Для сооружения быстровозводимых зданий российские производители строительных материалов предлагают сэндвич-панели с наполнителями 4 видов: минеральная вата на основе базальтовых волокон, ППС (EPS, пенополистирол/пенопласт), ПУР (PUR, пенополиуретан), ПИР (PIR, пенополиизоцианурат). Сердечник сэндвич-панели выполняет функции утеплителя. От его физико-технических характеристик зависит энергоэффективность, пожарная безопасность, устойчивость к химическим, биологическим, климатическим факторам быстровозводимых зданий, герметичность их внутреннего пространства.
Минеральная вата, используемая в сэндвич-панелях, изготавливается расплавлением горных пород, относящихся к габбро-базальтовой группе. Расплав вытягивают в тонкие волокна, которые укладывают в формы, спрессовывают и запекают. Тончайшие нити, получаемые из базальтового расплава, более гибкие и упругие, по сравнению со стеклянными и шлаковыми волокнами, то есть могут выдержать повышенные усилия на излом. Внешне базальтовая вата напоминает натуральный войлок, но имеет все преимущества минерального материала. Она относительно устойчива к воздействию влаги, не подвержена гниению и биологическим поражениям, обладает высокой огнестойкостью. Широкий диапазон плотностей позволяет подобрать базальтовую вату, соответствующую запланированной области применения.
Пенополиизоцианурат PIR – синтетический материал. Получается в результате реакции между изоцианатами и полиолями. Его химический состав близок к химсоставу пенополиуретана PUR. Исключения – в ПИР содержится более высокая доля вещества MDI, и полиолы на простых эфирах заменены на полиэфирные полиолы. Структура PIR – закрыто-ячеистая. Сам полимер занимает всего 2,5% от общего объема, а образованные им крошечные ячейки заполнены пентаном. Это инертный газ, практически не проводящий тепло. PIR – эффективный, прочный и легкий теплоизолятор, водонепроницаемый, пожаробезопасный. Он представляет собой жесткие плиты, которые, несмотря на присутствие в составе химически активных веществ, отвечают нескольким международным стандартам по экологической безопасности.
Какой сердечник для сэндвич-панели лучше – из ПИР или минеральной ваты?
Теплоизоляторы из минеральной ваты и пенополиизоцианурата имеют определенные преимущества и недостатки. Поэтому при выборе подходящего сердечника обязательно учитывают место расположения сэндвич-плиты (стена, кровля, ограждение), условия эксплуатации строящегося объекта и другие важные факторы. Сравним отдельные характеристики ПИР и минваты.
Теплопроводность
Сэндвич-панели относятся к конструкционно-теплоизоляционным материалам, поэтому при выборе подходящего сердечника важную роль играет коэффициент теплопроводности.
Эффективная теплопроводность PIR – 0,021 Вт/м*К. Такой показатель теплопроводности (самый низкий среди всех утеплителей, используемых в сэндвич-панелях) обеспечивает закрыто-ячеистая структура материала (95-97% закрытых ячеек) и низкая теплопроводность инертного газа, содержащегося в ячейках. На протяжении всего эксплуатационного периода коэффициент теплопроводности остается неизменным. Он сохраняется даже при многократном повторении циклов замораживания и оттаивания.
Коэффициент теплопроводности минеральной ваты составляет 0,04 Вт/м*К. Это почти в 2 раза больше по сравнению с PIR. Получить высокую энергоэффективность здания, возведенного с использованием сэндвич-панелей с минеральной ватой, и сохранить ее во время всего эксплуатационного периода позволяют продуманные инженерные решения Ruspan.
Толщина стен из разных материалов при одинаковом сопротивлении теплопередаче:
| Материал | Толщина стены, см | Коэффициент теплопроводности, Вт/м*К | Масса 1 м2 стены, кг |
|---|---|---|---|
| Газобетон | 35 | 0,072 | 400 |
| Минеральная вата | 20 | 0,04 | 110 |
| Пенополиуретан PU | 12,1 | 0,0242 | 38 |
| Пенополиизоцианурат PIR | 11 | 0,021 | 38 |
Плотность
Плотность полиизоцианурата составляет 8-40 кг/м3, что обеспечивает невысокую нагрузку таких панелей на фундамент строения. Плотность минеральной ваты колеблется в широких пределах – от 30 до 220 кг/м3, что позволяет выбрать материал, наиболее подходящий для конкретного целевого назначения.
Влагостойкость
PIR-теплоизолятор практически не впитывает влагу, что подтверждают:
- влагостойкость (водопоглощение за 24 часа) при относительной влажности воздуха – не более 0,09%;
- водопоглощение за 24 часа при полном погружении в воду – до 2%.
Надежную защиту утеплителя от проникновения в него влаги обеспечивает наличие металлической облицовки с верхней и нижней стороны. Торцы панелей закрыты пленкой, которая снимается только перед монтажными работами. Благодаря надежным замковым соединениям при качественном монтаже наполнитель полностью изолируется от окружающей среды со всех четырех сторон и не подвергается воздействию влаги.
Водостойкость минеральной ваты во многом зависит от используемого при ее производстве сырья и плотности. Для дополнительной защиты сердечника от влаги при монтаже сэндвич-панелей Ruspan торцы уплотняют: при производстве продукции или во время проведения монтажных работ. В качестве уплотнителя используется бутилкаучуковый шнур или силиконовый герметик. С внутренней стороны панели уплотнитель необходим для обеспечения пароизоляции, с наружной – для дополнительной защиты от осадков.
Противопожарные свойства
PIR относится к материалам с классом горючести Г1. Под воздействием открытого огня поверхность сердечника коксуется – покрывается коркой, которая не пропускает кислород внутрь материала. Благодаря такой способности предотвращается как распространение пламени по поверхности наполнителя, так и его проникновение вглубь материала. К тому же при пожаре PIR не выделяет токсичные вещества и не образует расплавленных капель. Этот теплоизолятор используется для изоляции топливных баков в отраслях, в которых жизненно необходимо предотвратить распространение огня и заблокировать его доступ к горючим и взрывоопасным средам.
Базальтовая вата относится к негорючим материалам – НГ. Это означает, что сердечник из каменной ваты не воспламеняется и не поддерживает горение. Сэндвич-панели Ruspan прикрепляются к элементам главной и вспомогательной рамы конструкции, что снижает опасность для работы пожарных расчетов.
Химическая стойкость
PIR-утеплитель при проведении многочисленных лабораторных и полевых испытаний показал высокую устойчивость к различным химическим веществам и средам. При контакте с материалами, традиционно используемыми при сооружении объектов различного назначения, пенополиизоцианурат остается нейтральным.
Базальтовая вата сохраняет рабочие характеристики при соприкосновении с маслами, растворителями, умеренно кислыми средами, растворами солей.
Биологическая устойчивость
PIR относится к материалам, не подверженным старению. Этот утеплитель не плесневеет и не гниет. На нем не селятся микроорганизмы. PIR-утеплитель не является пищей и местом обитания насекомых и грызунов. Такая особенность позволяет использовать теплоизолятор при сооружении жилых зданий, объектов пищевой индустрии или сельскохозяйственных предприятий.
Как и PIR-утеплитель, каменноватный сердечник не поддерживает образование и размножение грибков. Он не подвержен гниению, не является пищей и жильем для микроорганизмов, насекомых и грызунов.
Стойкость к климатическим факторам
PIR устойчив к воздействию влаги, температурных перепадов, морскому климату, поэтому может использоваться как в северных, так в южных регионах. Этот теплоизоляционный материал становится более хрупким при постоянном воздействии интенсивных солнечных лучей. Но металлические обкладки и фасонные элементы создают надежную защиту сердечника от яркого солнца.
Каменная вата не реагирует на температурные перепады, что также позволяет использовать ее в различных климатических условиях.
Экологичность
Процесс производства сэндвич-панелей с PIR-сердечником на заводах Ruspan безвреден для окружающей среды, здоровья человека и животных, поскольку все операции проводятся без использования токсичных и опасных компонентов, а также веществ, негативно влияющих на озоновый слой.
Базальтовая вата изготавливается из натуральных компонентов. Она не образует токсичных испарений и не содержит веществ, вредных для здоровья человека.
Стоимость
Сравнивать стоимость сэндвич-панелей одинаковой толщины с разными теплоизоляторами некорректно. Например, PIR-панель толщиной 100 мм по теплосберегающей способности аналогична сэндвич-панели с минеральной ватой толщиной примерно 200 мм. К тому же на общую стоимость строительства влияют и другие факторы. Например, PIR-панели обладают более высокой нагрузочной способностью, чем конструкции с минватой, что позволяет сделать обрешетку с большим шагом и сэкономить на стоимости каркаса.
Что ещё следует учитывать при выборе сэндвич-панелей по виду наполнителя
При решении вопроса, какой сердечник для сэндвич-панели лучше – PIR или минеральная вата, учитывают следующие факторы:
- функциональное назначение здания;
- климатические особенности региона, в котором ведется строительство;
- воздействие внешних агрессивных факторов, состав воздуха внутри помещения;
- условия обслуживания объекта;
- запланированный эксплуатационный период.
Высокая квалификация специалистов Ruspan позволяет определить оптимальный тип сердечника для сэндвич-панелей с учетом конкретных характеристик объекта и пожеланий заказчика.
