Статьи о теплоизоляции пенополиуретаном

Компания ООО «Выбор» (Ульяновск) подобрала для вас цикл статей о пенополиуретане для того, чтобы вы получили больше информации об этом замечательном материале и смогли почерпнуть для себя что-либо практическое или интересное.

О ПЕНОПОЛИУРЕТАНЕ

ПЕНОПОЛИУРЕТАН И МИНЕРАЛЬНАЯ ВАТА

О пенополиуретане

Одна из самых острых проблем в мире – экономия и эффективное использование энергоресурсов. Особенно это актуально для нашей страны, имеющей протяженные территории в северных и умеренных широтах. Из-за недостаточной теплозащиты зданий в год теряется до 45% всех энергоресурсов. Ущерб исчисляется многими миллиардами рублей. По оценкам специалистов Госстроя, только для жилищного сектора требуется 30 миллионов кубометров эффективных утеплителей в год. А в России пока производится 8 миллионов кубометров различных теплоизоляционных материалов в год.

Все более широкое распространение в среди теплоизоляционных материалов получают газонаполненные полиуретаны (пенополиуретаны). В силу своей технологичности, во всем мире заслужено, признан полимером № 1.

Высокая технологичность обуславливает широкий спектр применения ППУ

• Холодильная техника (тепло-, хладоизоляция бытовых и торговых холодильников и морозильников, складов-хранилищ пищевых и сельхозпродуктов);
• Транспортная холодильная техника (тепло-, хладоизоляция авторефрижераторов, железнодорожных вагонов – рефрижераторного типа «термос»);
• Строительство быстровозводимых промышленных и гражданских объектов (теплоизолирующая и несущая способность жестких ППУ в составе сендвич-конструкций)
• Строительство и капитальный ремонт жилых зданий, индивидуальных домов, коттеджей (Теплоизоляция наружных стен, внутренняя изоляция кровли, изоляция оконных проемов, дверей и т.д.);
• Промышленное и гражданское строительство (наружная гидро-и теплоизоляция кровли жестким ППУ методом напыления);
• Трубопроводный транспорт (теплоизоляция мазуто- и нефтепроводов, высокоэффективная изоляция низкотемпературных трубопроводов на объектах химии методом заливки под предварительно смонтированный кожух);
• Тепловые сети населенных пунктов (теплоизоляция жестким ППУ трубопроводов горячего водоснабжения при новой прокладке или при капитальном ремонте с использованием различных технологических приемов методами заливки и напыления).

Нанесенная таким образом изоляция позволяет создать монолитное, полностью гидроизолирующее покрытие трубы. Дополнительной защиты не требуется – только покраска для защиты от прямых солнечных лучей.

Напыление ППУ – наиболее перспективный метод создания тепло- и гидроизоляционных покрытий. Способность пенополиуретана покрывать поверхность сложной формы с хорошей адгезией гарантирует архитекторам возможность проектировать и осуществлять теплоизоляцию различных элементов зданий, имеющих сложные формы: выступы, арки, колонны и т.д.

Пенополиуретан идеально подходит для ремонта поврежденных кровель (с любым углом наклона) старых зданий с недостаточной теплоизоляцией. Как показывает опыт, например, при покрытии кровли методом напыления ППУ, экономия времени по сравнению с традиционными методами, составляет до 80%, а экономия денежных средств – до 50%.

При использовании этой технологии кровля сначала покрывается слоем в 40 – 50 мм теплоизоляционного пенополиуретанового покрытия плотностью 60 – 80 кг/м³, а затем, дополнительно специальным мехзащитным гидроизоляционным слоем пеноополиуретана повышенной плотности. Толщина защитного слоя выбирается в диапазоне от 10 до 3 мм (в зависимости от плотности материала: от 120 до 500 кг/м³). Причем дополнительное покрытие требуется только в том случае, если заведомо известно, что поверхность кровли будет испытывать нестандартные механические воздействия со стороны внешней среды: чистка снега зимой, частые перемещения людей в грубой обуви и перемещение тяжелого груза и т.д.

Благодаря технологическим свойствам пенополиуретан идеально подходит для утепления чердаков, внутренней стороны крыш (прекрасно ложится даже на вертикальную поверхность), а также на вертикальных строительных элементах, таких как стены и фасады. Кроме того, ППУ – идеальное средство изоляции пола.

Долговечность ППУ оценивается в 25 – 30 лет, но и это не предел. В Германии, США, Швеции, Японии специалисты разбирают конструкции стен, крыш, фундаментов, срезают с труб образцы ППУ, залитого в 70-ых годах прошлого века и корректно формулируют – «свойства не изменились». Нет химических причин для разрушения правильно сделанного ППУ. Более 90% ячеек ППУ замкнуты, то есть представляют собой пластиковые капсюли, заполненные углекислым газом. ППУ строительного назначения паро-, газо-, водонепроницаемы.

• Использование ППУ – это неоспоримые преимущества.
• При напылении теплоизоляционный слой наносится на любую поверхность с любой конфигурацией. Залить ППУ можно в любую полость, объем которой соответствует порции подачи компонентов.
• Совершенная технология обеспечивает наиболее сжатые сроки работ;
• При напылении слой получается целостным, без стыков, по которым происходит со временем разрушение покрытия. При заливке все пространство полости заполняется однородным материалом.
• При отсутствии механических повреждений срок службы не менее 25 лет;
• Применение в широком диапазоне температур (от -250°C до +180°C);
• Материал биологически нейтрален, устойчив к микроорганизмам, плесени, гниению;
• Относится к группе трудносгораемых материалов, самостоятельного горения не поддерживает;
• Водопоглащение материала с поверхностной пленкой при влажности 98% за 24 часа – 0,04% или 2 г/м².

В мире существует ряд показателей, которые свидетельствуют о степени развитости государства. Северная Америка потребляет 5 кг полиуретанов на душу населения, Азия – 0,6 кг, Япония – 4 кг, Европа со средним Востоком и Африкой потребляют 1,8 кг, в самой Европе в среднем около 4 кг, а в России – чуть меньше 1 кг.

В России еще до сих пор многие не верят, что ППУ – материалы с отличными теплоизоляционными свойствами. В Западной Европе в 2000 году было выпущено 85 млн. кв. м панелей, из них 95% с ППУ утеплителем. Работы на заводах не останавливались даже в летний период, поскольку был большой спрос на эти панели. В России происходило все наоборот – бум был на панели с минватой.

Есть такой показатель: условная экономия энергии через 50 лет. Если ППУ при эксплуатации могут достигнуть этого срока, то срок жизни минваты – максимум 15 лет. В условной экономии между этими материалами существенная разница. Цена конструкции, когда мы сравниваем ППУ и минвату, практически одна и та же. Только вес конструкции с минватой больше, стоимость монтажных работ значительно выше, разрешающая нагрузка составляет примерно 20-30% разрешающей нагрузки ППУ.

Если сравнивать данные по применению различных теплоизоляционных материалов в строительстве за 2003 год, то ППУ в Европе составляют 7-8%, в России – 1%. Доля ППУ в составе панелей в Европе – 95%, в России – 5%.

Комментарии излишни, но безграничный потенциал использования пенополиуретана в России бесспорен. Любой теплоизоляционный материал на 80-90% состоит из воздуха, поэтому гораздо удобнее и выгоднее изготавливать утеплители на месте строительства, нежели гнать «вагон или фуру с воздухом» из другого конца страны.

Из одной тонны полиуретановой композиции можно получить 12 кубометров пенополиуретана. Тонна – это четыре 250 литровых бочки. Технологичность, экономическая целесообразность и удобство – очевидны. Вместо того чтобы КАМАЗами доставлять на стройплощадку готовый утеплитель, достаточно одной Газели, которая привезет в нужное место установку, компрессор и сырье. Помимо этого, если завести на стройплощадку готовый утеплитель, его следует там хранить, при его монтаже на конструкции необходимы различные дополнительные трудоемкие технологические операции (крепеж плит, их закрытие). Все это становится не нужно, если объект утепляется пенополиуретаном на месте, для чего российскими разработчиками предлагаются недорогие и мобильные комплекты оборудования.

Пенополиуретан и минеральная вата

Пенополиуретан — это наилучший по своим совокупным свойствам теплоизолирующий материал со следующими характеристиками:

1. Низкое водопоглощение. Благодаря закрытой структуре ячеек, водопоглощение не превышает 1-3% по объему за 24 часа. В сравнение — при намокании, минераловатная теплоизоляция резко теряет свои теплоизоляционные свойства и восстановлению не подлежит, так в предельном режиме влагонасыщения теплопотери превышают нормативные более чем в 11 раз.

Причинами ухудшения свойств теплоизоляции из минераловатной изоляции является нарушение влажностного режима работы теплоизоляции связано с попаданием в каналы теплосетей воды, то есть затоплением.

Можно выделить следующие группы причин затопления каналов тепловых сетей:
затопление канальной прокладки теплотрасс связано с большой водопроницаемостью железобетонных элементов канала из-за негерметичной заделки стыков стенок и перекрытий (в этом случае в канал проникают поверхностные и грунтовые воды);
Утечки воды, прорывы трубопроводов, а также аварии в системах водоснабжения и водоудаления неизбежно приводят к затоплению каналов тепловых сетей.

Теплопровод, проложенный в канале изолированный минеральной ватой теряет в первый год до 20% тепла, а в последующие годы до 70 %!!! В то время как в теплоизолированных трубопроводах потери составляют не более 2% в течение всего срока эксплуатации!!!

2. Экологически безопасный. По гигиеническим нормам разрешено применение в холодильной технике для продовольственных продуктов.

3. Долговечность. Срок службы при неизменных показателях теплопроводности 25 — 30 лет. Не подвержен разложению и гниению, не разрушается под воздействием сезонных температурных колебаний, атмосферных осадков, агрессивной промышленной атмосферы.

4. Низкий коэффициент теплопроводности ППУ 0,019 — 0,035 Вт/М*К, ведёт к многократному снижению тепловых потерь в 10 — 30 раз по сравнению с минераловатной изоляцией. При теплоизоляции стыков труб в полевых условиях используют те же химические компоненты, что и в заводских условиях.

5. Сохраняет тепловую энергию в широком температурном диапазоне от-100° до +150°С.

6. Высокая адгезионная прочность.

7. Звукопоглощение.

8. Пенополиуретаны, нанесенные на металлическую поверхность, защищают ее от коррозии как слоем собственного пенопласта, так и пленками, образующимися в процессе вспенивания на поверхностях пенопласта со стороны металла и со стороны внешней среды.

9. Низкая токсичность. После завершения процесса отвержения пенополиуретаны не токсичны. При температуре 500°С выделяются угарный и углекислый газы.