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

Отличное сцепление с любыми поверхностями и материалами кроме полиэтилена. Отличная адгезия (сцепление) в некоторых случаях может рассматриваться как недостаток — его ничем не отмыть, так как растворителя для ППУ не существует. Отчищается только механическим путем, часто с фрагментами поверхности, на которую был нанесен.

Длительный срок службы — до 25 лет с заявленными характеристиками, позже происходит замещение углекислого газа воздухом, теплопроводность повышается, но не катастрофически, напыляемая теплоизоляция продолжает работать.

Если в течение первого года никаких нареканий утепление полиуретаном не вызвало, следующие пару десятилетий их и не будет.

При использовании установок высокого давления напыление полиуретана занимает небольшой промежуток времени, причем без ущерба качеству.

Достаточно высокая паропроницаемость пенополиуретана — 0,05-0,06, позволяющая выводить излишнюю влажность через стены, как и до утепления (если стены паропроницаемые).

Не поддерживает горения (самозатухающий).

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

Из-за использования высокотехнологичного оборудования утепление пенополиуретаном очень и очень сложно сделать своими руками. Есть выход — купить оборудование в складчину на несколько хозяев — в этом, учитывая цены, резон есть. Но остается вопрос наличия опыта — добиться нормальных показателей самостоятельно очень сложно.

Материал не горит, но при горении выделяет очень много едкого и вредного дыма.

Боязнь ультрафиолета. Под воздействием солнечных лучей пена сплавляется, белая поверхность становится темно-коричневой. Но пленка определенной толщины защищает нижележащие слои от дальнейшего разрушения, так что при достаточной толщине ППУ, его даже можно оставлять открытым. Но внешний вид поверхности, утепленной пенополиуретаном, далеко не лучший, так что все равно предполагается финишная отделка.

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.

Инструкция по утеплению стен пенополиуретаном изнутри и снаружи дома своими руками

03.04.2017 961 Просмотров

В большинстве случаев теплозащитные свойства стен домов оказываются недостаточными, и для поддержания оптимального температурного режима в помещениях требуется установка отдельного слоя теплоизоляции.

Хорошая теплоизоляция не только исключает перепады температуры (и, соответственно, уменьшает затраты на отопление), но и минимизирует процессы образования внутреннего конденсата, способствующего размножению плесени и разрушению материалов кровельного и стенного пирогов.

Полиуретан – это полимерный материал, использующийся во многих сферах производства. Нашел он свое применение и в строительстве как хороший утеплитель стен. Полиуретан отличается дороговизной и сложностью монтажа, но эти недостатки компенсируются высокой надежностью материала.

Исходя из дороговизны материала, многие выбирают утеплитель из более дешевых материалов, таких как:

С наиболее эффективным выбором вы можете ознакомиться здесь.

Внутреннее и внешнее утепление

Теплоизоляционный слой может устанавливаться как снаружи, так и с внутренней стороны стены. Для большинства материалов более предпочтительной является наружная теплоизоляция.

Это связано с тем, что она позволяет отодвинуть точку росы (область образования конденсата) за пределы стены, предотвращая разрушение ее компонентов. При использовании данного метода не уменьшается полезная площадь помещений.

Но у него есть и недостатки: меняется внешний вид фасада, а монтажные работы можно проводить только в сухую погоду.

Внутренняя теплоизоляция не влияет на облик фасада, а для получения возможности ее установки не нужно ждать хорошей погоды. Но смещение точки росы во внутреннее пространство стены и уменьшение полезной площади помещений не позволяют делать однозначного выбора в пользу данного способа.

Эффективность того или иного метода зависит и от выбранного материала. Полиуретан укладывается относительно толстым слоем, и его установка на внутреннюю сторону стены значительно уменьшает объем свободного пространства в помещениях. Хоть материал и является влагостойким, не исключается образование конденсата при смещенной внутрь стены точке росы.

Эти факторы делают более предпочтительным выбор внешней теплоизоляции при использовании полиуретана.

Утепление полиуретаном изнутри тоже возможно, но оно требует дополнительных затрат на установку отдельного пароизоляционного слоя, а при планировке помещений нужно учитывать уменьшение их площади.

Характеристики материала

Полиуретан – это двухкомпонентный материал, который образуется при соединении полиола и изоционата.

Он отличается высокой износостойкостью и хорошими изоляционными свойствами, что делает его широко применимым в промышленности.

Из него изготавливаются герметики, эластичные формы (в т. ч подошвы обуви), имплантаты и другие изделия.

Полиуретан поставляется как в жидких, так и в твердых формах. В частном строительстве используется жидкий материал, который наносится на стены методом распыления и сразу же превращается в пену вследствие контакта с воздухом.

Материал можно распылять не только на вертикальные, но и на горизонтальные поверхности, что позволят применять его для утепления потолков, полов, подвалов.

Полиуретан в изначальном состоянии уязвим к воздействию влаги, но образуемая им пена устойчива не только к воде, но и к бензину, эфирам, спиртам и к большинству других агрессивных жидкостей.

Пенополиуретан (ППУ) выпускается в двух основных разновидностях: с открытыми ячейками («мягкая пена») и с закрытой структурой («жесткая пена»). Материал с закрытой структурой обладает лучшими пароизоляционными свойствами, но его цена выше, чем у «мягкой пены».

Средний коэффициент теплопроводности ППУ составляет 0,025 Вт/(М*К).

Достоинства:

• Высокая адгезия. Полиуретан хорошо сцепляется с любыми поверхностями, даже шероховатыми и неровными, заполняет все углубления, обеспечивая полное и непрерывное покрытие стены по всей ее площади.
• Быстрое нанесение и затвердевание (1 час).
• Устойчивость к гниению и образованию плесени.
• Легкость: полиуретан не утяжеляет конструкцию.
• Негорючесть.

Недостатки:

• Относительно высокая цена.
• Самостоятельный монтаж ППУ сложен.
• Прикосновение с огнем не приводит к воспламенению материала, но он начинает выделять дым, содержащий токсичные вещества.
• Полиуретан быстро разрушается под воздействием прямых солнечных лучей – требуется защита от ультрафиолета.

Сравнение теплоизоляционных характеристик материалов

Подготовка к самостоятельному нанесению

Пенополиуретан считается одним из самых сложных в монтаже теплоизоляционных материалов. Хозяину дома гораздо проще вызвать мастеров, которые владеют технологией установки и имеют необходимое оборудование.

Но самостоятельный монтаж тоже возможен, хоть он и требует основательной подготовки.

Набор для самостоятельного утепления

Для утепления стен своими руками потребуются:

• 2 баллона с полиолом и изоционатом.
• Пистолет-распылитель.
• Компрессор, который создает давление, необходимое для распыления материала.
• Головки (насадки) на пистолет, позволяющие регулировать объем потока пены, его давление.
• Средства индивидуальной защиты: респиратор, перчатки, костюм.
• Блок нагрева (опционально; необходим для работы при низких температурах);

Расчет толщины слоя ППУ

Сопротивление теплопередаче является нормированной характеристикой, которая устанавливается отдельно для каждого региона.

Толщину слоя ППУ нужно рассчитывать в соответствии с этим параметром.

В нормативах указаны значения суммарного сопротивления теплопередаче, относящегося ко всей конструкции стены.

По этой причине при расчетах учитываются не только материалы утепления, но и параметры утепляемой конструкции.

Формулы самостоятельного расчета сложны и громоздки, но существует большое количество онлайн-калькуляторов, которые находят необходимую толщину утеплителя на основании введенных пользователем данных (регион, материал стены, ее толщина, материалы утеплителя и дополнительной отделки).

Средняя толщина слоя ППУ составляет 10-30 сантиметров.

Пирог стены

Главным условием нанесения полиуретана является возведение обрешетки из дерева или металлического профиля на поверхности стены. Утеплитель будет наноситься в пространство между направляющими обрешетки. Обрешетка не только создает «ячейки» для нанесения полиуретановой пены, но и выполняет выравнивающую функцию.

Отдельная паро- и гидроизоляция не нужна, если используется пенополиуретан с закрытой структурой, так как его влагозащитные свойства очень высоки. Материал с открытыми ячейками требует установки пароизоляционного слоя.

При внешнем утеплении он устанавливается между теплоизоляцией и конструкцией стены. Самый популярный материал пароизоляции – это полиэтилен, который укладывается с нахлестом под обрешеткой по всей ее площади.

Гидроветроизоляция всегда монтируется между слоем ППУ и внешней отделкой стены.

Алгоритм утепления стен пенополиуретаном

Перед установкой обрешетки поверхность стены нужно сделать ровной. Щели заделываются по следующему алгоритму:

• Из щели удаляется весь мусор.
• В пустое пространство заливается цементный раствор (если стена кирпичная), штукатурной смесью или стекловолоконной смесью (если стена покрыта штукатуркой), шпаклевкой (если стена покрыта гипсокартоном).

Стену нужно очистить от грязи и наплывов цемента.

Чаще всего материалом обрешетки является дерево. Оно должно иметь влажность не более 11-13 %, оптимальное сечение бруса составляет 40-60 мм, перед установкой элементы обрешетки обрабатываются антисептиком.

Расстояние между краевыми направляющими и углами здания должно составлять минимум 10 сантиметров.

После подготовки стены и установки обрешетки можно приступить к нанесению полиуретана.

Смешивание полиола и изоционата происходит непосредственно во время выполнения работ. Эти материалы поставляются в двух баллонах, которые соединяются между собой и с распылителем с помощью шланга.

Перед тем, как соединить баллоны с распылителем, нужно надеть защитную одежду (респиратор, костюм и перчатки).

Соединение этих компонентов затягивается с помощью специального ключа, которой прилагается к большинству комплектов.

По умолчанию на пистолете-распылителе отсутствует насадка. Надевать ее стоит только после пробного пуска утеплительных компонентов (слить их можно в полиэтиленовый пакет), который позволяет убедиться в том, что из обоих баллонов они поступают равномерно.

Теплоизоляция стен снаружи

Перемещение баллонов допустимо только за те элементы, которые указаны в инструкции (в большинстве случаев для этого предусмотрены отдельные ручки).

Распыление полиуретана происходит по направлению от низа стены к ее верху. Оптимальное расстояние между пистолетом-распылителем и стеной составляет 500-600 мм. Удобней всего начинать распыление с труднодоступных участков, впоследствии переходя на заполнение утеплителем остальной поверхности.

Теплоизоляция стен изнутри

По окончании работ нужно снять насадку с пистолета, закрыть краны на баках и вынуть шланги.

Установку облицовочного покрытия стены нужно проводить как можно раньше, чтобы утеплитель не подвергался разрушительному воздействию солнечных лучей.

Полезное видео

Видео-пособие по нанесению ППУ на стены:

Заключение

Полиуретан – это один из самых высокотехнологичных материалов, используемых в частном строительстве для утепления стен домов. Его отличает долговечность и надежность. Основными недостатками полиуретана являются высокая цена и сложность установки.