas dažnai sutampa su deklaruojamu. Dėl sandaros Finnfoam plokštės nepraleidžia pavojingų oro srovių, todėl jų šiluminis laidumas laikui bėgant neblogėja, o cheminis atsparumas geras.
Palyginimai su kitomis izoliacinėmis medžiagomis
Styrodur C yra BASF sukurtas žalias standus polistireno putplastis. Visoms Styrodur C rūšims būdinga gera šilumos izoliacija, maža vandens sugertis bei didelis atsparumas spaudimui. Styrodur C slopina degimą, o kokybės kontrolė prižiūrima nepriklausomų institucijų. Dėl išskirtinių savybių Styrodur C naudojamas daugelyje statybos sričių. Gamyboje nėra CFC, HCFC ar HFC junginių. Svarbu suvokti, kad Styrodur C yra orientuotas į statybų nuolatinį eksploatavimą ir lengvai užtikrina sandarų pluoštą pastatuose.
EPS putplastis (putų polistirenas) yra populiari, ekonomiška ir šiluminiu požiūriu efektyvi konstrukcija. FF-EPS pasižymi 25% geresnėmis šilumos savybėmis (λD = 0,030 W/mK) nei balto polistirenas, tad galima sumažinti reikalingą storį ir CO2 emisijas. FF-PIR plokščių šilumos laidumas λD yra 0,022 W/mK, todėl jų reikės iki 2 kartų mažiau nei tradicinių medžiagų. Tačiau kiekvienas pasirinkimas turi būti derinamas su konstrukcijos reikalavimais ir aplinkos sąlygomis.
Apšiltinimo konstrukcijos ir apdailos pasirinkimas
Renkantis šiltinimo sistemą, svarbu atsižvelgti į sienos estetinį vaizdą ir pasirinktą apdailą, nes skirtingoms apdailoms reikalingos skirtingos konstrukcijos ir medžiagos. Dekoratyvinis tinkas yra ekonomiška apdaila su daug spalvų ir tekstūrų, tačiau reikalingas kokybiškas įrengimas ir vėlesnis fasado atnaujinimas. Lakštinės medžiagos suteikia platesnį pasirinkimą, bet plokščių tvirtinimui reikia karkaso, kuris gali tapti šilumos tiltu. Apdailinės plytos taikomos trisluoksnėje mūro konstrukcijoje, o šilumos izoliacijos sluoksnis yra tarp laikančiosios sienos ir apdailinių plytų.
Rąstinio namo apšiltinimas naudojant tinkuojamas sistemas yra sudėtingas; dažnai naudojama vėdinama sistema su medinėmis lentelėmis ar kita lakštine apdaila. Tam būtina tvirtas, lygus pagrindas izoliacijos tvirtinimui. Kalamas karkasas, tvirtinama difuzinė plėvelė, į ertmę sausu būdu aplikuojama ekovata, tarp plėvelės ir fasado plokštės paliekamas vėdinimo tarpelis, tvirtinama fasado plokštė, ant jos tinkuojama.
Šilumos tilteliai, sandarumas ir langų įtaka
Šilumos tilteliai yra vietos pastato konstrukcijoje, per kurias šiluma greičiau pasišalina. Tai gali būti tvirtinimo elementai, karkasas ar sujungimai. Teisingai įrengtame fasade tvirtinimo elementai yra vieninteliai šilumos tilteliai, kertantys izoliacinį sluoksnį. Karkasas ventiliuojamame fasade yra didelis šilumos tiltelis, per jį gali būti prarandama daugiau nei 20% visos šilumos. Sankuruojama papildomai storinant izoliacinę medžiagą. Pastato sandarumas būtinas šilto vidaus oro išlaikymui ir šalčio nepratekėjimui į vidų. Sandarumą užtikrina kruopščiai užsandarinti sujungimai ir ertmės, o pati sienos plokštuma turi būti sandari.
Langai yra svarbus energijos efektyvumo veiksnys - apie 25-35% visų šilumos nuostolių gali būti per langus. U reiškinys apibrėžia šilumos perdavimo koeficientą ir matuojamas W/(m²·K). Svarbu atskirti Uw (viso lango šilumos laidumą) ir Ug (stiklo paketo šilumos laidumą). Renkantis langus, verta įvertinti stiklo skaičių, tarpus užpildą inertinėmis dujomis (pvz., argonu) ir stiklo dangas. Styrodur C šaltinis - 3035 CS, su specifiniais matmenimis ir šilumine varža, atitinkančios regionalius standartus.
Medžiagų pasirinkimo gairės ir praktiniai patarimai
Šiuolaikinėje statyboje ir renovacijoje itin svarbu pasirinkti tinkamas izoliacines medžiagas. Uždarų porų polistireno putplastis (XPS) ir poliuretanas turi skirtingas savybes. Uždarų porų poliuretanas yra kietas ir tankus, pasižymi žemesniu šilumos laidumo koeficientu (λ ~0,022-0,028 W/(mK)) ir didesniu atsparumu drėgmei, todėl dirba kaip drėgmės bei garo izoliatorius. Atvirų porų poliuretanas geriau tinka garso izoliacijai, bet sugeria drėgmę, todėl dažnai reikia garų izoliacijos plėvelių. Pasirinkimas priklauso nuo konstrukcijos reikalavimų, aplinkos sąlygų ir norimo šilumos varžos lygio.
Tiek uždarų porų polistirenas (XPS), tiek poliuretano putos yra efektyvios izoliacinės medžiagos, tačiau jų savybės ir panaudojimo galimybės skiriasi. Daugelyje šalių taikomi griežti kokybės kontrolės standartai, o svarbiausia - naudoti sertifikuotas medžiagas, laikytis ES ir STR standartų. Lietuvoje dėl naujų energetinio efektyvumo reikalavimų pereinama prie A klasės ir didesnių šilumos izoliacinių storų.
Rekomendacijos praktiniam naudotojui
- Atsižvelkite į galutinį sienos varžos tikslą (R). Pavyzdžiui, sienų varža siekiant bent 6 m²·K/W rekomenduojama naudoti atitinkamo storio izoliaciją (pvz., ekovata apie 24 cm atitinka 6 m²·K/W).
- Apsvarstykite langų kompromisą - langų plokštumos gali būti pagrindinis šilumos tiltelis, todėl pasirinktiems langams skirti dėmesį.
- Naudokite sandarias plokštes (pavyzdžiui, Finnfoam F seriją), kurios padeda užtikrinti pastato sandarumą ir ilgaamžiškumą, o jų šiluminė varža nekrenta laikui bėgant.
- Kreipkitės į profesionalus dėl šilumos tiltelių mažinimo, ypač ventiliuojamų fasadų ir karkasinių konstrukcijų atveju.
Finnfoam eksploatacinės savybės rodo, kad 5 cm plokštė turi varžą 1,5, 7 cm - 2; rekomenduojama naudoti bent dvi 7 cm plokštes, tvirtinančias vieną ant kitos. Taigi 14 cm dviguba plokštė sudarytų R=4. Kai tikimasi didesnių apkrovų, gali būti laikomasi didesnių plokščių standartų ir kombinuojami jų storiai.