Aislamiento XPS »La amplia descripción general del material aislante

El XPS se produce a partir de estireno (fenileteno), un hidrocarburo insaturado (monomérico) de bajo peso molecular, que se produce mediante una reacción química del etilbenceno y que tiene buenas propiedades de polimerización, es decir, la capacidad de formar moléculas grandes. Ya en la primera mitad del siglo XIX, los químicos observaron que el estireno líquido originalmente se espesaba después de un período más largo de uso y describieron este proceso como un proceso de polimerización. El material resultante fue llamado poliestireno por ellos.

Panorama histórico: el poliestireno como producto industrial

En la década de 1920, el químico alemán Herrmann Staudinger, fundador de la química macromolecular y ganador del Premio Nobel, proporcionó conocimientos fundamentales sobre la formación y estructura de los polímeros, lo que creó los requisitos previos para la producción industrial de estas sustancias. El poliestireno se produce industrialmente en la planta de IG Farben en Ludwigshafen desde 1931. La producción de espumas rígidas de poliestireno ("Styrofoam") comenzó en 1949. BASF tiene la patente alemana para esto desde 1950, y en los EE.UU., el grupo Dow Chemical también desarrolló un desarrollo paralelo patentado. Hoy en día, el poliestireno es uno de los plásticos estándar; en términos de producción, ocupa el cuarto lugar después del polietileno, polipropileno y PVC. Hay muchos campos de aplicación para el poliestireno: se utiliza, por ejemplo, para envases,como material aislante y para aislamiento térmico.

XPS y EPS: poliestireno en aislamiento térmico

Los dos materiales de aislamiento XPS y Styrofoam / EPS están estrechamente relacionados. Ambos materiales están hechos de poliestireno extruible y están disponibles en el mercado como las llamadas espumas rígidas. XPS se produce por extrusión, mientras que para la producción de EPS, las perlas del granulado de poliestireno se expanden y luego se sueldan en un proceso térmico.

Propiedades de aislamiento térmico idénticas, consistencia diferente

XPS y Styrofoam / EPS tienen propiedades de aislamiento térmico casi idénticas, pero sus otras propiedades del material son diferentes. Los paneles aislantes XPS tienen una estructura homogénea con una estructura de poros fuertemente cerrados, lo que, entre otras cosas, da como resultado la robustez y resistencia a la humedad de este material aislante. A diferencia de XPS, el EPS también se utiliza en calidades elásticas, por ejemplo en forma de láminas laminadas y enrollables, o como aislamiento a granel. XPS tiene mayor estabilidad a la presión y mayor insensibilidad a la humedad que EPS.

XPS como material de aislamiento térmico: excelente aislamiento térmico, alta capacidad de carga, uso flexible

XPS, como EPS y PUR / PIR, es ahora un material sintético de aislamiento térmico establecido. Su cuota de mercado ronda el 6%. El material es resistente a la humedad, a la presión y en general fuerte. Sin embargo, se utiliza principalmente donde el aislamiento térmico del edificio tiene que soportar mayores cargas. Los campos de aplicación clásicos son, por ejemplo, el aislamiento de cubiertas planas y el aislamiento perimetral. Debido al precio relativamente bajo, el aislamiento térmico económico es posible con XPS.

Tabla 1: Descripción general de las propiedades de XPS

Conductividad térmica	0,035 - 0,045 W / mK
Clase de material de construcción	Antiguo: B1, B2 (apenas o normalmente inflamable), nuevo: E (normalmente inflamable sin protección contra las llamas)
espesor mínimo de aislamiento según EnEV 2014	14 cm
Densidad a Granel	25 - 45 kg / m3
Precio por m2	18-30 EUR

¿Qué sustancias hay en XPS?

Las materias primas para XPS son el petróleo crudo o el gas natural. El poliestireno se produce a partir de estos en varios pasos. Los elementos de aislamiento XPS constan de un 98% de aire y solo un 2% de poliestireno. También se añaden propulsores (CO2, etanol) y retardadores de llama (hexabromociclododecano, HBCD) a la masa de extrusión. El aislamiento XPS más antiguo también puede contener fluorocarbonos (CFC) como propulsores, pero su uso ahora está prohibido fundamentalmente por la legislación de la UE.

¿Cómo se fabrica XPS?

Para la producción de XPS, el granulado de poliestireno extruible se espuma en una extrusora, se presiona a través de una matriz de ranura y se forma en láminas rígidas y duras. La extrusión crea una piel de espuma suave en la superficie de los paneles, que permanece sobre ella o se elimina mecánicamente para lograr una mejor adherencia, por ejemplo, para yeso o mortero (7,79 € en Amazon *). Además de los tableros aislantes lisos, también se producen tableros XPS con ranuras u otro relieve especial en la superficie. La extrusión crea una gran cantidad de pequeñas celdas cerradas en los elementos aislantes, que aseguran la baja conductividad térmica, la insensibilidad a la humedad y la robustez general de este material aislante.

¿Cómo llegan al mercado los elementos de aislamiento XPS?

XPS solo está disponible en el mercado en forma de hoja. Los paneles de aislamiento XPS disponibles en el mercado tienen entre 20 y 200 mm de espesor. Se ofrecen con propiedades de carga diferenciadas. El precio del XPS está entre los 18 y los 30 euros el m2. Los costes del aislamiento térmico con XPS son ligeramente superiores a los del aislamiento con lana mineral (lana de roca y vidrio) o EPS, que cuestan de 10 a 20 o de 5 a 20 euros el m2.

Paneles individuales, materiales de construcción compuestos, ETICS

Además de los paneles individuales, también se producen varios ETICS basados en XPS. XPS se utiliza aquí principalmente en forma de materiales de construcción compuestos para combinar el alto rendimiento de aislamiento térmico de este material de aislamiento con las mejores capacidades de protección acústica y térmica, así como las propiedades de protección contra incendios de otros materiales. Además de las soluciones de sistema, los materiales compuestos basados en XPS también están disponibles como elementos individuales en los que los denominados paneles sándwich con núcleo de XPS se recubren en ambos lados con un material diferente.

Fabricante de paneles aislantes XPS

Los tableros aislantes XPS son fabricados por numerosos fabricantes de materiales de construcción, entre los que destacan, por ejemplo, BASF (“Styrodur”), Austrotherm, Dow Chemical y Ursa. Los ETICS basados en XPS también provienen de estos, pero también de muchos otros productores.

¿Cuáles son las propiedades físicas del XPS?

Los materiales de aislamiento modernos tienen una conductividad térmica (? - Lambda) de menos de 1 W / mK (vatio por metro x Kelvin). Con XPS este valor está entre 0.035 - 0.045 W / mK - el poliestireno extruido por lo tanto solo tiene una baja conductividad térmica y por lo tanto excelentes propiedades de aislamiento. Por lo demás, el rendimiento de aislamiento térmico de XPS, EPS y lana mineral es prácticamente idéntico. De los materiales de aislamiento comerciales con una conductividad térmica entre 0.02 y 0.025 W / mK, solo PUR / PIR es significativamente más poderoso. Al igual que con los otros materiales aislantes sintéticos EPS y PUR / PIR, las excelentes propiedades aislantes de XPS resultan de la estructura de celda cerrada, lo que significa que estos materiales tienen una alta resistencia térmica incluso en espesores bajos.

Capacidades de aislamiento acústico y bajo calor

XPS solo tiene propiedades limitadas de aislamiento térmico y acústico, que se pueden optimizar mediante materiales de construcción compuestos, por ejemplo, mediante los llamados paneles sándwich y / o la integración en sistemas compuestos de aislamiento térmico externo (ETICS).

Apertura de difusión baja

¿Es cierto que XPS es básicamente un material aislante permeable al vapor, con valores entre 80 y 200?
Sin embargo, la resistencia a la difusión del vapor de agua del material es bastante alta. A modo de comparación: los paneles de silicato de calcio siempre se utilizan para aislamiento térmico cuando se supone que la capa de aislamiento produce una regulación sostenible de la humedad al mismo tiempo. Tienen una resistencia a la difusión del vapor de agua entre 5 y 20 ?, lo que los convierte en un material aislante de alta difusión y actividad capilar.

Seguridad contra incendios limitada

Como todos los demás materiales aislantes sintéticos, XPS es básicamente inflamable. Se derrite a temperaturas entre 100 y 125 ° C, a temperaturas superiores a 300 ° C se descompone. El punto de inflamación del estireno resultante es de solo 31 ° C. La quema de XPS libera gases tóxicos, incluidas dioxinas. A largo plazo, XPS es resistente a la temperatura hasta un límite de alrededor de 85 ° C.

Tabla 2: XPS y otros materiales de aislamiento térmico en comparación

Materiales de aislamiento	Conductividad térmica (W / mK)	Espesor mínimo de aislamiento según EnEV (cm)	Costes por m2 (euros)
XPS	0.035-0.045	14	18-30 EUR
Espuma de poliestireno / EPS	0.035-0.045	14	5 - 20 EUR
PUR / PIR	0.02-0.025	10	10-20 EUR
Lana de vidrio	0.032-0.040	14	10-20 EUR
Tableros de silicato de calcio	0,065	Vigésimo	80 EUR

Normas DIN, clases de materiales de construcción, EnEV

La norma de la UE DIN EN-13501-1 asigna XPS a la clase de material de construcción E (normalmente inflamable sin protección especial contra llama), de acuerdo con la antigua norma nacional pertenece a las clases de materiales de construcción B1 o B2 (inflamable difícil o normal). El coeficiente de transferencia de calor (valor U) de 0,24 W / (m²K) prescrito por la Ordenanza de ahorro de energía (EnEV) de 2014 se logra con XPS, así como lana mineral y EPS con un espesor mínimo de aislamiento de 14 cm.

consejos y trucos

Los paneles de aislamiento XPS están hechos de poliestireno extruido. El material de aislamiento sintético tiene excelentes propiedades de aislamiento térmico, es resistente a la humedad y a la intemperie y puede soportar cargas pesadas. Por el contrario, las capacidades de protección acústica y térmica de XPS son muy bajas en comparación con otros materiales de aislamiento.

Campos de aplicación del aislamiento térmico con XPS

Las principales áreas de aplicación de XPS se encuentran en áreas en las que la capa de aislamiento está fuertemente tensionada por influencias mecánicas, así como por el clima y la humedad. Las áreas de aplicación de XPS son, por ejemplo:

Aislamiento perimetral: el aislamiento perimetral es una de las áreas de aplicación más importantes para XPS. Se utilizan para el aislamiento térmico de áreas en contacto con el suelo en el exterior del edificio, por lo que el aislamiento perimetral es un área especial de aislamiento del sótano; en los edificios que no tienen sótano, se lleva a cabo como parte del aislamiento de la fachada. Bajo el suelo, es decir, con humedad permanente y bajo una gran presión, XPS muestra sus ventajas de una manera óptima. En el caso de edificios sin sótano, el aislamiento XPS se coloca debajo de la losa de cimentación como parte del aislamiento perimetral, por ejemplo. Los paneles XPS, que pueden asumir funciones de drenaje, a veces se utilizan para aislamiento perimetral. Además, el aislamiento perimetral de XPS protege el sello del edificio contra daños mecánicos y, por lo tanto, cumple con los requisitos de la norma DIN 18195.
Aislamiento de techo plano: XPS es un material preferido para el aislamiento de techo plano cuando el aislamiento se encuentra fuera del sellado del techo, que luego se protege de los efectos mecánicos y térmicos mediante el material aislante. En cubiertas planas verdes, XPS asegura un aislamiento térmico confiable incluso con exposición permanente a la humedad. Con los paneles de aislamiento XPS, generalmente dentro del alcance de ETICS, se puede realizar el llamado aislamiento de techo inverso, en el que el aislamiento térmico se realiza de manera diferente que con los techos planos convencionales por encima del revestimiento del techo.
Aislamiento del techo: debido a su bajo peso, insensibilidad a la humedad y alta resistencia a la flexión, XPS también es adecuado para el aislamiento de techos inclinados. En esta área se utiliza principalmente como aislamiento adicional por encima de las vigas. Dependiendo de la construcción, tal aislamiento adicional puede ser necesario para cumplir de manera confiable los requisitos de la EnEV. Además, el aislamiento de las vigas previene eficazmente la formación de puentes térmicos.
Aislamiento del piso: XPS se utiliza principalmente para el aislamiento del piso cuando la construcción del piso debe estar muy cargada. Debido a su alta resistencia a la compresión, su comportamiento viscoplástico y la capacidad de soportar altas tensiones a largo plazo, XPS es ideal para esto.
Sellado de puentes térmicos: En construcciones donde es probable la formación de puentes térmicos, por ejemplo, con techos de hormigón cuyos componentes se extienden hacia el exterior, el aislamiento XPS evita la formación de puentes térmicos.
Materiales compuestos (paneles sándwich con núcleo XPS) y ETICS.

Beneficios del aislamiento térmico con XPS

Las ventajas del aislamiento térmico con XPS son:

Excelentes propiedades de aislamiento térmico.
Uso económico de materiales debido al bajo espesor mínimo de aislamiento.
Robustez y resistencia: los paneles de aislamiento XPS son repelentes al agua, resistentes al moho o plagas de alimañas y no se pudren. Son permanentemente resistentes, así como a la presión y dimensionalmente estables. Debido a su consistencia viscoplástica, son capaces de absorber tensiones elevadas.
Bajo peso: debido a su bajo peso, los paneles de aislamiento XPS también son adecuados para construcciones sensibles al peso. Permite un fácil manejo de los paneles durante el proceso de construcción.
Idoneidad para aplicaciones especiales: debido a sus propiedades de material, XPS es particularmente adecuado para aplicaciones especiales.

Desventajas del aislamiento térmico XPS

Las desventajas del aislamiento térmico con PUR / PIR son:

Producción a base de petróleo: al igual que los demás materiales aislantes sintéticos (EPS, PUR / PIR), XPS tiene un balance energético desfavorable en comparación con los materiales orgánicos y minerales para el aislamiento térmico. También se produce a partir de recursos naturales limitados.
Propiedades de aislamiento térmico y acústico muy bajas
Inflamabilidad / seguridad limitada contra incendios.
Emisiones tóxicas en caso de incendio.

¿Cómo se procesa XPS?

No se requieren herramientas especiales para procesar elementos de aislamiento PUR / PIR. Las placas o bloques se pueden cortar, taladrar o fresar fácilmente con herramientas de madera estándar. A diferencia de PUR / PIR, también se puede realizar un corte de alambre caliente con un dispositivo de corte especial con XPS. Los paneles de aislamiento XPS se pueden unir mediante clips, tacos o pegando con adhesivos especiales. También existen variantes enchufables para conectar los elementos de aislamiento entre sí.

Desmantelamiento, reciclaje, eliminación

En el caso de grapas o tacos, el esfuerzo de desmontaje del aislamiento XPS es bajo, pero elevado en el caso del encolado. No es posible reciclar los paneles. La eliminación adecuada de XPS se realiza mediante incineración controlada o en el vertedero de materiales de construcción.

Seguridad sanitaria y seguridad ocupacional

Los fabricantes enfatizan que el aislamiento XPS no es dañino para la salud, pero los expertos en materiales de construcción y medioambientales a veces desaconsejan su uso en interiores. Por un lado, el XPS contiene pequeñas cantidades de estireno no polimerizado, que inicialmente se libera al medio ambiente y puede ser perjudicial para la salud, por otro lado, el HBCD retardante de llama tiene propiedades tóxicas y bioacumulativas (que se acumulan en el organismo). Al procesar XPS, puede producirse contaminación por estireno y polvo fino. Por lo tanto, se deben observar estrictamente las normas de seguridad ocupacional, como el uso de una máscara respiratoria, especialmente cuando se trabaja con este material de manera regular y profesional.