Сравнение пенополиуретана с другими распространенными теплоизоляционными материалами

Паропроницаемость

Высокая паропроницаемость – еще один минус утеплителя. Неплохо, когда дом «дышит» и из него уходит водяной пар. Но только 30% пара уходит через стены, а остальные – через вентиляцию. А высокая паропроницаемость утеплителя – скорее минус, чем плюс.

Паропроницаемые материалы позволяют теплу «выдуваться» из дома, а большинство из них гигроскопичны, т.е. отлично впитывают влагу. Особенно высок этот показатель при утеплении пеноизолом, поглощающим в 23 раза больше жидкости, чем обычная вата.

Но если пеноизол легко не только берет, но и отдает влагу, то утепляющие ваты намертво «вцепляются» в нее. Поэтому утепление минватой или эковатой – сомнительный шаг, требующий многочисленных дополнительных мер защиты, удорожающих процедуру. При этом нет уверенности, что стены не будут постоянно мокрыми, а в холодное время года впитавшаяся вода замерзает, превращаясь в разрушающие ледяные кристаллы.

Всем, кто решил утеплиться, неплохо ознакомиться с коэффициентами паропроницаемости применяемых материалов

Низкая паропроницаемость – еще один плюс пенополиуретана. Он не пропускает влагу в материал стен, и она выводится в вытяжную систему. Поэтому на стенах не расползутся плесень и грибок.

Анализ технических характеристик ППУ

В этой статье будет рассмотрен жёсткий пенополиуретан. Его всё чаще используют на строительных площадках. У него низкая теплопроводимость и гидрофобность. ППУ не пропускает пары воды, не гниёт. На его поверхности не образуется грибок и плесень. Он не вступает в реакции с большинством реагентов.

Для всестороннего изучения этого теплоизоляционного материала рассматриваются его основные свойства:

• Теплоизолирующие свойства.
• Шумоизолирующие свойства.
• Влагостойкость.
• Паропроницаемость.
• Поведение в различных химических средах.
• Сопротивление открытому огню.
• Плотность.
• Срок эксплуатации.
• Экологичность.

Коэффициент теплопроводности, ЭФФЕКТИВНЫЙ срок службы и толщина слоя

Примеры расчета толщины утеплителей

ДЛЯ ТЕХ КТО СТРОИТ

Для того, чтобы добиться требуемого минимального значения теплосопротивления R=3,0 приведем четыре примера.

Стены дома из силикатного кирпича, толщина стены 0,38 м. R= 0,44.

Требуемое значение R — R_стены = 3,0 — 0,44 = 2,56. Теперь 2,56 умножаем на коэффициент теплопроводности ППУ = 0,025. Получаем:

2,56 х 0,025 = 6 см ППУ.

(пенополистирол — 9 см., пенопласт – 12 см., минвата и т.п. – 15 см., стекловата – 20 см., керамзит – 35-40 см. )

Все материалы кроме ППУ еще нужно крепить к поверхности. Керамзит нужно засыпать. ППУ наносится сразу в готовом виде.

Стены дома из деревянного бруса 150 мм. R=1,07.

1,93 х 0,025 = 5 см ППУ.

Стены дома из пено- газобетонного блока 40 см. R= 1,1

1,9 х 0.025 = 5 см ППУ.

Утепление крыши из листового металла (профнастил, металлочерепица) или ангаров. R=0,1

2,9 х 0,025 = 7 см ППУ.

Таким образом, сооружение из металла, утепленное ППУ слоем 7 см приобретает требуемое значение теплосопротивления R=3,0 и пригодно для круглогодичного проживания.

Теперь сравните это с тем, что мы видим вокруг. Практически нигде нет такого уровня теплоизоляции зданий, а ведь R=3,0 — это необходимый минимум!

Используя пенополиуретан в качестве утеплителя можно значительно снизить затраты на строительство за счет возведения стен меньшей толщины, менее массивного фундамента и т.д.

Легкий каркасный дом на столбчатом фундаменте, обшитый снаружи ЦСП или сайдингом и утепленный ППУ слоем 7 см в ДВА РАЗА ТЕПЛЕЕ коттеджа с толщиной стен в два кирпича. А стоимость этих домов несопоставима. Утепленный ППУ каркасный дом размером 12 х 9 обойдется в 800-900 тыс. руб., а утепленный дом такого же размера из кирпича или блоков будет стоить 2 — 2,5 млн. руб.

Если же такой дом построить своими руками (технология доступна каждому, было бы желание), то его стоимость не превысит 600 тыс. руб. Основной материал — брус 150х50 или 200х50. Вряд ли существует более выгодное предложение: за сравнительно небольшие деньги получить теплый дом для круглогодичного проживания, не опасаясь за качество утеплителя и ежегодно экономить на отоплении круглую сумму.

В таком теплом доме абсолютно не нужны громоздкие и дорогие водные системы отопления в виде электрических или газовых котлов, труб и радиаторов. Для обогрева 80 кв.м. достаточно несколько нагревателей с общей потребляемой мощностью 3 КВт. и бензиновый генератор на 5 КВт для аварийных случаев.

Если же средства позволяют построить кирпичный дом, то ППУ позволить существенно снизить первоначальные затраты на фундамент и кирпич, а затем существенно сократить расходы на отопление.

Для примера. В Самаре есть дом утепленный жестким ППУ слоем 15 см. Материал стен — силикатный кирпич. Общая площадь дома — 365 кв.м., 1-й этаж и мансарда.

Отопление — электрические инфракрасные нагреватели, котла и радиаторов нет.

Общая потребляемая мощность в зимний период, включая отопление и все бытовые приборы — 3 500 КВт/мес. или 4,9 КВт/час.

По ценам на электроэнергию в 2015 году расходы на дом в зимний период составляют не более 5 000 руб/мес.

В доме стабильная температура +23 — +24.

Сравнение ппу с другими утеплителями ↑

В чем отличия пенополиуретана (ППУ) от иных утеплителей? Наглядно их можно увидеть в следующей таблице, где указаны цифры по плотности, пористости, температурному диапазону и срокам эксплуатации.

Цифры говорят сами за себя, и, анализируя их, понимаешь, на чем основан выбор технологии пенополиуретана со стороны тех людей, кто отдал ему предпочтение. Мы попытались с этим разобраться подробнее.

Дело в том, что несмотря на развитие данной отрасли, напыление технологией ППУ все-таки еще не вошло в нашу жизнь настолько, чтобы вытеснять уже завоевавшие прочные позиции традиционные виды утепления. Если сравниать, то можно сказать, ППУ делает свои первые шаги.

И все же прогресс на месте не стоит и пенополиуретановые технологии выбирают последнее время всё чаще и чаще. Одним из главных препятствием на пути этому стоит, видимо, цена. Понятно, что люди ищут возможности подешевле. А ППУ, пожалуй, не отнесешь к дешевым вариантам.

Преимущества

Зато есть преимущества, которые представляются практически бесспорными:

• Экологичность материала;
• Высокая тепловая изоляция (от холода , влаги и шума);
• Невосприимчивость к химическим растворам и соединениям;
• Легкость (небольшая масса).

Если рассмотреть подробнее и в комплексе, то выясняется, что по сути дела ни один из других известных на сегодня утеплителей такой эффективности, как ППУ, не имеет.

Посудите сами.

Теплотехнические свойства (0,019 — 0,028 Вт/м*К) обеспечены особой закрыто-пористой структурой, а также монолитностью массы;

Удобство монтажа: пенополиуретан ложится на любой конфигурации поверхность без дополнительного крепежа, давая при этом очень надежную теплоизоляция. Пенополиуретан и наносится быстро (до 400-500 кв.м/смена);

Срок эксплуатации пенополиуретана, по гарантиям производителей, сопоставим с продолжительностью «жизни» самого сооружения. Порядка 20-25 лет.

Материал интересен тем, что не токсичен (компоненты его должным образом сертифицированы); По пожаробезопасности ППУ можно сказать одно: он не поддерживает горения, что подтверждается как разного рода сертификатами, так и практикой. Группа горючести пенополиуретанов Г2. Показатели токсичности в процессе горении Т3.

Технология напыления и расход пенополиуретана

Напыление ППУ производится на самом объекте с помощью мобильного пеногенератора.

Однократный проход дает всего 5-10 мм ППУ, что составляет 0,5-1 кг/м2, поэтому нужная толщина достигается в несколько проходов после полного высыхания предыдущего слоя.

Полимеризация пены происходит за 10-40 секунд, полное высыхание слоя — за 24 часа. На качество и скорость работы влияют такие факторы, как скорость ветра, температура окружающей среды и др.

Процесс напыления состоит из следующей последовательности действий:

• тестирование оборудования;
• очистка поверхности от влаги, пыли, жира, ржавчины и проч.;
• гомогенизация компонентов в бочках;
• смешивание компонентов в пеногенераторе;
• контрольное напыление с замерами;
• напыление ППУ на выбранную поверхность.

Расход материала зависит от плотности ППУ, толщины слоя. Если исходить из приведенных выше данных, то каждый сантиметр наносимого на 1 кв. метр ППУ весит порядка 1 кг. Отсюда несложно рассчитать массу материала при заданной площади поверхности и толщине покрытия.

Также есть данные, что 20 мм ППУ обходится примерно в 500 рублей за кв. метр, 50 мм — 550 рублей, 100 мм — 600 рублей. Разумеется, цены могут меняться со временем и в разных фирмах.

Пенополиуретан, минвата, пеноплекс или пенополистирол: что лучше выбрать для утепления

При выборе достойного утеплителя для своего дома или промышленного здания надо учитывать ряд факторов, которые в итоге повлияют на время до следующего капитального ремонта, на затраты по содержанию дома, производственного помещения, на качество жизни и комфорт.

Мы строим и утепляем один раз и на всю жизнь.

Самые распространённые и популярные утеплители: минеральная вата, пенополистирол, пенополиуретан. Проведём сравнение ППУ с другими утеплителями и выявим различия между пенополистиролом, минватой и пенополиуретаном. Что лучше, что хуже в эксплуатации на 50 лет.

Нюансы выполнения работ с пенополиуретаном

За рабочую смену при расходе 1л/мин можно выработать пенополиуретана на необходимую теплоизоляцию труб или чего-то еще до 6 кубических метров. Технологи должны грамотно строить рабочий процесс и осуществить при его разработке выбор установок под конкретную плотность той или иной марки ППУ. Если требуется выполнять теплоизолирование стен, плотность пенопластовой «шубы» должна быть на уровне 30-50 кг/м3. При производстве теплоизоляционных работ в отношении кровли показатель плотности ППУ должен быть 45-70 кг/м3. При напылении потолка – до 12.

Особенностью процесса нанесения пенопласта на поверхность с низкой температурой является выполнение первого слоя в виде тонкослойного грунта (не больше 10-20 мм). Другие слои могут быть значительно толще. Есть и иные нюансы, в частности заключающиеся в явлении «уминания» каждым последующим слоем ППУ предыдущих, что повышает общую плотность всего покрытия.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

Газонаполненная ППУ пластмаса обладает набором великолепных свойств и отличных характеристик, которые делают этот материал удобным и практичным для теплоизоляции и изготовления различных изделий.

В рамках данной статьи рассмотрим пенополиуретан, как утеплитель. Разберемся, какой утеплитель эффективнее, как определить толщину того или иного материала для теплоизоляции. Опираясь на законы теплофизики, сравним ППУ с другими строительными материалами. Попутно отметим интересные свойства пенополиуретана и упомянем про ограничения по применению.

Описание свойств ППУ

В разделе Пенополиуретан-описание, характеристики мы уже описывали ППУ вкратце. ППУ в быту это поролон, жёсткие строительные марки используются в утеплении стен, фундаментов, полов, крыш, балконов.

Есть два способа монтажа ППУ: листами и напылением. Более качественное утепление создаётся напылением при помощи оборудования высокого давления GRACO. Наша пользуется именно таким оборудованием.

Основные достоинства пенополиуретана

1. теплопроводность ППУ 0.02 — 0.03 ниже, чем у пенопласта, и в 2 раза ниже, чем у минеральной ваты;
2. высокая влагостойкость, практически не впитывает воду;
3. температура использования ППУ от -70 до +110 градусов;
4. официальный срок эксплуатации — более 30 лет, известны случаи — 60 лет, это в 5 раз больше, чем у пенополистирола и минеральной ваты;
5. во время эксплуатации нет деформации, просадки;
6. ему не страшны плесень и грибок;
7. хорошая звукоизоляция;
8. сплошное бесшовное покрытие и заполненные пеной щели, благодаря напылению мелкодисперсной пены;
9. нет конденсата, а значит нет плесени;
10. хорошая прилипаемость к любой поверхности;
11. нет затрат на монтаж из-за отсутствия пароизоляции, ветрозащиты, контрреек, вы покупаете сразу монтаж и сам утеплитель;
12. низкая нагрузка на конструкции из-за малого веса;
13. гибкость и упругость под нагрузками;
14. самый быстрый монтаж по сравнению с другими утеплителями и без отходов
15. в наши цены заложена стоимость монтажа и материала. Какие житейские проблемы людей решает ППУ смотрите здесь.

Недостатки пенополиуретана

• более высокая цена, этот недостаток компенсируется экономией до 50% на отопление и охлаждение помещений, нет сквозняков по полу;
• нужна защита от солнца, ППУ надо закрывать краской или декоративным покрытием, например, сайдингом.

Технология нанесения

Два компонента подаются в смесительный бачок. Там под давлением они смешиваются и с помощью пистолета распыляются на обрабатываемую поверхность. Через несколько секунд смесь резко увеличивается в объёме и быстро застывает.

Важно! Для нанесения ППУ необходимо специальное оборудование и средства индивидуальной защиты. Поэтому лучше доверить этот процесс профессиональным строительным организациям.

Пенополиуретан во всех отношениях качественный материал. Экономия времени и средств может составлять 50-70% в сравнение с использованием традиционных утеплителей. Работы можно проводить круглый год. Технологии не стоят на месте, поэтому утепление строительных конструкций с помощью пенополиуретан будет становиться всё дешевле и надёжнее.

Сферы применения

В качестве теплоизолирующего материала пенополиуретан широко применяется в строительстве. Он может использоваться для утепления кирпичных, бетонных или деревянных конструкций. Им обрабатывают фундаменты, крыши, наружные стены домов. Кроме того, благодаря полезным свойствам этого материала он востребован также в других областях:

• в промышленности и приборостроении;
• в автомобилях, самолетах, морских судах;
• для изоляции трубопроводов, теплосетей.

Эластичные разновидности ППУ широко используются в производстве мебели и постельных принадлежностей. Матрасы и наполнение диванов из пенополиуретана популярны благодаря его свойству сохранять форму, экологичности, долговечности.

Срок эксплуатации

Большая часть производителей указывают срок эксплуатации 20-30 лет. Это гарантийное время, в течение которого полезные свойства материала находятся в допустимых рамках. Последние исследования европейских учёных показали удивительные и обнадеживающие результаты. При сносе домов, построенных 40-50 лет назад с использованием пенополиуретана, учённые обнаружили, что его свойства практически не изменились. Структура и фактура остались теми же, что и изначально. Дальнейшие лабораторные исследования только подтвердили долговечность этого материала.

Экологичность

Важный параметр, на который всё больше и больше обращают внимание современные строители. В процессе производства пенополиуретан переходит из жидкого в твёрдое состояние за 30 секунд. После этого вредные испарения с его поверхности прекращаются. Если его нагреть до 450 Сº, то начнут выделяться углекислый и угарный газы. Впрочем, то же самое можно наблюдать и во время нагревания дерева.

Способы утепления

Мы рассмотрели лишь основные достоинства и недостатки данного утеплителя. Многие же другие плюсы и минусы зависят от технологии утепления пенополиуретаном – ППУ может применяться следующими способами:

Далее рассмотрим, как осуществляется утепление ППУ каждым из этих способов, и какими особенностями эти технологии обладают.

Напыление

Напыления пенополиуретана осуществляется при помощи специального оборудования – торкет-машины. Последняя обеспечивает смешивание ингредиентов, а также подачу готовой пены на сопло под высоким давлением.

Достоинства:

• Универсальность. Пена надежно прилипает к любым поверхностям. Таким образом можно выполнить утепление мансарды пенополиуретаном, скатной крыши, наружных и внутренних стен, полов, перекрытий и пр.;

Методом напыления ППУ можно утеплить кровлю

• Отсутствие мостиков холода. Утеплитель ложится на поверхность сплошным слоем, благодаря чему исключается появление мостиков холода;
• Высокая скорость работы. Пена быстро наносится, и практически сразу застывает. Это позволяет сразу же после утепления приступать к отделочным работам.

Для напыления пенополиуретана требуется дорогостоящее оборудование

Недостатки:

• Потребность в оборудовании. По этой причине выполнить утепление своими руками невозможно;
• Сложность процесса. Напыление ППУ — это достаточно сложный процесс, требующий высокой квалификации оператора. Поэтому доверять работу желательно известным фирмам, которые представляют гарантию;
• Токсичность. Жидкая пена токсична. Правда, после застывания утеплитель абсолютно безвреден для здоровья.

Всем известная монтажная пена – это тоже пенополиуретан, только однокомпонентный и смешанный с газом. Структура монтажной пены одноячеистая.

Стоимость. Утепление квадратного метра поверхности данным способом составляет около 500 рублей.

Заливка

Заливка отличается от напыления тем, что смешивание ингредиентов ППУ происходит без воздействия воздуха. В результате получается пена сметанообразной консистенции, которая подается с минимальным давлением. Это позволяет заливать ППУ в полости различных конструкций.

Заливка пены в каркасные стены осуществляется через отверстие, после их обшивки

Чаще всего таким способом выполняют утепление каркасных стен, полов и перекрытий. Также можно выполнить утепление мансарды ППУ или обычной скатной крыши.

Достоинства:

• Возможность заливать пенополиуретан в формы. По такой технологии изготавливаются ППУ скорлупы для труб и прочие изделия;
• Отсутствие мостиков холода. При заливке полостей стен и горизонтальных поверхностей, как и в предыдущем случае, исключаются мостики холода. Единственное, холодные зоны могут возникнуть в результате неполного заполнения каркасных стен. Поэтому утеплением должны заниматься специалисты;

Методом заливки можно утеплять двухслойные кирпичные стены

Недостатки:

• Ограниченность применения. Данным способом невозможно утеплить сплошные стены;
• Потребность пароизоляции. Перед утеплением каркасных стен и прочих конструкций изнутри обязательно нужно обеспечить герметичную пароизоляцию. В противном случае деревянные конструкции быстро придут в негодность.

Кроме того, данная технология имеет те же недостатки, что и напыление.

Стоимость. Цена одного куба пенополиуретана находится в пределах 6000-7000 рублей.

ППУ плиты представляют собой готовый к применению утеплитель

Плитами

Утепления объекта ППУ плитами – это наиболее простая и в то же время универсальная технология. Принцип монтажа плит не отличается от использования любых других плитных утеплителей, таких как пенопласт, пеноплекс или минвата.

Помимо универсальности, использование плит имеет и другие достоинства:

• Высокая прочность. Это позволяет использовать плиты для утепления полов под стяжку или даже для утепления фундаментов;

ППУ плитами можно утеплять любые поверхности дома включая фундамент

• Возможность отделки утепленных стен разными способами. Утепление дома ППУ плитами можно выполнить как под мокрую отделку (штукатурку/покраску), так и под листовые материалы, которые монтируются на каркас;
• Возможность самостоятельного утепления. Инструкция по монтажу плит достаточно простая, что позволяет справиться с поставленной задачей даже новичку.

Недостатки:

• Высокая цена. Если ваш выбор во многом зависит от стоимости утепления, то плиты ППУ вам не подойдут по причине высокой стоимости;
• Возможность образования мостиков холода. Плиты при монтаже необходимо укладывать вплотную друг к другу, а имеющиеся щели запенивать. В противном случае эффективность утепления сильно снизится.

По этим причинам пенополиуретановые плиты не получили широкого распространения.

Экструзионный пенополистирол — более дешевая альтернатива пенополиуретану

Вместо ППУ плит можно приобрести плиты экструзионного пенополистирола. Они тоже обладают отличными характеристиками, но при этом стоят в несколько раз дешевле.

Стоимость. Цена одной плиты размером 1200х600х60 мм начинается от 750 рублей.