Пенополистирол - Опасный Материал в Строительстве

В статье раскрываются негативные свойства наиболее широко используемого в строительстве жилья эконом-класса утеплителя ПЕНОПОЛИСТИРОЛа. Развенчиваются мифы о необычайных свойствах этого материала.Бурное развитие химической промышленности совпало с эпохой "холодной войны". Для новых систем обороны и нападения понадобились адекватные тепло- и звукоизоляционные материалы. Им надлежало отличаться, в частности, экономичностью, простотой в изготовлении, удобством в применении, легкостью, низкой теплопроводностью. Заказ военных был успешно выполнен. Появились полимерные утеплители, в том числе ПЕНОПОЛИСТИРОЛ.

Горячеформованный ПЕНОПОЛИСТИРОЛ (ГОСТ 15588–86) получил широкое распространение в строительной и упаковочной индустриях.

Пенополистирол (ППС) – газонаполненный ПЕНОПЛАСТ на основе полистирола (ПС). В современных производствах вспенивание ПС осуществляется в основном за счёт использования высококипящих жидкостей (изопентан, метиленхлорид и др ), которые вводят при полимеризации стирола (С), в полистирольный «бисер». При нагревании например в горячей воде, бисер вспенивается, образуя предвспененные гранулы, которые после сушки и вылёживания спекаются в объёмные блоки при температурах 140-170°С и давлениях 150-200 кгс/см2. Блоки затем режут на нужные размеры. В промышленности используется также экструзионный ПЕНОПОЛИСТИРОЛ с непрерывным методом получения (ППС).

Не секрет, что война и комфорт — "вещи несовместные". Поэтому когда материал доказал коммерческую ценность при массовом решении задач энергосбережения в гражданской сфере, полная информация о нем стала опасна для профильного бизнеса.

Поэтому ПЕНОПЛАСТ, легкий и теплый на ощупь материал, состоящий на 98% состоит из воздуха, подаренный нам полвека назад химиками и названный ими ПЕНОПОЛИСТИРОЛом, широко используют при строительстве разных технологических зданий, жилых домов, панельные стены которых похожи на пирог с химической начинкой или с надетыми на стену из монолитного железобетона с наружной и внутренней стороны термоблоками из вспененного полистирола. Такой дом гордо называют «ТЕРМОДОМ».

Для пропаганды использования ПЕНОПОЛИСТИРОЛа в строительстве ему присваивают множество мифов:

Миф первый: Высокие теплоизоляционные свойства ПЕНОПОЛИСТИРОЛа.
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: ПЕНОПОЛИСТИРОЛ как 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 способностьПЕНОПОЛИСТИРОЛа 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: ПЕНОПОЛИСТИРОЛ - 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 пенополистирола (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 стирола, 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.

Для особо рьяных защитников полистирола и пенополистирола приведем выдержку из учебника по общей химии для вузов: «… полистирол быстро «стареет», имеет склонность к растрескиванию, характеризуется невысокой термической стойкостью, низкой прочностью и плохой бензостойкостью…». [6, с. 606].


ПоказатьСПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Выводы наших исследователей-экологов весьма категоричны. Во-первых, необходимо пересмотреть нормы ПДК, которые для жилищного строительства должны быть уменьшены в десятки и сотни раз в соответствии с коммулятивными свойствами вредных материалов. Во-вторых, по мнению ученых, среди веществ, содержащихся в строительных материалах, наибольшей степенью коммулятивности обладает стирол, что требует уменьшения ПДК при его использовании в жилищном строительстве до таких минимальных значений, что это равносильно полному запрещению применения продуктов полимеризации стирола в жилищном строительстве вообще.

Но и это еще не все. При окислении стирола кислородом воздуха образуется бензальдегид и формальдегид. При высоких температурах (от 160°С и выше) ПЕНОПОЛИСТИРОЛ подвергается интенсивной термоокислительной деструкции разлагаясь в основном до высокотоксичного стирола, сильнейшим образом отравляя окружающую среду и людей, что и имеет место при пожарах в зданиях, утеплённых ППС. Помимо этого, при пожарах ППС плавится и его плав горит, а температура горящего сплава ППС достигает 1100ºС, что приводит к разрушению даже мощных металлических конструкций. Именно из-за высокой температуры горения ППС его используют как основной компонент в напалмовых бомбах, в том числе и для уничтожения бронетехники противника!!! Из-за этих свойств ППС его категорически запретили к применению как утеплителя в железнодорожных вагонах ещё более 15 лет назад. В работах НПО «ВНИИСТРОЙПОЛИМЕР» по санитарно-химической оценке различных строительных конструкций утеплённых ППС, проведённых в 70х..80х годах прошлого века было показано, что ни одна из представленных конструкций, не может быть применена в строительстве жилых зданий. Причиной этого было превышение реального содержания стирола в воздухе над значением ПДКсс. В 90х годах отрицательное заключение получил так называемый пенополистиролбетон, который предполагали заливать в полые конструкции. Превышение концентраций стирола в этом материале в 2-4 раза над уровнем ПДКсс.

ВЫВОД
Таким образом, применение ПЕНОПОЛИСТИРОЛа в строительстве жилых домов, будь то несъемная опалубка, внутристенный или перегородочный утеплитель, сэндвич-панели (плита ОSВ – ПЕНОПОЛИСТИРОЛ – плита OSB), должно быть полностью ЗАПРЕЩЕНО !!!

Конструкции с применением ПЕНОПОЛИСТИРОЛа являются настоящими «газовыми камерами» для людей и представляют исключительно высокую пожароопасность.

В случае пожара, шансы на спасение людей – минимальны.

Использование ПЕНОПОЛИСТИРОЛа в любом виде при строительстве жилых домов должно рассматриваться как экологическое преступление против граждан РФ!!!

Но по заключению Государственного комитета санитарно-эпидемиологического надзора Российской Федерации материал считается абсолютно безвредным. Более того, Московским НИИ гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана были проведены исследования проб воздуха из помещений, для утепления которых использовался ПЕНОПОЛИСТИРОЛ; вредные для человека вещества, в том числе и стирол, не обнаружены. Следовательно, полистирольные плиты разрешены к применению для изоляции пищевых контейнеров и в качестве утеплительных плит для жилья.

Но задайте себе 2 вопроса (так, как это делают жители Украины):

На что нам, учитывая мировой опыт и тенденции, сдался ПЕНОПОЛИСТИРОЛ?

Не стоит ли крепко задуматься не только о здоровье живущих, но и о здоровье еще не родившихся людей?

В завершение приведем выражение бывшего киевского мэра Владимира ГУСЕВА: "Чем больше мы строим панельных домов, тем больше нам придется строить больниц".

Тем не менее, надеяться на скорое сворачивание основанного на переработке нефти производства роняющего себя в глазах потребителей ПЕНОПОЛИСТИРОЛа наивно. Всеми правдами и неправдами этот материал будет навязываться всему миру как можно дольше. Но если меркантильные интересы превыше всего — ждите беды.

ЗАЩИТА
Около 12 лет назад стал активно продвигаться полистиролбетон, в котором предвспененные гранулы полистирола замешивали в обычный бетонный раствор. НИИ «Железобетон» подал этот материал на экспертизу в Московскую СЭС и та завернула его использование в жилых и общественных зданиях из-за выделений стирола – опасного для человека вещества. Было установлено, что при комнатной температуре выделение стирола превышает ПДК в 2,5 раза, а при температуре 40ºС превышение ПДК составляет в 3-4 раза.

Тогда НИИ «Железобетон» обратилась к академику Мальцеву В.В. найти средство для ликвидации выделений вредных летучих из полистиролбетона. Был заключен договор, и решение было найдено. Этим решением стала защитная грунтовка «СТИРОДЕТ».

После обработки этой грунтовкой помещения повторно были обследованы Московской СЭС, и та дала добро на применение полистиролбетона.

Поэтому те, кто постоянно проживает в домах с утеплителем из ПЕНОПОЛИСТИРОЛа или полистиролбетона настоятельно рекомендуем применение этой грунтовки.