Теплоизоляция пенополиуретаном (ППУ)
Цены на энергоносители в последнее время становятся все выше, и эффективное утепление дома — одна из основных задач, которую приходится решать домовладельцам. Один из последних материалов, который появился на рынке несколько лет назад — пенополиуретан. Это покрытие, которое наносится сплошным слоем на любую (практически) поверхность. Утепление пенополиуретаном — самое эффективное.
Дом, утепленный пенополиуретаном
Виды напыляемого пенополиуретана и технологии нанесения
Пенополиуретан получают при смешении двух компонентов — диизоцианата и полиола. Оба компонента в отдельности токсичны, потому работы проводят с респираторах. Смешиваясь два ядовитых вещества образуют безопасный полимер — полиуретан — абсолютно нейтральный, который ни с какими веществами в реакцию не вступает. Пенополиуретан после затвердевания абсолютно безвреден и часто используется в пищевой промышленности.
При смешивании двух компонентов идет активное газообразование — выделяется преимущественно углекислый газ. Он оказывается заключенным в тончайшую полиуретановую оболочку, что и дает высокие показатели по теплоизоляции (углекислый газ плохо проводит тепло).
Смешение двух компонентов происходит в специальном пистолете под высоким давлением. Для получения идеальной пены компоненты должны подогреваться до 45°C (есть подающие шланги с подогревом, а есть специальные подогреватели). Под давлением, в виде очень мелкой пыли, компоненты смешиваются в пистолете и напыляются на поверхность, где и происходит их вспенивание, а затем — затвердевание. В этом и состоит утепление пенополиуретаном.
Хорошо сцепляется с любой сухой поверхностью
Для достижения заявленных качеств материала, диизоцианат и полиол должны подаваться в равных пропорциях. Даже незначительное увеличение того или другого компонента негативно сказывается на характеристиках материала. Хуже, если больше диизоцианата — такая пена быстро «садиться», затем разрушается, теряет свои теплоизолирующие характеристики. Если переборщить с полиолом, картина немного лучше — пена становится ломкой, но задачи свои выполняет, хоть и имеет теплопроводность выше заявленной. Именно в этом и состоит один из недостатков утепления пенополиуретаном — конечный результат очень сильно зависит от квалификации работников и класса используемого оборудования.
Смешивать компоненты в заданных пропорциях почти идеально точно можно при помощи установок высокого давления. Поэтому при выборе фирмы надо обращать внимание на оборудование, которое есть в их распоряжении — с установками низкого давления, скорее всего, получите неоднородное напыление с плохими теплоизоляционными характеристиками.
Но разное оборудование — это не все. Есть еще разные виды пенополиуретана по типу ячейки и плотности:
- Открытоячеистый легкий ППУ. По характеристикам (теплопроводности) очень похож на минеральную вату, с тем же главным недостатком — он гигроскопичен, при этом стоит значительно дороже минваты. То есть, при использовании легкого пенополиуретана (плотность 9-11 кг/м 3 ) придется обеспечивать его гидро- и паро- изоляцию со всех сторон, организовывать вентилируемый фасад — для удаления излишней влажности. В плюсы можно записать более высокую звукоизоляцию (по сравнению с минеральной ватой). Для утепления наружных стен и кровли применяется крайне редко, так как просто не справляется с поставленными задачами — намокает и теряет теплоизоляционные свойства. При всем при том, стоит дороже минваты. А вот для утепления внутренних перегородок и перекрытий используется успешно (в комплексе со всеми гидро/паро изоляционными слоями), обеспечивая еще и хорошую звукоизоляцию.
- Закрытоячеистый пенополиуретан. Независимо от плотности, не гигроскопичен, очень хорошо «сцепляется» практически с любой поверхностью, за исключением полиэтилена. Бывает следующих видов:
- Средней плотности — 28-32 кг/м 3 . Стандартное решение при использовании напыляемой теплоизоляции на стенах, потолке, неэксплуатируемых кровлях. Обеспечивает хорошую теплоизоляцию с коэффициентом теплопроводности 0,02-0,028 (у воздуха 0,022, ниже только у вакуума). Паропроницаемость средняя — 0,05 (сравнима с древесиной).
- Средней плотности для заполнения полостей. По характеристикам аналогичен описанному выше, но расширяется медленнее, застывает только после полного вспенивания. Используется при устройстве слоистых стен, кровель и т.п.
- ППУ высокой плотности — 40-80 кг/м 3 . Используется для утепления эксплуатируемых кровель, под стяжку, в других местах с высокой механической нагрузкой. Из-за более высокой плотности имеет немного выше коэффициент теплопроводности — 0,03-0,04, паропроницаемость такая же — 0,05.
Если говорить по ценам, то самый дешевый — легкий открытоячеистый пенополиуретан. Но если добавить необходимость устройства гидро- и паро- изоляции, то в общем цена утепления окажется не такой и низкой. При этом, все равно идеальной изоляции добиться нереально, и вполне может оказаться, что данный вид утепления ППУ будет холодным. Чтобы вы могли ориентироваться в ценах, приведем приблизительные цены на разные типы ППУ (материал+работа):
- легкий с открытой ячейкой от 180$ за кубометр;
- закрытоячеистый средней плотности — от 650$ за куб.
Утепление пенополиуретаном деревянных стен не вызовет проблем — коэффициент теплопроводности у них одинаков
Закрытоячеистый пенополиуретан, в расчете на кубометры, значительно дороже, но никаких дополнительных слоев, кроме финишной отделки, он не требует. Ни воды ни пара не боится, длительное время выполняет свои задачи (более 25 лет). Точная цена утепления вспененным ППУ зависит от его плотности и толщины слоя, размеров напыляемой поверхности. Считается индивидуально.
Достоинства и недостатки
Начнем с достоинств:
- На сегодняшний день утепление пенополиуретаном — самое эффективное. Это связано с ячеистой структурой этого утеплителя и заключенном в ячейках углекислом газе. В идеале эта система дает коэффициент теплопроводности 0,02, что даже ниже, чем у воздуха (0,022).
- Сплошное, бесшовное напыление, которое сводит на нет наличие мостиков холода, еще больше повышая эффективность утепления.
- Возможность напыления на поверхности любых, самых сложных форм.
- Низкая гигроскопичность. Одновременно с утеплением вы улучшаете гидроизоляционные характеристики поверхности. Это свойство используют при утеплении фундаментов, колодцев и других подобных сооружений.
При утеплении фундамента дома пенополиуретаном одновременно решается и проблема его гидроизоляции
Как видите, приличный перечень достоинств, которые способствуют тому, что теплоизоляция пенополиуретаном постепенно становится все более популярной. Но и недостатки есть:
- Высокая цена — в 1,5-2 раза выше чем при утеплении минватой. Но если рассчитать за год службы, получится не дороже.
- Конечный результат сильно зависит от используемого оборудования и опыта пыльщика. Хорошие результаты достигаются только при полном соблюдении технологии.
Теплоизоляция пенополиуретаном перекрытия на чердаке
Основной сдерживающий фактор в распространении утепления ППУ — высокая цена. Хотя, если сравнивать со стоимостью утепления экструдированным пенополистиролом, то цены не кажутся такими уж большими и это при том, что по времени напыляемая теплоизоляция укладывается в разы быстрее, дает лучший результат. В общем, если вы планируете утепление дома, данная технология стоит изучения.
Условия нанесения и подготовка поверхностей
Даже при хорошей адгезии, которой отличается утепление пенополиуретаном, подготовка поверхности не будет лишней. В первую очередь надо удалить все, что осыпается — и в первую очередь старую краску. Обязательному удалению и нейтрализации подлежат также жирные пятна. Их не должно быть.
Наносится ППУ на сухие, обезжиренные поверхности
Все, что не должно покрываться пеной должно быть закрыто полиэтиленом, закрепленным на скотч. Закреплять надо тщательно, без зазоров — отдирать пену сложно.
При утеплении кровли пенополиуретаном есть два способа нанесения теплоизоляции. Первый — делают постоянную сплошную обрешетку, на которую наливают пену. Второй — делают временный каркас, состоящий из двух параллельных плоскостей.
Если утепляются пенополиуретаном наружные стены здания, предполагается наличие финишной отделки. И после очищения поверхности надо позаботиться о том, чтобы на что-то можно было укрепить — на пену не получится. Для этого, чаще всего, на стены набивают деревянные или металлические планки, к которым затем крепится наружная отделка. На этом подготовка закончена. Но нанесение пенополиуретана возможно только на абсолютно сухую поверхность, при температуре выше +10°C. Других условий нет.
Процесс напыления
Если вы заключили договор с какой-то кампанией, в назначенное время приезжает микроавтобус. В нем установлено оборудование для напыления. Для работы аппарата высокого давления необходимо напряжение 380 В. Если у вас только 220 В, обычно запускают генератор, который выдает требуемое напряжение. От сети 220 В может работать аппарат низкого давления, но, как говорили ниже, качество теплоизоляции будет значительно хуже.
Обычно в дом или вокруг дома тянут только шланги, по которым в пистолет подаются компоненты для образования пены. Это удобно. Работники, которые производят напыление теплоизоляции, одеты в защитные костюмы, на них надеты респиратор, перчатки и очки. Респиратор необходим, так как до твердения компоненты пены токсичны, а все остальное — чтобы защитить кожные покровы от попадания ППУ, который потом отодрать невозможно.
Пену наносят снизу-вверх, небольшими порциями. Заливают все, без пропусков, стараясь не допустить образование раковин. По мере расширения пены, следят за тем, чтобы толщина слоя была не менее требуемой. После застывания пены излишки можно будет срезать, а недостаток ничем не восполнишь.
Параметры напыляемого утепления
Сразу стоит сказать, что, как и для любого другого утепления, стены зданий предпочтительнее утеплять снаружи. Если утеплить изнутри, то наружная стена будет промерзать. Сколько циклов разморозки/заморозки она выдержит — зависит от материала, но редко такой дом будет служить более 10 лет.
При утеплении пенополиуретаном снаружи, требуется финишная наружная отделка — очень непривлекательный вид имеет поверхность. Зато никаких проблем с промерзанием стен, здание будет служить долго.
С кровлей вообще проблем нет. Кровельные материалы рассчитаны на многократное промерзание, так что утепление пенополиуретаном кровли можно делать и изнутри, напыляя его непосредственно на «изнанку» кровельного материала или на обрешетку.
Нанесение напыляемой теплоизоляции возможно на любую поверхность, а утеплять кровлю можно изнутри
Снаружи утеплять дом или изнутри разобрались. Теперь немного о толщине слоя. Утепление пенополиуретаном делают обычно большой толщины. Это связано не с тем, что малой недостаточно. Обычно, как раз по теплотехническим характеристикам требуется толщина утепления в 2-3 см, а делают не менее 5 см. Это для того, чтобы при любых условиях точка росы оказывалась в толще теплоизоляции, а не в материале стены. Так как ППУ негигроскопичен, намокнуть он не может, конденсация просто не происходит, а излишняя влага благодаря паропроницаемости материала выводится естественным путем.
Источник
Утепление пенополиуретаном. В вопросах и ответах форумчан
В преддверии зимы всё более актуальным становится вопрос утепления дома. На строительном рынке представлено множество современных утеплителей, которые могут превратить ваш дом в энергоэффективное жилище. Наряду с классическими материалами, например, каменной ватой и экструзионным пенополистиролом, всё большой интерес у застройщиков вызывает такой способ утепления как напыление ППУ. И это не удивительно, ведь каждому из нас хочется жить в тёплом, а значит, комфортном доме.
Так как же правильно утеплять дом при помощи ППУ? И какие особенности есть у этого материала? Ответить на эти вопросы нам помогут пользователи forumhouse.ru!
ППУ, или пенополиуретан
Задумывались вы о том, что в нашей современной и скоростной жизни мы каждый день сталкиваемся с различными пенополиуретанами? Область применения этого продукта высоких технологий весьма обширна.
Например, при изготовлении мебели, пенополиуретаниспользуется как прокладочный материал. А в автомобилестроении им заполняют кресла и борются с шумом в салоне.
Пенополиуретан относится к группе газонаполненных пластмасс, изготовленных на основе полиуретанов. Эти пластмассы на 85-90 % состоят из инертной газовой фазы. И от вида исходного сырья зависит, будет ли пенополиуретан жёстким или эластичным.
Поскольку нас в первую очередь интересует применение этого материал в качестве утеплителя, необходимо разобраться в его основных особенностях. По мнению пользователя нашего форума Максима Бровина (ник на форуме Maxbrovin), ППУ для утепления можно условно разделить на 4 группы:
1. Лёгкие, открытоячеистые пенополиуретаны. Плотность – 9-11 кг/м3. Коэффициент теплопроводности – 0.04. Паропроницаемость этого пенополиуретана сравнима с минеральной ватой.
Открытоячеистый пенополиуретан стоит рассматривать в качестве утеплителя только в тех случаях, когда происходит напыление на поверхности с высокой адгезией.
Maxbrovin:
– По своим свойствам открытоячеистый пенополиуретан аналогичен минеральной вате, а стоит дороже. Но демонстрирует хорошие показатели шумоизоляции.
2. Закрытоячеистый ППУ. Плотность – 28-32 кг/м3. Коэффициент теплопроводности – 0,02-0,028. Паропроницаемость 0,05 .
3. Закрытоячеистый ППУ. Плотность – 40-60-80 кг/м3. Коэффициент теплопроводности – 0,03-0,04. Паропроницаемость – 0,04-0,05.
Используется для утепления перекрытий и эксплуатируемых кровель под стяжку с большими нагрузками. В случае утепления стен и обычных кровель применение этого материала неоправданно, т. к. коэффициент теплопроводности и цена у него выше, чем у закрытоячеистого ППУ с плотность 28-32 кг/м3.
4. ППУ для заливки в полости.
По своим свойствам этот пенополиуретан аналогичен закрытоячеистому ППУ, но вспенивается он значительно медленнее и затвердевает только после полного расширения.
К достоинствам закрытоячеистого ППУ с плотностью 28-32 кг/м3 и напылённому аппаратом высокого давления относятся:
- Самый низкий коэффициент теплопроводности среди утеплителей – 0,02. У воздуха этот коэффициент составляет 0,022.
Maxbrovin:
– Это достигается за счёт содержания в ячейках углекислого и других газов. По истечении гарантийного срока в 25 лет, газы постепенно замещаются воздухом, и коэффициент теплопроводности увеличивается до 10%. Остальные свойства не изменяются.
- Бесшовный способ укладки напыляемого ППУ. За счёт этого создаётся герметичный паро- ветронепроницаемый утепляющий кокон.
- Высокая адгезия к любым строительным материалам (кроме полиэтилена).
- Низкая паропроницаемость и водопоглощение. Возможность применять в экстремальных условиях бассейнов и других помещений с высокой влажностью, утеплять конструкции под землёй без дополнительной защиты и т. д.
- Высокая скорость проведения работ по утеплению.
Среди недостатков этого утеплителя можно выделить:
- цена утепления почти в два раза выше, чем при использовании минеральной ваты;
- сложная технология напыления требует применения дорогого оборудования, а также предъявляет повышенные требования к квалификации исполнителей;
- данная технология практически не используется при самостоятельном утеплении.
Технология нанесения ППУ
Для получения пены, соответствующей техническим условиям, нужно соблюсти множество факторов. Принципиально важным является «идеальное» перемешивание компонентов в пропорции, заданной производителем, причём надо успеть сделать это за время, меньше одной секунды. Для этого применяется безвоздушное распыление каждого компонента по отдельности с давлением не меньше 120 атмосфер.
Maxbrovin:
– За счёт высокого давления распыление производится в очень мелкодисперсную фазу, практически туман, который перемешивается в вихревой камере пистолета и затем попадает на напыляемую поверхность.
Второе необходимое условие — температурный режим компонентов. К форсункам компоненты должны придти с температурой около +45С. Однако в зависимости от температуры и влажности окружающей среды (как воздуха, так и поверхности) температура компонентов варьируется в диапазоне в 30 градусов, причём у каждого из компонентов (температуры компонентов никогда не равны).
Для качественного напыления необходимо выдержать следующие условия:
- температура окружающей среды – не ниже +10С, абсолютно сухая поверхность, отсутствие любого масла на поверхности;
- предельные условия для напыления: -5С и высокая влажность.
У многих пользователей возникает вопрос: «А как производится напыление?»
Maxbrovin:
– Приезжает большая машина, в которой находится компрессор высокого давления и бочки с сырьём. Если в доме есть только 220В, то используется небольшой аппарат с короткими шлангами.
В этом случае работа идёт медленнее, чем при использовании трёхфазной электрической сети в 15кВт, т.к. в этом случае в дом затаскивают только длинные шланги, а сама установка находится на улице.
Если электричества нет, то для запитывания компрессора используется дизель-генератор.
Все окна, двери, отделка и т. д. – всё, что может быть испачкано, надо очень тщательно укрывать плёнками и проклеивать малярным скотчем.
Растворителя для застывшего ППУ не существует. Т.к. адгезия у пенополистирола большая, то содрать затвердевший материал можно только механическим путём. В процессе напыления присутствует несильный, но неприятный запах. После проветривания он удаляется без следа. «Вставший» ППУ не пахнет вообще.
Maxbrovin:
– Т.к. ППУ – это материал абсолютно инертный, то соответственно он не выделяет в воздух ни летучих компонентов, ни пыли.
Пенополистирол разрешён для хранения пищевых продуктов. Класс горючести – Г2-Г3 (самозатухающий, не поддерживающий горение). Т. е. сам по себе ППУ гореть не будет, но если есть открытый источник пламени, то пенополистирол горит с выделением дыма.
ППУ в вопросах и ответах
Зачастую у наших пользователей возникает много вопросов, связанных с правильным применением ППУ. Разберём самые частные из них.
СТАСНН:
– ППУ – хороший способ утепления, но меня беспокоит такой вопрос: что будет с деревом, находящимся внутри «шубы» из ППУ? Я имею в виду несущие стойки каркаса. Они устанавливаются с влажностью 12-15%, а то и больше, и потом оказываются внутри паронепроницаемой оболочки. Нет ни входа, ни выхода для влаги.
Матильда:
– По разным источникам, паропроницаемость дерева равна паропроницаемости ППУ – это где-то 0,05-0,06 . Так что проблем быть не может.
Маxbrovin:
– Есть один интересный момент. Оказывается, для дерева это значение приведено поперёк волокон, а вдоль – величина паропроницаемости 0.3-0.4. По своему опыту могу сказать, что проблем с деревянными конструкциями в домах после напыления ППУ не возникает.
Напылять открытоячеистый ППУ изнутри, на кровлю в нашем климате запрещено!Хотя, как теплоизоляция, лёгкий ППУ, работает, т.к. лямбда 0,036 у него лучше, чем у минеральной ваты. Но, из-за своей паропропускаемости, такой пенополистирол требует качественной пароизоляции и вентиляции, что приводит к неоправданному увеличению стоимости работы.
Ещё один вопрос, который волнует многих застройщиков: а можно ли самостоятельно напылить открытоячеистый пенополиуретан, например, из баллончика с пеной?
Proul23:
– С пенополиуретаном с закрытой ячейкой все понятно – оборудование для напыления дорогое и покупать его для утепления своего дома — не очень рентабельно. Но у меня возникла такая мысль: а если сэкономить и самому напылить монтажную пену из простого баллончика?
GеоOs:
– Монтажная пена при таком способе напыления даёт смешанную ячейку, т. е. примерно 50 на 50 открытых и закрытых ячеек. Более того, структура пены сильно неравномерная, причём тем сильнее, чем сильнее вы ошиблись с необходимой влажностью (поверхность предварительно увлажняется, как и межслойная поверхность), а ошибиться легко (много факторов: температура, исходная влажность – как поверхности, так и воздуха).
Что касается смешанной ячейки, то у неё нет плюсов. Воду она впитывает хорошо, а отдаёт плохо; прочность у неё низкая, шумоподавление – небольшое.
FaSeG:
– В прошлом году мы ставили эксперимент по напылению пены из баллончиков. По расходу получается 1 баллончик = 1 кв. м. при толщине слоя 3 см. Напылили соседу дом из керамзитобетонных блоков. На срезе структура неоднородная, ячейки – до 3 мм. По теплопроводности данных нет, но сосед всё так же продолжал мёрзнуть зимой, как и до утепления пеной.
А как у ППУ обстоят дела с устойчивостью к ультрафиолету?
amir_t:
– Что касается недостатков ППУ, то я бы добавил сильную чувствительность пенополистирола к солнечному свету.
Но и здесь не всё так просто.
Маxbrovin:
– Чувствительность к ультрафиолету у пенополистирола, и правда, сильная. И выражается она в потемнении изначально почти белого материала до тёмно-коричневого цвета. Ради эксперимента, я проверил образец ППУ, напылённый 7 лет назад, на южную стену гаража. Так вот, за это время у него разрушился слой только в 1-1,5 мм, а дальше пенополистирол белый и крепкий, как и только что напылённый.
Разрушенный слой пенополистирола защищает от ультрафиолетового излучения.
Также ППУ напыляют внутри уже выложенной кирпичной кладки, но здесь есть свои особенности и секреты.
Маxbrovin:
– Есть специальные системы для заливки в полости. Здесь главное отличие – по времени полиримизации ППУ. Обычная пена вспенивается за 2-3 секунды, заливная – в несколько раз дольше. А затвердевает за несколько минут.
За счёт этого, пена гораздо лучше заполняет объём. При этом не происходит «распирание» конструкции. Затвердевание начинается только после полного расширения. Наиболее частое применение – это заполнение воздушного зазора между пеноблоком и облицовочным кирпичом.
Маxbrovin:
– Для 20-30 см пеноблока толщина ППУ в 5-7 см – это хорошее решение. Проблема точки росы на границе блока и ППУ не возникает. Точка росы смещена в слой ППУ, который паронепроницаем, следовательно, и конденсации быть не может.
Нельзя заливать ППУ, если толщина пеноблока – 40 см, а воздушный зазор – только 3 см. В этом случае пеноблок будет отсыревать, со всеми негативными последствиями.
Маxbrovin:
– Заливка происходит через отверстия, высверленные в швах кирпичной кладки 12 мм сверлом через каждые два кирпича по горизонтали и четыре – по вертикали. Процесс осложняется тем, что при заливке приходится непрерывно балансировать между недостаточным количеством ППУ (соответственно, оставшимися воздушными полостями) и избытком пенополистирола, который лезет из отверстий и загрязняет фасад нерастворимой пеной.
Из-за значительно меньших объёмов производства, стоимость заливной пены на 30% выше напыляемой.
При утеплении дома изнутри главное – это монолитно запенить все стены и перекрытия, граничащие с улицей, и смириться с неизбежным промерзанием конструкций. Такое напыление широко применяется при утеплении лоджий, присоединяемых к квартире.
При наличии щели или отверстия гарантированы серьёзные проблемы с выходом пара через эту единственную точку.
Утепление стен изнутри допустимо при низком R (коэффициенте теплосопротивления) стены. Если сама стена тёплая, то утеплять дом при помощи ППУ надо только снаружи. Если утеплять снаружи, стена становится теплее, т.к. R стены и утеплителя суммируются. Если изнутри, то внешняя стена начнёт промерзать и вклада в общее тепловое сопротивление не внесёт.
Горячее обсуждение темы: «ППУ пенополиуретан» ведётся в этой теме нашего форума. Узнать про все особенности открытоячеистого ППУ пользователи forumhouse.ru могут здесь. Наглядный и детальный рассказ нашей форумчанки о том, как её каркасно-брусовый дом утеплили с помощью ППУ, доступен по этой ссылке.
А в этом видеоролике подробно рассказывается про все особенности утепления дома методом напыления пенополиуретана.
Источник