Может ли пенопласт быть вредным для здоровья человека? Вреден ли пенопласт как утеплитель. Выделение отравляющих веществ. Область применения. Исследования и практика Пищевой пенопласт состав и вредность

Сегодня, когда можно приобрести все, что угодно, население стало интересоваться, все ли из этого разнообразия безвредно для здоровья человека или нет. В современном мире строго стоит вопрос экологичности производимой продукции. Каждый взрослый человек знает, что большинство стройматериалов сопровождаются некоторыми болезнями.

Чтобы наверняка понять, что конкретно способствует возникновению определенных реакций, могут понадобиться годы, а на излечение заболеваний – десятки лет. Поэтому рекомендуется заранее изучить свойства материалов, их воздействие на человеческий организм, которые предусмотрены для использования. Особенно это рекомендуется делать людям, у которых уже существуют предпосылки на формирование аллергических процессов. Достаточно часто для выполнения теплоизоляционных работ применяется пенопласт. Но перед тем, как производить утепление собственного жилища с помощью данного материала, стоит разобраться, приносит ли вред пенополистирол при его использовании в качестве утеплителя.

В этой статье

История возникновения пенопласта

Этот широко используемый утеплитель представляет собой пластмассу, наполненную газом.

• Характерный цвет пенопласта – белый.
• Материал отличается высокими тепло-, звукоизоляционными характеристиками.
• Структура пенополистирола полимерных соединений включает всего лишь 2%, а 98% составляет воздух.

Пенопласт придумали еще в IXX столетии американцы, но свою популярность материал завоевал только в XX столетии. Пенопласт подразделяется на несколько типов. Он получается из продуктов нефтераспада. При его производстве выделяется большое количество вредных атомов. Изделия из пенополистирола сегодня можно встретить везде.

Каждому известно, что процесс горения пенополистирола сопровождается неприятным запахом, который действительно является вредным для человеческого организма. Но такой аромат выделяется только при непосредственной близости материала с очагом воспламенения. Сам же пенополистирол инициировать возгорание не способен.

Важно! При покупке пенополистирола как стройматериала рекомендуется проверять его качество. Для этого стоит запросить у продавца заключение Санэпидемстанции о безопасности применения материала.

Преимущества пенополистирола

Группа ученых провела эксперимент. Они построили на Крайнем Севере жилье полностью из пенополистирола. В него заселили людей. В итоге выяснилось, что пенополистирол отличается достаточно высокими теплоизоляционными характеристиками, так как он на 98 процентов состоит из воздуха, являющегося прекрасным теплоизолятором. Благодаря данным свойствам пенополистирол не дает промерзать пространству, которое им укрыто.

Этот утеплитель хорошо себя зарекомендовал при взаимодействии с иными стройматериалами, он не оказывает никакого влияния на их качество. Одной из положительных характеристик пенополистирола является его продолжительный эксплуатационный период, так как данный утеплитель не имеет свойства гнить.

Пенополистирол способен сохранять собственные функции без изменений в температурных пределах «-60º» – «+95º» . В таких температурных условиях он также сохраняет неизменной свою структуру под незначительными механическими воздействиями, нагрузками.

Данный утеплитель может применяться для экологического равновесия: добавляется в раствор бетона, штукатурным составам, полым блокам. Это дает возможность повысить свойства, улучшить структуру получаемого материала.

Вредно или нет использование пенопласта в качестве утеплителя для жилого дома

Многие заверяют, что пенополистирол выделяет стирол. При полимеризации материал способен разрушаться под воздействием воздуха, света, влаги, озона, тепла, ионизирующего, физического влияния. В итоге формируется свободный стирол, который поступает в жилые помещения, и жители продолжительный период контактируют с подобным токсичным элементом. Нужно отметить, что в данном случае предельно допустимая концентрация вещества находится в норме. Но, данного количества стирола оказывается достаточным для образования проблем у человека с сердцем, а также причиняется необратимый ущерб здоровью женщин.

Остаточный стирол действительно является вредным средством. Он прекрасно растворяется в воздухе, отрицательно влияет на самочувствие людей: проявление головных болей, раздражение глазной сетчатки, головокружение, иногда спазмы. Стирол негативно влияет на печень, возможно заболевание токсическим гепатитом.

Ключевая токсичность пенополистирола заключается в том, что утеплитель является равновесным полимером. В стандартных эксплуатационных условиях пенополистирол находится со стиролом в равновесии.

При нарушении этого равновесия происходит выделение стирола из пенопласта. Уровень концентрации стирола в материале зависит от температурного режима. При увеличении температуры количество токсичного вещества увеличивается . Например, при достижении температуры воздуха в помещении 20º, концентрация вредного вещества будет составлять 100 мг/куб. м – это выше нормы. Для жилых помещений допускается всего лишь 0,002 мг/куб. м.

Содержание стирола в пенополистироле иностранного производства порядка 0,05% (это показатель безвредности материала), а отечественного производства – 0,2%. Максимальная концентрация токсичного вещества в пенопласте фиксируется сразу после его производства, когда продукт еще находится в нагретом состоянии, так как после его охлаждения влияние стирола практически сводится к нулю.

В процессе выполнения строительства пенополистирол рекомендуется применять только в качестве наружного утеплителя, добавив материал к строительным блокам, которые не способны или слабо пропускают пар. К таким стройматериалам относится железобетон, керамзитобетон, плиты стружечно-цементные. Если пенополистирольные плиты положить под стяжку, токсичные выделения не будут попадать в помещение. Поэтому в данной ситуации пенопласт не будет представлять никакой опасности человеческому здоровью человека.

Вспененные пластмассы характеризуются высокой степенью впитывания влаги. Поэтому пенополистирол гранулированный, изготавливаемый по беспрессовой методике, обладает большей влагопроницаемостью в 3,5 раза. При использовании данного теплоизолятора качество изоляции существенно ухудшается.

Известно, что человеческий организм на протяжении тридцати минут способен выделять 50 г влаги, добавим влагу от приготовления пищи, от стирки. Это говорит о том, что перекрытия комнат в доме обязаны пропускать пар. Все вспененные материалы в данной ситуации существенно проигрывают стекловолокну, минеральной вате . Исследования ученых показали, что этот материал практически на 60 процентов замедляет нормальный обмен кислорода.

Относительно пропускной способности воздуха существуют разные варианты материала. Каждый знает, что пенополистирол не пропускает элементы кислорода, но если взять современные модификации пенопласта, плотность которых 10-20, тогда можно говорить о проникновении через них кислорода. А вот для подвальных помещений, цокольного этажа, мансарды для защиты от холода можно использовать более плотные пенополистирольные изоляторы.

Научные исследования

Ученые доказали, что когда стирол соприкасается с воздухом формируется формальдегид, бензальдегид. Пенополистирол при достаточно высоких температурах отравляет окружающую среду, вредит здоровью человека. Это может происходить в случае возникновения пожаров в помещениях, утепленных пенополистиролом, в результате которых пенопласт начинает плавиться, а его температура составляет 1100º. При такой температуре даже разрушаются прочные конструкции, выполненные из металла. Пенополистирол по этой причине больше 20 лет назад запретили применять в железнодорожных вагонах в качестве утеплителя. Благодаря этим качествам его используют для истребления бронетехники, в напалмовых бомбах.

Данный материал, в случае использования для упаковки продовольствия, производства детских игрушек, может приносить вред. Но, несмотря на эти показатели, более чем за 50 лет заболеваний, связанных с контактом пенополистирола, зафиксировано не было. При выполнении теплоизоляции пенополистиролом рабочие не пользуются средствами защиты такими, как респираторы и перчатки.

Существует такое мнение, что о вреде пенопласта специально распространяют слухи конкуренты. Если сделать выводы из вышеперечисленных фактов, то понятно, что непосредственно пенополистирол на человеческий организм практически не оказывает вредное влияние. А если правильно использовать данный материал, то и его негативное влияние можно свести к нулю.

Но, думая наперед о здоровье наших потомков, необходимо понимать, что применение пенополистирола для возведения жилых сооружений крайне нежелательно, это нужно вообще запретить. При возникновении пожара такого помещения шансы у жильцов на спасение сводятся к минимуму.

Интернет облегчил доступ к любой информации. Люди не только могут узнать и прочитать практически всё что угодно, но и сами могут создавать новости. Нередко профессиональные и дилетантские мнения авторов разных статей по одной и той же теме диаметрально противоположны.

Особенно напряженные дебаты разворачиваются, когда речь заходит о безопасности и здоровье. Вопрос о том, вреден ли пенополистирол или безопасен – один из таких. Давайте разберемся: пенополистирол — что это такое?

Для начала нужно понять, что из себя представляет пенополистирол, как он ведет себя при различных воздействиях. И понять представляет ли пенополистирол вред для здоровья?

Пенополистирол — это газонаполненный материал. Они изготавливается при паровом нагреве гранул полистирола. Предварительно эти гранулы заполняются газом. Газ применяется разный: в обычном пенополистироле используется природный газ, в пожаростойком пенопласте – углекислый газ. При нагреве газ расширяется, а гранулы многократно увеличиваются в размере (в 15 – 30 раз от исходного).

Если расширение гранул ничто не сдерживает, то получается рассыпчатый материал, который используют в наполнении бескаркасной мебели, упаковке, строительстве. Для получения твердых форм пенополаста, вспенивание осуществляется в замкнутой форме нужной конфигурации. Так получают плоские листы утеплителя, рельефные декоративные изделия, короба для упаковки бытовой техники и многое другое.

Полученный в результате материал обладает рядом очень выгодных качеств:

Пенополаст недорогой, очень легкий, практически не впитывающий влагу материал с низкой теплопроводностью. Он устойчив к гниению и биозаражению, долговечен, может принимать любую форму и быть упругим, но достаточно твердым, чтобы держать форму.

Благодаря этому пенополистирол получил широчайшее применение во многих областях:

• В амуниции для безопасности (как военной, так и гражданской). В шлемах, наколенниках, налокотниках пенополистирол используется как амортизирующий материал и утеплитель.
• Для производства одноразовой посуды. Широкое применение получили контейнеры для горячей пищи, стаканчики для напитков.
• В качестве упаковочного материала. Пенополистирол хорошо сохраняет хрупкие предметы при перевозке. Может использоваться и в виде россыпи, и в виде прессованных форм нужного профиля.
• Для изготовления детских игрушек и товаров для детской безопасности.
• Для бескаркасной мебели (пуфы, кресла – мешки).
• При изготовлении заготовок для рукоделия и творчества.
• Для изготовления декоративных элементов интерьера и украшения сада (фальшивые камни, садовые фигуры)
• В некоторых странах (Япония, Финляндия, Норвегия, Канада, США) пенополистирол используют в дорожных работах для защиты грунта от промерзания, уменьшения вертикальной нагрузки на склонные к проседанию грунты, создания искусственных неровностей и т. д. В России пенополистирол с этой целью не используется.
• Для отделки внутренней и внешней. Из пенополистирола изготавливают различные декоративные элементы фасадов, потолочную плитку, имитацию лепнины и многое другое.
• При изготовлении пенополистирольных, бетоно — пенополистирольных блоков для возведения стен в малоэтажном строительстве.
• Для изготовления различных теплоизолирующих, звукоизолирующих материалов.

Упаковка из пенополистирола

Как влияет изделия из пенопласта на экологию?

Конечно, такое распространение материала и его ежедневное участие в жизни человека заставляют задаться вопросом: пенопласт вреден или безопасен?

Производители объявляют одним из важнейших эксплуатационных качеств, из тех, которыми обладает пенополистирол экологичность. Но их заинтересованность вполне понятна. Вот поэтому, при определении того, приносит ли экологии пенополистирол вред на самом деле, лучше обратиться к научным исследованиям.

Пенополистирол под микроскопом

Экологичность любого материала определяется его собственным воздействием на окружающую среду, воздействием при тех или иных условиях и при взаимодействии с другими веществами.

Причем нужно рассматривать как сиюминутное воздействие, так и долгосрочное. Вот основные факторы воздействия:

• Пенополистирол практически не впитывает воду и совсем с ней не взаимодействует. Поэтому использование его, например, в отделке и утеплении фасадов, не только эффективно, но и безопасно. Из этого следует, что потолочная плитка из пенопласта, если ее не нагревать вреда не представляет.
• Пенополистирол не окисляется по воздействием воздуха и не разлагается под действием ультрафиолета. Эти качества позволяют утилизировать пенопласт на свалке бытовых отходов, а не на специализированном химическом полигоне.
• Пенополистирол не растворяется никакими веществами, с которыми может контактировать на свалке бытовых отходов. Растворителями для него служат ацетон, исходный стирол, ароматические и хлорированные углеводороды. Эти вещества не встречаются (по крайней мере не должны встречаться) на свалке бытовых отходов.
• Пенополистирол очень долговечный материал. Цикличные испытания на устойчивость годовым температурным изменением в диапазоне от -40 °С до +40 °С с воздействием на материал ультрафиолета и воды показали, что даже после 80 циклов (что соответствует 80 годам) структура пенополистирола осталась неизменной.
• Экстремальные температуры не типичны для условий использования пенополистирола, но также были изучены. При нагревании без источника открытого пламени даже не обработанный противопожарными веществами пенополистирол начинает разрушаться лишь при 300 °С, а при открытом пламени — при 210 °С. Воздействие низких температур вообще можно не учитывать, так как разрушение наступает лишь поверхностное, да и то при -310 °С.

К сожалению, основная масса использованного пенополистирола утилизируется на свалках бытовых отходов. При захоронении пенополистирол практически безвреден для экологии, так как не взаимодействует с водой и воздухом, но он и не разлагается.

Ситуация усложняется тем, что сбор и переработка пенопласта на сегодняшний день экономически не достаточно выгодны. При переработке пенополистирол может использоваться для получения полистирола, правда, стоимость этого процесса сопоставима с изготовлением полистирола из первичного сырья, но требует более сложной организации процесса.

Еще одним способом переработки пенополистирола является его измельчение для использования в производстве бетоно – пенополистирольных блоков, наполнителя для теплоизолирующих смесей и подобных материалах. Это перспективное направление вторичной переработки, дающее надежду на уменьшение свалок.

Куча старого пенопласта

То, какой действительно наносит или нанесет полистирол вред экологии, говорить пока рано. Материал он очень долговечный. Даже уже давно захороненные на свалках первые массово выпускаемые пенопласты еще не подошли к порогу разложения.

Влияние пенополаста на здоровье человека

Вопросы о том, наносит пенополистирол вред для здоровья или нет, беспокоили потребителей практически с самого начала его использования. Каждый новый отделочный и строительный материал на основе пенопласта вызывал возобновление этих споров.

Сторонники применения пенополистирола приводят в качестве аргумента безопасности исследования ученых – химиков, физиков и материаловедов. Пенополистирол, без внешних на него воздействий, практически не взаимодействует с окружающей средой.

Его молекулярная структура очень устойчива. Выше описанные эксперименты показывают, что в обычных для человека условиях пенополистирол не выделяет никаких вредных веществ. Собственно, никаких веществ он не выделяет.

Если использовать пенополистирол при температуре от -40°С до +40°С, то можно не беспокоиться о вредном воздействии пенопласта на здоровье.

Противники использования пенополистирола заявляют о существующей возможности выделения стирола. Пусть даже не при обычных, а при экстремальных условиях. Под экстремальными условиями понимается воздействие высоких температур. Действительно, при горении пенополистирол, как и многие другие вещества, выделяет большой объем токсичных веществ, среди которых особенно ядовитым считается стирол.

Влияние стирола на человека:

• головокружение;
• раздражение слизистой глаз;
• высокой концентрации приводят к поражению легких и даже смертельным отравлениям;
• нарушается работа почек, печени, системы кроветворения;
• онкология.

Стоит напомнить, что выделение стирола из пенополистирола при обычных условиях эксплуатации человека невозможно. Стирол выделяется только при горении пенопласта.

Горючесть изначально созданного пенополистирола была достаточно высокой. При температуре выше 210 °С пенопласт был способен самостоятельно поддерживать поверхностное горение и распространять огонь. Именно поэтому для производства строительного и отделочного пенополистирола сейчас используют антипирены (вещества, сдерживающие воспламенение и распространение пламени).

Благодаря этому удалось снизить горючесть и повысить температуру воспламенения до 440 °С. Кроме того, большинство современных изделий из пенополистирола не дают пламени распространяться и не поддерживают самостоятельное горение.

Вредность высококонцентрированного стирола для здоровья человека велика: следует помнить, что выделение стирола из пенополистирола маловероятно с химической и физической точки зрения, особенно при соблюдении правил эксплуатации и принятии мер по недопущению возгорания.

Надо сказать, что, как и многие другие опасные в больших дозах, но безвредные в малых вещества, стирол естественным образом содержится во многих продуктах, используемых нами ежедневно – кофе, чае, корице, сыре, клубнике и так далее.

Плавление пенополистирола

Исключением в допустимой сфере применения пенополистирола можно считать утепление крыши. Да, материалы на основе пенополистирола рекомендуются производителями в качестве отличного утеплителя кровли, но надо помнить, что крыша, особенно из металла, может очень сильно нагреваться под солнцем. Несмотря на то, что разложение пенополистирола начинается при температуре, значительно выше той до которой может нагреваться кровля естественным способом, опасность выделения стирола все же будет существовать. Для утепления кровли лучше использовать минеральные ваты и подобные им материалы.

Вред пенополистирола для здоровья человека также может быть связан не столько с качествами материала, а с неправильным его использованием при отделке. Пенополистирол очень популярный теплоизолятор, но при этом он плохо пропускает пар и влагу. Бывает, что люди по незнанию или из экономии утепляют изнутри стены между квартирой и улицей листами пенополистирола.

Эта ситуация серьезна тем, что влага теплого домашнего воздуха сталкивается с холодной стеной прямо под пенопластом и конденсируется там. Стена на поверхности бетона постоянно влажная, что неминуемо приведет к развитию грибка и черной плесени, споры которой – опасный аллерген. Черная плесень может спровоцировать развитие астмы, хронических бронхитов и других заболеваний.

Утеплять стены пенополистиролом можно только снаружи квартиры, чтобы не дать возможности образовываться конденсату.

Правила безопасного использования

Как свести к минимуму вред от пенопласта, нужно учитывать ряд правил:

• нельзя утеплять помещения с высокими температурными перепадами;
• не утеплять потолок балкона или лоджии, и те места, куда могут попадать прямые солнечные лучи;
• смотреть сертификат при покупке, стараться покупать материал в крупных торговых сетях;
• систематически проветривать помещение;
• нельзя использовать увлажнители и ионизаторы, если есть утепление из пенопласта;
• на кухне должна быть хорошая вытяжка с воздухоотводом.

Нужно помнить, что стирол может выделятся при нагреве, поэтому пеноплатсом лучше утеплять места, которые не будут сильно нагреваться.

Часто задаваемые вопросы

Рассмотрим ряд вопросов про пенополистирол, и дадим на них ответы.

Вредна ли потолочная плитка из пенопласта?

Чтобы ответить на данный вопрос, нужно понять, где плитка будет установлена. На кухне ее устанавливать нельзя, так как возможны резкие перепады температуры, к тому же поверхность с трудом очищается от слоя грязи. В остальных помещениях плитку устанавливать можно, но только нужно помнить, что освещение не должно нагревать плитку из пенопласта, чтобы не выделялся стирол.

При какой температуре выделяются вредные вещества из пенопласта?

Как уже было написано выше, температура должна быть выше +40°С или ниже -40°С.

Чем вреден пенопласт или пенополистирол?

Сам материал вреда для здоровья человека не несет, но если его нагревать, то выделится стирол, который очень опасен.

Заключение

Пенополистирол многофункциональный, эффективный и недорогой материал. Новые эксперименты, подтверждающие его высокую безопасность для здоровья и жизни человека, проводятся регулярно после каждой волны активности противников применения пенопласта. Главным аргументом противников служит то, что исходным веществом материала является стирол и потенциальная угроза его выделения из пенопласта.

Стены в плесени

Научные результаты все же доказывают правоту людей, которые считают, что при обычных условиях и правильном использовании пенополистирол безвреден для человека. Чью сторону принять – личное дело каждого, но, так или иначе, на сегодняшний день пенополистирол – это доступный по цене универсальный материал для строительства, отделки, творчества, упаковки и многого другого.

В современных условиях требования к возводимым зданиям существенно изменились и серьезно отличаются от тех, которые предъявлялись к объектам еще несколько десятилетий назад. Если раньше вполне обычным явлением было возведение зданий без теплоизоляции, то в настоящее время в процессе сооружения объектов без проведения теплоизоляции сдача объекта не производится. Всем понятно, что дом или производственные помещение, которое имеет хорошее утепление, позволяют до минимальных значений свести потери тепла, что дает возможность для экономии энергоресурсов на обогрев.

Когда возникает задача произвести теплоизоляцию конкретного строения, то каждый владелец сталкивается с проблемой выбора. Если к такой операции он приступает впервые, то ему трудно определиться с материалом для утепления. Если обратиться к российскому рынку, то там можно обнаружить большой выбор различных материалов. Их применение позволяет обеспечить высокие характеристики здания в плане теплоизоляции.

Многие знают о таком материале, как минеральная вата. Он чаще всего применяется при проведении утепления строений. Однако кроме них существуют и другие материалы. Одним из них является пеноплекс. Его применяют не только для утепления зданий. Также он используется при решении задач по теплоизоляции балкона. Однако прежде чем делать выбор в его пользу, необходимо познакомиться с его положительными качествами. Также стоит узнать о том, с какими негативными моментами сопряжено его использование для утепления. К сожалению, они у него тоже присутствуют, как и любого другого материала. Об основных минусах такого утеплителя как пеноплекс и пойдет речь далее в данном материале.

Начиная перечисления минусов этого материала , следует в качестве основного отметить то, что данный теплоизоляционный материал обладает невысокой стойкостью к воздействию огня. Специалисты данный минус относят к числу основных. Вообще же, довольно неоднозначная ситуация складывается с материалами на основе пенопласта. Разную степень горючести имеют утеплители входящие в эту группу в зависимости от своей модификации.

Утеплитель в чистом виде представляет собой материал, который склонен к легкому воспламенению. От открытого пламени происходит его быстрое возгорание. Поэтому этот материал без добавок в строительной сфере применяется в редких случаях. Зная об этом недостатке, производители стремятся свести его к минимуму. Поэтому при производстве данного утеплителя в его состав вносятся специальные добавки. Они называются антипиренами. Под ними следует понимать вещества, благодаря которым снижается горючесть материала для утепления. Утеплители на основе пенопласта с антипиренами специалисты относят к группе самозатухающих.

Процесс горения такого утеплителя сопровождается образование черного дыма, в котором содержится большое количество токсичных веществ, несущих вред здоровью человека. Следует понимать, что материал с антипиренами стоит достаточно дорого. Кроме этого необходимо иметь ввиду, что токсичные вещества присутствуют в составе отдельных видов антипиренов, которые производители используют при производстве материалов.

Другой недостаток, который прессует для пеноплекса – это непродолжительный срок его службы . Многие потребители, когда занимаются выбором материала среди основных требований выдвигают и такое, как продолжительный срок службы. Он должен быть практичным и иметь значительный период эксплуатации объекта.

В нашей стране нормами предусмотрено, что любой утеплитель должен иметь срок службы не менее 25 лет. Если отталкивать от информации производителей теплоизоляционных материалов на основе пенополистирола, то этот требование их продукция выполняет. Отметим, что отдельные виды утеплителя могут иметь срок службы 50 лет и даже больше.

Используя для утепления пеноплекс, следует не забывать и о том, что он является паропроницаемым материалом. Однако этот параметр у него имеет невысокую величину. Все это выливается в то, что он не в состоянии выводить пар от деревянных конструкций. Следствием этого является образование на их поверхности грибков. Они оказывают на конструкции из натурального материала разрешительное воздействие, приводя к сокращению сроков службы самого строения. Также необходимо знать и о том, что хотя пенополистирол не выступает в качестве оптимальной среды для развития грибков. Однако они легко появляются на нем и могут размножаться в большие колонии. Особенно если утеплитель соприкасается с конструкцией, которая изготовлена из дерева.

Еще одним недостатком этого утеплителя является его невысокая безопасность и довольно низкие свойства в плане экологичности. Если брать утеплитель в чистом виде, то он не несет вреда для здоровья. Однако и встретить его на рынке достатка добавок достаточно редкое явление. В основном производители предлагают продукцию, в состав которой уже внесены добавки. А они содержат вещества, которые являются в определенной степени токсичными. А значит, оказывают на здоровье человека негативное влияние. А помимо этого не самым лучшим образом воздействуют на окружающую среду.

В данной статье подвергается сомнению массовый рекламный материал о замечательных свойствах пенополистирола, его долговечности, пожарной и экологической безопасности. К сожалению, бездоказательная и широковещательная реклама свойств пенополистирола никак не подтверждается научными исследованиями, результатами анализа и испытаний. В предлагаемом материале обобщены исследования учёных одного из самых применяемых при теплоизоляции зданий теплоизоляционных материалов — пенополистирола.

Производители пенополистирола и те, кто способствует его широкому применению, хотят, чтобы потребитель не знал, что с пенополистиролом со временем происходят непоправимые вещи. Их не заботит состояние наружного утепления зданий после окончания гарантийного срока.

Рецензия на статью Баталина Б.С. и Евсеева Л.Д. «Эксплуатационные свойства пенополистирола вызывают опасения».

Рецензируемая статья Баталина Б.С. И Евсеева Л.Д. представляет интерес для широкого круга строителей и научных работников. Пенополистирол как теплоизоляционный материал получил в последние годы наибольшее распространение и широко применяется в практике строительства. Авторы статьи провели глубокие исследования свойств пенополистирола и обобщили большое количество работ, выполненных другими учёными в этой области. Они не оспаривают достоинств пенополистирола как высокоэффективного теплоизоляционного материала. В то же время авторы статьи дают жёсткую и справедливую оценку его отрицательным свойствам, к которым следует отнести недолговечность, пожароопасность и экологическую опасность. Рецензент, имея личный опыт в области долговечности строительных материалов, согласен с такой оценкой авторов. В разное время в НИИ строительной физики работали многие специалисты по долговечности строительных материалов и конструкций которые также отмечали, что долговечность этого материала и других теплоизоляционных материалов, как правило, не превышает 30 лет.

Бесспорным является следующий факт: при горении пенополистирол выделяет вредные для человека вещества, которые приводят к смертельному исходу.

Зав. лабораторией теплофизики и строительной климатологии НИИСФ д.т.н., проф. В.К. Савин

Работы по теплоизоляции зданий в стране с холодным климатом довольно затратны. В кризис все пытаются сэкономить, использовать более дешевые материалы, особенно если речь идет о возведении социального жилья. Печально известный пожар в пермском клубе «Хромая Лошадь» унес жизни 155 человек во многом благодаря именно пенополистиролу — аналогу утеплителя из минеральной ваты. Причиной гибели большинства людей стало отравление продуктами горения. Как выяснилось, звукоизолирующим материалом в клубе были пенополистироловые (пенопластовые) плиты. Изначально пенополистирол использовался как упаковочный материал, потом кто-то придумал применять его в качестве утеплителя для жилых помещений…

Борис Семенович БАТАЛИН, эксперт Центра независимых судебных экспертиз РЭФ «ТЕХЭКО», доктор технических наук, профессор кафедры строительных материалов и специальных технологий Пермского государственного технического университета, действительный член МАНЭБ и РАЕ и Лев Давидович ЕВСЕЕВ, доктор технических наук, член Экспертного совета по тепло-звукоизоляционным материалам при Администрации Президента РФ, председатель Комиссии по энергосбережению в строительстве Российского общества инженеров строительства (Самарское отделение), член Комитета РСПП по техническому регулированию, стандартизации и оценке соответствия, советник РААСН, Почетный строитель в своем исследовании подвергают сомнению широко рекламируемые свойства пенополистирольных утеплителей.

Расточительны по природе

Как известно, до 70% тепловой энергии, получаемой зданием, отдается в атмосферу. В 70-х годах прошлого века это было известно специалистам космической разведки, ведущим фотографирование земной поверхности специальным способом. Города Советского Союза «светились» в инфракрасных лучах зимой и летом, днем и ночью. Противоположная картина наблюдалась при фотографировании городов Западной Европы, США, Канады и других стран.

Вывод:

Мы расточительны не по карману: наши дома, теплотрассы, производственные помещения в самом прямом смысле обогревают атмосферу. Если в США теплопотери в расчете на один квадратный метр жилья составляют, в среднем, 30 Гигакалорий, а вГермании — от 40 до 60, то в России — около 600!

Когда в середине семидесятых годов прошлого века случился первый мировой энергетический кризис, во многих странах развернулись широкомасштабные работы по повышению уровня тепловой защиты зданий. На практике до 70 % тепловой энергии из каждого здания и до 40 % тепловой энергии из трубопроводов уходит в атмосферу. Таким образом, из 10 железнодорожных вагонов угля — семь перевозятся только для того, чтобы «греть улицу»!

С такими потерями тепловой энергии нельзя было мириться в дальнейшем, особенно при переходе на рыночные отношения: для борьбы с теплопотерями в России вышел Федеральный закон «Об энергосбережении», а также разработки и введения Приложения № 3 к СНиПу II-3-79 «Строительная теплотехника».

Последний нормативный документ трансформировался в дальнейшем в СНиП 23-02-03 «Тепловая защита зданий».

Введение новых нормативных требований по теплозащите наружных ограждающих конструкций повлекло значительное увеличение нормируемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций (R0) с 0,9 до 3,19 м2°С/Вт в Самарской области. Аналогичное увеличение нормируемого сопротивления теплопередаче произошло во всех регионах страны. Условия второго этапа (с 2000 г.) предусматривали увеличение значения этих требований в 3,5 раза (!). Правда, во многих регионах страны в дальнейшем были выпущены территориальные строительные нормы, что позволило R0 увеличить лишь в 1,8-2,2 раза для средней полосы России. Такие же требования отражены в СТО 00044807-001-2006 Стандарт организации «Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий» (выпущен в соответствии с ФЗ «О техническом регулировании» и введен в действие с 1 марта 2006 года).

Введение новых требований по теплозащите зданий привело к широкому использованию различных теплоизоляционных материалов. Самую большую нишу — до 80% — занял наиболее распространенный в настоящее время теплоизоляционный материал — пенополистирол, являющийся одним из представителей класса пенопластов. В стране появилось много предприятий, изготавливающих пенополистирол (нередко — кустарным способом). Данный материал стал применяться как для наружной теплоизоляции ограждающих конструкций зданий, так и изнутри, в том числе при использовании колодцевой и слоистой кладок.

Все разновидности пенополистиролов — беспрессовый, прессовый, экструзионный — имеют одинаковый химический состав основного полимера — полистирола и могут различаться по химическому составу лишь добавками: порообразователями, пластификаторами, антипиренами и др.

Как правило, при беспрессовом методе изготовления пенополистирольных плит получается более низкая плотность теплоизоляционного материала, в среднем 17 кг/м3. При прессовом методе и методе экструзии пенополистирольные плиты имеют плотность 35-70 кг/м3.

Негатив замалчивается

Широкое применение пенополистирола в повседневной строительной практике при теплоизоляции стен изнутри привело к быстрому накоплению влаги между ограждающей конструкцией и утеплителем, к появлению плесневых грибов, а в дальнейшем — к заболеванию проживающих в таких домах людей. Многочисленные жалобы в связи с образованием плесневых грибов инициировало отправку во все регионы письма (исх. №24-10-4/367 от 5 марта 2003 г.) руководителя Главэкспертизы РФ следующего содержания:

«…утепление наружных стен с внутренней стороны плитным или рулонным утеплителем категорически недопустимо, поскольку такие решения вызывают ускоренное разрушение ограждающих конструкций за счет их полного промерзания и расширения микротрещин и швов, а также приводят к образованию конденсата и, соответственно, к замачиванию стен, полов, электропроводки, элементов отделки и самого утеплителя».

Аналогичная ситуация наблюдается при наружной теплоизоляции зданий или при использовании колодцевой кладки, что нашло отражение в различных исследовательских материалах, опубликованных в печати.

Целью данной статьи является не исследование различных конструктивных решений с использованием пенополистирола, а ознакомление широкого круга читателей с результатами исследований свойств этого популярного в настоящее время утеплителя, выполненных независимыми исследователями. Сегодня в СМИ производители пенополистирола ведут массированную рекламную кампанию в защиту своего продукта. Какими только прекрасными качествами не наделяется этот материал: высочайшие теплоизоляционные свойства, пожаробезопасность, долговечность (можно не беспокоиться 50-70 лет), экологическая безопасность и т.п.

К сожалению, в научной литературе невозможно найти подтверждение большинству из указанных свойств. Информация о свойствах пенополистирола уже много лет публикуется исследователями в научно-технических изданиях, обсуждается на круглых столах. Эту правдивую информацию изготовители пенополистирола не оспаривают, но дополняют их присказкой: «рядовой потребитель всей правды знать не должен».

Мы же считаем безнравственным, когда заказчик, покупая пенополистирол и используя его при строительстве зданий или для утепления жилых помещений, лишен полной информации о негативных свойствах широко применяемого в стране теплоизоляционного материала. Ведь это прямое нарушение Конституции Российской Федерации, в статье 42 которой говорится: «Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью и имуществу экологическим правонарушением», а Гражданский кодекс основывается на «необходимости беспрепятственного осуществления гражданских прав» (ст. 1).

Чем же вреден пенополистирол?

Пенополистирол, также, как и его аналоги, подвержен деструкции в течение короткого времени под действием кислорода воздуха даже при обычной температуре, дает значительное превышение концентрации ядовитых веществ над ПДК, высокое содержание в дыме при пожаре ядовитых органических соединений, его характеризуют недолговечность (значительно ниже срока службы здания) и пожарная опасность.

Главный недостаток пенополистирола — его слабая изученность именно как строительного материала.

Принятие решения о возможности использования пенополистирола остается, как всегда, за покупателем или заказчиком. Но они должны знать, что его может ждать в будущем при применении пенополистирола. Необходимо отметить, что теплоизоляционные свойства у пенополистирола весьма неплохи в момент испытаний сразу после его изготовления. Но на этом все достоинства этого материала заканчиваются.

У пенополистирола существуют три неотъемлемых отрицательных свойства, исходящих из его природы, к которым надо относиться просто осторожно, с пониманием этих процессов. Во-первых, это пожарная опасность. Во-вторых, это недолговечность. И в-третьих — экологическая небезопасность. Эти свойства требуют дополнительных исследований.

Неправы некоторые производители пенополистирола, которые считают, что, придав гласности сведения о свойствах пенополистирола, ученые нанесут ущерб деловой репутации этих предприятий.

В рекламно-информационных публикациях, посвященных пенополистиролу, их авторы, описывая пожарно-технические свойства данных материалов, в определенной мере лукавят, утверждая, что пенополистиролы определенных видов не горят или самостоятельно затухают. Заметим: такое поведение этих материалов еще не свидетельствует об их пожарной безопасности. Дело в том, что, согласно стандартной методике, при квалифицировании строительных материалов на пожарную опасность экспериментаторы учитывают убыль их массы при нагревании на воздухе. Поэтому в соответствии с официальной классификацией стройматериалов по пожарной опасности все без исключения пенополистиролы относятся к классу горючих материалов.

На практике проблема пожарной опасности пенополистиролов обычно рассматривается с двух точек зрения: опасности собственно горения материала и опасности продуктов его термического разложения и окисления. Основным поражающим фактором пожаров, как известно, являются летучие продукты горения. Как показывает практика, в среднем только 18 % людей при пожаре гибнет от ожогов, остальные — от отравления в сочетании с действием стресса, тепла и других поражающих факторов. Статистика имеет данные о том, что даже при сравнительно небольшом пожаре в помещении, насыщенном полимерными материалами, происходит быстрая гибель находящихся там людей главным образом от отравления ядовитыми летучими продуктами.

Исследования Российского научно-исследовательского центра пожарной безопасности ВНИИПО МВД РФ, представленные на сайте www.aab.ru/sertif, однозначно говорят о высокой пожарной опасности пенопластов. Например, в приведенном отчете об испытаниях на пожарную опасность пенополистирола указано, что значение показателя токсичности образцов близко к граничному значению класса высокоопасных материалов.

Эти известные в специальной литературе факты периодически материализуются во все новых конкретных примерах, находящих отражение в средствах массовой информации. Например, в газете «Местное время» (Лерина Н. Качество безопасности. Пермь, № 4, 2001 г., с. 7) приводится пример пожара в жилом доме. Автор пишет: «Во время пожара погибла женщина. Парадокс ситуации в том, что возгорание произошло в квартире, расположенной двумя этажами ниже. Причиной смерти стал токсичный дым пенополистирола».

В репортаже, показанном по Екатеринбургскому телевидению (Е. Савицкая, М. Попцов. Телекомпания АСВ. Пожар в строящемся доме), было сказано, что «загорелось теплопокрытие из пенополистирола… Во время пожара обнаружили трупы двух мужчин. Они лежали на два этажа выше источника огня с признаками удушения от дыма». Авторы утверждают, что «пожарных заинтересовал полистирольный утеплитель, который сгорел в большом количестве и вызвал этот черный удушающий дым».

Очевидно, одной из главных опасностей, возникающих при использовании пенополистирола при утеплении жилых зданий, является то, что это горючий материал, который имеет высокую токсичность и дымообразующую способность. К тому же продукты горения пенополистирола серьезно отравляют окружающую среду даже на большом расстоянии от места пожара.

Важное значение имеет также толщина слоя теплоизоляции из пенополистирола. В некоторых европейских странах толщина теплоизоляционного слоя из пенополистирола не превышает 3,5 см. Ведь чем тоньше слой горючей теплоизоляции, тем она безопаснее в пожарном отношении. В нашей стране во многих системах слой теплоизоляции из пенополистирола достигает 10-30 см.

С точки зрения науки

Чтобы понять достоинства материала, необходимо рассмотреть свойства пенополистирола с точки зрения физической химии. Вот как характеризует эти свойства А.А. Кетов, профессор-химик Пермского технического университета, член экспертного совета областного Комитета по охране природы.

«Прежде всего, по определению, пенопласты представляют собой дисперсные полимерные системы. Поэтому неизбежно пенопласты не только являются органическими соединениями, но и имеют весьма высокую поверхность контакта с кислородом воздуха. Из курса химии известно, что возможность реакции определяется энергией Гиббса… Иными словами, если органическое соединение находится на воздухе, то оно будет неизбежно окисляться кислородом. Причем, так как пенопласты неизбежно имеют максимально возможную поверхность, то и окисляться они будут с максимальной скоростью по сравнению с аналогичными, но монолитными массивными полимерами. Поэтому для любого пенопласта неизбежно следует предположить некое конечное и весьма ограниченное время эксплуатации, когда его эксплуатационные свойства будут находиться еще в допустимых пределах. Естественно, что с ростом температуры скорость окисления будет только возрастать. Поэтому все пенопласты являются пожароопасными материалами. И, наконец, если пенопласты неизбежно окисляются даже при комнатных температурах, то продукты такого окисления негативно воздействуют на окружающую среду. Обсуждать эту «вредную» закономерность, очевидно, нецелесообразно, так как закон природы не зависит от нашего мнения. Если мы не можем ему противостоять, значит, существует один путь: обойти этот закон, то есть найти средства защиты от ядовитых выделений.

И сделать это обязательно придется, поскольку миллионы людей уже живут в квартирах, утепленных пенополистиролом. Пенополистирол в условиях естественной эксплуатации на воздухе (при колебаниях температуры от минус 30 до плюс 30°С, отсутствии света и прямого попадания осадков) подвергается химическому взаимодействию с кислородом воз

духа. При этом в окружающую среду выделяются бензол, толуол, этилбензол, а также ацетофенон, формальдегид и метиловый спирт. Кроме того, в окружающую среду, особенно в начальный период эксплуатации, выделяется стирол, как следствие неполной полимеризации, и продукты деполимеризации. Превышение концентрации над ПДК по данным ГУ «Республиканский научно-практический центр гигиены» (Республика Беларусь) только для стирола разных производителей при температуре 80°С составляет от 22 до 525 раз (!), при 20°С — от 3,5 до 66,5 раз (!).

Парадокс в том, что с точки зрения теплофизики полимерные утеплители действительно — самые эффективные теплоизоляторы. Это бессмысленно отрицать. Но когда речь идет о жилье, о таком продукте строительного производства, с которым человеку предстоит общаться ежесуточно много часов в течение десятилетий — здесь одних, даже самых фантастических теплофизических свойств, слишком мало. Здесь главное — безопасность, долговечность, ремонтопригодность.

Строительный рынок, преодолевая инерцию, уже начинает реагировать на разгромные публикации о негативных особенностях пенополистирольных утеплителей, подыскивать адекватную замену опасному материалу. Что происходит в Самарской области? Основным поставщиком пенополистирола является одно из самарских предприятий, которое в основном выпускает пенополистирол марки 25, то есть плотностью от 15,1 до 25,0 кг/м3. Несмотря на рекомендации нормативного документа СП 12-101-98, редакции СНиП по строительной теплотехнике 1982 г. о применении пенополистирола плотности не менее 40 кг/м3, проектные организации в угоду заказчику пишут «марка 25». Некомпетентный человек мыслит прямо: «марка 25» это значит плотность 25 кг/м3. Однако в технических условиях «марка 25» соответствует плотности от 15,1 до 25,0 кг/м3. Естественно, предприятие-изготовитель при заявке «марка 25» будет предоставлять пенополистирол самой низкой плотности — 15,1 кг/м3, так как в этом случае это предприятие будет иметь максимальную прибыль. Таким образом на стройку законно попадает пенополистирол низкой плотности, то есть плотности упаковочного пенополистирола. К чему это приводит, уже заметно на фасадах утепленных пенополистиролом зданий — проступает плесень, появляется грибок и мокрые пятна.

А разве не имеет права каждый потребитель знать об изменении эксплуатационных свойств пенополистирола со временем, о деструкции этого материала? Ведь сегодня он платит значительные суммы, чтобы купить квартиру, коттедж и надеется, что эта недвижимость прослужит ему всю жизнь и будет передана по наследству детям и внукам. Потребитель должен знать, что, согласно классической Энциклопедии полимеров, со временем происходит «деструкция полимеров — разрушение макромолекул под действием тепла, кислорода, света, проникающей радиации, механических напряжений, биологических и других факторов. В результате деструкции уменьшается молекулярная масса полимера, изменяется его строение, физические и механические свойства, полимер становится непригодным для практического использования».

Таким образом, на воздухе при обычных температурах происходит обязательное изменение химического строения полимеров под воздействием кислорода воздуха, называемого окислительной деструкцией.

Целью решения правительства об утеплении ограждающих конструкций зданий является экономия тепловой энергии. Однако после более чем десяти лет экономии (с 1996 г.), многие строители пришли к выводу, что, фактически за счет некомпетентного применения утеплителей, экономии-то как раз и не происходит. Мало того, при применении некоторых

систем, в основном с применением пенополистирола, между стеной и утеплителем устраивается воздушная прослойка, и стена в процессе эксплуатации становится не теплоизолирующей, а наоборот — теплопроводящей. Дело в том, что при некоторых способах утепления стена является физически неоднородным телом. «Теплоизоляционный пирог» зачастую состоит из 7-8 различных по своей природе материалов. Внутри него появляется поверхность раздела между материалами с разной паропроницаемостью. На этой поверхности начинает накапливаться влага (вода!). Вода пропитывает более плотный материал, и его теплопроводность сильно возрастает. Конденсат образуется в воздушных пустотах между стеной и теплоизоляционным материалом. При таком низком термическом сопротивлении теплозащита фактически отсутствует. И вся полученная ранее экономия тепла «съедается» теперь повышенным расходом его для поддержания в помещении комфортной нормативной температуры.

Теряем деньги!

Результаты обследования зданий с наружными стенами, утепленными пенополистиролом, показывают, что этот теплоизоляционный материал имеет ряд физических и химических особенностей, которые не учитываются проектировщиками, строителями и службами, ответственными за эксплуатацию зданий и сооружений. В результате этого наша страна терпит крупные материальные издержки. Одним из типичных примеров, как отмечает директор научного центра РОИС, д.т.н. А.И. Ананьев, может служить подземный торговый комплекс, возведенный в Москве на Манежной площади, где ошибки были допущены не только при разработке проекта покрытия комплекса, но и при выполнении строительных работ. В результате всего через 2 года эксплуатации покрытие пришлось капитально ремонтировать практически с полной заменой пенополистирольных теплоизоляционных плит. Основной причиной допускаемых просчетов является отсутствие необходимой информации в научно-технической литературе о поведении пенополистирола в конструкциях и изменении его теплозащитных свойств во времени. Это подтверждается и широким диапазоном сроков службы, необоснованно установленных производителями в пределах от 15 до 60 лет на пенополистирол.

При этом официально утвержденной методики определения долговечности пенополистирольных плит и ограждающих конструкций с его применением не существует. Основным препятствием в ее разработке является неординарное поведение пенополистирола в условиях эксплуатации. Например, стабильность его теплофизических характеристик во времени в большой степени зависит от технологии изготовления и совместимости с другими строительными материалами в конструкциях стен и покрытий. Нельзя не учитывать и воздействия ряда случайных эксплуатационных факторов, ускоряющих естественный процесс деструкции пенополистирола. Даже поведение пенополистирола при пожаре значительно его отличает от других теплоизоляционных материалов.

Установлено, что прочность образцов, отобранных из стен эксплуатируемых зданий, несколько ниже, чем образцов, взятых непосредственно с завода. При этом очень трудно оценить, как изменилась плотность побывавших в эксплуатации образцов, в связи с отсутствием первичных данных, соответствующих времени ввода зданий в эксплуатацию. Снижение прочности образцов от времени эксплуатации было более значительным при плотности пенополистирола ниже 40 кг/м3. Зафиксированы случаи, когда значения коэффициентов теплопроводности пенополистирола за 7-10 лет эксплуатации конструкций возросли в 2-3 раза. Это, как правило, связано с нарушением технологического регламента при производстве строительных работ или применением несовместимых с пенополистиролом материалов, а также применением для ремонта стен красок, содержащих летучие углеводородные соединения.

Журнал "Строительный эксперт", №09-10 (306), 2010