Styropianowe ściany i styropianowe kubki

W dzisiejszym artykule pochylimy się nad styropianem, z punktu widzenia wykorzystania go do ochrony przed ucieczką ciepła. Bezpośrednią inspiracją do napisania tego tekstu był komentarz pana Kamila, pozostawiony pod artykułem o prefabrykowanym domu pasywnym:

czy może mnie ktoś oświecić ? ten styropian ma aż 30 cm grubości, to jest w moim odczuciu bardzo dużo. Czy faktycznie trzeba aż tyle styropianu aby ocieplić dom ? Pytam, gdyż nie rozumiem. Jak kupuje herbatę z automatu dostaję ją w styropianowym kubku (fakt, ze sprawsowanym i może z jakimiś dodatkami – często jest otoczony kartonikiem), temperatura herbaty gdzieś blisko 100 stopni C. a mimo to herbata mnie nie parzy i zasadniczo mogę taki kubek trzymać do momentu wystygnięcia herbaty – co nastąpi w sposób nieunikniony. Pytanie, dlaczego herbata mnie nie parzy ? Chodzi o czas, mimo wszystko krótki?, kartonik czy jest coś jeszcze.?

Uznałem, że warto będzie odpowiedzieć w formie osobnego materiału.

Zacznijmy od tego, że kubki styropianowe tak naprawdę nie są wykonywane ze styropianu (polistyrenu ekspandowanego) tylko styroduru (polistyrenu ekstrudowanego). Jest to ten sam spieniony polistyren, ale nieco inaczej uformowany. W przypadku styropianu mamy do czynienia ze względnie regularnymi kuleczkami, posklejanymi ze sobą, z przerwami pomiędzy nimi. Styrodur ma kuleczki zdeformowane, za to pozbawione szpar pomiędzy nimi.

Ta niewielka zmiana sprawia, że styrodur ma nieco lepszy (niższy) współczynnik przewodzenia ciepła, niż styropian. Jest też sztywniejszy i wytrzymalszy. Na wyprodukowanie 1m³ płyt zużywa się trochę więcej polistyrenu, jednak w skali niewielkiego kubka ma to marginalne znaczenie. Ważniejsze jest to, że pomimo niewielkiej grubości ścianki, całkiem nieźle chroni on przed ucieczką ciepła.

Ucieczka ciepła przez ścianę domu czy ściankę kubka to tak naprawdę zagadnienie składające się z kilku etapów. Najpierw wnętrze domu/kubka musi nagrzać ściankę. Później ciepło przez nią przepływa, a następnie z zewnętrznej powierzchni jest odbierane. Przez powietrze opływające dom i kubek, trochę także na drodze promieniowania, a gdy dotkniemy kubek dłonią, przez powierzchnię skóry i dalej w głąb ciała, do receptorów odpowiedzialnych za wrażenie, że jest nam ciepło.

Mam wrażenie, że wrażliwość na dotykanie dłonią czegoś, co ma wysoką temperaturę, mocno zależy od konkretnej osoby. Ja nie jestem w stanie utrzymać długo styrodurowego kubka z gorącą herbatą.

Dlaczego zaś musimy izolować domy aż tak grubą warstwą styropianu? Z kilku względów.

Po pierwsze, duża powierzchnia przegród zewnętrznych w domu (ściany, podłogi, dach, okna) przekłada się na dużą ucieczkę ciepła.

Po drugie, różnica temperatur między wnętrzem domu a powietrzem na zewnątrz też bywa całkiem spora, bo nawet rzędu 35-50°C.

Po trzecie, zimna herbata jest tylko niesmaczna. Zimne ściany w domu mogą zaś być siedliskiem pleśni.