Le matériau de base du PSE est le styrène. Les chimistes ont reconnu les propriétés de polymérisation de cet hydrogène insaturé de faible poids moléculaire (monomère) dès le 19e siècle et ont commencé à fabriquer du polystyrène - c'est-à-dire du styrène polymérisé - dans des conditions de laboratoire. Dans les années 1920, le chimiste allemand et prix Nobel Herrmann Staudinger a jeté les bases de la production industrielle de polystyrène grâce à ses recherches sur la chimie des polymères.
Production industrielle de polystyrène expansé
IG Farben à Ludwigshafen produit du polystyrène expansé à grande échelle depuis 1931. À partir de 1949, BASF a repris cette division en tant que société successeur d'IG Farben. Le brevet allemand pour le polystyrène a été accordé à BASF en 1950. Le groupe chimique américain Dow Chemical a mis sur le marché un développement parallèle breveté sous le nom de marque Styrofoam.
Polystyrène - un plastique standard
Le polystyrène est un plastique standard qui peut être utilisé de différentes manières; dans la production mondiale, il se classe quatrième après le polyéthylène, le polypropylène et le polychlorure de vinyle (PVC). Les produits en polystyrène sont utilisés, par exemple, comme matériau d'emballage absorbant les chocs, comme matériau isolant pour les installations électriques, pour la production de films techniques et pour l'isolation thermique.
Polystyrène comme isolation thermique: EPS et XPS
En tant que matériau d'isolation thermique, le polystyrène est utilisé soit comme EPS (polystyrène expansé) soit comme XPS (polystyrène extrudé). Les deux matériaux isolants sont fabriqués à partir de granulés de polystyrène extrudables. Pour la production d'EPS, les sphères de polystyrène sont également expansées, ce qui contribue à optimiser les propriétés d'isolation thermique et d'autres propriétés physiques du matériau. EPS et XPS sont identiques en termes de performances d'isolation. En raison de sa structure à cellules fortement fermées, le XPS, qui n'est disponible que sous forme de feuille rigide, est particulièrement résistant à la pression et insensible à l'humidité, en particulier par rapport à l'EPS. L'EPS, en revanche, est plus polyvalent. Par exemple, l'EPS est également disponible sous forme de granulés pour l'isolation en vrac et l'isolation soufflée ainsi que dans les qualités élastiques.
EPS comme matériau d'isolation thermique: Excellentes performances d'isolation thermique et utilisation flexible
Comme le XPS et le PUR / PIR, l'EPS est un matériau isolant synthétique reconnu. Sa part de marché en Allemagne est d'environ 30%. Avec la laine minérale (laine de roche et de verre), l'EPS est l'un des matériaux isolants les plus appréciés sur le marché allemand des matériaux de construction. Cela est dû aux performances d'isolation thermique élevées, aux options d'application très flexibles, au traitement simple et au prix très abordable de ce matériau isolant. L'EPS peut être utilisé pour pratiquement tous les types d'isolation. Cependant, les propriétés de protection contre le bruit et la chaleur de l'EPS sont limitées.
Tableau 1: Les propriétés de l'EPS en un coup d'œil
| Conductivité thermique | 0,035 à 0,045 W / mK |
|---|---|
| Classe de matériau de construction | Ancien: B1, B2 (difficilement ou normalement inflammable), nouveau: E (normalement inflammable sans protection contre les flammes) |
| épaisseur minimale d'isolant selon EnEV 2014 | 14 cm |
| Densité apparente | 15 à 30 kg / m3 |
| Prix au m2 | 5 à 20 EUR |
De quelles matières premières le PSE est-il composé?
Les matières premières du PSE sont soit le pétrole, soit le gaz naturel, à partir duquel le styrène est d'abord produit par distillation puis polymérisé. L'EPS est un matériau isolant synthétique à base organique. Il se compose de 2% de polystyrène et de 98% d'air. Des propulseurs (pentane) et des retardateurs de flamme (exclusivement hexabromocyclododécane, HBCD) sont utilisés comme additifs.
Comment l'EPS est-il produit?
Pour la production d'EPS, le granulé de polystyrène est pré-expansé à des températures de 90 ° C avec de la vapeur et avec l'aide de l'agent gonflant pentane, les sphères de polystyrène se dilatent de 20 à 50 fois leur taille d'origine. Ensuite, les perles de mousse expansée sont expansées ou pressées sous l'action thermique pour former des feuilles, des blocs ou des pièces moulées EPS. Les propriétés physiques des éléments isolants EPS peuvent être influencées et contrôlées par la durée, la température et d'autres paramètres de production. La structure particulaire du granulat de polystyrène est conservée lors de la production des éléments d'isolation, les billes de polystyrène expansé sont fermement soudées.
Comment les éléments isolants EPS arrivent-ils sur le marché?
Les éléments isolants EPS sont commercialisés sous forme de panneaux ou blocs rigides en mousse rigide, d'éléments moulés EPS - par exemple des cales isolantes - sous forme de feuilles élastiques enroulables ou de granulés de polystyrène expansé. Les panneaux EPS disponibles dans le commerce ont une épaisseur comprise entre 20 et 200 mm. Les panneaux plus épais fournissent non seulement une isolation thermique plus efficace, mais augmentent également la résistance à la compression et la stabilité mécanique générale de l'isolation.
EPS - un matériau isolant extrêmement bon marché
Avec un prix de 5 à 20 euros le m2, l'EPS est l'un des matériaux isolants les moins chers du marché et permet une isolation thermique très économique. A titre de comparaison: la laine minérale coûte entre 10 et 20 euros le m2, le prix du mètre carré d'isolation XPS est compris entre 18 et 30 euros.
ETICS et matériaux de construction composites
L'EPS est un matériau classique pour les matériaux isolants composites et pour les systèmes composites d'isolation thermique (ETICS). Les matériaux isolants composites à base d'EPS sont produits sous forme de panneaux ou de feuilles enduits. Cela inclut également les feuilles de sécurité dites EPS pour une isolation thermique particulièrement robuste avec EPS, qui sont utilisées pour l'isolation des toitures, par exemple.
Fabricant d'éléments isolants EPS
Les éléments isolants EPS sont produits par de nombreux fabricants de matériaux de construction en Allemagne et en Europe. Les fabricants renommés sont les leaders du marché BASF («Styropor», «Neopor», etc.), Austrotherm, Dow Chemical, Isobouw et Isover. Les ETICS basés sur EPS proviennent d'Austrotherm, Brillux et Isover, par exemple, mais sont également proposés par de nombreux autres équipementiers de construction.
Quelles sont les propriétés physiques de l'EPS?
La conductivité thermique (? - Lambda) de l'EPS est comprise entre 0,035 et 0,045 W / mK (watts par mètre x Kelvin). Elle est largement identique aux performances d'isolation de la laine minérale et du XPS et n'est dépassée que par le PUR / PIR, dont la conductivité thermique n'est que de 0,02 à 0,025 W / mK. Comme pour les autres plastiques pour l'isolation thermique (XPS, PUR / PIR), l'excellente capacité d'isolation résulte de la structure à cellules fermées du matériau, ce qui se traduit par une résistance thermique élevée même à de faibles épaisseurs.
Capacités limitées d'isolation thermique et phonique
Tout comme XPS, l'EPS n'a que des capacités d'isolation thermique et phonique très limitées - ce n'est donc pas le premier choix pour les bâtiments qui ont également des exigences élevées à cet égard. Cependant, une bonne protection phonique et thermique peut être obtenue grâce à des matériaux de construction composites et à l'ETICS à base d'EPS.
Dans quelle mesure l'EPS est-il ouvert à la diffusion?
L'EPS est un matériau isolant fondamentalement perméable à la vapeur, sa résistance à la diffusion de la vapeur d'eau est comprise entre 20 et 100? et est donc également inférieur, par exemple, XPS avec 80 à 200? L'isolation EPS est produite ici avec différentes propriétés de matériau. Les versions hautement perméables à la diffusion conviennent également pour l'isolation interne des murs extérieurs, ce qui impose des exigences particulièrement élevées à l'activité capillaire du matériau isolant. Par exemple, les panneaux de silicate de calcium sont un matériau privilégié pour la rénovation de bâtiments anciens en raison de leur ouverture à la diffusion et à l'activité capillaire, afin d'obtenir une régulation durable de l'humidité dans le bâtiment. Votre résistance à la diffusion de la vapeur d'eau est de 5 à 20? - EPS peut certainement "concurrencer" ici dans la zone supérieure.
Protection incendie limitée
Le polystyrène expansé est un matériau inflammable. Il fond à des températures légèrement supérieures à 100 ° C et se décompose à partir d'environ 300 ° C. Lorsque les gouttes d'EPS sont brûlées, du styrène avec un point d'éclair de 31 ° C et du pentane, qui s'enflamme à des températures aussi basses que -50 ° C, sont produits. En cas d'incendie, l'isolant EPS peut agir comme un accélérateur d'incendie, mais l'ajout de HBCD ignifuge a un effet positif sur le comportement au feu de l'EPS. L'EPS brûle avec beaucoup de fumée et libère des gaz toxiques. A long terme, il résiste à des températures allant jusqu'à 85 ° C environ. Des revêtements ignifuges et des matériaux isolants composites à base de PSE peuvent être utilisés pour optimiser les propriétés de protection contre le feu des bâtiments isolés au PSE.
Tableau 2: PSE et autres matériaux d'isolation thermique en comparaison
| Matériaux d'isolation | Conductivité thermique (W / mK) | Épaisseur minimale d'isolation selon EnEV (cm) | Coûts au m2 (euros) |
|---|---|---|---|
| EPS / polystyrène | 0,035-0,045 | 14e | 5 à 20 EUR |
| XPS | 0,035-0,045 | 14e | 18-30 EUR |
| PUR / PIR | 0,02-0,025 | dix | 10-20 EUR |
| Laine de roche (27,50 € chez Amazon *) | 0,035-0,040 | 14e | 10-20 EUR |
| Panneaux de silicate de calcium | 0,065 | 20e | 80 EUR |
Normes DIN, classes de matériaux de construction, EnEV
La norme européenne DIN EN-13501-1 attribue le PSE à la classe de matériau de construction E - normalement inflammable sans protection spéciale contre les flammes. Selon l'ancienne norme nationale DIN 4102-1, il appartient à la classe de matériau de construction B1 (ignifuge) avec l'ajout de retardateurs de flamme et à la classe de matériau de construction B2 (normalement inflammable) sans protection contre la flamme. L'isolation EPS avec une épaisseur d'isolation minimale de 14 cm correspond aux exigences de l'ordonnance sur les économies d'énergie (EnEV) 2014. L'EPS, comme le XPS et la laine minérale, atteint ainsi la valeur U (coefficient de transfert de chaleur) de 0,24 W / (m²K) spécifiée par l'EnEV.
trucs et astuces
Les éléments isolants EPS sont en polystyrène expansé. Ils ont d'excellentes propriétés d'isolation thermique, sont résistants à l'humidité et résilients. En tant que granulat, l'EPS convient également à l'isolation en vrac et soufflée.
Domaines d'application de l'isolation thermique avec EPS
L'EPS peut être utilisé de manière extrêmement flexible et couvre presque toute la gamme des différents types d'isolation. Les domaines d'application du PSE pour l'isolation thermique sont, par exemple:
- Isolation du noyau et isolation des cavités: le PSE est utilisé ici sous forme de granulés et sous forme d'isolant en vrac ou soufflé.
- Isolation du toit: L'isolation du toit avec EPS est possible sous toutes les formes et variantes - le matériau isolant convient aussi bien pour les toits en pente que pour l'isolation des toits plats. Habituellement, les panneaux EPS pour l'isolation du toit sont fournis avec des feuilles de bitume (26,99 € chez Amazon *) ou une autre protection contre les charges mécaniques et les intempéries. Pour l'isolation du toit plat, des panneaux de mousse rigide EPS avec ou sans joint en gradins ou des feuilles EPS enroulables sont utilisés. Des panneaux isolants en PSE extra-larges avec et sans feuillure sont utilisés pour l'isolation au-dessus des chevrons. L'isolation entre les chevrons est souvent réalisée avec des éléments isolants flexibles en EPS. L'isolant EPS sous les chevrons est généralement laminé avec des panneaux de construction.
- Isolation de façade: Pour une isolation de façade à grande échelle, le PSE permet une isolation thermique à la fois économique et efficace. Le matériau isolant convient également à l'isolation intérieure des murs extérieurs et des murs-rideaux ventilés à l'arrière.
- Isolation aux bruits d'impact: En raison de leur résilience, les panneaux en mousse rigide EPS sont idéaux pour l'isolation aux bruits d'impact; il existe des panneaux spéciaux fabriqués dans des qualités élastiques à cet effet.
- Isolation des sols et des plafonds: Des panneaux spéciaux sont également disponibles pour l'isolation des sols avec EPS, qui conviennent également à l'isolation intérieure des plafonds.
- Isolation périmétrique: Grâce à sa résilience et sa résistance à l'humidité, l'EPS peut également être utilisé pour l'isolation périmétrique. Cependant, le XPS est le matériau préféré, en particulier pour les charges très lourdes.
- Isolation thermique intérieure.
- Matériaux isolants composites et ETICS.
Avantages de l'isolation thermique avec EPS
Les avantages de l'isolation thermique avec EPS sont:
- Excellentes performances d'isolation thermique.
- Rendement économique élevé grâce à de faibles épaisseurs d'isolation.
- Résilience, résistance à l'humidité et résistance aux intempéries.
- Ouverture à la diffusion et à l'activité capillaire: l'EPS est un matériau à diffusion ouverte et capillaire, dans les qualités correspondantes, il convient également à la rénovation de bâtiments anciens et / ou à l'isolation intérieure des murs extérieurs.
- Faible poids: Grâce à leur faible densité apparente, l'isolation EPS convient également parfaitement aux zones de construction sensibles au poids - par exemple pour l'isolation des toits en pente. Pendant le processus de construction, le faible poids permet une manipulation simple.
Inconvénients de l'isolation thermique EPS
Les inconvénients de l'isolation thermique EPS sont
- Production à base de pétrole brut et de gaz naturel: le PSE, comme les autres plastiques utilisés pour l'isolation thermique, présente un bilan énergétique défavorable. De plus, il est fabriqué à partir de matières premières limitées.
- Propriétés d'isolation thermique et acoustique très limitées.
- Inflammabilité: Sans l'ajout de retardateurs de flamme, l'EPS est normalement inflammable. En cas d'incendie, il dégage des émissions toxiques.
Comment l'EPS est-il traité?
L'EPS peut être coupé, percé, scié ou fraisé avec les outils en bois habituels. En outre, une coupe à fil chaud (coupure thermique) avec un dispositif de coupe spécial peut également être utilisée pour le traitement du PSE - l'un des avantages de cette forme de traitement est d'éviter les poussières fines potentiellement nocives. Les éléments isolants EPS sont généralement fixés à l'aide d'un collage sur toute la surface ou de chevilles. Dans le cadre de l'ETICS, l'isolation EPS peut également être fixée à l'aide d'un système de rails.
Démantèlement, recyclage, élimination
Avec une isolation EPS à chevilles, l'effort de démontage est faible, avec des panneaux EPS collés et des éléments isolants, cependant, élevés. Pour les déchets de PSE propres, il est théoriquement possible de les recycler comme isolant en vrac ou comme matériau de renfoncement dans la construction en béton, mais cela ne joue pas de rôle dans la pratique en raison de la dépense économique. Le PSE est correctement éliminé par incinération contrôlée des déchets ou sur la décharge de matériaux de construction.
Règles de sécurité et de protection de la santé
Les isolants en polystyrène émettent initialement du styrène nocif pour la santé et ne doivent donc être utilisés qu'après un stockage minimum de quatre semaines. Selon cela, l'isolation EPS installée est inoffensive pour la santé. Le HBCD ignifuge a des propriétés toxiques et bioaccumulables (qui s'accumulent dans l'organisme), mais celles-ci sont particulièrement pertinentes dans la production et l'élimination des EPS. Lors du traitement de l'EPS, il peut y avoir une exposition à de la poussière fine et au styrène (provenant d'un matériau qui n'a pas été stocké assez longtemps ou d'une découpe à chaud). En particulier lors de l'utilisation régulière d'EPS, les réglementations en vigueur en matière de santé et de sécurité au travail - port d'un masque respiratoire et éventuellement de gants spéciaux - doivent donc être respectées.
trucs et astuces
L'EPS est très polyvalent et convient à presque tous les types d'isolation. Le matériau permet une isolation thermique efficace et économique. Les inconvénients proviennent principalement de ses propriétés d'isolation thermique et acoustique très limitées, qui peuvent cependant être optimisées avec des revêtements et des matériaux isolants composites.
