EPS - le puissant classique de l'isolation thermique

L’EPS (polystyrène expansé, "Styrofoam") est un matériau isolant synthétique considéré comme un classique de l’isolation thermique. Comme les autres plastiques, il possède d'excellentes capacités d'isolation thermique et peut être utilisé de manière très flexible.

Le styrène est le matériau de base du PSE. Les propriétés de polymérisation de cet hydrogène insaturé de faible poids moléculaire (monomère) étaient déjà reconnues par les chimistes au 19ème siècle et commençaient à produire du polystyrène dans des conditions de laboratoire, autrement dit du styrène polymérisé. Dans les années 1920, le chimiste allemand et prix Nobel Herrmann Staudinger a créé la base de la production industrielle de polystyrène grâce à ses recherches sur la chimie des polymères.

Production industrielle de polystyrène expansé

Depuis 1931, IG Farben à Ludwigshafen produit du polystyrène expansé à grande échelle. À partir de 1949, BASF a succédé à IG Farben. Le brevet allemand pour Styrofoam a été accordé à BASF en 1950. La société américaine de produits chimiques Dow Chemical a mis sous la marque Styrofoam un développement parallèle breveté sur le marché.

Polystyrène - un plastique standard

Le polystyrène est un plastique standard qui peut être utilisé dans une grande variété d'applications. Il se classe au quatrième rang mondial en termes de polyéthylène, de polypropylène et de chlorure de polyvinyle (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 feuilles techniques et pour l'isolation thermique.

Polystyrène comme isolant thermique: EPS et XPS

En tant qu'isolation thermique, le polystyrène est utilisé sous forme de PSE (polystyrène expansé) ou de XPS (polystyrène extrudé). Les deux matériaux isolants sont constitués de granulés de polystyrène extrudables. Pour la production de PSE, les billes de polystyrène sont également dilatées, ce qui permet d'optimiser la capacité d'isolation thermique et d'autres propriétés physiques du matériau. Leurs performances d'isolation sont identiques à celles de l'EPS et du XPS. En raison de sa structure cellulaire fortement fermée, le XPS, disponible uniquement sous forme de plaque rigide, est particulièrement stable à la pression et insensible à l'humidité, en particulier par rapport au EPS. En revanche, EPS est plus polyvalent. Par exemple, l'EPS est également disponible sous forme de granulés pour l'isolation en vrac et par soufflage ainsi que pour des qualités élastiques.

EPS comme matériau d'isolation thermique: Excellentes performances d'isolation thermique et utilisation flexible

Comme le XPS et le PUR / PIR, le PSE est un matériau isolant synthétique bien établi. Sa part de marché en Allemagne est d'environ 30%. Avec la laine minérale (pierre et laine de verre), l'EPS est l'un des isolants les plus populaires sur le marché allemand des matériaux de construction. Les performances d'isolation thermique élevées, les possibilités d'application très flexibles, le traitement simple ainsi que le prix très favorable de ce matériau isolant y contribuent. Le PSE peut être utilisé pratiquement pour tous les types d'isolation. Cependant, les propriétés de protection acoustique et thermique des EPS sont limitées.

Tableau 1: Les propriétés de l'EPS en un coup d'œil

conductivité thermique0,035 - 0,045 W / mK
Classe de matériauxAncien: B1, B2 (lourd ou normalement inflammable), neuf: E (sans retardateur de flamme, normalement inflammable)
épaisseur minimale d'isolation selon EnEV 201414 cm
densité15-30 kg / m3
Prix ​​au m25 - 20 EUR

Quels sont les précurseurs de l'EPS?

Les matières premières utilisées dans les EPS sont soit du pétrole brut ou du gaz naturel, à partir desquels le styrène est d'abord produit par distillation, puis polymérisé. Le PSE est donc un matériau isolant synthétique à base organique. Il est constitué de 2% de polystyrène et de 98% d'air. On utilise comme additifs des agents d'expansion (pentane) et des retardateurs de flamme (à l'exclusion de l'hexabromocyclododécane et de l'HBCD).

Comment l'EPS est-il produit?

Pour la production de granulés de polystyrène EPS, les vapeurs d’eau et le pentane propulseur sont gonflés à une température de 90° C. Les sphères de polystyrène se gonflent de 20 à 50 fois leur taille initiale. Ensuite, les billes de mousse expansées sont expansées ou pressées sous l'action thermique pour former des feuilles, des blocs ou des moulages EPS. En raison de la durée, de la température et d'autres paramètres de production, les propriétés physiques des éléments isolants en PSE peuvent être influencées et contrôlées. La structure particulaire des granulés de polystyrène est conservée lors de la production des éléments isolants, les billes de polystyrène expansé étant ainsi soudées fermement.

Comment les éléments isolants en PSE entrent-ils sur le marché?

Éléments isolants en PSE disponibles dans le commerce sous la forme de panneaux ou de blocs de mousse rigides, d’éléments de moules en PSE - par exemple, des cales isolantes - en bandes élastiques, déroulées ou en granulés de polystyrène expansé. Les plaques de PSE disponibles dans le commerce ont une épaisseur comprise entre 20 et 200 mm. Des plaques plus épaisses fournissent non seulement une isolation thermique plus efficace, mais augmentent également la résistance à la pression et la stabilité mécanique générale de l'isolation.

EPS - un matériau isolant très abordable

Avec un prix de 5 à 20 euros par m2, le PSE est l’un des isolants les moins coûteux du marché et permet une isolation thermique très économique. À titre de comparaison, le coût par m2 de laine minérale entre 10 et 20 euros et le mètre carré d'isolation XPS se situant entre 18 et 30 euros.

ETICS et matériaux de construction composites

Le PSE est un matériau classique pour les systèmes composites d'isolation et d'isolation thermique (ETICS). Les matériaux isolants composites à base de PSE sont fabriqués sous la forme de panneaux ou de bandes revêtus. Celles-ci incluent les membranes de sécurité dites EPS pour une isolation thermique particulièrement robuste avec de l'EPS, qui sont utilisées par exemple pour l'isolation de toiture.

Fabricant d'éléments d'isolation en PSE

Les éléments isolants EPS sont fabriqués en Allemagne et en Europe par de nombreux fabricants de matériaux de construction. Les fabricants réputés sont BASF ("Styrofoam", "Neopor" et autres), Austrotherm, Dow Chemical, Isobouw et Isover. Par exemple, les EPS basés sur les EPS proviennent d’Austrotherm, de Brillux et d’Isover, mais sont également proposés par de nombreux autres constructeurs.

Quelles sont les propriétés physiques de l'EPS?

La conductivité thermique (ß-lambda) du PSE est comprise entre 0,035 et 0,045 W / mK (watts par mètre x Kelvin). Il est en grande partie identique aux performances d'isolation de la laine minérale et du XPS et n'est dépassé 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 d'isolation thermique (XPS, PUR / PIR), les excellentes propriétés isolantes résultent de la structure à cellules fermées du matériau, ce qui se traduit par une résistance thermique élevée, même à faible épaisseur.

Isolation thermique et acoustique limitée

À l'instar du XPS, l'EPS a des capacités d'isolation thermique et acoustique très limitées. Il n'est donc pas le premier choix pour les bâtiments exigeants à cet égard. Cependant, les matériaux de construction composites et l'ETICS à base de PSE permettent d'obtenir une bonne protection acoustique et thermique.

Quelle est la perméabilité de l'EPS?

Le PSE est un matériau isolant essentiellement ouvert à la diffusion, sa résistance à la diffusion de vapeur d’eau est comprise entre 20 et 100? et est donc inférieur à, par exemple, avec XPS 80-200?. L'isolation EPS est produite ici avec différentes propriétés matérielles. Les versions fortement perméables à la vapeur conviennent également à 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, en raison de leur ouverture vis-à-vis de la diffusion et de leur capillarité, sont considérés comme un matériau de choix pour la rénovation de vieux bâtiments afin de parvenir à une gestion durable de l’humidité du bâtiment. Votre résistance à la diffusion de vapeur d'eau est de 5 à 20? - EPS peut "rivaliser" dans la zone supérieure.

Protection incendie limitée

Le polystyrène expansé est un matériau combustible. Il fond à une température légèrement supérieure à 100° C et se décompose à partir de 300° C environ. La combustion des gouttes de PSE produit du styrène ayant un point d'éclair de 31° C et du pentane, qui s'enflamme à des températures aussi basses que -50° C. En cas d’incendie, l’isolant en PSE peut donc jouer le rôle d’accélérateur d’incendie, mais l’ajout du HBCD ignifuge a une influence positive sur le comportement au feu du PSE. Le PSE brûle avec une fumée épaisse et libère des gaz toxiques. Il est résistant à la température jusqu'à environ 85° C à long terme. Les revêtements ignifuges et les 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'isolationConductivité thermique (W / mK)Epaisseur minimale d'isolation selon EnEV (cm)Coût par m2 (Euro)
EPS / Styrofoam0,035 – 0,045145 - 20 EUR
XPS0,035 – 0,0451418 - 30 EUR
PUR / PIR0,02 – 0,0251010 - 20 EUR
laine de roche0,035 – 0,0401410 - 20 EUR
panneaux de silicate de calcium0,0652080 EUR

Normes DIN, classes de matériaux de construction, EnEV

La norme européenne DIN EN-13501-1 assigne l'EPS à la classe de matériaux de construction E - normalement inflammable sans retardateur de flamme. Selon l'ancienne norme nationale DIN 4102-1, il appartient à la classe de matériaux de construction B1 (ignifuge) avec adjonction de retardateurs de flammes et à la classe de matériaux de construction B2 (inflammabilité normale) sans ignifuge. Les spécifications de l'ordonnance de 2014 sur les économies d'énergie (EnEV) correspondent à une isolation en PSE d'une épaisseur d'isolation minimale de 14 cm. Ainsi, EPS, XPS et laine minérale atteignent la valeur U (coefficients de transfert de chaleur) de 0,24 W / (m²K) spécifiée par EnEV.

Trucs et astuces

Les éléments isolants EPS sont en polystyrène expansé. Ils ont d'excellentes capacités d'isolation thermique, sont résistants à l'humidité et résilients. En tant que granulés, l'EPS convient également à l'isolation en vrac et par soufflage.

Champs d'application de l'isolation thermique en PSE

Le PSE est extrêmement flexible et couvre presque toute la gamme des différents types d’isolation. Les applications de PSE pour l'isolation thermique comprennent:

  • Isolation des noyaux et des cavités: le PSE est utilisé ici sous forme de granulés et sous forme d’isolant en vrac ou par soufflage.
  • Isolation de toiture: Les isolations de toiture en PSE sont possibles dans toutes les formes et variations. Le matériau d'isolation convient aux toitures inclinées ainsi qu'à l'isolation de toits plats. Dans la plupart des cas, les panneaux PSE pour l'isolation de toiture sont dotés de membranes bitumineuses ou d'une autre protection contre les contraintes mécaniques et les effets des intempéries. Pour l'isolation du toit plat, on utilise soit des panneaux de mousse rigides EPS avec ou sans feuillures en escalier, soit des feuilles de EPS enroulables. Pour l'isolation sur les chevrons, on utilise des panneaux isolants extra-larges en PSE avec et sans écaille. Les isolants inter-parquets sont souvent réalisés avec des éléments isolants EPS souples. Les isolants sous les chevrons en EPS sont généralement laminés avec des panneaux structuraux.
  • Isolation de façade: Pour l'isolation de façade de grandes surfaces, l'EPS permet une isolation thermique économique et efficace. Le matériau isolant convient également à l'isolation intérieure des murs extérieurs ainsi que des murs-rideaux ventilés.
  • Isolation phonique: En raison de leur capacité de charge, les panneaux rigides en mousse EPS sont parfaits pour l’isolation phonique, pour lesquels des panneaux spéciaux sont fabriqués dans des qualités élastiques.
  • Isolation des sols et des plafonds: Pour l'isolation des sols avec du PSE, des panneaux spéciaux sont également proposés, qui conviennent également à l'isolation intérieure des plafonds.
  • Isolation périmétrique: En raison de sa résilience et de sa résistance à l'humidité, le PSE peut également être utilisé pour l'isolation périmétrique. En particulier avec des charges très lourdes, le XPS est considéré comme le matériau préféré.
  • Isolation thermique dans les intérieurs.
  • Matériaux isolants composites et ETICS.

Avantages de l'isolation thermique en PSE

Les avantages de l'isolation thermique en PSE sont les suivants:

  • Excellente performance d'isolation thermique.
  • Haute efficacité due aux faibles épaisseurs d'isolation.
  • Résilience, résistance à l'humidité et aux intempéries.
  • Ouverture à la diffusion et activité capillaire: le PSE est un matériau perméable à la vapeur et actif par capillarité, il convient également, dans les qualités appropriées, à la rénovation de bâtiments anciens et / ou à l'isolation intérieure de murs extérieurs.
  • Faible poids: En raison de sa faible densité apparente, l'isolant en PSE convient également très bien 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 d'une isolation thermique en PSE

Les inconvénients d’une isolation thermique en PSE sont

  • Production à base de pétrole et de gaz naturel: le PSE, à l'instar des autres plastiques d'isolation thermique, présente un bilan énergétique défavorable. En outre, il est fabriqué à partir de matières premières disponibles limitées.
  • Propriétés d'isolation thermique et acoustique très limitées.
  • Inflammabilité: Le PSE est normalement inflammable sans l'ajout de retardateurs de flamme. En cas d'incendie, il dégage des émissions toxiques.

Comment l'EPS est-il géré?

Le PSE peut être coupé, percé, scié ou coupé avec les outils en bois habituels. De plus, une coupe dite à fil chaud (coupe thermique) avec un dispositif de coupe spécial convient également à l'usinage de PSE - l'un des avantages de cette forme d'usinage est que l'on évite les poussières fines potentiellement nocives. La fixation des éléments isolants en PSE se fait généralement par collage intégral ou chevilles. Dans le cadre de l'ETICS, la fixation d'un isolant en PSE peut également être réalisée par un système de rails.

Démantèlement, recyclage, élimination

Pour l’isolation EPS en goujon, les coûts de démolition sont faibles, mais élevés pour les panneaux en PSE collés et les éléments isolants. Pour les déchets de PSE propres, on peut théoriquement réutiliser le Schüttdämmstoff ou l'Aussparungskörper dans la construction en béton, mais cela est dû à l'effort économique réalisé mais pas au rôle. Les PSE sont éliminés de manière professionnelle par incinération contrôlée des déchets ou par le site d'enfouissement des matériaux de construction.

Sécurité et protection de la santé

Les isolants en polystyrène émettent initialement du styrène nocif et ne doivent donc être utilisés qu’après une période de stockage minimale de quatre semaines. Par la suite, l'isolation EPS est sans danger pour la santé. Le HBCD ignifuge a des propriétés toxiques et bioaccumulables (s’accumulant dans l’organisme) qui sont toutefois pertinentes, en particulier pour la production et la mise au rebut des PSE. Pendant le traitement du PSE, il peut y avoir une exposition aux particules ainsi qu'au styrène (en raison d'un matériau qui n'a pas été stocké suffisamment longtemps ou coupé à chaud). Il est essentiel de respecter les réglementations en vigueur en matière de santé et de sécurité, notamment lorsque vous manipulez régulièrement des PSE - portez un masque respiratoire et éventuellement des gants spéciaux.

Trucs et astuces

Le PSE 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 par des revêtements et des isolants composites.

Carte Vidéo: Investissement LOCATIF: Rénovation de A à Z: JE TE MONTRE TOUT ! PART. 3