Преимущества напыляемого пенополиуретана
Пенополиуретан — легкий и прочный гидро-теплоизоляционный материал, имеющий своеобразную структуру, благодаря которой обладает самым низким коэффициентом теплопроводности и самым малым водопоглощением в сравнении с другими теплоизоляционными материалами.
Преимущества Пенополиуретана:
1. Самый низкий коэффициент теплопроводности: (0,019-0,03) Вт/мК.
2. Водопоглощение материалов с поверхностной пленкой при влажности 98% за 24 часа — 0,04% (2 г/м2).
3. Пенополиуретан обладает высокой адгезией, напыляется практически на любые материалы: дерево, стекло, металл, бетон, кирпич, краску, не зависимо от конфигурации поверхности. В результате этого отсутствует необходимость в специальном крепеже изоляции.
4. Экологическая безопасность, шумоизоляция, антикоррозийная защита.
5. Совершенная технология обеспечивает наиболее сжатые сроки работ, простота процесса получения на месте применения.
6. Нанесенное покрытие не требует обновления и ремонта в течение всего срока службы.
7. Теплоизоляционный слой получается целостным, без единого стыка.
8. Покрытия долговечны и не подвержены разложению, не разрушаются под воздействием сезонных температурных колебаний, атмосферных осадков, агрессивной промышленной атмосферы.
9. Теплоизоляционные материалы биологически нейтральны, устойчивы к микроорганизмам, плесени, гниению, грызунам.
10. Пенополиуретан не поддерживает горение и является трудногорючим материалом. Самостоятельного горения не имеют.
11. При отсутствии механических повреждений срок службы 30 лет и более.
Напыляемый Пенополиуретан дает возможность:
1. Уменьшить расходы, связанные с обогревом и использованием тепловой энергии (газа, мазута и угля).
2. Ограничить до минимума потери тепла через стены зданий. Тепло аккумулируется в стенах.
3. Ликвидировать утечку тепла в зданиях через стыки в блоках, т.к. наружная теплоизоляция укрывает (изолирует) все элементы конструкции — от подвальных стен до крыши.
4. Снизить расходы, связанные со строительством здания путем уменьшения толщины стен и применением меньших радиаторных батарей и обогревательных котлов.
5. Устранить конденсацию водяных паров в стене, предохранить стены от появления плесени и гриба.
6. Дает возможность обновления старых зданий, в том числе памятников архитектуры, используя теплоизоляцию и прочную эстетичную акриловую штукатурку.
7. Продлить жизненность зданий и увеличить их стоимость благодаря меньшей подверженности механическим повреждениям и воздействию атмосферных явлений.
8. Увеличить звукоизоляцию перегородок и стен зданий, что особенно важно в зданиях, размещенных вблизи мест с интенсивным уличным движением и шумом.
9. Противодействовать появлению на стенах микротрещин, возникающих из-за внутреннего перенапряжения, т.к. все элементы конструкции стен находятся при одинаковой температуре.
10. Благоприятен для окружающей среды и не содержит вредных для здоровья элементов.
Сравнительная характеристика различных строительных материалов с точки зрения теплопроводности
| Материал | Плотность кг/м3 | Теплопроводность Вт/мК | Пористость | Сравнительная толщина мм |
| Пенополиуретан | 40 — 70 | 0,019-0,028 | Закрытая | 40 |
| Пенополистирол | 20 — 30 | 0,041 | Открытая | 80 |
| Минвата | 20 — 40 | 0,048 | Открытая | 100 |
| Дерево | 800 — 1000 | 0,130 | Открытая | 274 |
| Керамзит | 600 — 800 | 0,180 | Открытая | 320 |
| Газобетон | 800 | 0,220 | Открытая | 400 |
| Кирпич | 1800 | 0,450 | Открытая | 760 |
| Бетон | 2200 | 2,100 | Открытая | 1720 |
Сравнительный анализ технико-экономической эффективности при использовании ППУ-изделий и традиционной мин.ваты
| Характеристики | ППУ | Мин.вата |
| Коэффициент теплопроводности | 0.019-0.040 | 0.052-0.058 |
| Толщина покрытия | 35-70 мм | 120-220мм |
| Возможность использования | Многоразового использования | Одноразовое использование |
| Эффективный срок службы | 25-30 лет | 3 года Постепенная потеря теплоизоляционного слоя и теплоизолирующих свойств в следствии осыпания вниз |
| Производство работ | Круглогодично | Теплое время года, сухая погода |
| Влага, агрессивные среды | Устойчив | Теплоизоляционные свойства теряются, восстановлению не подлежат |
| Экологическая чистота | Безопасен. Разрешено применение в жилых зданиях и бытовых холодильниках | Аллерген |
| Рабочая температура | -150 …+ 150 | 350 |
| Производительность Бригада — 3 человека | 100-400 кв.м в смену | 20-50 кв.м в смену |
| Фактические тепловые потери | В 1.7 раза ниже нормативныхСнип 2.04.14-88 | Превышение нормативных после 6 месяцев эксплуатации |
| Экономика | В следствии низкой теплопроводности позволяет экономить до 30% теплоносителей (газа, мазута) |
Сокращаются затраты: на подготовку поверхности для монтажа теплоизоляции; нет крепежа; нет необходимости в установке механической защиты (если она не обусловлена особыми условиями эксплуатации) самой теплоизоляции; не требуется антикоррозионной защиты самого металла; обеспечивается защита конструкции от химически агрессивной среды; не возникает дополнительных трудозатрат при теплоизоляции сложных (выпуклых и вогнутых) поверхностей; уменьшается нагрузка на несущие конструкции.
Проверено временем
Наряду с волокнистыми теплоизоляционными материалами для тепловой изоляции использование в конструкциях строительной и промышленной тепловой изоляции газонаполненных полимерных материалов занимает ведущее место в большинстве развитых стран мира. В последнее время в ряде стран Западной Европы (Англия, Франция, Германия, Австрия и др.) приняты законодательные акты, вводящие жесткие меры в отношении применяемых теплоизоляционных материалов в целях экономии энергии и теплоизоляции зданий.
Широкое применение получили за рубежом напыляемые пенополиуретаны, в особенности для тепловой изоляции металлических нефтехранилищ, кровель, трубопроводов и др. Получаемые напылением ппу теплоизоляционные материалы отличаются низкой теплопроводностью, минимальным водопоглощением, удовлетворительной адгезией к металлу и отсутствием коррозионного воздействия на строительные материалы.Теплоизоляционные материалы в виде напыляемого пенополиуретана в конструкции могут служить, одновременно, теплоизоляцией и защитой металла от коррозии. Из общего объема применения жестких пенополиуретанов в строительстве для тепловой изоляции за рубежом около 20-30% используется для напыления.
Пенополиуретан обладает уникальным свойством предотвращения распространения огня: он плавится только в зоне открытого воздействия пламени. Именно эта способность пенополиуретана стала причиной широкого применения данного материала в 50-х годах XX столетия в сфере ВПК развитых стран. Разветвленная ячеистая структура пенополиуретана использовалась в военной авиационной промышленности для облегчения конструкций и защиты топливных систем боевых самолетов от возгорания и взрыва при их поражении.
Данная теплоизоляция на почти 40-летнем опыте применения на трубопроводах теплоснабжения и ГВС, магистральных нефтегазопроводов, конденсатопроводов и иных системах доказала свою экономическую и технологическую эффективность. Долговечность пенополиуретана оценивается в 25 — 30 лет. На практике же в Германии, США, Канаде, Швеции, Японии специалисты разбирают конструкции стен, крыш, фундаментов, срезают образцы пенополиуретана с труб, залитых в 70-х годах прошлого века, и корректно формулируют — «свойства не изменились». Так, в научно-исследовательском институте теплоизоляционных материалов (Мюнхен, ФРГ) подвергли испытаниям три кровельные конструкции, утепленные жестким пенополиуретаном (слой утеплителя составлял на одной конструкции 60 мм и 30 мм на двух других, кажущаяся плотность пенополиуретана 30-35 кг/м3). Как следует из данных этих испытаний, после 10-летней эксплуатации ни теплопроводность, ни влагосодержание пенопластов практически не увеличились.
Хотя пенополиуретан применяют в области строительства относительно недавно, уже сегодня имеются надежные данные о поведении этих материалов в течение 25 лет эксплуатации. Кроме этих данных, есть результаты лабораторных испытаний на ускоренное старение, которые дополняют и подтверждают данные натурных испытаний. Лабораторные испытания показали, что у пенополиуретана низка стойкость к действию минеральных кислот и к большинству органических растворителей. В то же время пенополиуретан хорошо переносит контакт с водой и различными нефтепродуктами.
Сравнительная характеристика ППУ с традиционными теплоизоляторами
| Теплоизолятор | Плотность кг/м | Коэффицент теплопроводности, ВТ/м К | L, м м | Срок эксплуатации, лет |
| Пенополиуретан (жесткий) | 35-160 | 0,019-0,035 | 50 | Более 25 |
| Минеральная вата | 15-150 | 0,052-0,058 | 90 | 5 |
| Пенополистирол | 15-35 | 0,041 | 80 | 15 |
| Пенобетон | 250-400 | 0,145-0,16 | 760 | 10 |
| Керамзит | — | 0,14-0,18 | 1500 | 20 |
| Кирпич | 1000 | 0,45 | 1720 | Более 50 |
L — эквивалентные толщины материалов, обеспечивающие одинаковую теплоизоляцию.
Немаловажно, что ППУ эластичен, не растрескивается, не расслаивается и не отслаивается при экстремальных температурах от -40 до + 150°С, создает герметичный воздухо- и водонепроницаемый слой, имеет низкую плотность, является прекрасным вибро- и шумоизолятором, экологически безопасен и нетоксичен, обладает высокой прочностью и износостойкостью, сохраняет свойства в достаточно широком температурном диапазоне эксплуатации — от -200 до + 150°С
Условия задачи: Стальной трубопровод, стенка 10мм, температура воды +110 наружный воздух -20, утеплитель ППУ, воздействие 24 часа/сутки
| №п/п | Толщина слоя ППУ теплоизоля-ции | Суммарные тепло-потери через стенку трубы на 1м/пог. | №п/п | Толщина слоя ППУ тепло-изоляции | Суммарные тепло-потери через стен-ку трубы на 1м/пог. |
| 1. | 0 мм | 1,89кВт | 5. | 40мм | 0,16кВт |
| 2. | 10мм | 0,52кВт | 6. | 50мм | 0,13кВт |
| 3. | 20мм | 0,3кВт | 7. | 60мм | 0,11кВт |
| 4. | 30мм | 0,21кВт | 8. | 100мм | 0,07кВт |