Утепление пенополиуретаном

Среди утеплителей по теплоизоляционным характеристикам, несомненно, лидирует пенополиуретан. Он широко применяется в строительстве и промышленности, однако лишь недавно стало набирать популярность утепление пенополиуретаном частных домов.

Основная причина этому – сложная технологическая оснастка необходимая для подготовки и нанесения компонентов в строгой пропорции. Однако при наличии оборудования и опытных операторов результат утепления дома гарантирован.

Что это такое

Пенополиуретан – утеплитель, образованный химической реакцией двух основных компонентов, полиола и полиизоцианата, подготавливаемый непосредственно на месте проведения работ. Смесь компонентов с водой и при необходимости с другими катализаторами побуждает химическую реакцию, в ходе которой происходит  пенообразование и полимеризация состава.

Результатом становится пористая или ячеистая структура с различными характеристиками прочности и теплоизоляции в зависимости от дозировки основных компонентов.

Единственное исключение – это вливание ультрафиолета и температуры свыше 180 градусов, при которых происходит постепенное разложение материала на составные полимеры.

Подобные характеристики находят широкое применение в области утепления зданий, помещений, оборудования, такого как холодильные камеры или камеры хранения, где важно поддерживать постоянную температуру.

Различают несколько видов пенополиуретана:

• Жесткий с закрытой структурой ячеек– с плотностью 30-160 кг/м3 с плотной структурой;
• Полужесткий с открытыми ячейками – с плотностью от 10 кг/м3;
• Мягкий (поролон) – отличается эластичной структурой. Легко поддается сжатию, но при этом возвращает первоначальную форму.

Для утепления зданий востребован жесткий пенополиуретан с закрытыми ячейками плотностью свыше 30 кг/м3. Подготовка смеси выполняется непосредственно на строительной площадке. Раствор наносится на утепляемую поверхность.

Уже после 7-15 секунд раствор вспенивается, начинает затвердевать. После 24 часов полимеризация полностью прекращается, а поверхность остается надежно утепленной.

За счет нанесения раствора на месте и того, что после начала реакции начинается активное пенообразование, образуется неразрывной сплошной слой утеплителя. Смесь компонентов попадает во все щели, проемы и промежутки, или равномерно распределяется по поверхности.

В результате получается сплошной, неразрывный, надежный слой утепления.  В виду высокой адгезии пенополиуретана с любой поверхностью не требуется дополнительный крепеж. Исключением является полиэтилен, с которым вообще практически ничто не склеивается.

Внешняя отделка нужна по определению для защиты слоя от механических повреждений и воздействия УФ-лучей, способных оказать пагубное влияние на утеплитель.

Это может быть практически все, что угодно, начиная от специальных составов, покрывающих пенополиуретан тонкой защитной пленкой, и до вентилируемых фасадов или обшивки листовым отделочным материалом.

Технические характеристики

Фактический набор эксплуатационных свойств пенополиуретана зависит во многом от качества приготовления смеси двух основных компонентов, пропорций, способа механического перемешивания и нанесения.

Однако в среднем характеристики остаются  в узком диапазоне, что означает хорошую повторяемость процесса производства утеплителя при соблюдении всех требований.

Оценить преимущества пенополиуретана для утепления частного дома лучше в сравнении с другими утеплителями, в особенности полимерными, такими как пенополистирол или вспененный полиэтилен.

Плюсы и минусы

Идеальных теплоизоляционных материалов нет, и не может существовать. В каждом отдельном случае от утеплителя требуется различный набор свойств в зависимости от целевого использования помещения или утепляемого оборудования.

Среди неоспоримых преимуществ пенополиуретана важно отметить:

• Практически абсолютную химическую стойкость материала. Не существует растворителей, способных даже за долгое время воздействия разложить пенополиуретан;
• Паронепроницаемость, полная герметичность ячеистой структуры утеплителя;
• Высокие звукоизоляционные характеристики;
• Хорошая адгезия с любым материалом, применяемым в строительстве, кроме полиэтилена;
• Способность заполнять даже самые малые зазоры и трещины в утепляемом основании;
• Бесшовный слой утепления, не требующий дополнительного крепления;
• Подготовка и нанесение материала непосредственно на строительной площадке. Платить предстоит только за израсходованный материал, без излишков и остатков;
• Надежное утепление конструкций и объектов сложной формы;
• Не пылит и не крошится в течение всего срока эксплуатации;
• При наличии оборудования работы по утеплению дома могут занять всего одну смену.

Без недостатков и особенностей так же  не обойтись, они есть у любого материала:

• Паронепроницаемость и герметичность накладывает ограничения на область применения пенополиуретана. Важно всегда добиваться вывода точки росы в толщу утеплителя и не допускать в слой паропроницаемого основания;
• Низкая стойкость к ультрафиолету. Материал может потерять прочность и теплоизоляционные свойства уже после одного сезона, проведенного под открытым солнцем;
• Технологическая сложность нанесения. Требуется строгая дозировка компонентов и сверхкачественное перемешивание, совмещенное с мелкодисперсным распылением. Сложно найти фирму или компанию, работающую на качественном профессиональном оборудовании, за счет чего будет гарантирован должный результат;
• На время нанесения пенополиуретана строительная площадка выделяется только под одну эту задачу. После застывания утеплитель целиком безопасен и химически нейтрален, но при нанесении распыленные исходные материалы крайне опасны для человека, потому обязательно применение защитных костюмов и средств индивидуальной защиты глаз, дыхательных путей и кожи.

Технология напыления

Для получения пенополиуретан достаточно смешать два основных ингредиента. Однако если для примера сделать это в небольшом объеме с жидкостями, то в результате получится пена с неоднородной структурой. Перемешивать долго их не получится, так как реакция начинается практически мгновенно, а заканчивается же через полминуты.

Чтобы получить качественный утеплитель необходимо высокоточное оборудование, способное подать непосредственно к месту работы под большим давлением (порядка 140 атмосфер). В специальном пульверизаторе в смешивающей камере жидкости подаются в виде мелкодисперсного тумана.

От качества оборудования и настройки зависят пропорции компонентов и качество перемешивания, а потому и результат утепления в целом. Часто недобросовестные подрядчики используют установки низкого давления, в которых контролировать степень диффузии компонентов и равномерность нанесения практически невозможно, от чего пенополиуретан получается с существенным разбросом характеристик.

Требования к поверхности

Для утепления подойдет поверхность из любого строительного материала, кроме полиэтиленовой пленки. Наносится пенополиуретан как на горизонтальные, так и на вертикальные поверхности, без каких-либо ограничений. Для гарантии высокой адгезии  прочности слоя утеплителя необходимо подготовить основу.

Требования в основном стандартные для поклейки любых материалов. Поверхность должна быть очищена от пыли и грязи. Полностью обезжирена и высушена. Наличие даже незначительного количества влаги.  А тем более маслянистых веществ способно ухудшить контакт и клейкость смеси, что впоследствии приведет к отслаиванию.

Мансарды и крыши

При утеплении скатных крыш, внешнем утеплении плоских кровель преимущества пенополиуретан раскрываются в полной мере.

По определению подкровельное пространство, чердак следует разделять с кровельным пирогом паронепроницаемой преградой для устранения конденсата. Утепление скатной крыши рулонным или листовым материалом требует дополнительных затрат материалов для монтажа обрешеток и контробрешеток, формирования четко чередующихся слоев с изменением общей паропроницаемости.

Пенополиуретан фактически заменяет собой все необходимые слои и компоненты внутреннего утепления. Его достаточно нанести слоем расчетной толщины с внутренней стороны стропильной системы и кровельного пирога.

Он одновременно выполнит функции утеплителя, смещая в нужную сторону точку росы, а также гидроизоляции, блокируя выход влажного воздуха из помещения в толщу кровельного пирога, где он неизбежно будет конденсироваться.

По деревянным стропилам необходимо предусмотреть возможность выхода влаги из деревянных конструкций. Для этого с внешней стороны или с внутренней формируется вентиляционный зазор, который нельзя заполнять пенополиуретаном или другим гидроизолирующим составом.

Нулевая паропроницаемость не даст влаге из помещения влиять на основной материал перекрытия, а лишняя влага из него будет выходить наружу через чердак.

Стен

К сожалению, невозможно гарантировать, что при внутреннем утеплении пенополиуретан не будет разлагаться под воздействием ультрафиолета или высоких температур. Утепление стен выполняется по внешней части дома в составе:

• вентилируемых фасадов;
• для дальнейшей облицовки;
• многослойных стен, пенополиуретан вводится в подготовленные пустоты.

Поверхность тщательно очищается и грунтуется, после чего монтируется крепеж под обрешетку для внешнего фасада и облицовки.

Чтобы обеспечить максимальный эффект утепления лучше использовать точечные крепления, например «П»-образными стальными пластинами. После нанесения пенополиуретана и его затвердения получится равномерный и бесшовный слой утепления с одинаковой толщиной по всей стене, а по креплениям будет фиксироваться обрешетка фасада.

Очень важно учесть паронепроницаемость утеплителя. Для бетонных или кирпичных стен это не так страшно, как для паропроницаемых материалов, пеноблока, деревянного бруса и т.п. Слой утеплителя заведомо увеличивается сверх необходимого минимума с тем, чтобы вывести точку росы за пределы стены в слой пенополиуретана.

Фундамента

Даже при заявленной прочности пенополиуретан сам по себе не способен выдержать давление грунта, потому для утепления фундамента его наносят с внутренней стороны с обязательной гидрозащитой по внешнему периметру  или по обрешетке с внешней стороны.

Внешнее утепление предпочтительней для отвода холода и точки росы за пределы фундамента. Слой утеплителя защищается дополнительно установкой деревянных или металлических щитов, оштукатуривания с армированием или возведением дополнительной стенки из кирпича.