In de bouwsector zijn synthetische isolatiematerialen een veelgebruikte oplossing voor warmte- en akoestische isolatie. Deze kunstmatig vervaardigde materialen, vaak afkomstig uit petrochemische grondstoffen, worden gekenmerkt door hun lage lambdawaarde, hoge isolatiewaarde (R-waarde), lichte bouw en eenvoudige verwerking. Ze zijn geschikt voor toepassing in diverse bouwdelen, zoals daken, vloeren, gevels en spouwmuren. In dit artikel bespreken we de eigenschappen, voordelen, toepassingsgebieden en duurzaamheidsaspecten van synthetische isolatiematerialen. Daarnaast wordt ingegaan op de verschillende typen synthetische isolatie, zoals EPS, XPS, PUR en PIR, en wat deze materiaalkeuzes inhoudt op praktische en technische vlak.
Wat is synthetische isolatie?
Synthetische isolatiematerialen zijn kunstmatig vervaardigde materialen die in de bouw worden ingezet om warmte, akoestiek en vocht te reguleren. Ze worden meestal vervaardigd uit petrochemische grondstoffen en zijn verkrijgbaar in diverse vormen, zoals platen, schuim en rollen. Omdat deze materialen een lage thermische geleidbaarheid (λ-waarde) hebben, is hun isolerende werking goed. Dit betekent dat een relatief dunne laag synthetische isolatie al een aanzienlijke isolatiewaarde (R-waarde) kan leveren. Deze eigenschap maakt ze vooral geschikt voor toepassing in situaties waar ruimteverlies moet worden beperkt, zoals bij na-isolatie aan de binnenzijde van gevels of daken.
Synthetische isolatie is vaak vochtbestendig, wat betekent dat het minder gevoelig is voor schimmelvorming of rot in vochtige omgevingen. Daarnaast kunnen sommige synthetische isolatiematerialen een hoge druksterkte hebben, waardoor ze geschikt zijn voor toepassing onder vloeren of op daken met mechanische belasting. Ondanks deze voordelen is de productie van synthetische isolatiematerialen energie-intensief en zijn ze over het algemeen minder goed te recyclen dan minerale isolatie. Dit brengt uitdagingen met zich mee op het gebied van duurzaamheid en milieu-impact.
Voordelen van synthetische isolatie
De voordelen van synthetische isolatiematerialen zijn onder meer het volgende:
Kleine isolatiedikte: Synthetische isolatiematerialen leveren goede isolatiewaardes met een relatief kleine dikte. Dit is vooral voordeelrijk bij na-isolatie aan de binnenzijde van constructies, waarbij het ruimteverlies beperkt moet blijven. In sommige gevallen is synthetische isolatie tot een factor drie dunner dan ecologische en minerale isolatiematerialen bij dezelfde Rd-waarde.
Lichtgewicht: Door hun samenstelling, vaak uit geëxpandeerd materiaal en stilstaande lucht, zijn synthetische isolatiematerialen licht en makkelijk hanteerbaar op de bouwplaats.
Goede beschikbaarheid: Synthetische isolatiematerialen zijn goed verkrijgbaar bij de meeste plaatselijke bouwmarkten of via online verkoopkanalen. Ze zijn meestal beschikbaar in standaardvormen zoals platen, wat het gebruik in prefabconstructies en standaardprojecten vergemakkelijkt.
Arbeidsefficiëntie: Deze materialen zijn met de juiste bescherming makkelijk te verwerken. Bijvoorbeeld PUR-schuim kan direct worden gespoten op bestaande constructies, wat het sneller maakt en minder afval oplevert.
Dimensiestabiel: Synthetische isolatiematerialen zijn dimensiestabiel, wat betekent dat ze niet krimpen of uitzetten. Dit is belangrijk in prefabconstructies waar de pasvorm essentieel is. Ze zijn ook minder gevoelig voor vocht tijdens transport en montage, wat minder risico op schade betekent.
Voortreffende isolatiewaarden: De λ-waarde van synthetische isolatiematerialen is aanzienlijk lager dan die van minerale isolatiematerialen. In sommige gevallen is de λ-waarde tot een factor tien beter, wat betekent dat ze een hoge isolatiewaarde leveren bij een geringe dikte.
Veelzijdig in toepassing: Synthetische isolatiematerialen zijn geschikt voor diverse toepassingen, zoals het isoleren van spouwmuren, daken, vloeren en gevels. Ze kunnen worden aangebracht in vorm van platen, rollen of schuim en zijn vaak geschikt voor toepassing in vochtige omgevingen.
Nadelen van synthetische isolatie
Ondanks de voordelen zijn er ook nadelen aan het gebruik van synthetische isolatiematerialen:
Milieuimpact: De productie van synthetische isolatiematerialen is energie-intensief. Aangezien het meestal uit petrochemische grondstoffen wordt gemaakt, is er sprake van een hoge CO₂-uitstoot tijdens de productie. Daarnaast zijn deze materialen over het algemeen minder goed te recyclen dan bijvoorbeeld minerale isolatie, wat complicaties oplevert in termen van duurzaamheid en circulaire economie.
Gezondheidsrisico’s bij verwerking: Bij bepaalde synthetische isolatiematerialen, zoals PUR, kan de MDI-component schadelijk zijn voor de gezondheid. Bij verwerking kunnen irritaties van de luchtwegen, huid en ogen optreden. Dit geldt vooral voor onverzadigde of niet volledig uitgeharde producten. Het eindproduct is echter afgebonden en gezondheidsvriendelijk in gebruik.
Verminderde isolatiewaarde bij vocht: Hoewel synthetische isolatie in het algemeen vochtbestendig is, kan vocht op lange termijn toch een negatieve invloed hebben op de isolatiewaarde. Dit geldt vooral voor materialen met open celstructuur.
Brandbaarheid: Hoewel sommige synthetische isolatiematerialen brandvertragend zijn, zijn ze over het algemeen brandbaar. Dit kan in bepaalde toepassingen extra veiligheidsmaatregelen vereisen, zoals het gebruik van brandwerende lagen of versterkte constructies.
Kosten: Hoewel synthetische isolatiematerialen soms kosteneffectief zijn, zijn de prijzen afhankelijk van de dikte en samenstelling. Bijvoorbeeld PUR- of PIR-isolatie is duurder dan EPS, maar levert een hogere isolatiewaarde.
Soorten synthetische isolatiematerialen
1. EPS – geëxpandeerd polystyreen
EPS, ook wel bekend als piepschuim, is een lichtgewicht en relatief goedkope isolatiemateriaal. Het wordt vaak gebruikt voor de isolatie van daken, vloeren en spouwmuren. EPS is geschikt voor het na-isoleren van spouwmuren in de vorm van parels. Het heeft een lagere isolatiewaarde dan PUR of PIR, maar is goed verwerkbaar in prefab-elementen. EPS is vochtbestendig en geschikt voor droge toepassingen, maar minder geschikt voor vochtige omgevingen zoals kelders of omgekeerde daken.
2. XPS – geëxtrudeerd polystyreen
XPS heeft een hogere celdichtheid dan EPS, waardoor het drukvaster is en beter bestand tegen waterdamp. Dit maakt XPS geschikt voor vochtige toepassingen, zoals kelders of omgekeerde daken. Het is ook beter bestand tegen mechanische belasting, waardoor het geschikt is voor toepassing onder vloeren of op daken met mechanische belasting. XPS is duurder dan EPS, maar biedt een hogere isolatiewaarde.
3. PUR – polyurethaan
PUR is een kunststofschuim dat uit di-isocyanaat (meestal MDI) en polyool bestaat. Het kan in de vorm van schuimplaten worden aangebracht of direct worden gespoten op bestaande constructies. PUR is waterafstotend en voorkomt rot en schimmelvorming. Het is geschikt voor toepassing in spouwmuren en bij na-isolatie aan de binnenzijde. PUR heeft een hoge isolatiewaarde, maar de verwerking kan gezondheidsrisico’s opleveren door de MDI-component. Het eindproduct is echter veilig.
4. PIR – polyisocyanuraat
PIR is een synthetisch isolatiemateriaal met een gesloten celstructuur. Het heeft een hoge isolatiewaarde, die zelfs beter is dan die van PUR en XPS. PIR is geschikt voor toepassing in platte daken en vloeren. Het is nagenoeg niet samen te persen, waardoor het beloopbaar is. PIR is vochtbestendig en makkelijk op maat te maken. Het is geschikt voor prefabconstructies en toepassingen waar hoge isolatieprestaties vereist zijn.
5. PF – fenolformaldehydeschuim
PF of resolschuim is een ander synthetisch isolatiemateriaal. Het wordt soms gebruikt voor het isoleren van vloeren en daken. PF is brandvertragend en heeft goede isolerende eigenschappen, maar is minder geschikt voor toepassingen waar flexibiliteit of eenvoudige verwerking vereist is.
6. Cellulair glas (foamglas)
Cellulair glas, ook wel foamglas genoemd, is een duurzaam alternatief dat steeds populairder wordt. Het is gemaakt van hergebruikt glas en is volledig recyclebaar. Het heeft een hoge isolatiewaarde en is bestand tegen vocht, schimmel en vuur. Foamglas is echter duurder in aankoop en verwerking dan synthetische isolatiematerialen.
Toepassingen van synthetische isolatie
Synthetische isolatiematerialen worden in diverse bouwdelen toegepast. De keuze van het juiste materiaal hangt af van factoren zoals de isolatiedikte, vochtbelasting, mechanische belasting en duurzaamheidsdoelen. Hieronder worden de belangrijkste toepassingsgebieden besproken:
1. Spouwmuren
EPS en XPS worden vaak gebruikt voor het isoleren van spouwmuren. EPS-parels zijn geschikt voor het na-isoleren van bestaande spouwmuren, terwijl XPS-platen geschikt zijn voor nieuwbouw of hervormingen. PUR en PIR zijn minder gebruikelijk in spouwmuren, maar kunnen worden ingezet in specifieke toepassingen.
2. Daken
Voor het isoleren van daken worden meestal XPS, PIR of PUR gebruikt. XPS is geschikt voor vochtige toepassingen zoals omgekeerde daken, terwijl PUR en PIR geschikt zijn voor platte daken met mechanische belasting. Deze materialen zijn vochtbestendig en kunnen hoge druksterktes bieden.
3. Vloeren
Voor het isoleren van vloeren worden meestal XPS, PIR of PUR gebruikt. Deze materialen zijn drukvast en geschikt voor toepassing onder vloeren. XPS is vaak de keuze in nieuwbouw, terwijl PUR en PIR geschikt zijn in situaties waar hoge isolatieprestaties vereist zijn.
4. Gevels
Voor het isoleren van gevels worden EPS, XPS en PUR gebruikt. Deze materialen zijn geschikt voor toepassing in binnen- en buitenisolatie. PUR-schuim kan direct worden gespoten op bestaande constructies, wat het geschikt maakt voor na-isolatie aan de binnenzijde.
5. Prefabconstructies
In prefabconstructies worden meestal PIR of PUR gebruikt. Deze materialen zijn dimensiestabiel, vochtbestendig en geschikt voor toepassing in prefab-elementen. Ze zijn makkelijk op maat te maken en kunnen worden ingezet in prefab-wanden, daken en vloeren.
Duurzaamheidsafweging bij synthetische isolatie
De keuze voor synthetische isolatie hangt ook af van duurzaamheidsdoelen. Ondanks de technische voordelen zijn synthetische isolatiematerialen over het algemeen minder duurzaam dan minerale of biobased isolatiematerialen. De productie is energie-intensief en er is sprake van een hoge CO₂-uitstoot. Daarnaast zijn synthetische isolatiematerialen over het algemeen minder goed te recyclen dan minerale isolatie. Dit brengt uitdagingen met zich mee op het gebied van circulaire economie.
CO₂-voetafdruk
Synthetische isolatiematerialen hebben een hoge CO₂-voetafdruk tijdens de productie. Omdat ze meestal uit petrochemische grondstoffen zijn vervaardigd, is er sprake van een hoge CO₂-uitstoot. Dit kan worden gecompenseerd door de lage λ-waarde van het materiaal, waardoor minder energie nodig is voor verwarming of koeling van het gebouw. In de lange termijn kan synthetische isolatie dus een positieve CO₂-balance hebben.
Recycleerbaarheid
Synthetische isolatiematerialen zijn over het algemeen minder goed te recyclen dan minerale isolatie. In de meeste gevallen kan het materiaal niet worden ingezet in andere toepassingen en moet het worden verbrand of in een afvalstroom terechtkomen. Dit brengt uitdagingen met zich mee op het gebied van circulaire economie.
Alternatieven
Voor projecten waar duurzaamheid een prioriteit is, zijn er alternatieven beschikbaar. Minerale isolatiematerialen zoals glaswol en steenwol zijn makkelijker te recyclen en hebben een lagere CO₂-uitstoot tijdens de productie. Biobased isolatiematerialen zoals hennep, vlas en houtvezels zijn ook een duurzamere optie. Deze materialen hebben een negatieve CO₂-voetafdruk en zijn aan het einde van hun levensduur composteerbaar.
Keuze van het juiste isolatiemateriaal
De keuze van het juiste isolatiemateriaal hangt af van diverse factoren. Hieronder worden enkele belangrijke overwegingen besproken:
1. Toepassingsgebied
De keuze van het isolatiemateriaal hangt af van het toepassingsgebied. Voor vochtige omgevingen zoals kelders of omgekeerde daken is XPS geschikt. Voor platte daken met mechanische belasting is PIR of PUR geschikt. Voor prefabconstructies is PIR of PUR een goede keuze.
2. Isolatiedikte
De benodigde isolatiedikte hangt af van de gewenste Rd-waarde. Synthetische isolatiematerialen hebben een lage λ-waarde en leveren goede isolatiewaardes bij een geringe dikte. Dit is vooral voordeelrijk bij na-isolatie aan de binnenzijde.
3. Duurzaamheidsdoelen
Voor projecten waar duurzaamheid een prioriteit is, is het belangrijk om het CO₂-gehalte van het materiaal in overweging te nemen. Synthetische isolatiematerialen hebben een hoge CO₂-uitstoot tijdens de productie, maar kunnen in de lange termijn een positieve CO₂-balance leveren door hun lage λ-waarde.
4. Kosten
De kosten van het isolatiemateriaal zijn ook een belangrijke factor. EPS is relatief goedkoop, maar heeft een lagere isolatiewaarde dan PUR of PIR. PUR en PIR zijn duurder, maar leveren hogere isolatiewaardes en zijn geschikt voor toepassingen waar hoge isolatieprestaties vereist zijn.
5. Verwerking
De verwerking van het isolatiemateriaal is ook een belangrijke overweging. PUR-schuim kan direct worden gespoten op bestaande constructies, wat het sneller maakt en minder afval oplevert. EPS en XPS zijn makkelijk te verwerken in standaardvormen, wat het geschikt maakt voor prefabconstructies.
Conclusie
Synthetische isolatiematerialen zijn een veelgebruikte oplossing in de bouwsector vanwege hun goede isolerende eigenschappen, lichte bouw en eenvoudige verwerking. Ze zijn geschikt voor toepassing in diverse bouwdelen, zoals spouwmuren, daken, vloeren en gevels. De keuze van het juiste materiaal hangt af van factoren zoals de toepassingsgebied, isolatiedikte, duurzaamheidsdoelen, kosten en verwerking. Ondanks de technische voordelen zijn synthetische isolatiematerialen over het algemeen minder duurzaam dan minerale of biobased isolatiematerialen. Voor projecten waar duurzaamheid een prioriteit is, zijn alternatieven beschikbaar, zoals minerale isolatie of biobased isolatiematerialen. De keuze van het juiste isolatiemateriaal is essentieel voor het bereiken van energie-efficiëntie, comfort en duurzaamheid in de bouw.