В рамках данной статьи мы рассмотрим свойства пенополиуретановой пены, наносимой для утепления при помощи аэрозольного напыления. Наносимый для утепления напылением пенополиуретан может быть двух видов: с преобладанием открытой ячеистой структуры (полужесткий пенополиуретан) или с закрытой ячеистой струкутрой (твердый, жесткий пенополиуретан). Свойства и цена этих двух видов напыляемого пенополиуретана отличаются. Пенополиуретан с закрытой ячеистой структурой имеет в два раза лучшее утепление, не паропроницаем (паропроницаемость 0,6 perm), в то время как пенополиуретан с открытой ячеистой структурой паропроницаем - 16 perm), имеет в несколько раз большую плотность и стоимость. При заказе напыления пенополиуретана уточните у поставщика пенополиуретан какого типа он предлагает для утепления. Полужесткий пенополиуретан может быть применен для утепления снаружи паропроницаемых стеновых материалов с паропроницаемостю не выше 16 perm. Также полужесткий пенополиуретан имеет смысл пименять в конструкциях с возможными подвижками и колебаниями размеров.
Достоинства утепления дома пенополуретаном.
При правильном выборе места и способа утепления распыляемой пенополиуретановой пены ее физические свойства могут быть весьма полезными.
1. Высокая адгезия полиуретановой пены
Высокая адгезия (способность прилипать) к поверхностям - несомненное достоинство напыляемой пенополиуретановой пены. Это свойство утеплителя незаменимо при утеплении нижних поверхностей бетонных перекрытий, особенно в труднодоступных местах. Пенополиуретан может наноситься на любые поверхности, любой конфигурации, вертикальные, горизонтальные и с отрицательным уклоном.
2. Расширение пенополиуретана при пенообразовании и механическая прочность
Наносимый спрей полиуретановой пены расширяется по мере его применения (особенно при смачивани водой) и идеально выполняет все полости и формы заполняемого утеплителем ограждения. Максимальное плотное прилегание пенополиуретанового утеплителя к ограждающим конструкциям практически полностью блокирует возможности попадания воздушных потоков в изолируемое помещение. Пена при расширении попадает и заполняет собой даже самые меликие щели. Пенополиуретановая пена образует сплошное бесшовное покрытие. Утепление пенополиуретаном исключает образование мостиков холода (кроме конструктивно обусловленных).
Хорошая механическая прочность застывшей полиуретановой пены с закрытой ячеистой структурой может увеличить жесткость каркасных конструкций ограждений.
3. Низкая паропроницаемость пенополиуретана
Коэффициент сопротивления паропроницаемости пенополиуретановой пены с закрытой ячеистой структурой составлет µ = 50 по ISO/FDIS 10456:2007(E). Для сравнения коэффициент сопротивления паропроницаемости тяжелого бетона µ = 80, а минеральной ваты µ = 1 (в 50 раз ниже, чем у пенополиуретана). При использовании полиуретановой пены для утепления изнутри помещения или на бетонных поверхностях со строны земли (подполья) пенополиуретановая пена предотвратит миграцию водяного пара в струкуру стены или перекрытия. Использование пенополиуретана в воде не рекомендуется из-за возможности возникновения реакций гидратации.
Внимание: полиуретановая пена низкой плотности с открытой ячеистой структурой является паропроницаемым материалом и нуждается в пароизоляции изнутри помещения! Нанесение паронепоницаемой краски прямо на пену в северных услових не предотвращает пароперенос.
4. Сопротивление теплопередаче пенополиуретана
Пенополиуретан имеет хорошие показатели по теплосбережению.
Выдержка из Таблицы Д1 РАСЧЕТНЫЕ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ Приложения Д к СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»
Расчетные коэффициенты теплопроводности λ,(при условиях эксплуатации по СНиП 23-02) по СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» с различным влажностным режимом
Как видно из приведенной таблице теплоизолирующие свойства пенополиуретана не лучше и не хуже, чем у пенопласта и минеральной ваты, и хуже чем у ЭППС. Это означает, что наносимая толщина пенополиуретана в качестве утеплителя должна быть не меньше, чем расчетные показателии для минеральной ваты. К сожалению, в СП не уточняется для какого вида структуры пенополиуретана (открытая или закрытая ячейка) приведены данные. В зарубежных источниках указывается, что сопротивление теплопередачи у пенополиуретана с закрытой ячеистой структурой в два раза лучше, чем у пенополиуретана с открытой ячеистой структурой.
5. Низкое водопоглощение пенополиуретана
Пенополиуретановая пена с закрытой ячеистой структурой имеет низкие показатели водопоглощения (водопоглощение на 24ч, % по объему) - от 1 до 5%. Это такое же или большее водопоглощение как у базальтовой ваты Роквул (1,5%), такое же или большее водопоглощение как у пенопласта (1%), и гораздо меньшее, чем у ваты из штапельного стекловолокна (70-80%).
6. Шумоизоляция
Пенополиуретановая пена с закрытой ячеистой структурой является отличным аккустическим изолятором, в том числе из-за практически безшовного покрытия. Полиуретановая пена с открытой ячеистой структурой является хорошим аккустическим барьером.
7. Легкость и скорость нанесения пенополиуретана
Спрей пенополиуретана быстро наносится на поверхности при помощи распылителя.
Недостатки утепления дома пенополуретаном.
При неправильном выборе места и способа применения в качестве утеплителя распыляемой пенополиуретановой пены ее физические и химические свойства могут нанести вред строению и бюджету застройщика.
1. Низкая паропроницаемость пенополиуретана.
Применение пенополиуретана с закрытой ячеистой структурой для наружного утепления паропроницаемых ограждающих конструкций из-за низкой паропрницаемости может привести к отсыреванию стен и, как следствие, прогрессирующей потери ими теплосберегающих свойств. В случае с утеплением пенополиуретаном наружных (уличных) строн деревянных конструкций, возможно загнивание дерева из-за отсутствия вентиляции и паропереноса. Применение пенополиуретана с закрытой ячеистой структурой оправдано только на конструкциях с низкой паропроницаемостью: бетон, металлические конструкции.
Паропроницаемость материалов изнутри кнаружи отапливаемого дома должна уменьшаться. Это требование зафиксировно в своде правил СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий, п.8.8:Для обеспечения лучших эксплуатационных характеристик в многослойных конструкциях зданий с теплой стороны следует располагать слои большей теплопроводности и с большим сопротивлением паропроницанию, чем наружные слои.
По данным Т.Роджерс (Роджерс Т.С. Проектирование тепловой защиты зданий. / Пер. с англ. – М.: СИ, 1966), отдельные слои в многослойных ограждениях следует располагать в такой последовательности, чтобы паропроницаемость каждого слоя нарастала от внутренней поверхности к наружной. При таком расположении слоев водяной пар, попавший в ограждение через внутреннюю поверхность с возрастающей легкостью, будет проходить через все спои ограждения и удаляться из ограждения с наружной поверхности. Ограждающая конструкция будет нормально функционировать, если при соблюдении сформулированного принципа, паропроницаемость наружного слоя, как минимум, в 5 раз будет превышать паропроницаемость внутреннего слоя. Смотрите таблицу паропроницаемости строительных материалов, чтобы составить правильный пирог утепленной стены.
2. Старение пенополиуретана со временем и снижение теплоизолирующих свойств пенополиуретанового утеплителя.
Самой слабой строной пенополиуретана является его старение и возрастная деградация структуры, обуславливающая ухудшение теплоизолирующих свойств. Быстрее стареет пенополиуретан с открытой ячеистой структурой.
Ведущими факторами вызывающими старение пенополиуретана являются химическая деградация струкутры пенополиуретана под воздействием процессов гидролиза (реакции с водой), окисления (реакции с кислородом воздуха), термической диссоциации (обратимые реакции начинаются при температурах 100-125°C и необратимые - при 140-160°C), термоокисления (ускорение оксиления при нагревании) и фотоокисления (ускорения окисления при воздействии света и УФ-лучей. (Gajewski V. . //Rubber World - 1990, Sept. 1.)
Старение пенополуретана ограничивает срок его службы (15-20 лет) и приводит к снижению теплоизолирующих свойств на величину от 2% до 28% (зависит от условий эксплуатации и химического состава вспенивающего агента) уже на 4-м -5-х годах эксплуатации. ( Wilkes K. and others. //Oak Ridge National Laboratory and Tennessee Technological University, 2003). Старение под воздействием нагрева реально установленного пенополиуретанового утеплителя для утепления кровель в течние трех лет также было подтверждено исследованиями (Muhlenkamp S, Johnson S. // Owens-Coming Fiberglass corporation. Paper #11).
Поэтому наибольший срок службы пенополиуретана наблюдается в условиях низких температур, отсутствия солнечного света, безкислородной среде - например, в качастве теплоизоляции подземных труб в с пластиковым покрытием поверх пенополиуретана.
Старение пенополиуретана приведет к необходимсти его замены через несколько десятков лет (зависит от условий эксплуатации). Замена пенополиуретана будет весьма затруднительна из-за его высокой адгезии.
3. Низкая пожарная безопасность пенополиуретана
Пенополиуретан относится к группе умеренно горючих, нормально горючих или сильногорючих материалов. (Группа Г2-Г3-Г4 - зависит от химического состава и применения антипиренов). Пенополиуретан умеренно воспламеняем (группа В2). Пенополиуретан обладает высокой дымообразующей способностью (коеффициент дымообразования Д3) и высокоопасным материалом по показателям токсичности продуктов горения (Т3). Все показатели вместе определяют соотвествие классу пожарной опасности строительных материалов КМ4. (КМ0 - самый низкий класс пожароной опасности, КМ5 - самый высокий класс пожарной опасности по Федеральному закону от 22.07.2008 N 123-ФЗ (ред. от 10.07.2012) "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности").
Для снижения воспламеняемости и горючести пенополиуретана должны применяться специальные противопожарные покрытия (Например, Fireshell). Уточните при заказе напыления пенополиуретана, наносит ли поставщик противопожарное покрытие на утеплитель. Сравнение воспламеняемости и горючести пенополиуретановой пены без противопожарного покрытия и с противопожарным покрытием на видео:
5. Высокая стоимость пенополиуретана
По данным различных фирм в зависимости от плотности напыляемого пенополиуретана стоимость 1 квадратного метра материала с напылением составляет от 1500 до 2500 рублей при толщине материала 10 см и 750 до 1300 рублей при толщине пенополиуреатана 5 см.
6. Опасность для здоровья рабочих по напылению пенополиуретана
Изоцианат является одним из двух компонентов приполучении пенополиуретана. Он является мощным раздращающим средством при попадании в глаза, дыхательные пути или в пищеварительный тракт. Описаны случаи возникновения пневмонии в течение 4-6 часов после контакта с изоцианатом. Готовый пенополиуретан является нетоксичным. Он не содержит стирола или формальдегида.
7. Чрезмерное расширение полиуретановой пены
При недостаточной структурной прочности стеновых ограждений или стропильной системы возможны деформации и разрушения структурных элементов конструкции при чрезмерном расширении пены.
Консультации строителя онлайн.
