24.11.2016
На сегодняшний день одной из самых популярных конструкций в строительстве быстровозводимых зданий являются сэндвич-панели. Проектные мастерские активно закладывают сэндвич-панели в свои проекты, и такие здания можно увидеть повсеместно. Причина популярности этих конструкций как у монтажных организаций, так и у инвесторов объясняется тем, что на стройплощадке отсутствуют мокрые процессы, а сроки и стоимость строительства существенно сокращаются.
Наиболее часто используемым утеплителем в сэндвич панелях является каменная вата, но все чаще сегодня вместо минеральной ваты применяется пенополиуретан, который активно замещает минеральную вату и занимает уже 30% рынка сэндвич панелей. Стоит отметить, что именно сэндвич-панели с пенополиуретаном первыми появились в нашей стране еще в далеких семидесятых. Но уровень развития технологий не стоит на месте и сегодня мы с Вами имеем возможность применения сэндвич-панелей и с пенополиизоциануратом PIR.
Комарова Екатерина, представитель компании-производителя сэндвич-панелей:
«Пенополиизоцианурат является современным видом полимерной теплоизоляции. Он относится к классу пенополиуретанов, но достаточно сильно отличается от своего «родственника» пропорциями основных сырьевых компонентов. Это отличие наделяет его высокими противопожарными свойствами».
Особенности сэндвич-панелей с PIR и PUR
Давайте вместе разберемся, какими же свойствами, отличными от традиционной теплоизоляции, обладают полиуретан PUR и пенополиизоцианурат PIR?
Во-первых, это низкая теплопроводность PUR и PIR. Благодаря тому, что внутри ячеек этих материалов находится газ с чрезвычайно низкой теплопроводностью, теплопроводность самих утеплителей находится в диапазоне от 0,020 Вт/мК до 0,025 Вт/мК. Для сравнения, воздух имеет теплопроводность от 0,022 Вт/мК до 0,024 Вт/мК (в зависимости от температуры), а вот этот же показатель на каменной вате и пенополистироле находится в интервале 0,033-0,045 Вт/мК. То есть сэндвич-панель с PUR и PIR будет почти в два раза меньше пропускать тепла, чем такая же панель на вате или пенополистироле.
Во-вторых, это плотность материала. Средняя плотность PUR и PIR составляет 40кг/м.куб., и эта величина почти в три раза ниже в сравнении с плотностью минеральной ваты. Таким образом, с учетом стальных обшивок, можно ориентироваться на уменьшение веса сэндвич-панелей в 2-2,5 раза в сравнении с минватой.
В-третьих, это крайне низкое водопоглощение. В силу своей закрытоячеистой структуры PUR и PIR впитывают не более 1% по массе. Такой низкий показатель невозможно достичь ни на одном другом утеплителе для сэндвич-панелей.
В-четвертых, PUR и PIR можно смело отнести к экологичным материалам. В процессе эксплуатации они не выделяют вредные вещества, например, фенолы или стиролы. Не содержат они и волокнистых включений, способных к выветриванию. Более того, PIR относится к классу термореактивных полимеров, которые при повышении температуры не изменяют свою форму. А вот пенополистиролам свойственна низкотемпературная деструкция, сопровождаемая выделением в воздушную среду опасных веществ.
В-пятых, это огнестойкость сэндвич-панелей с PIR, обусловленная высокими противопожарными свойствами этого вида теплоизоляции. Под воздействием пламени PIR коксуется и на его поверхности образуется защитная углеродная корка. Она является естественным барьером для огня и блокирует его распространение внутрь сэндвич-панели.
Владимир Илюшкин, эксперт Ассоциации НАППАН, представитель компании-производителя сэндвич-панелей:
«Стоит отметить такое важное свойство сэндвич-панелей с PUR и PIR как биологическую стойкость. Ведь благодаря закрытоячеистой структуре этих материалов, исключающей возможность попадания влаги внутрь, исчезает и сама возможность скопления и образования в них популяций бактерий и микроорганизмов».
Преимущества сендвич-панелей с PIR и PUR
Данные свойства сэндвич-панелей с PIR/PUR обуславливают их следующие преимущества перед сэндвич-панелями с другими утеплителями:
- Долговечность.
По этому показателю сэндвич-панели с PIR/PUR являются лидерами. Объяснение этому простое: самым главным врагом для любой теплоизоляции является влага. На физико-механические характеристики PUR/PIR влага как в жидком, так и в парообразном состоянии не оказывает влияния в силу крайне низкого водопоглощения и паропроницаемости этих материалов.
Сэндвич-панели из PIR и PUR имеют срок службы свыше 30 лет. - Энергоэффективность.
Для любого паро- и водопроницаемого утеплителя сохраняется возможность накопления влаги внутри, что особенно актуально для сэндвич-панелей с стальными облицовками, которые полностью исключают возможность вывода водяного пара и сконденсированной влаги через боковые поверхности панели. Что приводит к ощутимому снижению их термического сопротивления. Чтобы избежать этого, следует применять сэндвич-панели с PUR/PIR изоляцией.
Будучи устойчивыми в влаге, утеплители PUR и PIR имеют и устойчивые теплофизические параметры. - Экологичность и безопасность для здоровья.
Сэндвич-панели с PUR/PIR не оказывают негативного влияния на технологические процессы, протекающие в здании, на людей и на животных*. Очень важно, что пенополиуретан и пенополиизоцианурат являются материалами, устойчивыми к агрессивной среде, они химически устойчивы к контакту с углеводородами (в том числе с бензином и уайт-спиритом), с большинством растворов кислот, щелочей и минеральных масел.
* - крайне важно для объектов животноводства. - Экономическая выгода.
Сэндвич-панели с PIR/PUR являются наиболее выгодными в сравнении с другими видами панелей с точки зрения капитальных затрат в период срока службы здания. Стоит отметить, что их использование позволяет снизить нагрузку на фундамент и каркас здания, снизив его материалоемкость. А вот первую выгоду уже на этапе строительства заказчик получает за счет уменьшения логистических затрат (на объект поставляются почти в два раза более тонкие сэндвич-панели, что сказывается на количестве автотранспорта для их доставки), а также ускоряется производство работ и ввод объекта в эксплуатацию.
Конструктивные особенности сэндвич-панелей с PUR и PIR
К конструктивным особенностям изготовления сэндвич-панелей следует отнести отсутствие клеевого слоя между теплоизоляцией и стальными обшивками. Прочные адгезионные связи между утеплителем и обшивками образуются при вспенивании исходно жидкого сырья, которое подается на облицовку при изготовлении. Никакого клеевого слоя не требуется! Именно поэтому у сэндвич-панелей с PIR/PUR обеспечиваются значительно лучшие механические характеристики (прочность на растяжение, прочность на сжатие, прочность на сдвиг), превышающие аналогичные показатели в 2-2,5 раза в сравнении с панелями на минвате и пенополистироле.
Парогерметичность замковых соединений на сэндвич-панелях с PUR/PIR значительно выше, чем на минеральной вате. Объяснение этому простое: помимо общих для любых панелей замковых соединений, для уплотнения стыка теплоизоляционных слоев в сэндвич-панелях с PUR/PIR используется полиуретановая монтажная пена, а вот на панелях из минваты – та же паропроницаемая минвата. Принимая во внимание тот факт, что даже самое качественное замковое соединение никогда не будет абсолютно герметичным (есть допуски на изготовление сэндвич-панелей, существует влияние человеческого фактора на качество обработки стыков силиконовым герметиком на строительной площадке и т.п.), можно сделать однозначный вывод о том, что стыки панелей PUR/PIR на полиуретановой пене будут значительно герметичнее.
Владимир Илюшкин, эксперт Ассоциации НАППАН, представитель компании-производителя сэндвич-панелей:
«Стоит отметить дополнительные технологические возможности в креплении сэндвич-панелей с PUR/PIR для плоских кровель к элементам каркаса здания. В отличие от панелей с минватой и пенополистиролом, в ряде случаев их возможно крепить не только традиционным способом (насквозь через всю панель), но и только через внутреннюю обшивку. Такое решение позволяет полностью исключить мостики холода по крепежным элементам».
К тому же производители сэндвич-панелей с ПИР/ПУР изоляцией часто применяют внутри замковых соединений тиксотропные герметики, значительно лучше обеспечивающие герметичность стыков панелей в процессе эксплуатации. Также в ряде случаев, например, для небольших морозильных камер, только в панелях c PUR/PIR возможно применять эксцентриковые замки, обеспечивающие повышенную надежность стыков.
Сэндвич-панели с PUR/PIR изоляцией можно использовать повсеместно. Но существуют такие отрасли, в которых применение таких сэндвич-панелей является единственно верным решением: в агропромышленном секторе, в пищевой перерабатывающей промышленности, в производствах с повышенной влажностью и требованиями по гигиеничности, для чистых помещений (в фармацевтике и микроэлектронике).
Владимир Илюшкин, эксперт Ассоциации НАППАН, представитель компании-производителя сэндвич-панелей:
«Сэндвич-панели с PUR/PIR незаменимы при строительстве животноводческих ферм, помещений с регулируемой средой (например, фруктохранилищ), холодильных и морозильных складов, в горнодобывающей промышленности при обустройстве месторождений и шахт».
Подводя итоги, можно однозначно утверждать: использование сэндвич-панелей с PUR/PIR изоляцией позволяет вывести на новый уровень стандарты качества в строительстве быстровозводимых зданий и сооружений и существенно расширить возможности проектных и монтажных организаций при работе с заказчиками.
Автор: Илья Юмалин.
Материал подготовлен при участии специалистов Ассоциации «НАППАН»
На сегодняшний день одной из самых популярных конструкций в строительстве быстровозводимых зданий являются сэндвич-панели. Проектные мастерские активно закладывают сэндвич-панели в свои проекты, и такие здания можно увидеть повсеместно. Причина популярности этих конструкций как у монтажных организаций, так и у инвесторов объясняется тем, что на стройплощадке отсутствуют мокрые процессы, а сроки и стоимость строительства существенно сокращаются.
Наиболее часто используемым утеплителем в сэндвич панелях является каменная вата, но все чаще сегодня вместо минеральной ваты применяется пенополиуретан, который активно замещает минеральную вату и занимает уже 30% рынка сэндвич панелей. Стоит отметить, что именно сэндвич-панели с пенополиуретаном первыми появились в нашей стране еще в далеких семидесятых. Но уровень развития технологий не стоит на месте и сегодня мы с Вами имеем возможность применения сэндвич-панелей и с пенополиизоциануратом PIR.
Комарова Екатерина, представитель компании-производителя сэндвич-панелей:
«Пенополиизоцианурат является современным видом полимерной теплоизоляции. Он относится к классу пенополиуретанов, но достаточно сильно отличается от своего «родственника» пропорциями основных сырьевых компонентов. Это отличие наделяет его высокими противопожарными свойствами».
Особенности сэндвич-панелей с PIR и PUR
Давайте вместе разберемся, какими же свойствами, отличными от традиционной теплоизоляции, обладают полиуретан PUR и пенополиизоцианурат PIR?
Во-первых, это низкая теплопроводность PUR и PIR. Благодаря тому, что внутри ячеек этих материалов находится газ с чрезвычайно низкой теплопроводностью, теплопроводность самих утеплителей находится в диапазоне от 0,020 Вт/мК до 0,025 Вт/мК. Для сравнения, воздух имеет теплопроводность от 0,022 Вт/мК до 0,024 Вт/мК (в зависимости от температуры), а вот этот же показатель на каменной вате и пенополистироле находится в интервале 0,033-0,045 Вт/мК. То есть сэндвич-панель с PUR и PIR будет почти в два раза меньше пропускать тепла, чем такая же панель на вате или пенополистироле.
Во-вторых, это плотность материала. Средняя плотность PUR и PIR составляет 40кг/м.куб., и эта величина почти в три раза ниже в сравнении с плотностью минеральной ваты. Таким образом, с учетом стальных обшивок, можно ориентироваться на уменьшение веса сэндвич-панелей в 2-2,5 раза в сравнении с минватой.
В-третьих, это крайне низкое водопоглощение. В силу своей закрытоячеистой структуры PUR и PIR впитывают не более 1% по массе. Такой низкий показатель невозможно достичь ни на одном другом утеплителе для сэндвич-панелей.
В-четвертых, PUR и PIR можно смело отнести к экологичным материалам. В процессе эксплуатации они не выделяют вредные вещества, например, фенолы или стиролы. Не содержат они и волокнистых включений, способных к выветриванию. Более того, PIR относится к классу термореактивных полимеров, которые при повышении температуры не изменяют свою форму. А вот пенополистиролам свойственна низкотемпературная деструкция, сопровождаемая выделением в воздушную среду опасных веществ.
В-пятых, это огнестойкость сэндвич-панелей с PIR, обусловленная высокими противопожарными свойствами этого вида теплоизоляции. Под воздействием пламени PIR коксуется и на его поверхности образуется защитная углеродная корка. Она является естественным барьером для огня и блокирует его распространение внутрь сэндвич-панели.
Владимир Илюшкин, эксперт Ассоциации НАППАН, представитель компании-производителя сэндвич-панелей:
«Стоит отметить такое важное свойство сэндвич-панелей с PUR и PIR как биологическую стойкость. Ведь благодаря закрытоячеистой структуре этих материалов, исключающей возможность попадания влаги внутрь, исчезает и сама возможность скопления и образования в них популяций бактерий и микроорганизмов».
Преимущества сендвич-панелей с PIR и PUR
Данные свойства сэндвич-панелей с PIR/PUR обуславливают их следующие преимущества перед сэндвич-панелями с другими утеплителями:
- Долговечность.
По этому показателю сэндвич-панели с PIR/PUR являются лидерами. Объяснение этому простое: самым главным врагом для любой теплоизоляции является влага. На физико-механические характеристики PUR/PIR влага как в жидком, так и в парообразном состоянии не оказывает влияния в силу крайне низкого водопоглощения и паропроницаемости этих материалов.
Сэндвич-панели из PIR и PUR имеют срок службы свыше 30 лет. - Энергоэффективность.
Для любого паро- и водопроницаемого утеплителя сохраняется возможность накопления влаги внутри, что особенно актуально для сэндвич-панелей с стальными облицовками, которые полностью исключают возможность вывода водяного пара и сконденсированной влаги через боковые поверхности панели. Что приводит к ощутимому снижению их термического сопротивления. Чтобы избежать этого, следует применять сэндвич-панели с PUR/PIR изоляцией.
Будучи устойчивыми в влаге, утеплители PUR и PIR имеют и устойчивые теплофизические параметры. - Экологичность и безопасность для здоровья.
Сэндвич-панели с PUR/PIR не оказывают негативного влияния на технологические процессы, протекающие в здании, на людей и на животных*. Очень важно, что пенополиуретан и пенополиизоцианурат являются материалами, устойчивыми к агрессивной среде, они химически устойчивы к контакту с углеводородами (в том числе с бензином и уайт-спиритом), с большинством растворов кислот, щелочей и минеральных масел.
* - крайне важно для объектов животноводства. - Экономическая выгода.
Сэндвич-панели с PIR/PUR являются наиболее выгодными в сравнении с другими видами панелей с точки зрения капитальных затрат в период срока службы здания. Стоит отметить, что их использование позволяет снизить нагрузку на фундамент и каркас здания, снизив его материалоемкость. А вот первую выгоду уже на этапе строительства заказчик получает за счет уменьшения логистических затрат (на объект поставляются почти в два раза более тонкие сэндвич-панели, что сказывается на количестве автотранспорта для их доставки), а также ускоряется производство работ и ввод объекта в эксплуатацию.
Конструктивные особенности сэндвич-панелей с PUR и PIR
К конструктивным особенностям изготовления сэндвич-панелей следует отнести отсутствие клеевого слоя между теплоизоляцией и стальными обшивками. Прочные адгезионные связи между утеплителем и обшивками образуются при вспенивании исходно жидкого сырья, которое подается на облицовку при изготовлении. Никакого клеевого слоя не требуется! Именно поэтому у сэндвич-панелей с PIR/PUR обеспечиваются значительно лучшие механические характеристики (прочность на растяжение, прочность на сжатие, прочность на сдвиг), превышающие аналогичные показатели в 2-2,5 раза в сравнении с панелями на минвате и пенополистироле.
Парогерметичность замковых соединений на сэндвич-панелях с PUR/PIR значительно выше, чем на минеральной вате. Объяснение этому простое: помимо общих для любых панелей замковых соединений, для уплотнения стыка теплоизоляционных слоев в сэндвич-панелях с PUR/PIR используется полиуретановая монтажная пена, а вот на панелях из минваты – та же паропроницаемая минвата. Принимая во внимание тот факт, что даже самое качественное замковое соединение никогда не будет абсолютно герметичным (есть допуски на изготовление сэндвич-панелей, существует влияние человеческого фактора на качество обработки стыков силиконовым герметиком на строительной площадке и т.п.), можно сделать однозначный вывод о том, что стыки панелей PUR/PIR на полиуретановой пене будут значительно герметичнее.
Владимир Илюшкин, эксперт Ассоциации НАППАН, представитель компании-производителя сэндвич-панелей:
«Стоит отметить дополнительные технологические возможности в креплении сэндвич-панелей с PUR/PIR для плоских кровель к элементам каркаса здания. В отличие от панелей с минватой и пенополистиролом, в ряде случаев их возможно крепить не только традиционным способом (насквозь через всю панель), но и только через внутреннюю обшивку. Такое решение позволяет полностью исключить мостики холода по крепежным элементам».
К тому же производители сэндвич-панелей с ПИР/ПУР изоляцией часто применяют внутри замковых соединений тиксотропные герметики, значительно лучше обеспечивающие герметичность стыков панелей в процессе эксплуатации. Также в ряде случаев, например, для небольших морозильных камер, только в панелях c PUR/PIR возможно применять эксцентриковые замки, обеспечивающие повышенную надежность стыков.
Сэндвич-панели с PUR/PIR изоляцией можно использовать повсеместно. Но существуют такие отрасли, в которых применение таких сэндвич-панелей является единственно верным решением: в агропромышленном секторе, в пищевой перерабатывающей промышленности, в производствах с повышенной влажностью и требованиями по гигиеничности, для чистых помещений (в фармацевтике и микроэлектронике).
Владимир Илюшкин, эксперт Ассоциации НАППАН, представитель компании-производителя сэндвич-панелей:
«Сэндвич-панели с PUR/PIR незаменимы при строительстве животноводческих ферм, помещений с регулируемой средой (например, фруктохранилищ), холодильных и морозильных складов, в горнодобывающей промышленности при обустройстве месторождений и шахт».
Подводя итоги, можно однозначно утверждать: использование сэндвич-панелей с PUR/PIR изоляцией позволяет вывести на новый уровень стандарты качества в строительстве быстровозводимых зданий и сооружений и существенно расширить возможности проектных и монтажных организаций при работе с заказчиками.
Автор: Илья Юмалин.
Материал подготовлен при участии специалистов Ассоциации «НАППАН»
