ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

Газонаполненная ППУ пластмаса обладает набором великолепных свойств и отличных характеристик, которые делают этот материал удобным и практичным для теплоизоляции и изготовления различных изделий.

В рамках данной статьи рассмотрим пенополиуретан, как утеплитель. Разберемся, какой утеплитель эффективнее, как определить толщину того или иного материала для теплоизоляции. Опираясь на законы теплофизики, сравним ППУ с другими строительными материалами. Попутно отметим интересные свойства пенополиуретана и упомянем про ограничения по применению.

Коэффициент теплопроводности ППУ

Наиболее важным параметром, характеризующим материал, как утеплитель, является коэффициент теплопроводности, обозначается малой греческой буквой лямда: λ, размерность Вт/(м•градС). Коэффициенты теплопроводности приведены в Приложение 3 "Теплотехнические показатели строительных материалов и конструкций" СНиП 2-3-79.

В среднем, коэффициент теплопроводности пенополиуретана 0,028 Вт/(м•градС). Много это или мало? Хорошо или плохо? Правда ли, что пенополиуретан лучше, как утеплитель, чем пенопласт, минеральная или каменная вата?

Термическое сопротивление теплоперередаче

Для ответа на эти вопросы, необходимо понимать, что такое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, которое определяется, как коэффициент термического сопротивления R-value. Размерность м2•градС/Вт. Рассчитывается по формуле: R-value = δ / λ, где δ – толщина слоя.

Стена или крыша дома состоит из нескольких слоев различных материалов. Например, стена дома: фасадный кирпич, утеплитель, пенобетон, штукатурка черновая, штукатурка чистовая, обои. Или слои плоской кровли: техноэласт, стяжка, утеплитель, пароизоляция, плита перекрытия.

И каждый слой по отдельности сопротивляется теплопередаче, т.е. препятствует, чтобы здание остывало, когда на улице холоднее, чем внутри или, наоборот, нагревалось, когда внутри прохладнее, чем снаружи. 

Каждый из этих материалов характеризуется собственным коэффициентом теплопроводности. И каждый слой имеет свою толщину. Пенобетонный блок 200мм, плита перекрытия 220мм, техноэласт с присыпкой 4мм и т.д. Поэтому для каждого из этих слоев можно определить сопротивление теплопередаче Ri-value: лямда и толщина каждого слоя известны. И, чем больше будет значение Ri-value, тем лучше работает слой, как теплоизоляция.

Общее сопротивление теплопередаче Ro рассчитывается, как сумма сопротивления теплопередаче каждого слоя конструкции. Поэтому, если стена состоит из 6 слоев различных материалов, то следует определить R1-value, R2-value, …, R6-value,  а затем суммировать.

Из формулы R-value = δ / λ, понятно, что, чем меньше λ используемого материала, тем меньше слой этого материала, и, наоборот, если конструкция состоит из слоев материалов с большими лямда, то слои должны быть толстыми.

Теплопроводность в сухом и влажном состоянии

Лямда 0,029 Вт/(м•градС) – очень хороший показатель для теплоизоляционного материала. Кстати, следует понимать, что лямда материала в сухом и влажном состоянии отличается. Во влажном состоянии лямда выше, т.е. материал хуже в качестве утеплителя, т.е. слой должен быть толще. У ппу во влажном состоянии λ=0,03 Вт/(м•градС).

Разница в 0,001 говорит о том, что пенополиуретан почти не намокает. Поэтому является отличным материалом для утепления. Для лучшего понимания, сравните с коэффициентами теплопроводности в сухом и влажном состоянии других материалов:

  • минеральная вата в сухом состоянии λ=0,048, а во влажном 0,058 Вт/(м•градС);
  • экструдированный пенополистирол в сухом состоянии λ=0,033, а во влажном 0,039 Вт/(м•градС);
  • кирпичная кладка в сухом состоянии λ=0,56, а во влажном 0,81 Вт/(м•градС).

При расчетах толщины материала в конструкции, следует исходить от коэффициента теплопроводности во влажном состоянии. Поэтому, чтобы обеспечить одно и то же сопротивление теплопередаче:

  • слой минеральной ваты должен быть почти в 2 раза толще, чем ППУ;
  • слой экструдированного пенополистирола должен быть на 30% толще, чем ППУ;
  • слой кирпичной кладки должен быть в 27 раз больше, чем толщина ППУ.

Почему нельзя построить дому только из ППУ

Исходя из вышеизложенного, получается, что дома седует строить из материалов с малым λ. Но это не возможно. Т.к. чем меньше лямда, тем меньше плотность и прочность материала. ППУ с лямда 0,03 Вт/(м•градС) это хороший утеплитель и, даже, субъективно прочный материал, но его легко повредить ножом, молотком, лопатой, ломом и т.д. У кирпича, камня, бетона лямда очень большие, поэтому, они плохие утеплители, но их уже сложно повредить.

Поэтому в строительных конструкция чередуют слои материалов. Внешнюю оболочку и несущий каркас изготавливают из прочных жестких материалов с большим значением коэффициента λ, а между ними укладывают малопрочный материал с малым лямда.

Заметим, что λ = 0,03 Вт/(м•градС) для ППУ характерно для материала при плотности 40…50 кг/м3. Есть ППУ с плотностью и 200 кг/м3. Это очень прочный материал, из него делают элементы мебели, строительного декора. В этом случае коэффициент теплопроводности значительно выше. Но к мебели не предъявляется требования, что она должна хранить тепло. И такой сверхпрочный утеплитель, буквально, как твердое дерево, не используется для утепления зданий и сооружений.

Толщина слоя ППУ для теплоизоляции

И, наконец, самое интересное – какой толщины должен быть слой ППУ для утепления?

Ответ на этот вопрос регламентируется в России нормативами сопротивления теплопередачи строительных конструкций по СНиП II-3-79 СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА. Документ от 1979 года актуален до сих пор, с учетом дополнений. Последнее было в 2014 году.

На сегодняшний день, суммарное сопротивление теплопередаче стены Ro, например, в Новосибирске должно быть 3,69 м2•градС/Вт. Для московского региона это значение 3,20 м2•градС/Вт.

Поэтому, чтобы узнать необходимую толщину утеплителя ППУ для стены дома в Клину, следует рассчитать сопротивление теплопередаче каждого из слоев конструкции стены и сложить: Rкирпич-value + Rбетон-value + Rштукатурка-value. Получим некое значение Q м2•градС/Вт.

Далее определяем величину сопротивления теплопередаче, которая должна компенсироваться утеплителем. Для Московского региона это: (3,2-Q) м2•градС/Вт.

После чего, достаточно умножить полученное значение на коэффициент теплопроводности утеплителя, чтобы получить толщину слоя для выбранного материала: (3,2-Q) * λ [м].

Очевидно, что, чем меньше λ выбранного утеплителя, тем меньше слой теплоизоляции. И, т.к. у ППУ наименьшее лямда, то пенополиуретан являеется наиболее эффективным теплоизоляционным материалом.

Если желаете узнать точную толщину в мм утеплителя, применительно к конкретной конструкции дома, напишите нам. Мы рассчитаем и толщину ППУ и расход компонентов на 1м2 в кг и предложим наиболее подходящую марку сырья.

Мы также готовы выехать на объект и выполнить работу по нанесению ППУ заданным слоем или заполнению пустот между стенами. Всё необходимое оборудование у нас имеется, а наши рабочие обладают необходимыми знаниями и опытом, чтобы выполнить теплоизоляцию пенополиуретаном качественно.

Компоненты пенополиуретан

Опыт в данной сфере более 10 лет

Остались вопросы?
Оставьте заявку на звонок, и мы ответим на все вопросы
Нажимая кнопку отправить даю согласие на обработку персональных данных

Заявка успешно отправлена. В ближайшее время с вами свяжется менеджер.