Главная / Информация о ППУ / Сравнение пенополиуретана с другими утеплителями

Сравнение пенополиуретана с другими утеплителями

1. Основные принципы теплоизоляции
2. Ключевые характеристики утеплителей
3. Сравнение теплопроводности и толщины утеплителей
4. Пенополиуретан (ППУ) как теплоизолятор
5. Экструдированный пенополистирол (Пеноплекс)
6. Минеральная вата
7. Эковата
8. PIR-плиты – современная альтернатива
9. Практические аспекты выбора утеплителя
10. Замена традиционных материалов современными утеплителями
11. Итоговый анализ: какой утеплитель лучше?

Среди всех современных утеплителей наиболее популярными являются пенополиуретан, пеноплекс, минеральная вата, эковата и PIR-плиты. Существует множество и других теплоизоляторов, но 95% потребителей приобретают именно эти. Какие же среди них считаются наиболее качественными и эффективными?

1. Основные принципы теплоизоляции

Что такое теплопроводность утеплителя?

Комфорт проживания в здании во многом зависит от правильного выбора утеплителя. Одной из основных характеристик, которые отображают его свойства, считается теплопроводность (Вт/м). Она показывает способность вещества проводить тепловую энергию.

Факторы, влияющие на коэффициент теплопроводности

Количественной мерой передачи тепла считается коэффициент теплопроводности утеплителя. Каждое вещество обладает строго определенным значением этой величины, которое зависит от:

• плотности;
• пористости;
• температуры, влажности.

Причем, чем это число выше, тем большее количество тепла может пропустить рассматриваемый материал. Следовательно, для утепления поверхностей необходимо выбирать вещества с низкой теплопроводностью. Это говорит об их хороших теплоизоляционных свойствах.

2. Ключевые характеристики утеплителей

Теплосопротивление материалов

В современных жилых домах потери тепла происходят в основном через стены. Описать передачу тепловой энергии при этом поможет величина, обратная теплопроводности. Она носит название теплосопротивления и показывает, в какой степени материал способен сопротивляться потерям тепла. Для строительных материалов считается одной из ключевых теплотехнических характеристик. В среднем по России СНиП 23-01-99 общее теплосопротивление стен составляет не менее R=3.0 м²*°С/Вт.

Эта характеристика зависит от материала поверхности. У каждого из них имеется ее строго определенное значение, которые сводят в таблицы и помещают в строительные справочники. Тепловое сопротивление конструкций рассчитывают индивидуально с учетом материала теплоизоляции. Грамотный расчет позволяет правильно подобрать оборудование и избежать лишних затрат при обустройстве отопления. Чтобы повысить теплосопротивление всего частного дома, необходимо использование материалов с низкой теплопроводностью. Если эта величина все же остается недостаточной для данного региона, применяют утеплители.

Толщина слоя и эффективный срок службы

Период эксплуатации, в течение которого материал не меняет свои характеристики, называют сроком службы утеплителя. Обычно у теплоизоляторов он колеблется от 50 до 5 лет. Размер теплоизоляционной прослойки зависит от коэффициента теплопроводности. Чем ниже его значение, тем меньше толщина утеплителя. Часто бывает достаточным слой в 5-10 см.

3. Сравнение теплопроводности и толщины утеплителей

Таблица коэффициентов теплопроводности

Утеплителями называют строительные материалы, которые применяются для снижения теплопотерь поверхности в качестве изоляционного слоя. Их основной характеристикой является коэффициент теплопроводности. На основе информации, приведенной в таблице, сравним значение этого показателя у наиболее распространенных теплоизоляторов.

Тип утеплителя	Материал	Вид	Теплопроводность Вт/м*К
Напыляемые	Пенополиуретан	Вспененный	От 0,014 до 0,045
	Вспененный
Плитные, рулонные	PIR-плиты	Плиты	От 0,021 до 0,028
	Стекловата	Плиты, рулоны	От 0,030 до 0,052
	Пенополиуретан	Плиты	От 0,029 до 0,041
	Каменная вата	Рулоны, плиты	От 0,035 до 0,040
	Вспененный полиэтилен	Листы, рулоны	От 0,035 до 0,055
	Пеностекло	Плиты	От 0,040 до 0,080
Натуральные	Пакля	Лента	От 0,047 до 0,050
	Войлок	Полотно	От 0,045 до 0,052
Насыпные	Вспученный перлитовый песок	Гранулы	От 0,070 до 0,084
	Керамзит	Гранулы	От 0,090 до 0,16

Как видим, наименьшей теплопроводностью утеплителя обладает вспененный ППУ. Наименее эффективными можно назвать волокна войлока и пакли, пеностекло, керамзит.

Примеры расчета толщины для разных материалов

Приведем несколько примеров расчета размера изоляционного слоя для разных материалов. Определим, какая толщина утепления необходима, чтобы получить R=3.0 м² х °С/Вт.

1. Вычислим теплосопротивление утеплителя, если теплоизоляционным материалом является пенополиуретан, а стены созданы из силикатного кирпича. В строительном справочнике находим тепловое сопротивление основного стройматериала, которое составляет 0.44 м² х °С/Вт. Тогда:

   R - Rk = 3.0 - 0.44 = 2.56 м² х °С/Вт

2. Определяем толщину пенополиуретана по формуле d = R × λ, где d — толщина теплоизоляции, R — коэффициент теплосопротивления, λ — коэффициент теплопроводности. Для этого в справочнике находим его значение для ППУ 0.025 Вт/м х К.

   d = 2.56 × 0.025 = 6 см

3. Аналогично определяем толщину пенопласта:

   d = 2.56 × 0.04 = 12 см

4. Аналогично вычисляем размер слоя минваты:

   d = 2.56 × 0.0454 = 15 см

5. Аналогично определяем толщину эковаты:

   d = 2.56 × 0.032 = 7.58 см

Таким образом, чем меньше теплопроводность материала, тем сильнее его теплоизоляционные свойства и тем более тонкий слой утепляющей прослойки требуется при строительстве.

4. Пенополиуретан (ППУ) как теплоизолятор

Особенности напыляемого ППУ

Напыляемый пенополиуретан — это двухкомпонентная строительная пена, в состав которой входят изоционат и полиол. Его можно применять для создания бесшовных теплоизоляционных покрытий. Невысокая теплопроводность позволяет значительно экономить на расходе материала. Слой ППУ в 50 мм заменяет 140 мм минеральной ваты и 100 мм пенопласта.

Достоинства и недостатки

Пенополиуретан является абсолютно инертным материалом, который не взаимодействует с различными химическими веществами и влагой. Благодаря этому можно создать монолитный слой теплоизоляции с высокой герметичностью. К преимуществам относятся:

• невысокая теплопроводность напыляемого ППУ;
• возможность обработки труднодоступных мест;
• удобство монтажа;
• низкая водопроницаемость;
• отсутствие у покрытия «мостиков холода»;
• универсальность применения.

По значениям теплопроводности пенополиуретан значительно опережает конкурентов. Он обладает способностью максимально сохранять тепло в помещении и не имеет себе равных по долговечности, которая приближается к 50 годам. Данный теплоизоляционный материал не утрачивает свои качества при низких и высоких температурах. В течение всего времени эксплуатации не дает усадку. Его можно использовать для утепления конструктивных элементов зданий, запорной арматуры, трубопроводов.

К недостаткам ППУ относят высокую стоимость.

Производители и технологии нанесения

ППУ наносится путем распыления подобно обычной монтажной пене. Для этого требуется специальное оборудование и высокая квалификация работников. С помощью технических средств компоненты сначала смешиваются под высоким давлением, а затем наносятся на требуемые поверхности.

Материал в основном изготавливают следующие производители:

• Технониколь;
• Пеноплэкс;
• Полинор.

Продукция этих компаний несколько отличается между собой показателями теплопроводности. На рынке встречаются предложения и некоторых других производителей.

5. Экструдированный пенополистирол (Пеноплекс)

Материал представляет собой современный высокоэффективный теплоизолятор. Является результатом переработки гранул пенопласта совместно с специальными добавками. Имеет ячеистую структуру с замкнутыми ячейками. Выпускается в виде плит ярко-оранжевого цвета.

Сравнение теплопроводности с ППУ

Теплопроводность этого утеплителя колеблется в зависимости от условий эксплуатации в диапазоне 0,034–0,036 Вт/м х К. Если сравнивать с показателями ППУ, то у пеноплекса они несколько выше. Это означает, что он способен пропустить наружу большее количество тепла и обладает меньшей эффективностью.

Где применяется и в чем ограничения?

Пеноплекс более прочен, чем обычный легкий пенопласт и без затруднений выдерживает механические нагрузки. Применяется для теплоизоляции фундаментов, различного типа кровель крыш, фасадов, подвалов, различных систем и конструкций. Поскольку при его производстве используют метилметакрилат и формальдегид, материал способен выделять токсичные вещества. При длительном контакте он может стать опасным для здоровья человека. По этой причине применяется преимущественно на наружных поверхностях.

6. Минеральная вата

Этот утеплитель считается сейчас самым распространенным благодаря своей универсальности. Он подходит для теплоизоляции зданий практически любого назначения, поэтому его применение предусмотрено почти во всех строительных проектах.

Виды минваты и их свойства

Для производства материала используют горные породы, базальт, известь, песок, стекло, доменный шлак. Исходя из исходного сырья, минераловатные утеплители подразделяются на следующие виды:

• каменная вата;
• стекловата;
• базальтовая вата;
• шлаковата.

Самыми востребованными из них признаны стекловата и каменная вата. Благодаря особому строению волокон и их размерам, наиболее прочной является последняя разновидность. Ее изготавливают из различных горных пород.

Производители базальтовой ваты

Этот теплоизолятор отличается особой технологией производства. Основными производителями являются компании:

• Технониколь;
• Роквул;
• Изовер.

Базовым сырьем является вулканическая порода базальт, которая смешивается с синтетическими смолами. Утеплитель выпускается в виде легких плит и длинных матов. Рекомендуется для частного и промышленного использования.

Плюсы и минусы по сравнению с ППУ

Коэффициент теплопроводности этого теплоизолятора от 0,035 до 0,045 Вт/м х К. Это намного выше, чем у ППУ. Следовательно, минеральная вата обладает меньшими защитными свойствами по сравнению с ним.

Если напыляемый пенополиуретан не зависит от условий эксплуатации, то минеральная вата способна функционировать лишь в сухом состоянии. Достигнуть полной герметичности в процессе монтажа практически невозможно. В результате минвата постепенно накапливает в себе влагу, что приводит к потере теплоизоляционных качеств. Следствием является низкая долговечность этого утеплителя. Она составляет всего 5–8 лет в то время, как ППУ способен служить более 50 лет, абсолютно не теряя теплоизоляционные свойства. Хотя его стоимость выше, чем у минваты, она окупается в течение длительного периода эксплуатации.

Процесс нанесения ППУ занимает минуты. Монтаж минваты более длительный и трудоемкий. При этом для защиты от влаги слой материала с двух сторон закрывается непромокаемой влагозащитной пленкой.

7. Эковата

Эковату изготавливают из древесного волокна и переработанной бумаги. Это делает ее экологически чистым и безвредным утеплителем. В ее состав входят также антипирены и антисептики. Благодаря этому она обладает огнестойкостью и устойчива к плесени и грибку.

Теплоизоляционные свойства и долговечность

Эковата отличается относительно низкой теплопроводностью. Ее применение помогает достаточно хорошо сохранять тепло в помещениях и уменьшает расходы на отопление. Несмотря на высокие теплоизоляционные характеристики материала, наиболее эффективным теплоизолятором его считать нельзя.

При правильном монтаже эковата способна служить до 50 лет, но требует при этом надлежащего ухода. Она бывает подвержена естественной деградации, оседанию и усадке. Являясь органическим материалом, эковата может привлекать грызунов. Чтобы увеличить срок службы утеплителя, требуются регулярные проверки и своевременное техническое обслуживание.

На долговечность эковаты оказывают влияние условия эксплуатации. Она чувствительна к повышенной влажности, которая может ухудшить ее изоляционные свойства. Материал имеет ограниченную устойчивость к механическим воздействиям.

Сравнение с напыляемым ППУ

Коэффициент теплопроводности эковаты превышает такой же показатель у напыляемого пенополиуретана. Следовательно, он лучше удерживает тепло и является более эффективным теплоизолятором.

Поскольку существует прямая зависимость толщины теплоизолятора от теплопроводности, то для оптимального утепления необходим более толстый слой эковаты по сравнению с пенополиуретаном.

В отличие от эковаты ППУ устойчив к влаге и воздействию химических веществ, а также к механическим повреждениям. Это позволяет использовать его в сложных условиях эксплуатации даже при экстремальных температурах.

Пенополиуретан способен служить свыше 50 лет, при этом он не теряет свои изоляционные свойства. В отличие от эковаты он требует минимального обслуживания. Это позволяет считать его самым долговечным утеплителем на рынке.

Монтаж эковаты занимает больше времени по сравнению с выполнением покрытия из ППУ. Особенно это касается мокрого способа укладки, который требует высыхания. Процесс напыления ППУ происходит очень быстро, практически в считанные минуты. Хотя полная полимеризация занимает 24 часа, теплоизолятор начинает действовать сразу после нанесения.

Стоимость ППУ составляет 3000–5000 руб. на кубометр. Это выше, чем цена эковаты, которая составляет 1000–2000 руб. на кв. метр. Благодаря этому ее можно считать более экономически выгодным вариантом.

8. PIR-плиты – современная альтернатива

PIR-плиты являются новостью в мире теплотехники. Это утеплитель нового поколения из пенополиизоцианурата. Выпускается в виде плит различной толщины.

Характеристики и сфера применения

Теплопроводность утеплителя находится в диапазоне 0,021–0,027 Вт/м х К. Столь низкие значения говорят о его высоких теплоизоляционных качествах. Их усиливает присутствие двустороннего фольгированного слоя.

Материал не горюч, устойчив к деформациям и предельным температурам. Он не подвержен воздействию влаги и не содержит в своем составе вредные химические вещества, легко монтируется. Долговечность утеплителя может достигать 50 лет при полном сохранении необходимой теплопроводности.

Перечисленные свойства позволяют применять PIR-плиты для теплоизоляции любых помещений. Их можно использовать даже в тех местах, которые находятся под воздействием высоких температур, например в банях и саунах. Разрешается их применение в холодильной технике, где хранятся продовольственные продукты.

Ведущие производители PIR-плит

Компания Технониколь является лидером по производству PIR-плит, которые отличаются превосходными теплоизоляционными параметрами. Показатель теплопроводности ее продукции 0,022 Вт/м х К.

Под брендом Doorhan на строительный рынок в широком ассортименте поставляются PIR-панели разной ширины с высокой огнестойкостью. Большой выбор позволяет подобрать материал для разных помещений. Коэффициент теплопроводности панелей Doorhan имеет такую же величину.

9. Практические аспекты выбора утеплителя

Скорость и сложность монтажа

Процесс монтажа утеплителя имеет большое значение при его выборе. В плане скорости и простоты наиболее предпочтительным вариантом является напыление ППУ. Для него характерно быстрое нанесение и практически мгновенное создание теплоизоляционного слоя. Его можно наносить на поверхности различных конфигураций, работая при этом в сложных условиях. Практически все остальные современные теплоизоляторы отличаются более сложным и длительным монтажом.

Сравнение стоимости материалов и работ

Стоимость изоляционных материалов является важным критерием при выборе утеплителя. Рассмотрим общую сумму расходов при использовании ППУ, включая его нанесение.

В зависимости от типа и плотности этого материала затраты на него составят 3000–5000 руб. за кубический метр. Стоимость напыления обходится в 1500–3000 рублей за квадратный метр. Эта сумма колеблется в зависимости от сложности поверхности и толщины теплоизоляционного слоя. Необходимо учитывать также дополнительные расходы. К ним относятся стоимость специального оборудования и оплата квалифицированных работников.

В качестве альтернативного материала рассмотрим эковату. Она довольно близка к ППУ по теплопроводности и долговечности. Подсчитаем примерную сумму затрат на оплату этого материала и на его монтаж.

Средняя стоимость эковаты составит около 1000–2000 руб. за кубометр. Ее задувка обойдется в 500–1000 рублей за квадратный метр. В дополнительные затраты войдет стоимость оборудования для задувки и подготовительных работ.

Итоговая стоимость утепления эковатой будет ниже, чем затраты на применение ППУ. Особенно это заметно при большой площади помещения. Хотя первоначальные расходы на материалы и работы для ППУ выше, он гарантирует долгосрочную экономию благодаря высокой эффективности и долговечности.

10. Замена традиционных материалов современными утеплителями

Теплоизоляционные свойства утеплителей оказывают влияние на энергоэффективность здания в целом. Неправильный выбор теплоизоляторов приводит к ухудшению теплотехнических показателей всего объекта. Напротив, применение подходящего утеплителя и правильный расчет его толщины позволяет избежать возведения массивных кирпичных стен.

Когда стоит выбрать ППУ, а когда – минвату или пеноплекс?

При выборе в первую очередь рассматривают теплопроводность утеплителей. Чем ниже ее значение, тем эффективнее материал. Необходимо принимать во внимание также его долговечность и эксплуатационные свойства.

Если сравнивать между ППУ, пеноплексом и минватой, то наиболее низкая теплопроводность отмечается у пенополиуретана. У него же самая продолжительная долговечность. Следовательно, ППУ будет служить дольше и лучше справится с задачей тепло- и шумоизоляции. Хотя пеноплекс или минвата обойдутся дешевле, но теплопотери в случае их применения будут в несколько раз выше. Экономия на теплоизоляторе выльется в значительные затраты на отопление. Используя ППУ, удается снизить расходы на строительство за счет возведения более тонких стен или создания менее массивного фундамента.

Минвату или пеноплекс используют при небольшом бюджете, а также при утеплении временных построек, где не требуется теплоизоляция в долгосрочной перспективе. Их можно применять, к примеру, если помещение ожидает капитального ремонта и нет смысла от долговечных материалов.

Примеры эффективного применения разных изоляторов

Рассмотрим на примере пеноплекса эффективность использования изоляторов.

• 50 мм этого материала заменяют кирпичную кладку толщиной 940–1260 мм.
• 30 мм пеноплекса заменят кирпичную стену 555 мм.
• 50 мм этого утеплителя заменяют 50 см древесины.
• 20 мм пеноплекса заменят 280 мм ячеистого бетона.
• 75 мм пеноплекса заменяют 125 мм минваты, поскольку он превосходит ее по теплопроводности.

11. Итоговый анализ: какой утеплитель лучше?

Чтобы решить, какой утеплитель лучше, необходимо провести сравнение по основным характеристикам, стоимости и сложности монтажа.

Сравнение по теплопроводности, долговечности, цене и удобству монтажа

Сравним основные характеристики ППУ и некоторых других теплоизоляторов.

• Теплоизоляционные показатели. ППУ имеет самый низкий коэффициент теплопроводности. Он обеспечивает максимально возможную теплоизоляцию при минимальной толщине слоя. По этому критерию к нему наиболее близки PIR-плиты, пеноплекс и эковата. Для достижения эффективности ППУ для них потребуется более толстый слой.
• Долговечность. Пенополиуретан служит более 50 лет, превосходя по этому показателю существующие утеплители. Важно, что в это время он полностью сохраняет все ценные качества. PIR-плиты и эковата также являются долговечными материалами, но требуют контроля и ухода.
• Сложность и скорость монтажа. Процесс напыления ППУ выполняется очень быстро, теплозащитные свойства материала проявляются еще до полного окончания полимеризации. Эковата, пеноплекс и PIR-плиты, хотя и являются более доступными материалами, требуют больше времени и усилий при укладке.
• Стоимость. ППУ является самым дорогостоящим из теплоизоляторов, работы по его нанесению также требуют достаточно больших затрат. Но применение этого материала позволяет получить долгосрочную экономию в результате его долговечности и высоких теплоизоляционных показателей.

Таким образом, сравнение теплопроводности утеплителей приводит к выводу, что напыляемый ППУ обладает наиболее высокими теплоизоляционными характеристиками. Наилучшим образом он подходит для помещений, которые нуждаются в максимальном утеплении, а также требуют от утеплителя устойчивости к влаге и долговечности. Он является идеальным современным теплоизолятором, который подходит как для внутренних, так и наружных работ, а также для обработки подвальных помещений и фундаментов.

Рекомендации для разных типов зданий и конструкций

Каждый материал утеплителя обладает определенными преимуществами и подходит для конкретных условий и ситуаций. Выбор теплоизолятора зависит от требований вашего проекта, особенностей помещения и бюджета. Нужно учитывать также долгосрочные цели по энергоэффективности. Универсальным средством, подходящим для разных типов зданий, является ППУ.

Например:

• Чтобы утеплить сооружение из металла и сделать его пригодным для круглогодичной эксплуатации, достаточно нанести прослойку ППУ в 7 см.
• Для утепления стен дома из деревянного бруса толщиной 150 см потребуется слой ППУ в 5 см.
• Легкое каркасное здание на столбчатом фундаменте, снаружи обшитое сайдингом, требует нанесения ППУ в 7 см. В результате он будет теплее, чем коттедж, имеющий кладку в 2 кирпича.

Если вы хотите сделать оптимальный выбор и располагаете необходимыми средствами, выбирайте напыляемый пенополиуретан и надолго забудете о проблемах, связанных с утеплением.