EPS - el poderoso clásico del aislamiento térmico

El EPS (poliestireno expandido, "espuma de poliestireno") es un material aislante sintético y se considera un clásico del aislamiento térmico. Al igual que otros plásticos, tiene excelentes capacidades de aislamiento térmico y se puede utilizar de manera muy flexible.

El material básico para EPS es el estireno. Las propiedades de polimerización de este hidrógeno insaturado de bajo peso molecular (monomérico) ya eran reconocidas por los químicos en el siglo XIX y comenzaron a producir poliestireno en condiciones de laboratorio, es decir, estireno polimerizado. En la década de 1920, el químico y premio Nobel alemán Herrmann Staudinger creó las bases para la producción industrial de poliestireno a través de su investigación sobre química de polímeros.

Producción industrial de poliestireno expandido.

Desde 1931, IG Farben en Ludwigshafen produce poliestireno expandido a gran escala. A partir de 1949, BASF asumió esta división de negocios como sucesora de IG Farben. La patente alemana de espuma de poliestireno se otorgó a BASF en 1950. La empresa química estadounidense Dow Chemical obtuvo el nombre de marca Styrofoam, también un desarrollo paralelo patentado en el mercado.

Poliestireno - un plástico estándar

El poliestireno es un plástico estándar que se puede usar en una amplia gama de aplicaciones. En términos de producción global, ocupa el cuarto lugar después del polietileno, polipropileno y cloruro de polivinilo (PVC). Los productos hechos de poliestireno se utilizan, por ejemplo, como material de embalaje amortiguador, como material aislante para instalaciones eléctricas, para la producción de láminas técnicas y para aislamiento térmico.

Poliestireno como aislante térmico: EPS y XPS.

Como aislamiento térmico, el poliestireno se utiliza como EPS (poliestireno expandido) o XPS (poliestireno extruido). Ambos materiales de aislamiento están hechos de gránulos de poliestireno extruibles. Para la producción de EPS, las bolas de poliestireno se expanden adicionalmente, lo que ayuda a optimizar la capacidad de aislamiento térmico y otras propiedades físicas del material. Su rendimiento de aislamiento es idéntico a EPS y XPS. Debido a su estructura de celda fuertemente cerrada, el XPS, que está disponible solo en forma de placa rígida, es particularmente estable a la presión e insensible a la humedad, especialmente en comparación con el EPS. Por el contrario, el EPS es más versátil. Por ejemplo, el EPS también está disponible como gránulos para aislamiento a granel y soplado, así como en cualidades elásticas.

EPS como material de aislamiento térmico: excelente rendimiento de aislamiento térmico y uso flexible

Al igual que XPS y PUR / PIR, el EPS es un material aislante sintético establecido. Su cuota de mercado en Alemania es de alrededor del 30%. Junto con la lana mineral (piedra y lana de vidrio), el EPS es uno de los materiales aislantes más populares en el mercado alemán de materiales de construcción. Esto se debe al alto rendimiento del aislamiento térmico, las posibilidades de aplicación muy flexibles, el procesamiento simple y el precio muy favorable de este material aislante. El EPS se puede utilizar prácticamente para todo tipo de aislamientos. Sin embargo, las propiedades de protección contra el sonido y el calor de EPS son limitadas.

Tabla 1: Las propiedades de EPS de un vistazo

conductividad térmica0.035 - 0.045 W / mK
clase de material de construcciónAntiguo: B1, B2 (inflamable normal o pesado), nuevo: E (sin retardante de llama, normalmente inflamable)
Espesor mínimo de aislamiento según EnEV 2014.14 cm
densidad15-30 kg / m3
Precio por m25 - 20 EUR

¿En qué precursores consiste el EPS?

Las materias primas para EPS son petróleo crudo o gas natural, a partir del cual el estireno se produce primero por destilación y luego se polimeriza. El EPS es por lo tanto un material aislante sintético sobre una base orgánica. Se compone de un 2% de poliestireno y un 98% de aire. Como aditivos se utilizan agentes de expansión (pentano) y retardantes de llama (excluyendo hexabromociclododecano, HBCD).

¿Cómo se produce el EPS?

Para la producción de EPS, los gránulos de poliestireno están preespumados a temperaturas de 90° C por vapor de agua y con el soporte del pentano propulsor, las esferas de poliestireno se inflan de 20 a 50 veces su tamaño original. A partir de entonces, las perlas de espuma expandida se hacen espuma o se presionan bajo acción térmica para formar láminas, bloques o moldes de EPS. Debido a la duración del tiempo, la temperatura y otros parámetros de producción, las propiedades físicas de los elementos de aislamiento de EPS pueden ser influenciadas y controladas. La estructura de partículas de los gránulos de poliestireno se retiene en la producción de los elementos aislantes, por lo que las perlas de poliestireno expandido están firmemente soldadas.

¿Cómo entran en el mercado los elementos aislantes de EPS?

Elementos aislantes de EPS disponibles comercialmente en forma de tableros o bloques de espuma rígida, elementos de moldes de EPS, por ejemplo, cuñas aislantes, como bandas elásticas, desenrolladas o como gránulos de poliestireno expandido. Las placas de EPS disponibles comercialmente tienen entre 20 y 200 mm de espesor. Las placas más gruesas no solo proporcionan un aislamiento térmico más eficiente, sino que también aumentan la resistencia a la presión y la estabilidad mecánica general del aislamiento.

EPS - un material de aislamiento muy asequible

Con un precio de 5 a 20 euros por m2, el EPS es uno de los materiales aislantes más baratos del mercado y permite un aislamiento térmico muy económico. En comparación, el costo de la lana mineral por m2 entre 10 y 20 euros, el precio por metro cuadrado del aislamiento XPS es de entre 18 y 30 euros.

ETICOS y materiales de construcción compuestos.

El EPS es un material clásico para sistemas de aislamiento compuesto y aislamiento térmico compuesto (ETICS). Los materiales aislantes compuestos basados ​​en EPS se producen en forma de paneles recubiertos o bandas. Estos incluyen las denominadas membranas de seguridad de EPS para un aislamiento térmico especialmente sólido con EPS, que se utilizan, por ejemplo, para el aislamiento de techos.

Fabricante de elementos aislantes de EPS.

Los elementos de aislamiento de EPS se producen en Alemania y Europa por numerosos fabricantes de materiales de construcción. Los fabricantes conocidos son los líderes del mercado BASF ("espuma de poliestireno", "Neopor" y otros), Austrotherm, Dow Chemical, Isobouw e Isover. Por ejemplo, EPS basado en EPS proviene de Austrotherm, Brillux e Isover, pero también es ofrecido por muchos otros constructores.

¿Cuáles son las propiedades físicas de EPS?

La conductividad térmica (? - lambda) de EPS está entre 0.035 - 0.045 W / mK (vatios por metro x Kelvin). Es en gran parte idéntico al rendimiento de aislamiento de la lana mineral y XPS y solo es superado por PUR / PIR, cuya conductividad térmica es de solo 0.02 a 0.025 W / mK. Al igual que con los otros plásticos para aislamiento térmico (XPS, PUR / PIR), las excelentes propiedades de aislamiento resultan de la estructura de celdas cerradas del material, lo que resulta en una alta resistencia térmica incluso en espesores bajos.

Capacidades limitadas de aislamiento térmico y acústico

Al igual que XPS, el EPS tiene capacidades de aislamiento térmico y acústico muy limitadas, por lo que no es la primera opción para los edificios que exigen este aspecto. Sin embargo, los materiales de construcción compuestos y los ETICS basados ​​en EPS hacen posible lograr una buena protección contra el sonido y el calor.

¿Qué tan permeable es el EPS?

El EPS es un material aislante básicamente de difusión abierta, su resistencia a la difusión del vapor de agua es de entre 20 y 100? y por lo tanto es menor que, por ejemplo, con XPS 80-200 ?. El aislamiento de EPS se produce aquí con diferentes propiedades de los materiales. Las versiones fuertemente permeables al vapor también son adecuadas para el aislamiento interno de las paredes exteriores, lo que impone demandas particularmente altas en la actividad capilar del material aislante. Por ejemplo, los tableros de silicato de calcio, debido a su apertura-difusión y actividad capilar, se consideran un material preferido para la renovación de edificios antiguos con el fin de lograr un manejo sostenible de la humedad del edificio. ¿Su resistencia a la difusión de vapor de agua es de 5 a 20? - EPS puede "competir" en el área superior.

Protección contra incendios limitada

El poliestireno expandido es un material combustible. Se derrite a temperaturas de poco más de 100° C y se descompone a unos 300° C. La quema de gotas de EPS produce estireno con un punto de inflamación de 31° C y pentano, que se enciende a temperaturas tan bajas como -50° C. En el caso de un incendio, el aislamiento de EPS puede actuar como un acelerador de incendios, pero la adición del HBCD retardante de llama influye positivamente en el comportamiento del fuego de EPS. El EPS se quema con humo pesado y libera gases tóxicos. Es resistente a la temperatura hasta aproximadamente 85° C a largo plazo. Los recubrimientos ignífugos y el aislamiento compuesto basado en EPS se pueden utilizar para optimizar las propiedades de protección contra incendios de los edificios aislados con EPS.

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

materiales de aislamientoConductividad térmica (W / mK)Espesor mínimo de aislamiento según EnEV (cm)Costo por m2 (Euro)
EPS / espuma de poliestireno0,035 – 0,045145 - 20 EUR
XPS0,035 – 0,0451418 - 30 EUR
PUR / PIR0,02 – 0,0251010 - 20 EUR
lana de roca0,035 – 0,0401410 - 20 EUR
placas de silicato de calcio0,0652080 EUR

Normas DIN, clases de materiales de construcción, EnEV.

La norma de la UE DIN EN-13501-1 asigna EPS a la clase de material de construcción E, normalmente inflamable sin retardante de llama especial. Según el antiguo estándar nacional DIN 4102-1, pertenece a la clase de materiales de construcción B1 (retardante de llama) con adiciones de retardantes de llama ya la clase de material de construcción B2 (inflamabilidad normal) sin retardante de llama. Las especificaciones de la Ordenanza de ahorro de energía (EnEV) 2014 corresponden a un aislamiento de EPS con un espesor mínimo de aislamiento de 14 cm. De este modo, el EPS, así como XPS y la lana mineral alcanzan el valor U (coeficientes de transferencia de calor) de 0.24 W / (m²K) especificado por el EnEV.

Consejos y trucos

Los elementos aislantes de EPS están hechos de poliestireno expandido. Tienen excelentes capacidades de aislamiento térmico, son resistentes a la humedad y son resistentes. Como gránulos, el EPS también es adecuado para el aislamiento a granel y por soplado.

Campos de aplicación del aislamiento térmico con EPS.

El EPS es extremadamente flexible y cubre casi toda la gama de diferentes tipos de aislamiento. Las aplicaciones de EPS para aislamiento térmico incluyen:

  • Aislamiento del núcleo y aislamiento de la cavidad: el EPS se utiliza aquí como gránulos y en forma de aislamiento a granel o soplado.
  • Aislamiento de tejados: los aislamientos de tejados con EPS son posibles en todas las formas y variaciones: el material aislante es adecuado para tejados inclinados, así como para aislamientos de tejados planos. En la mayoría de los casos, los paneles de EPS para el aislamiento del techo están provistos de membranas bituminosas u otra protección contra el estrés mecánico y los efectos de la intemperie. Para el aislamiento de techo plano, se utilizan tableros de espuma rígida de EPS con y sin rebordes escalonados o láminas de EPS enrollables. Para el aislamiento de las vigas, se utilizan tableros de aislamiento de EPS extra grandes con y sin solapa. Los aislamientos entre parquet se hacen a menudo con elementos de aislamiento de EPS flexibles. Los aislamientos por debajo de la viga de EPS generalmente se laminan con paneles estructurales.
  • Aislamiento de fachadas: para el aislamiento de fachadas de grandes superficies, el EPS permite un aislamiento térmico económico y eficiente. El material aislante también es adecuado para el aislamiento interior de las paredes exteriores, así como los muros cortina ventilados.
  • Aislamiento acústico de impacto: debido a su capacidad de carga, las tablas de espuma rígida EPS son ideales para el aislamiento acústico de impacto, para el cual existen paneles especiales producidos en calidades elásticas.
  • Aislamiento de suelos y techos: para el aislamiento de suelos con EPS también se ofrecen paneles especiales, que también son adecuados para el aislamiento interior de techos.
  • Aislamiento perimetral: debido a su resistencia y resistencia a la humedad, el EPS también se puede utilizar para el aislamiento perimetral. Especialmente con cargas muy pesadas, sin embargo, XPS se considera el material preferido.
  • Aislamiento térmico en interiores.
  • Materiales aislantes de material compuesto y ETICS.

Ventajas del aislamiento térmico con EPS.

Las ventajas del aislamiento térmico con EPS son:

  • Excelente rendimiento de aislamiento térmico.
  • Alta eficiencia debido a los bajos espesores de aislamiento.
  • Resiliencia, resistencia a la humedad y resistencia a la intemperie.
  • Apertura por difusión y actividad capilar: el EPS es un material permeable al vapor y activo por capilaridad, en cualidades apropiadas también es adecuado para la renovación de edificios antiguos y / o el aislamiento interior de las paredes exteriores.
  • Bajo peso: debido a su baja densidad aparente, el aislamiento de EPS también es muy adecuado para áreas de construcción sensibles al peso, por ejemplo, para aislamiento de tejados inclinados. Durante el proceso de construcción, el bajo peso permite un manejo sencillo.

Desventajas de un aislamiento térmico de EPS

Las desventajas de un aislamiento térmico de EPS son

  • Producción a base de petróleo y gas natural: el EPS, al igual que otros plásticos para aislamiento térmico, tiene un balance energético desfavorable. Además, está hecho de una cantidad limitada de materias primas disponibles.
  • Propiedades de aislamiento térmico y acústico muy limitadas.
  • Inflamabilidad: el EPS es normalmente inflamable sin la adición de retardantes de llama. En caso de incendio, libera emisiones tóxicas.

¿Cómo se maneja el EPS?

Las EPS se pueden cortar, perforar, cortar o cortar con las herramientas de madera habituales. Además, el llamado corte por hilo caliente (corte térmico) con un dispositivo de corte especial también es adecuado para el mecanizado de EPS: una de las ventajas de esta forma de mecanizado es que se evita el polvo fino potencialmente dañino. La fijación de los elementos de aislamiento de EPS se realiza generalmente mediante pegado de superficie completa o clavijas. En el contexto de ETICS, la fijación de un aislamiento de EPS también se puede lograr mediante un sistema ferroviario.

Desmontaje, reciclaje, eliminación.

Para el aislamiento de EPS con clavija, los costos de demolición son bajos, pero altos para los paneles de EPS adheridos y los elementos de aislamiento. Para los residuos de EPS limpio es teóricamente una reutilización como Schüttdämmstoff o Aussparungskörper en la construcción de hormigón posible, pero juega debido al esfuerzo económico en la práctica pero no es un papel. El EPS se elimina profesionalmente mediante incineración controlada de desechos o en el relleno sanitario de materiales de construcción.

Seguridad y protección de la salud.

El aislamiento de poliestireno emite inicialmente estireno nocivo y, por lo tanto, solo debe usarse después de un período de almacenamiento mínimo de cuatro semanas. Después, el aislamiento de EPS es inofensivo para la salud. Sin embargo, el HBCD retardante de llama tiene propiedades tóxicas y bioacumulables (que se acumulan en el organismo) que son relevantes, especialmente en la producción y eliminación de EPS. Durante el procesamiento de EPS, puede haber exposición a partículas y estireno (debido a que el material no se ha almacenado lo suficiente o se ha cortado en caliente). Especialmente cuando se trata de EPS con regularidad, es esencial cumplir con las normas de salud y seguridad pertinentes: usar una máscara de respiración y posiblemente usar guantes especiales.

Consejos y trucos

EPS es muy versátil y adecuado para casi todos los tipos de aislamiento. El material permite un aislamiento térmico eficiente y económico. Las desventajas se derivan principalmente de sus propiedades de aislamiento térmico y acústico muy limitadas, que pueden optimizarse con recubrimientos y aislamiento compuesto, sin embargo.

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