Pir плиты для утепления мансарды

Обновлено: 18.04.2024

Зачем утеплять чердачное перекрытие?

Утепление чердачного перекрытия в частном доме – способ эффективно повысить среднюю температуру в помещениях и упростить создание в них необходимого микроклимата в том случае, если не планируется использовать мансарду в качестве дополнительной жилплощади. Холодный чердак является своего рода буферной прослойкой между кровлей и жилыми комнатами, напрямую влияя на показатели температуры и влажности в доме и, при наличии правильного утепления чердачного перекрытия, позволяя серьезно увеличить КПД домашней отопительной системы.

В соответствии с физическими законами теплый воздух поднимается вверх – именно поэтому теплопотери через чердак и крышу дома могут составлять до 30% от общего их объема на все здание. Зимой это обстоятельство серьезно увеличивает расходы на отопление коттеджа, что неудивительно, поскольку по факту треть потребленных ресурсов тратится на обогрев холодного чердака.

Теплоизоляция чердачного перекрытия решает проблему, в холодный сезон не позволяя теплу уходить через потолок на чердак.

Помимо вопросов комфортного проживания в доме, утепление чердачного перекрытия по деревянным балкам позволяет продлить жизнь капитальным конструкциям и внутренней отделке коттеджа – они оказываются внутри теплового контура, и утеплитель защищает их от резких перепадов температуры. Таким образом, использованные при строительстве материалы дольше сохраняют свои изначальные эксплуатационные свойства, не теряя их вследствие воздействия конденсированной влаги. Также снижается риск развития на элементах чердачного перекрытия колоний плесени и грибка, которые могут представлять серьезную опасность для здоровья домочадцев.

Немаловажное обстоятельство: при утеплении именно чердачного перекрытия, а не скатов кровли, оказывается возможным сэкономить до 20-30% материалов. Во многом именно поэтому утепление деревянных чердачных перекрытий широко и повсеместно проводят сегодня как во вновь возводимых, так и в уже построенных частных домах.

И, наконец, при выборе материала и способа проведения работ по утеплению чердачного перекрытия следует помнить, что основные требования для таких конструкций – прочность и соответствие нормам противопожарной безопасности.

Наилучшим решением для утепления чердачного перекрытия с точки зрения теплофизики и негигроскопичности, являются PIR-плиты PIRRO

PIR-плита PirroКрафт – термоизоляционная плита из жесткого полиизоцианурата (PIR) с двухсторонней облицовкой крафт-бумагой.

PIR-плита PirroУниверсал– термоизоляционная плита из жесткого полиизоцианурата (PIR), облицованная алюмоламинатом. Облицовки из алюмоламината играют роль диффузионно-герметичного покрытия, обеспечивающего паро- и воздухонепроницаемость и стабильность теплофизических характеристик материала на весь срок службы.

Почему имеет смысл использовать для утепления чердачного перекрытия именно PIR?

Использование для утепления чердачного перекрытия дома именно PIR-плит позволяет получить целый ряд преимуществ по сравнению с применением традиционных теплоизоляционных материалов.

Рекордно низкая теплопроводность. PIR-утеплитель обладает самой низкой теплопроводностью в сравнении с традиционными утеплителями, что позволяет значительно уменьшить требуемую толщину теплоизоляции в конструкции.
При укладке поверх балок чердачного перекрытия PIR-плиты, благодаря наличию профилированных кромок, образуют непрерывный тепловой слой, т.н. теплоизоляционный щит, без мостиков холода . Это дает дополнительный эффект сокращения теплопотерь.
При указанном способе укладки утеплителя нет необходимости делать под него сплошной дощатый настил – достаточно разреженного. Для доутепления PIR-плиты можно класть и поверх готового чердачного перекрытия, не вскрывая пол.
Небольшой вес материала исключает риск значительного увеличения нагрузки на чердачное перекрытие и, соответственно, вероятность деформации и даже провала потолка внутренних помещений дома.
При укладке под балки PIR-плиты, снабженные специальными фольгированными облицовками, не требуют дополнительного слоя пароизоляции – сокращаются как затраты на стройматериалы, так и время монтажа.
Полиизоцианурат, составляющий основу PIR-плит, не представляет интереса для грызунов и насекомых, которые склонны заводиться в чердачных перекрытиях при использовании традиционных видов утеплителя.
PIR обладает хорошими противопожарными характеристиками, не плавится, не капает, а также не выделяет опасных для жизни веществ под воздействием высоких температур.

За последние годы среди отечественных застройщиков увеличился интерес к строительству энергоэффективных домов. Сказывается постоянный рост цен на энергоносители и желание сократить расходы на отопление. Одной из базовых основ такого строительства является выбор оптимального способа утепления фундамента, стен и кровли.

Современный строительный рынок предлагает множество утеплителей. Наряду с общеизвестными видами, появились новые типы. Это — ППУ (PUR и PIR) теплоизоляция. Поэтому в рамках данной статьи мы, с помощью специалистов Национальной Ассоциации производителей панелей из ППУ (НАППАН), ответим на следующие вопросы:

Что такое PUR и PIR теплоизоляция.
Что такое сэндвич-панель с PIR и PUR - утеплением.
Где можно использовать сэндвич-панели и PIR - теплоизоляцию.

Отличия PUR и PIR теплоизоляции

Прежде чем рассказать о технических особенностях PUR и PIR теплоизоляции, нужно понять, какими требованиями руководствуются профессиональные строители, возводя энергоэффективные коттеджи и здания коммерческого назначения. Среди ключевых параметров можно выделить: скорость, качество выполняемых работ, оптимизация всех технологических процессов, высокие теплотехнические характеристики строения, экологичность и долговечность.

Отсюда следует — для утепления дома нужен материал, который, наряду с высокой теплоизолирующей способностью, прочностью и удобством применения, имеет долгий срок службы (долговечность). Т.е. сохраняет свои теплоизоляционные свойства в течение всего периода эксплуатации здания. Исходя из этих требований, ключевым параметром, влияющим на характеристики любого утеплителя, является материал, из которого он сделан. Рассмотрим свойства PUR и PIR теплоизоляции.

Пенополиуретан (PUR или ППУ) и полиизоцианурат (PIR) – это два родственных класса полимеров, имеющих закрытоячеистую структуру. Ячейки наполнены вспенивающим агентом (газом) с низкой степенью теплопроводности (0.022 Вт/м*К). Это ниже, чем теплопроводность воздуха (0.025 Вт/м*К).

Т.к. система замкнутых сферических ячеек в материале закрыта, то она не выпускает газ, поэтому, а также благодаря применению паро-водонепроницаемых облицовок, утеплитель со временем не теряет своих высоких теплоизолирующих свойств.

Для наглядности, сравним коэффициент теплопроводности пенополиуретана с другими теплоизоляционными материалами.

Некоторые производители, благодаря применению различных технологических особенностей, достигают еще более низких показателей теплопроводности, чем 0.022 Вт/м*К.

Благодаря особенностям производства, а также использованию паронепроницаемых облицовок (чаще всего - фольги), данный показатель теплопроводности сохраняется на протяжении всего периода эксплуатации утеплителя. Поэтому, для обеспечения одних и тех же характеристик тепловой защиты строения требуется более тонкий слой PIR-теплоизоляции, чем у других утеплителей.

Эта особенность имеет огромное значение при утеплении помещения изнутри (мы не увеличиваем толщину утеплителя, а значит, сохраняем полезную площадь комнаты). В случае теплоизоляции пола (расстояние до потолка ограничено) или балкона (небольшая площадь помещения, поэтому нет возможности наращивать слой утеплителя). Кроме этого, благодаря применению более тонкого материала, мы экономим средства на доставке и материалоёмкости возводимых зданий. Т.к. на стены, для достижения нормируемого значения теплосопротивления ограждающей конструкции (зависит от региона строительства), монтируется слой утеплителя меньшего веса и толщины.

Нужно отметить, что с момента получения синтетических волокон из продуктов полиола и изоцианата немецким химиком-технологом Отто Байером в 1937 году, ППУ давно и прочно занял своё место в нашей жизни. Полиуретаны используются в медицине, гражданской, космической и оборонной промышленности. Поэтому можно сказать, что накоплен обширный практический опыт, подтверждающий способность материала сохранять низкую теплопроводность в течение длительного периода времени (40 и более лет).

Бурмистров Роман Эксперт Ассоциации «НАППАН». Представитель компании-производителя теплоизоляционных PIR плит

Полиуретаны широко используются при производстве деталей интерьера автомобилей, офисной мебели, матрацев и мягкой мебели, подушек, обуви, клеев и герметиков, напольных покрытий.

Также следует заметить, что главной особенностью утеплителя на основе полиизоцианурата (PIR), - является термореактивность полимера. Т.е. при воздействии огня на полимер образуется пористая углеродная матрица (происходит обугливание и коксование внешней поверхности утеплителя), что препятствует горению внутренних слоев полимера и, соответственно, распространению огня.

Это обеспечивает высокие пожарно-технические показатели как самого материала (группа горючести Г1), так и конструкций, где он используется. В случае применения утеплителей в конструкциях достигаются показатели К0 - К1 по классу конструктивной пожарной опасности, в случае использования сэндвич панелей - К1. Т.е. материал по своим показателям занимает среднюю нишу между минеральной ватой (НГ, К0) и пенополистиролом (Г3-Г4, К0-К3). Данные показатели особенно актуальны при строительстве кровель.

В отличие от варианта использования полистирола, при устройстве кровельных систем любой площади с применением плит PIR не требуется устройство противопожарных рассечек.

Интересный факт: PIR применяется также для теплоизоляции баков ракетоносителей, в бронетехнике, т.к. в случае попадания зажигательных снарядов в машину материал моментально коксуется, что предотвращает распространение пламени.

Также материал имеет высокие прочностные характеристики. Это имеет особенное значение в случае применения PIR для утепления плоских кровель, т.к. жесткость основания является ключевым параметром сохранения эксплуатационных качеств гидроизоляционного кровельного материала.

Долговечность гидроизоляционного ковра на 80% определяется жесткостью его основания.

Использование неправильно подобранных теплоизоляционных материалов, которые в процессе эксплуатации теряют свои эксплуатационные характеристики (в том числе жесткость), приводит к неизбежному сокращению срока службы всей кровельной системы.

В Европе есть специальный термин walkability (вытаптываемость), который означает способность теплоизоляции выдерживать периодически появляющиеся переменные нагрузки. По данному показателю PIR значительно опережает минераловатные утеплители, что обеспечивает увеличение срока эксплуатации крыши.

Также следует отметить влагоустойчивость PUR и PIR теплоизоляции и способность сохранять свои геометрические размеры и однородность. Это важные параметры, т.к. при перенасыщении утеплителя водой увеличивается коэффициент теплопроводности материала, что в итоге приводит к уменьшению термического сопротивления ограждающей конструкции. А если утеплитель со временем усядет (потеряет жесткость и несущую способность), как часто бывает с волокнистыми материалами, и сползёт вниз, то верхняя часть ограждающих конструкций в случае сэндвич панелей останется вообще без утепления.

Кроме этого, полностью отверждённый полиизоцианурат является химически стабильным и инертным материалом, практически не теряющим своих механических и теплофизических свойств с течением времени. Материал не гниёт, влагоустойчив, не разлагается, не подвержен влиянию грызунов, химически стабилен и безопасен для окружающей среды.

Сэндвич-панель с PIR и PUR - утеплением

Сэндвич-панели с PIR и PUR-утеплением – это трёхслойный композитный строительный материал, каждый слой которого выполняет определенную функцию.

Фаусто Бальдино Эксперт Ассоциации «НАППАН». Представитель компании-производителя сэндвич-панелей PIR и PUR

Между двух слоёв обшивки сэндвич-панели находится слой утеплителя, в качестве которого может использоваться пенополиуретан (PUR) или пенополиизоцианурат (PIR).

В качестве обшивки утеплителя могут использоваться профилированные или плоские стальные листы, т.е. сэндвич-панель одновременно является теплоизоляционным и конструкционным материалом, сберегающим тепло и выполняющим роль внешней и внутренней обшивки, которая не требует отделки.

Т.к. сэндвич-панели производятся в условиях промышленного производства, они имеют чётко заданные геометрические размеры, что ускоряет процесс возведения здания. Сами панели имеют сравнительно небольшой вес. Это снижает нагрузку на фундамент, сокращает транспортные расходы и упрощает все технологические операции. При необходимости, здание из сэндвич-панелей можно демонтировать и перевезти на другое место. Также на стройплощадке отсутствует строительный мусор.

При монтаже сэндвич-панели соединяются с металлическим, железобетонным или деревянным каркасом, открытой или скрытой системой крепления.

Сэндвич-панели могут применяться как ограждающие и самонесущие конструкции при строительстве зданий и сооружений каркасно-панельным способом, или как облицовочный материал при реконструкции фасадов. Также сэндвич-панели могут служить звуко- и теплоизоляционными перегородками в зданиях коммерческого и промышленного назначения.

В отличие от других теплоизоляционных материалов, PIR сначала применялся только в сэндвич-панелях и только потом стал использоваться как утеплитель в виде плиты.

Следует заострить внимание на особенностях производства сэндвич-панелей и PIR-теплоизоляции. Технологический процесс требует, чтобы ППУ напылялся между двух облицовок, а т.к. нет склейки (полиуретан обладает повышенной адгезией к облицовкам), получается прочное соединение. В случае сэндвич панелей в качестве облицовок используется металлический лист, а в случае PIR плит существует множество вариантов. Комбинируя различные варианты подложки (используя стеклохолст, фольгу и т.п.), мы получаем материал с различными свойствами и областью применения.

Например, существует облицовка с огнезащитным покрытием (графит), который расширяется при воздействии пламени. Или - стеклохолст (для утепления внешних стен по системе «мокрого фасада»), а также специальное покрытие для наплавления гидроизоляции огневым способом.

Ещё одни важный нюанс — наличие замкового соединения типа «шип-паз».

Замки типа «шип-паз», лабиринтовое и пазовое соединения сэндвич-панелей обеспечивают создание сплошной поверхности, повышают несущую способность и сопротивление нагрузкам. Это значительно ускоряет и упрощает процесс монтажа конструкций.

При возведении энергоэффективного здания важно обеспечить замкнутый теплоизоляционный контур и убрать все мостики холода. При соединении «шип-паз» в случае применения теплоизоляции ППУ (PUR, PIR), соединение панелей происходит «по пене».

Например, для теплоизоляции скатных кровель замковое соединение, вкупе с высокими прочностными характеристиками, позволяет выполнить теплоизоляцию кровли поверх обрешетки, что позволяет полностью избавиться от мостиков холода (дерево обладает достаточно высокой теплопроводностью).

Подведение итогов

Особенности материала определяют сферу его применения. Сэндвич-панели и PIR-теплоизоляция имеют нулевое влагопоглощение, отличаются прочностью и долговечностью, позволяют быстро возводить энергоэффективные здания. Если основная сфера применения сэндвич-панелей – коммерческое и промышленное строительство, то в случае теплоизоляционных плит на основе PIR (их ещё называют панели в мягкой облицовке) — это строительство кровель (как плоских, так и скатных). Также плиты используются для утепления наружных и внутренних ограждающих конструкций, пола, стен в саунах, балконов. Кроме этого, т.к. изготовление сэндвич-панелей и PIR-теплоизоляции возможно только на высокотехнологичном и дорогостоящем производстве, исключается вероятность подделки продукции.

В теме FORUMHOUSE можно принять участие в обсуждении PIR - теплоизоляции. Также рекомендуем посмотреть видео о строительстве энергоэффективного дома по стандартам пассивного домостроения.

Инновационные технологии всё активнее используются при строительстве частных домов. Наш портал уже рассказывал про особенности PUR и PIR теплоизоляции, и о том, как утеплить плоскую кровлю теплоизоляционными плитами и сэндвич-панелями на основе PIR. Неохваченной осталась тема утепления скатной крыши. Поэтому в рамках данной статьи мы, с помощью специалистов Национальной Ассоциации производителей панелей из ППУ (НАППАН), ответим на следующие вопросы:

Какие особенности необходимо учесть при утеплении скатной крыши.
В чём заключаются нюансы монтажа PIR теплоизоляции на скатной крыше.
Как избежать ошибок при монтаже PIR теплоизоляции.

Особенности утепления скатной крыши

В связи с постоянным ростом цен на энергоносители среди частных застройщиков растёт интерес к строительству энергоэффективных домов. Одной из ключевых особенностей такого здания является возведение замкнутого теплоизоляционного контура, с минимизацией числа теплотехнических неоднородностей, а также отсечение всех «мостиков холода», приводящих к повышенным теплопотерям.

В погоне за энергоэффективностью многие застройщики упускают из вида, что помимо стен и фундамента, необходимо как следует утеплить кровлю, т.к. общая площадь кровли порой превышает совокупную площадь стен дома.

Обычно для теплоизоляции скатной кровли утеплитель монтируется враспор между стропил. Но при таком способе монтажа стропила являются «мостиками холода».

Чтобы теплоизолировать стропила и тем самым повысить энергоэффективность дома, можно прибегнуть к новому способу утепления крыши.

Основа этого способа — монтаж теплоизоляции поверх стропил. Для этого используются PIR-плиты — жесткий утеплитель, имеющий низкий коэффициент теплопроводности (0.022 Вт/м*К). Плиты стыкуются друг с другом через соединение шип-паз. Подобная технология позволяет образовать замкнутый тепловой контур, нетребующий специальной трудоёмкой подгонки под сложную стропильную систему.

Также следует запомнить, что полиизоцианурат (основа PIR) — это термореактивный полимер, обладающий высокой огнестойкостью. В случае возникновения пожара при воздействии огня на материал происходит карбонизация и коксование внешней поверхности утеплителя, т.е. образование т.н. «карбобарьера» для внутренних слоев полимера. Соответственно, пламя не распространяется, что особенно важно при выборе материала для утепления кровли.

Разобравшись с особенностями утепления скатной кровли теплоизоляцией PIR, переходим к практике и рассмотрим «пирог» такой крыши.

Нюансы монтажа PIR теплоизоляции на скатной крыше

Как показывает строительная практика, с выбором способа теплоизолирования кровли необходимо определиться ещё на этапе проектирования дома. В этом случае получается сбалансированная система, где каждый элемент находится на своём месте.

В случае теплоизоляции скатной кровли PIR плитами можно выбрать три способа монтажа утеплителя. Это — подстропильный монтаж плит, межстропильный и надстропильный. Наиболее интересен третий вариант теплоизоляции скатной крыши.

Илья Данилов Эксперт Ассоциации «НАППАН». Представитель компании-производителя теплоизоляционных PIR-плит

В этом варианте утеплитель укладывается поверх стропил. Для начала работы необходимо использовать стартовый (деревянный) брусок, в который будет упираться первый ряд плит утеплителя. Брусок надо разместить в направлении, поперечном скату, и закрепить саморезами к каждой стропиле.

Технология монтажа предусматривает одновременную укладку следующих слоев крыши: утеплителя, ветро- и гидрозащиты и контробрешетки последовательно, снизу вверх вдоль ската крыши по каждому ряду плит.

Плиты укладываются вразбежку, стыкуются друг с другом через соединение шип-паз. Изнутри крыши монтируется пароизоляционная мембрана. Для эффективной и быстрой работы рекомендуется использовать плиты размером 1200х2400 мм. Плиты укладываются прямо на стропила и плотно подгоняются друг к другу через шпунтовое соединение.

Сразу после установки каждого ряда плит по ним укладывается слой рулонной ветро- и гидрозащиты. Альтернативным решением гидроизоляции стыков плит может быть фольгированный скотч. Следующей операцией, подробнее о которой мы расскажем ниже, является крепление контробрешетки (брусок с 60х40 мм, 50х50 мм).

Наиболее удобной длиной элементов контробрешетки является размер 1200 мм (равный ширине плиты). Крепление контробрешетки производится саморезами по дереву. Длину саморезов, которыми крепится брусок к стропилам, выбираем таким образом, чтобы они через плиты утеплителя заходили в стропила на глубину не менее 60 мм.

Уложив плиты, для герметизации стыки следует проклеить самоклеящейся алюминиевой лентой.

Сергей Ольницкий Эксперт Ассоциации «НАППАН». Представитель компании-производителя теплоизоляционных PIR-плит

От классического элемента скатного пирога — ветро- и гидрозащиты, можно полностью отказаться, т.к. верхний технологический слой фольги, входящий в состав плиты PIR, защищает утеплитель.

Стропильная система работает в сухих условиях, при постоянной температуре и равновесной влажности. При проклейке стыков плит фольгированным скотчем мы получаем непрерывный и герметичный слой, надежно предохраняющий всю конструкцию от увлажнения из-за возможного конденсата и влаги извне.

Уложив плиты, формируем контробрешетку. Для этого вдоль стропильной ноги прибиваем или прикручиваем брусок толщиной 30-50 мм. Таким образом формируется вентканал, необходимый для вентилирования подкровельного пространства, а теплоизоляция PIR оказывается жестко зафиксированной между стропилами и бруском контробрешетки.

На брусок контробрешетки (поперёк стропил) укладываем соответствующий вид обрешетки, на которую в дальнейшем будет производиться монтаж финишного кровельного покрытия. Это может быть металлочерепица или гибкая черепица.

При возведении стропильных конструкций важным моментом является надежное закрепление стропильных ног с целью создания прочного каркаса будущей крыши. Также советуем обратить внимание на обработку дерева огне- и биозащитными составами.

При проходке сквозь PIR утеплитель печных труб соблюдаем противопожарные требования. Для этого между плитами PIR и дымоходом оставляем зазор, который заполняется минераловатным материалом.

Двигаемся дальше. При монтаже теплоизоляции в коньке утеплитель подрезается так, чтобы со стороны помещения плиты укладывались встык, а сверху оставляем клиновидный зазор, примерно в 15-30 мм, который запенивается и проклеивается алюминиевым скотчем.

Особенности утеплителя на основе пенополиизоцианурата и нюансы расчета показателя теплозащиты ограждающих конструкций, утеплённых теплоизоляцией со специальным покрытием, отражающим тепловой поток.

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

Статья подготовлена при участии специалистов компании ТЕХНОНИКОЛЬ

Большинство застройщиков заинтересованы в повышении энергоэффективности загородного дома. Помимо уменьшения расходов на энергоносители, слой утеплителя повышает комфортность проживания в коттедже. Т.к. современный строительный рынок предлагает массу теплоизоляционных материалов, покупатели хотят выбрать наиболее эффективный продукт. Такая теплоизоляция должна иметь низкий коэффициент теплопроводности, долгий срок службы, устойчивость к влаге и отражать тепловой поток внутрь помещения. Это позволяет сократить теплопотери и, тем самым, увеличить теплоэффективность ограждающей конструкции.

Поэтому в рамках данной статьи мы ответим на следующие вопросы:

Почему PIR-теплоизоляция это — энергоэффективный утеплитель.
Как фольгированный слой, за счет отражения, дополнительно сохраняет тепло.
Как рассчитать экономическую выгоду утепления PIR-теплоизоляцией.

Необходимость использования энергоэффективного утеплителя

С каждым годом увеличивается стоимость энергоносителей и не всем доступен магистральный газ. В связи с этим перед любым владельцем загородного дома возникает вопрос, как сократить затраты на отопление. Одним из вариантов может стать строительство энергоэффективного дома, где все потери тепла сведены к минимуму.

Это тем более актуально, т.к. в соответствии с приказом Минстроя России от 17.11.2017 №1550 «Об утверждении Требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений», в РФ взят курс на последовательное уменьшение удельного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию. Из приказа следует, что одним из методов снижения энергопотребления, т.е. сохранения энергии, является применение эффективной теплоизоляции.

Но, помимо самого слоя теплоизоляции, при утеплении стен изнутри, например, каркасных домов, лоджий, балконов, а также бань и саун, не следует забывать о роли в общем теплосопротивлении конструкции лучистого теплообмена.

Согласно классической теории теплопередачи, одной из её составляющих, наряду с теплопроводностью и конвекцией, является тепловое излучение (также называемое лучеиспускание, радиация, инфракрасные лучи и т.д.). Этот способ представляет собой теплоперенос в виде электромагнитных волн с двойным взаимным превращением тепловой энергии в лучистую на поверхности тела, излучающего тепло, и лучистой энергии в тепловую на поверхности тел, поглощающих лучистую теплоту. Т.е. часть тепла, которое стремится вырваться наружу, отражается блестящими, фольгированными поверхностями и остается внутри помещений.

Ограничение передачи лучистой энергии является существенным резервом повышения тепловой защиты строительных ограждающих конструкций.

О важности учета этой составляющей говорится в ГОСТ Р 56734-2015 «Национальный стандарт Российской Федерации. Здания и сооружения. Расчет показателя теплозащиты ограждающих конструкций с отражательной теплоизоляцией».

Важно: Настоящий стандарт устанавливает методы расчета сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций помещений жилых, общественных, административных, бытовых, сельскохозяйственных, производственных зданий и сооружений с отражательной теплоизоляцией (а также замкнутой воздушной прослойки), применение которой позволяет повысить их тепловую защиту.

Прежде чем разобраться в экономической целесообразности использования PIR-теплоизоляции с отражающей поверхностью, нужно понять, что это за материал.

В интернете я увидел PIR-утеплитель на основе жесткого полиуретана — полиизоцианурата. Снаружи плит с двух сторон есть обкладка из фольги. Характеристики материала по теплопроводности лучше, чем у ППС и ЭППС. При воздействии огня утеплитель не горит, а обугливается его внешний слой и, тем самым, появляется защитный слой, препятствующий горению внутренних слоёв полимера. Так ли это на самом деле, и вообще, что это за материал, и для чего нужна фольга?

PIR-утеплитель — это современный теплоизоляционный материал, обладающий одним из самых низких коэффициентов теплопроводности λ= 0,021 (Вт/м∙К). Материал практически не впитывает влагу, не гниёт, не подвержен биопоражениям и сохраняет свои теплоизоляционные свойства на протяжении всего срока службы – более 50 лет. Одним из достоинств PIR является то, что его можно отнести к классу отражательной теплоизоляции. Плюс ко всему он не поддерживает горение, что тоже немаловажно.

Эффективность PIR-теплоизоляции выражается в экономии внутреннего пространства за счет применения меньшей толщины теплоизоляционного материала (ТИМ). Так, разница в требуемых толщинах тепловой изоляции из разных материалов будет напрямую зависеть от коэффициентов теплопроводности. Т.е., чтобы хорошо утеплить балкон, потребуется меньший слой утеплителя, а это прямая экономическая выгода, за счет сохранения внутренней полезной площади.

Еще одно отличие PIR — технологическое покрытие с обеих сторон специальной алюминиевой паро/гидронепроницаемой фольгой, обладающей низким коэффициентом излучения поверхности (менее 0,5 Вт/м 2 К 4 ). По сравнению с большинством представленных на рынке заменителей фольги, выполненных из лавсана с нанесением металлического напыления, важным преимуществом полноценной алюминиевой фольги является низкая относительная степень черноты в инфракрасной области (коэффициент отражения 95-98%). Так как фактор эмиссивности материала, т.е. поглощения лучей, чрезвычайно мал, в строительных конструкциях, утепленных PIR, происходит существенное ограничение лучистой составляющей теплопереноса.

Такие конструкции обладают «тепловым эффектом термоса», приводящим к снижению теплопотерь и значительной экономии энергоресурсов. Еще одним достоинством материала являются наличие замковых соединений в виде L-кромок, что повышает герметичность стыкования плит и возможность использования внутреннего фольгированного слоя утеплителя как надежного пароизоляционного слоя.

Наибольшего эффекта от отражательной изоляции можно добиться в тех областях строительства, где есть внутреннее лучистое тепло, которое можно вернуть обратно в утепленное помещение. При этом важным условием является наличие воздушного зазора между утеплителем и внутренней отделкой.

Ключевой показатель повышения эффективности изоляции с фольгированием – повышение термического сопротивления воздушной прослойки, находящейся снаружи от фольгированного утеплителя.

Особенности расчета ограждающих конструкций, утеплённых PIR-теплоизоляцией

Чтобы разобраться в нюансах расчета термического сопротивления стены, имеющей воздушную прослойку и теплоотражающий слой PIR нужно понять, что теплообмен включает в себя три вида передачи тепла:

теплопроводность;
конвекцию;
излучение.

Теплопроводность — теплофизическая характеристика материала — т.е. свойство передавать теплоту за счет непосредственного соприкосновения между частицами материала и численно равная плотности теплового потока через поверхность, перпендикулярную тепловому потоку в материале при градиенте температуры 1 Вт/°C.

Конвекция — перенос теплоты движущимися частицами жидкости или газа, обусловленный разностью температур и разной плотностью среды.

Излучение — перенос энергии в виде электромагнитных волн между двумя взаимно излучающими поверхностями, обусловленный температурой и оптическими свойствами поверхностей, излучающих тел.

Номер слоя изнутри наружу	Наименование	Характеристики слоя
1	Обшивка с внутренней стороны евровагонкой	Толщина - 13 мм λ_Б =0,18 Вт/(м°С) Коэффициент излучения поверхности - 4,44 Вт/(м 2 К 4 )
2	Замкнутая воздушная прослойка	Толщина 20(50) мм Термическое сопротивление – 0,14 м 2 °С/Вт
3	PIR	Толщина 40 мм λ_Б =0,023 Вт/(м°С) Коэффициент излучения поверхности - 0,37 Вт/(м 2 К 4 )
4	Экран лоджии/балкона - кладка из полнотелого кирпича	Толщина 1 кирпич или 250 мм λ_Б =0,81 Вт/(м°С)
5	Температура внутреннего воздуха составляет 20 C	-

Итого, чтобы вычислить термическое сопротивление строительной конструкции, включающей в состав отражательную изоляцию, следует найти теплосопротивление каждого слоя, включая термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки с фольгированным утеплителем.

Таким образом, на основе последовательного теплотехнического расчёта многослойной стены с учётом последовательного отражения и поглощения лучистого потока, можно вычислить фактическое термическое сопротивление воздушных прослоек, с одной стороны которых расположена фольгированная теплоизоляция.

Теплотехнический расчет воздушной прослойки определенной толщины следует проводить с учетом многократного отражения и поглощения тепловой энергии.

Данные расчетов и величины теплосопротивления приведены в таблице ниже.

Название конструкции	Термическо сопротивление воздушной прослойки	Соотношение
Стена утеплителем без фольги	0,140 м 2 ·°C/Вт	100%
Стена с воздушной прослойкой 20мм	0,485 м 2 ·°C/Вт	347%
Стена с воздушной прослойкой 50мм	0,571 м 2 ·°C/Вт	408%

Вывод: наличие замкнутой воздушной прослойки, ограниченной с внутренней стороны фольгированным утеплителем, позволяет повысить термическое сопротивление всей конструкции стены.

Утеплять кровлю мансарды многодельно и дорого, но если уж угораздило строить дом с мансардой, то никуда не денешься.

Задачей утепления является не только собственно утепление, а и обеспечение долговечности конструкции в целом, главным врагом которой является диффузия водяных паров из теплого помещения мансарды через конструкции кровли. Да и сопутствующих задач при этом тоже хватает – например, в силу популярности металлических кровель (металлочерепица, профлист, фальцевая кровля), которые «гремят» при дожде, необходимо предпринять мероприятия для уменьшения шума.

Немаловажен аспект пожаробезопасности конструкции. Стропильная система традиционно в малоэтажке выполняется из дерева, что уже не позволяет классифицировать постройки выше 3 степени огнестойкости. В качестве материалов для утепления применяются полимерные утеплители, которые за редким исключением, о которых ниже, значительно ухудшают пожаробезопасность здания. Такие утеплители (вспененный, экструдированный пенополистирол) сертифицированы по группе горючести Г4 (сильногорючие), и даже со специальными добавками – Г3 (нормальногорючие). Дымообразующая способность таких утеплителей – Д3 (вспомним «Хромую лошадь»), а главным «поражающим фактором» таких утеплителей является образование горящих незатухающих капель – недаром знаменитый напалм изготавливается из стирола – материала для производства таких утеплителей. Да и раскрученные негорючие (сами по себе) минераловатные утеплители тоже не спасают конструкции от пожара – каркасные конструкции со знаменитым Roсkwool сгорают полностью.

Обычно по расчету прочности высота сечения стропил принимается 150-200 мм. Такого расстояния для утепления между стропил только стекло-, минераловатными материалами с учетом теплотехнической неоднородности конструкции не хватает. СНиП 23-02-2003 устанавливает сопротивление теплопередаче конструкции кровли более чем в 1,5 раза превышающее этот показатель для стен. Поэтому традиционно применяют дополнительное утепление под стропилами – прибивают брусок перпендикулярно стропилам и между брусками монтируют дополнительную теплоизоляцию. Тот же СНиП обязывает выполнять пароизоляцию кровли, нормируя т.н. «требуемое сопротивление паропроницанию». Почему не полное отсутствие паропроницания, которое вроде выглядит логичным? Потому что выполнить это на практике весьма трудно – примыкания контура пароизоляции к стенам, стыки пароизоляционной плёнки выполняются с использованием полимерных клеёв, мастик, не гарантирующих «вечную любовь», да и неизбежно приходится мирится с отверстиями через пароизоляционный контур, например, для крепления обрешетки обшивки потолка мансарды.

С учетом возможной паропроницаемости кровли остро встаёт вопрос влажностного режима эксплуатации стекло-, минераловатных утеплителей. При сезонном увлажнении такие утеплители склонны к проседанию, образованию щелей в слое утепления, ухудшению теплопроводности. Производители для уменьшения этих последствий гидрофобизируют свои материалы, уменьшая смачиваемость волокон, т.е. к волокнам вода не «прилипает». Проблема такой гидрофобизации в том, что гидрофобизаторы – кремнийорганические соединения, в принципе недологовечны (почитайте инструкции к гидрофобизаторам для фасадов – максимум 12 лет) и при полном увлажнении материала перестают работать. Маркетологи делают упор на это свойство своей продукции, но на практике всё не так красиво. Поэтому поневоле начинаешь задумываться о компромиссе между влажностным режимом эксплуатации и пожарной безопасностью, и посматривать в сторону паронепроницаемого экструдированного пенополистирола, который для исключения конденсации паров размещается ближе к внутренней поверхности утепления.

Как «точку отсчета» приведу пример в целом неплохого утепления мансарды, хозяин которой отнесся к пожарной безопасности с фатализмом (если уж суждено быть повешенным, то не утонешь) и смело использовал экструдированный полистрирол. В его примере толщина стропил составила 200 мм. В качестве ватного утеплителя выбрали продукт УРСА Скатная крыша толщиной 150 мм. Этот утеплитель замечателен тем, что в нем длинные волокна стекловолокна меняют направление с продольного на поперечное, образуя «пружинку» (технология URSA Spannfilz) и обеспечивая упругость материала при небольшом количестве связующего – фенолформальдегида (для любителей псевдоЭКО у УРСА есть аналогичный продукт на акриловом связующем URSA Pure One).

Другим неоспоримым достоинством этого продукта являются его замечательные шумоизоляционные свойства. Хоть номинальный размер этого утеплителя и заявлен 150 мм, фактически он «распушается» до 175 – 180 мм (это относилось к продукту под суббрендом GEO, у актуального продукта под суббрендом TERRA этот эффект почти не выражен), что может привести к выдавливанию подкровельной мембраны и образованию в вентиляционном зазоре контруклона в сторону контробрешетки. Поэтому поступили так – монтировали вату, а дополнительно между стропил добавляли экструдированный пенополистирол URSA XPS толщиной 30 мм. Дальше – ещё интереснее. Под стропилами смонтировали сплошной ковер из того же URSA XPS толщиной 50 мм, прикрепляя его к стропилам, т.е. выполнили сплошную отсечку от «холодных» стропил. Затем выполнили слой пароизоляции, прикрепляя его на клей к слою ЭППС и проклеивая примыкания к стенам и между собой специальным клеем-герметиком Титан Классик Фикс (герметик, который приклеивается к полипропилену, полиэтилену, в отличие от основной массы аналогов). Ниже фотоотчет:

УРСА Скатная крыша и ЭППС

Сплошная отсечка от «холодных» стропил

Пароизоляционная плёнка с фольгой

В последующем слой утепления был дополнительно прижат обрешеткой отделки потолка.

Вроде все довольны. Утепление эффективное, пароизоляция идеальная (ведь ЭППС, смонтированный как между стропил, так и сплошным ковром, тоже паронепроницаем), даже присутствует отражение инфракрасных волн – пароизоляционная плёнка с фольгой. Но… лучшее – враг хорошего. А что можно улучшить? Заменить ЭППС на PIR-плиту!

PIR-плита изготавливается из разновидности пенополиуретана, а именно из полиизоцианурата, обладающим теплоизоляционными свойствами в 1,5 раза лучше, чем ЭППС (коэффициент сопротивления теплопередаче, как у воздуха), сертифицирован по группе горючести Г2, Г1, а главное, он самозатухающий. Т.е. когда воздействие пламенем прекращается, он перестаёт гореть, а во время горения не образует тех самых пресловутых горящих капель, как полистиролы. Толстую PIR-плиту точечным воздействием прожечь невозможно – в месте воздействия факела пламени образуется корка из продуктов горения, которая предотвращает дальнейшее разрушение материала.

В данном видео человек пытается сжеть PIR-плиту.

По технологии изготовления PIR-плита изготавливается кэшированной с обеих сторон, в самом простейшем исполнении это крафтбумага или алюминизированная крафтбумага. Возможна кэшировка фольгой, стеклохолстом, а также специальным материалом для монтажа покрытия кровли.

В нашем проекте была выбрана PIR-плита с кэшировкой алюминизированной крафтбумагой – замечательное решение для тепло- и пароизоляции в «одном флаконе». Аналогично предыдущему проекту использовали URSA Скатная крыша для утепления основного объёма межстропильного зазора. В местах, где требовалось вырезать куски сложной формы – в области мауэрлата, месте перехлёста с балками затяжек, дополнительно использовали жесткую минеральную вату. Дело в том, что любой стекло-, минераловатный утеплитель перестаёт работать, когда его сильно сжимают. Волокна утеплителя при этом плотно прилегают друг к другу, образуя «мостик холода». Поэтому в участках сложных форм необходимо вырезать куски ваты соответствующей формы, а сорта стекло-, минеральной ваты низкой плотности точно вырезать проблематично. При давлении ножа вата сминается и получаются неровные резы. Такие сорта ватных утеплителей предпочтительно использовать в форме параллепипеда, либо нарезать грани под углом по шаблону.

Другое дело – жесткая вата. В силу своей плотности она не сильно сминается, и из неё легко получаются фрагменты нужной формы. В нашем проекте использовали Rockwool VentiBatts плотностью 90 кг/м.куб. толщиной 50 мм. В области мауэрлата его укладывали слоями, вырезая фрагменты сложных форм, а затем весь «пирог» обрезали перпендикулярно плоскости кровли. В области пересечения стропил и балок-затяжек также выполнили мероприятия, позволяющие применить основной утеплитель без фигурой резки.

Утепление жёсткой минеральной ватой

Утепление межстропильного пространства

В этом проекте выполнялось утепление кровель двух соседних домов. В одном из них высота межстропильного зазора равнялась 225 мм, поэтому для утепления между стропил использовали URSA Скатную крышу толщиной 200 мм. По фотографиям видно, что межстропильное пространство заполнено ватой полностью, при этом сохранился провис подкровельной мембраны. В другом доме высота межстропильного зазора равнялась 200 мм, поэтому использовали решение из предыдущего проекта – URSA Скатная крыша толщиной 150 мм и URSA XPS толщиной 30 мм между стропил.

Использование PIR-плиты в устройсве мансарды

И наконец – на арену выходит PIR-плита! Материал очень удобен в работе – большой размер плиты (нам досталась плита размером 2420х1140 мм), удобство резки, монтажа (прочная и твердая). Плиту крепили на рондоли Термоклип, стыки проклеивали алюминиевым скотчем (именно алюминиевым, не металлизированным). Примыкания к стенам, стыки сложных участков выполялись металлизированной пароизоляционной пленкой Folder с использованием все того же Titan FixClassic. Также этот клей-герметик использовался для пароизоляции сложных примыканий. Вот фотоотчет

Наверное, подумает читатель, это дорогой продукт. Да, недешевый. Но подсчитав все составляющие стоимости утепления, оказалось, что переплата за 1 кв. м. конструкции в сравнении с предыдущем проектом – без PIR-плиты, но с пароизоляционной пленкой, составила всего 65 р/м.кв. На наш взгляд, только свойства горючести материалов оправдывают эту переплату.

Читайте также: