По общепринятому определению термоизоляция (тепловая изоляция, теплоизоляция) – это защита сооружений, тепловых промышленных установок (или отдельных их узлов), холодильных камер и т.д. от нежелательного теплового обмена с окружающей средой. Так, в строительстве и теплоэнергетике теплоизоляция необходима для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду, в холодильной и криогенной технике - для защиты аппаратуры от притока тепла извне. В случае фруктохранилищ теплоизоляция обязательна для поддержания температурно-влажностного режима хранилища, обеспечивающего оптимальный режим сохранности фруктово-ягодной продукции.
Задача теплоизоляции любых сооружений - снизить потери тепла в холодный период года и обеспечить относительное постоянство температуры в помещениях при колебаниях температуры окружающего воздуха.
Однако, используя для теплоизоляции эффективные теплоизоляционные материалы, кроме основной задачи, стоящей перед теплоизоляцией, можно одновременно уменьшить толщину ограждающих конструкций и снизить их массу, что позволит не только сократить расход основных материалов для строительства объекта, но и одновременно увеличить предельные размеры сборочных элементов. Применение теплоизоляционных материалов требует не очень больших материальных затрат, а дает возможность повысить степень индустриализации всей отрасли благодаря возникшей возможности заводского изготовления деталей и конструкций для сборного строительства. Большим плюсом является также уменьшение веса основных конструкций, что, соответственно, вызывает уменьшение нагрузки на несущие конструкции, в том числе и на фундаменты сооружений. Особенно важным является значительное сокращение расхода топлива и энергоресурсов на отопление или охлаждение помещений. Сокращение материальных затрат на эти нужды в значительной степени влияет на себестоимость хранимой, в частности, фруктово-ягодной продукции, что в нашем случае имеет далеко немаловажное и социальное значение.
После многочисленных исследований эксперты пришли к выводу, что использование термоизоляционных материалов дает несравненно большую экономию энергоносителей, чем их расход на производство применяемых для термоизоляции материалов. Если же брать в расчет более длительный период времени, а именно весь период эксплуатации теплоизоляционного материала, то энергосбережение на отопление уже значительно превышает расход энергетических средств, необходимых для производства таких материалов. Поэтому вывод один - хорошая теплоизоляция любого сооружения в любом случае целесообразна. Никакая другая мера не позволит сэкономить столько энергии и, в конечном итоге, столько материальных затрат.
Условно можно выделить такие основные типы теплоизоляции - отражающую теплоизоляцию, кондукцию и конвекцию. Рассмотрим каждую из них подробнее.
1. Отражающая теплоизоляция
Потери тепла при такой теплоизоляции предотвращаются при помощи инфракрасного теплового излучения. В этом случае теплопередача осуществляется подобно свету, т.е. радиацией. Тепло передается всем окружающим телам без всякого соединения с тепловым источником, через пространство. Как пример, можно привести Солнце, которое передает свое тепло Земле через пространство или как обычная печка передает тепло людям и окружающим её предметам.
Принцип действия отражающей изоляции прост - тепло, как и свет, переносится посредством излучения, следовательно, поток тепла можно остановить с помощью отражения. Чем больше разница температур снаружи и внутри сооружения, тем больше лучистая составляющая тепловых потерь. Недостаточная изоляция этого вида тепловой энергии является главной причиной нагревания внутренних помещений летом и тепловых потерь зимой. С помощью отражающей изоляции, уменьшающей передачу лучистой энергии за счет отражения инфракрасной части излучения, например, поверхностью алюминиевой фольги (коэффициент отражения до 97%), мы можем сохранить до 70% тепла в помещении.
Известно, что излучение – это движение электромагнитных волн через пространство. Так как инфракрасные лучи возникают в промежутке между световыми и радарными волнами (3-15 микрон спектра), то упоминая тепловое излучение, всегда подразумевается инфракрасное излучение. Инфракрасное излучение пропускают все тела, температура которых выше абсолютного нуля. Одновременно инфракрасные лучи, исходящие от всех объектов, движутся по прямой до того момента, пока их или не отразит, или не впитает в себя иной объект. Инфракрасные лучи движутся со скоростью света, они несут с собой не тепло, а энергию. Нагрев объекта заставляет его отдавать энергию, которая преобразуется в инфракрасные лучи. Когда тело впитывает в себя такие лучи, их энергия переходит в тепло и нагревает тело. Количество впитанных телом лучей выражается понятием эмиссии. Она представляет собой число, при котором лучи начинают отдаваться. Эмиссия зависит от рода покрытия, например, при расчете эмиссии одного и того же тела она может иметь разную величину из-за разницы в покрытии.
2. Кондукция
Теплоизоляция, которая предотвращает потери тепла за счет таких свойств, как теплопроводность, водопоглощение, паропроницаемость. Теплопередача в этом случае может быть как конвективной, так и кондуктивной.
Кондукция (теплопередача) – это распространение тепла в твердом теле от расположенного в нем теплообменника, т.е. это фактически теплопередача через соприкосновение. Проще говоря, в этом случае тепло передается из одной площади твердого тела к следующей площади, путем молекулярного столкновения.
Теплопередача или кондукция вызывается непосредственным физическим контактом различных частей одного и того же тела или двух различных тел. Наибольший поток тепла проходит в точках соприкосновения поверхностей. Движение всегда происходит от теплого направления к холодному, и никогда не происходит в обратном порядке, при этом тепло выбирает самый короткий путь. Проводимость тепла находится в прямой зависимости от плотности объекта - чем больше плотность, тем выше проводимость. Воздух характеризуется низкой плотностью и, соответственно, проводимость у него также невысока. Поэтому даже небольшой воздушный зазор между двумя поверхностями способен в значительной степени уменьшить теплопроводность материала.
Тепло, полученное при помощи теплопередачи кондукцией, зависит от свойств того материала, через который осуществляется теплопередача. Например, кондуктивная теплопередача хорошо осуществляется через металлы. Гораздо хуже тепло передаётся через неметаллические материалы, такие как камень и кирпич. И совсем плохо через органические материалы, шерсть, дерево, и т.д.
Для оценки теплопроводных свойств тех или иных веществ существует коэффициент проводимости тепла, который определяет склонность материала к пропуску потока тепла. Тепловой поток будет интенсивнее в телах, которые имеют повышенный коэффициент теплопроводности, они называются теплопроводниками, и меньшим для тел с пониженным коэффициентом теплопроводности, их соответственно называют термоизоляторами.
3. Конвекция
Что касается конвекции (принесение, доставка), то по определению - это явление переноса теплоты в жидкостях или газах путем перемешивания самого вещества (как вынужденно, так и самопроизвольно). Теплопередача конвекцией подразумевает наличие промежуточной среды, которая транспортирует тепло из одного тела в другое.
В помещениях конвекция распространяется вверх, иногда - вбок, но никогда - вниз. Это явление носит название «свободной конвекции». Плотность молекул, получивших тепло, уменьшается, и они поднимаются вверх, а их место занимают более холодные тяжелые массы.
Конвекцию можно вызвать и искусственным путем, например, включением вентилятора или фена. В этом случае имеем дело с так называемой «спровоцированной конвекцией».
Термоизоляционные материалы
Как уже было отмечено, использование теплоизоляционных материалов позволяет уменьшить толщину и массу стен и других ограждающих конструкций, снизить расход основных конструктивных материалов, уменьшить транспортные расходы и, соответственно, снизить стоимость всего строительства. Наряду с этим при сокращении потерь тепла отапливаемыми зданиями уменьшается расход топлива и соответствующие материальные затраты на его приобретение.
Существуют различные классификации теплоизоляционных материалов. В основном их классифицируют по виду основного сырья, форме и внешнему виду, структуре, плотности, жесткости и теплопроводности.
Теплоизоляционные материалы по виду основного сырья подразделяются на неорганические, органические и смешанные теплоизоляционные материалы.
Неорганические теплоизоляторы изготовляются на основе различных видов минерального сырья. Это – горные породы, шлаки, стекла и др.
Сырьем для производства органических теплоизоляционных материалов служат природные материалы: торфяные, древесноволокнистые и др.
Что касается смешанных теплоизоляционных материалов, то они в основном изготавливаются на основе асбеста.
При классификации по форме и внешнему виду различают следующие виды теплоизоляционных материалов: штучные жесткие, штучные гибкие, а также рыхлые и сыпучие.
К штучным жестким материалам относятся плиты, скорлупы, сегменты, кирпичи, цилиндры.
К штучным гибким материалам - маты, шнуры, жгуты.
К рыхлым и сыпучим термоизоляционным материалам относятся вата, перлитовый песок, вермикулит. В настоящее время сыпучие и рыхлые материалы применяются достаточно редко, поскольку они выделяют пыль и требует больших трудозатрат при монтаже. Основная область их применения в прошлом – утепление чердачных и подвальных помещений.
По структуре теплоизоляционные материалы классифицируют на волокнистые, зернистые и ячеистые материалы. К первым относятся минераловатные, стекло-волокнистые теплоизоляционные материалы, ко вторым - перлитовые и вермикулитовые. Что касается ячеистых теплоизоляционных материалов, то к ним причисляют изделия из ячеистых бетонов, а также пеностекло.
По плотности теплоизоляционные материалы делят на марки: 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600.
В зависимости от жесткости (иначе её называют относительной деформацией) выделяют материалы мягкие (минеральная и стеклянная вата, вата из каолинового и базальтового волокна), полужесткие (плиты из шпательного стекловолокна на синтетическом связующем и др.), жесткие (плиты из минеральной ваты на синтетическом связующем), повышенной жесткости и твердые. Соответственно введены для них краткие обозначения – М, П, Ж, ПЖ и Т.
По теплопроводности теплоизоляционные материалы разделяются на классы: низкой теплопроводности (класс А) - до 0,06 Вт/(м•°С), средней теплопроводности (класс Б)- от 0,06 до 0,115 Вт/(м•°С), повышенной теплопроводности (класс В) - от 0,115 до 0,175 Вт/(м•°С).
По назначению теплоизоляционные материалы бывают теплоизоляционно-строительные (для утепления строительных конструкций) и теплоизоляционно-монтажные (для тепловой изоляции промышленного оборудования и трубопроводов).
Особые требования к теплоизоляционным материалам состоят в следующем. Применяемые для теплоизоляции материалы не должны подвергаться гниению и порче, как насекомыми, так и грызунами, материалы в обязательном порядке должны быть сухими, с малой гигроскопичностью, в противном случае при увлажнении теплопроводность материала значительно повысится. Особое требование предъявляется, как к химической стойкости, так и к тепло- и огнестойкости используемых материалов.
В настоящее время на рынке теплоизоляционных материалов представлено множество различных материалов-утеплителей и построенных на их базе теплоизоляционных систем. А ведь именно от выбора типа утеплителя во многом зависит эффективность и долговечность создаваемого теплоизоляционного слоя. Всегда лучше рассмотреть все возможные варианты на стадии планирования и проектирования, чем уже через многие годы выяснить, что все труды были напрасны. Ведь работы по переустройству теплоизоляционного слоя не только в несколько раз дороже, чем первоначальные работы по утеплению, а, зачастую, и вовсе невозможны без очень серьёзного и трудоёмкого вмешательства в конструкцию здания.
Однако многообразие торговых марок не облегчает задачи строителей - наоборот, этап утепления стал более ответственным и сложным, поскольку любое нарушение технологии, применение некачественных материалов и инструментов, незнание особенностей применяемого материала, а кроме того, ещё и выполнение работ неквалифицированным персоналом приводит к снижению тепловой защищенности объекта.
Одной из основных причин низкой теплотехнической эффективности и эксплуатационной ненадежности конструкций являются не только нарушения при монтаже утеплителя. Большинство теплоизоляционных материалов, которые сегодня применяются в строительстве, морально устарели и уже не отвечают современным требованиям к качеству утепления. Это особенно заметно в условиях совершенствования законодательства в сфере энергосбережения. В настоящее время во многих странах Европы и Америки закон обязывает перейти на энергосберегающие осветители, осуществлять установку приборов учета расхода электроэнергии. Все эти меры останутся бесполезными до тех пор, пока будут происходить теплопотери, вызванные именно использованием в строительстве изживших себя низкокачественных материалов в то время, когда рынок предлагает инновационные и доступные технологии.
Виды утеплителей
Пенопласт. Является довольно недорогим материалом, но на этом практически все его положительные стороны заканчиваются. Пенопласт не дает помещению «дышать». Этот факт объясняется следующим. Дело в том, что влажность в помещении, за редким исключением, выше, чем на улице, повышение влажности происходит в нашем случае при хранении фруктово-ягодной продукции. Известно, что при повышенной влажности начинают развиваться всевозможные грибки, а спор грибков в любом помещении предостаточно. Лишняя влага может выходить через стены, т.е. стены должны «дышать», что при термоизоляции пенопластом невозможно. Несмотря на то, что современный пенопласт не поддерживает горения, при пожаре он выделяет вещества, которые приводят к удушью, что еще больше ограничивает спектр его применения. Материал абсолютно не обладает биостойкостью, в пенопласте обычные мыши чувствуют себя очень вольготно.
Вспененный полиэтилен. Сравнительно новый материал. Фактически - это пузырьки воздуха в полиэтилене. Для улучшения теплоизоляционных свойств может дополнительно покрываться слоем фольги, которая отражает не только свет, но и тепло (аналогично камину, где греет излучение, отраженное от задней стенки). Имеет малую толщину, до 10 мм. Преимущество заключается в удобстве доставки, за счет малой толщины легче перевозить или переносить большое количество утеплителя. Однако его большим недостатком является как паронепроницаемость, так и горючесть материала.
Стекловата (Урса, Изовер и др.). Относительно дорогой материал, преимущество – негорючесть. К недостаткам следует отнести способность материала впитывать влагу из воздуха, вследствие чего изолятор требует упаковки во влагонепроницаемые пакеты. Так же, как и пенопласт, не обладает биостойкостью, кроме всего прочего материал очень неудобен при монтаже.
Минеральная вата (Rookwool, Paroc и др.). Достаточно дорогой материал, но практически не имеющий недостатков. Единственным недостатком является повышенная способность впитывать влагу. Без гидрофобизации использовать этот материал не рекомендуется. Однако качественные материалы этой разновидности гидрофобизированы и их влагопоглощение незначительно.
Алюминиевая фольга (альфоль) - новый теплоизоляционный материал, представляющий собой ленту гофрированной бумаги, с наклеенной на гребне гофров алюминиевой фольгой. Данный вид теплоизоляционного материала, в отличие от любого пористого материала, сочетает низкую теплопроводность воздуха, заключенного между листами фольги, с высокой отражательной способностью самой поверхности алюминиевой фольги. Алюминиевую фольгу для целей теплоизоляции выпускают в рулонах шириной до 100, толщиной 0,005- 0,03 мм.
Практика использования алюминиевой фольги в теплоизоляции показала, что оптимальная толщина воздушной прослойки между слоями фольги должна быть 8-10 мм, а количество слоев должно быть не менее трех. Плотность такой слоевой конструкции из алюминиевой фольги - 6-9 кг/м3, теплопроводность - 0,03-0,08 Вт/(м•С).
Алюминиевую фольгу употребляют в качестве отражательной изоляции в теплоизоляционных слоистых конструкциях зданий и сооружений, а также для теплоизоляции поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов при температуре 300 °С.
Пенополистирол – достаточно дешевый материал при небольшой толщине, имеет гарантированный срок службы до 25 лет. Материал предусмотрен для применения при дальнейшей отделке любого вида без предварительной специальной подготовки поверхности. Однако этот материал имеет существенный недостаток – он слабогорюч, при его применении требуется защита от воздействия ультрафиолетовых лучей и, следовательно, его использование подразумевает, что при термоизоляции с использованием этого материала должны быть предусмотрены дополнительные противопожарные мероприятия и, соответственно, дополнительные расходы.
Экструдированный пенополистирол – обладает приемлемой ценой, гарантированный срок службы 25 лет, испытания показывают, что материал сохраняет свои положительные свойства по истечении и 50 лет. Однако, как и предыдущий, материал горюч, обладает очень плохой паропроницаемостью, поэтому при его применении необходимы дополнительные затраты на вентиляцию, вплоть до использования автоматической приточно-вытяжной вентиляции. Так же, как и в предыдущем, и в этом случае необходима защита от воздействия ультрафиолета. Кроме того, при нанесении малярных адгезионных слоёв необходимо дополнительно обрабатывать поверхность – шероховатить её.
Напыляемая теплоизоляция
Пенополиуретан. Современные требования к качеству строительства заставляют искать более технологичные, инновационные материалы. На сегодняшний день - это вспененные материалы, и пенополиуретан занимает среди них достойное место.
Напыление полиуретаном – передовая и прогрессивная технология теплоизоляции при строительстве новых и при ремонте, реконструкции старых построек. Пена для напыления представляет собой жесткий полиуретановый пеноматериал с высоким содержанием закрытых ячеек – около 95-97 %.
Пенополиуретан – это неплавкая термореактивная пластмасса с ярко выраженной ячеистой структурой. Только 3 % от объема пенополиуретана занимает твердый материал, образующий каркас из ребер и стенок. Эта кристаллическая структура придает материалу механическую прочность. Остальные 97 % объема пенополиуретана занимают полости и поры, заполненные газом фторхлорметаном с чрезвычайно низкой теплопроводностью, причем доля замкнутых пор в пенополиуретане достигает 90 – 95%.
Благодаря своим уникальным качествам, пенополиуретан в современном строительстве используется практически везде. Пенополиуретан в 25 раз эффективнее кирпича, в 3 раза - минеральной ваты, в 1,5 раза - пенополистирола.
Пенополиуретан является одним из самых эффективных теплоизоляционных и экологически чистых материалов, используемых в современном строительстве для стен, полов, крыш, перекрытий, фундаментов, трубопроводов, а также для холодильных установок.
В число преимуществ напыляемой пенополиуретановой изоляции входят: соответствие нормативной документации на термоизолирующие материалы; экономия энергии за счет отсутствия стыков, швов, тепловых мостиков; хорошая адгезия к строительным материалам; надежная паро- и гидроизоляция; устойчивость к воздействию открытого огня. Кроме того, нельзя не отметить такие качества пенополиуретана, как долговечность, высокая прочность, химическая стойкость к слабокислотным осадкам, к промышленным углеводородам (бензины, масла, битумы, краски), тепло- и морозостойкость в диапазоне температур от -1800С до +1800С, малый вес и отсутствие нагрузки на строительные конструкции.
Кроме перечисленных качеств, пенополиуретан дает возможность быстрого бесшовного нанесения изоляции любой формы, конфигурации и сложности, неограниченной толщины слоя, заполнения пустот и стыков. При его применении отсутствуют крепежные элементы, упрощаются конструкции за счет исключения парогидроизоляции, исключаются мостики холода, материал обладает высокой акустической изоляцией, быстрым отвердеванием (5-20 секунд). Пенополиуретан биологически нейтрален, устойчив к микроорганизмам, плесени, гниению. Как уже указывалось, он относится к группе трудносгораемых материалов, самостоятельного горения не поддерживает.
Пенополиуретаны соединяют в себе, наряду с исключительными свойствами, также и несравнимую технологичность и производительность труда при их применении, что обусловливает их высокую конкурентноспобность.
Единственное ограничение для изоляции из пенополиуретана – это защита от ультрафиолетового излучения, которая осуществляется эмалями, красками и т.д. и, в некоторой степени, может даже считаться положительным явлением с точки зрения дизайна, позволяя варьировать внешнюю цветовую отделку сооружений.
Любой теплоизоляционный материал на 85-90% состоит из воздуха, поэтому, гораздо удобнее и выгоднее изготавливать утеплители на месте строительства, чем транспортировать на большие расстояния воздух. Помимо этого, если завести на стройплощадку любой готовый утеплитель, его следует там хранить, при его монтаже на конструкции необходимы различные дополнительные технологические операции (крепеж, укрытие). Все это становится не нужно, если объект утепляется пенополиуретаном на месте.
Для изготовления пенополиуретана достаточно подвести к рабочей точке установку, компрессор и сырье. Пенополиуретан – непревзойденный по теплотехническим характеристикам материал. Он позволяет сократить тепловые потери в 3-3,5 раза по сравнению с традиционно используемыми материалами.
На сегодняшний день известны две технологии теплоизоляции с помощью пенополиуретана – это заливка и напыление.
Заливка пенополиуретана– современный способ теплоизоляции полостей в стенах жилых домов, производственных и промышленных помещений. Любые полости, зазоры заполняются вспенивающимся материалом - пенополиуретаном, что позволяет значительно повысить теплоизоляционные свойства стен, их гидро- и звукоизоляцию и изолировать материалы стен от вредных воздействий внешних факторов.
Заливка пенополиуретана происходит очень просто: во внутренней или наружной стене здания высверливаются отверстия с определённым шагом по высоте и ширине всей стены. Через эти отверстия под давлением подаётся пенополиуретан, начиная с самых нижних отверстий. Вспениваясь, масса пенополиуретана заполняет полость, постепенно поднимаясь по высоте стен. Добившись заполнения на одном уровне, переходят к следующему уровню отверстий, и так до полной заливки полости.
Такой подход позволяет добиться равномерной заливки пенополиуретаном всего зазора между стенами, что гарантирует отсутствие мостиков холода, которые могли бы «выносить» тепло из помещения. Пенополиуретан заполняет все трещины и дефекты и в самом материале стен, а это делает слой теплоизоляции монолитным.
Для такого метода монтажа используются специальные марки пенополиуретана пониженной плотности с высоким временем старта. Такой материал обладает очень низкими показателями теплопроводности и начинает вспениваться через определённое время, что гарантирует полную заливку полостей. Кроме этого, полученная масса утеплителя весит совсем немного и не создает нагрузок на несущие конструкции стен, что очень важно. Заливается пенополиуретан специальным оборудованием отечественного, или иностранного производства, принципиальной разницы между такими установками нет, главное, чтобы они обеспечивали необходимое качество получаемого слоя утеплителя.
Метод заливки пенополиуретаном становится единственным выходом и в тех случаях, когда необходимо восстановить слой утеплителя в старом сооружении, где теплоизоляция между стенами разрушилась под действием времени. В таких случаях иными способами восстановление слоя утеплителя без разборки части стены просто не представляется возможным, а такие работы значительно повышают стоимость и время реабилитации сооружения.
Заливка пенополиуретана позволяет без дополнительных работ полностью восстановить слой утеплителя – остатки старого утеплителя связываются пенополиуретановой массой и действуют с ней как единое целое. Рекомендуется в таких случаях заливку, по возможности, проводить через наружную стену, чтобы не повредить существующую декоративную отделку внутри помещения.
Сроки утепления стен методом заливки значительно меньше, чем у альтернативных способов утепления – нет необходимости в длительных подготовительных работах, отсутствуют всевозможные элементы крепления. Высокая производительность современного заливочного оборудования позволяет бригаде из двух человек выполнить работы по утеплению, например, двухэтажного здания за один день.
Полученный слой пенополиуретановой теплоизоляции полностью отвердевает в течение суток, после чего срок службы составляет несколько десятков лет, при этом изоляция за все время срока службы не требует ни ремонта, ни эксплуатационного обслуживания.
В странах Европы с холодным климатом уже довольно давно распространено строительство домов, в стенах которых предусмотрены полости толщиной 100 мм. В дальнейшем такие полости заполняются вспенивающимся пенополиуретаном, что преследует сразу несколько целей – значительное повышение теплоизоляционных свойств стен, обеспечение звукоизоляции, изоляция материала стены от вредных воздействий внешних факторов.
Второй способ термоизоляции с применением пенополиуретана – это напыление. Напыление пенополиуретана производится при помощи установок низкого или высокого давления, работающих по двухкомпонентной схеме. Смешивание двух компонентов «А» и «Б» производится в пистолете-распылителе сжатым воздухом. Для напыления требуется дополнительно наличие компрессора, обеспечивающего давление атмосферного воздуха до 0,5 м3/мин.
Компонент «А» является гидроксилсодержащим компонентом, создающим при реакции с компонентом «Б» полимерную основу пенополиуретана. Компонент «А» представляет собой темную жидкость, в состав которой входит смесь различных химических соединений, это и полиэфиры, и амульгаторы, а также вспенивающие и сшивающие агенты. Компонент «А» малотоксичен, невзрывоопасен, хранить его необходимо в сухом вентилируемом помещении, температура в котором не будет опускаться ниже 0°С. При хранении компонент «А» может расслаиваться и поэтому перед употреблением требуется его тщательное перемешивание, что и производится путем перекатывания и опрокидывания бочек с компонентом в течение 5-10 минут. Хранится и транспортируется компонент «А» в бочках из углеродистой стали, внутренняя поверхность которых покрыта защитным покрытием. Вместимость бочек не менее 200 л. Транспортировка может осуществляться любыми видами транспорта, обеспечивающими сохранность, как продукта, так и тары.
Компонентом «Б» является полиизоцианат марки Б высшего сорта, который представляет собой смесь 50 – 60 % диизоцианата и полиизоцианата групп не менее 30 %. Компонент «Б» - темная жидкость, характеризующаяся специфическим запахом. Компонент токсичен, предельно допустимая концентрация его паров в воздухе производственных помещений составляет 0,2 мг/м3, температура вспышки 175°С, температура воспламенения 215°С. Компонент «Б» легко входит в реакцию с атмосферной влагой и водой, при этом образуется осадок твердого полимерного материала, который в дальнейшем уже непригоден для переработки. Поэтому бочки с компонентом «Б» требуют особой осторожности обращения. Они должны быть проверены на герметичность и на всем этапе хранения, транспортировки и использования защищены от контакта с водой и атмосферной влагой.
Следует учесть одно немаловажное обстоятельство. Напылительные компоненты имеют сравнительно небольшой срок хранения — от 3 до 6 месяцев, причем большая их часть производятся в Европе, а, следовательно, система поставки, транспортировки и хранения сырья должна быть доведена до совершенства, иначе, вполне может возникнуть такая ситуация, при которой на складах будет пылиться сырье, срок хранения которого истек. Кроме того, напылительные системы требуют специального температурного режима хранения, предотвращающего расслоение, замерзания и вскипания (вспенивателей) компонентов.
Небольшие размеры установки для напыления и компрессора, а также возможность сравнительно довольно длительного хранения жидких компонентов позволяет создать на базе автомобилей мобильные производства по напылению ППУ. На базе таких мобильных производств бригада из трех человек за одну смену может нанести примерно 400 м2 покрытия толщиной 50 мм. Толщина слоя теплоизоляции не ограничена, она создается за счет многократного напыления пенополиуретана. Оптимальная толщина одного слоя – 10-15 мм.
Напыление может производиться в любой климатической зоне. Главное требование при напылении: поверхность должна быть чистой и сухой. Оптимальная температура окружающей среды от +15 до +2500С; возможно напыление при температуре окружающей среды до -1000С при условии предварительного подогрева компонентов в емкости, утепления шлангов и, в случае необходимости, подогрева поверхности объекта, на которую наносится изоляция. Такой диапазон температур обеспечивает применение напыляемого пенополиуретана даже в условиях вечной мерзлоты.
Пенополиуретан обладает первоклассными адгезионными свойствами и прилипает к любой поверхности (дерево, сталь, бетон, кирпич и проч.), кроме воды и полиэтилена. Это качество позволяет использовать пенополиуретан для утепления любых архитектурных форм (арок, колонн, выступов) и делает его удобным для воплощения всех архитектурных концепций, решений и идей. Кроме того, благодаря отличной адгезии, напыление пенополиуретана не требует никаких дополнительных крепежных материалов.
Напыление пенополиуретана относится к трудновоспламеняющимся покрытиям, так как пенополиуретан плавится только при непосредственном воздействии открытого пламени и только на том участке, на который воздействует огонь. Пенополиуретан не боится воды и высокой влажности, в отличие от своих «коллег» - минеральной ваты и пенополистирола, и нормально эксплуатируется даже под ливневыми дождями или снежными буранами. Благодаря этому, напыление пенополиуретана выполняет роль и гидроизолятора, водопоглощение которого при относительной влажности 98 % составляет всего 2 г на кубический метр за сутки.
Кроме того, пенополиуретан экологически безопасен и гигиеничен. Он не содержит питательных веществ, которые позволили бы плесени и грибкам расти на нем, а это значит, что сооружение никогда не будет подвержено гниению, материал также непригоден для образования колоний грызунов.
Напыление пенополиуретана получило свои блестящие теплоизоляционные свойства благодаря уникальному строению пенополиуретана. Пенополиуретан содержит около 97 % закрытых пор, наполненных газом, теплопроводность которого гораздо ниже, чем теплопроводность воздуха. Одновременно этот же фактор обеспечивает пенополиуретану шумоизоляцию, защиту от воды, и отличные антикоррозийные свойства (пенополиуретан устойчив к воздействиям агрессивной окружающей среды, за исключением некоторых концентрированных кислот).
Несмотря на не очень высокую стоимость, напыление пенополиуретаном служит гораздо дольше, чем традиционные изоляционные материалы. Срок службы пенополиуретана свыше 30 лет. В течение всего срока эксплуатации он не теряет своих свойств и не требует замены.
Еще один немаловажный плюс пенополиуретана заключается в том, что напыление пенополиуретана не содержит стыков, так как застывает одной сплошной массой. Это позволяет еще больше увеличить теплоизоляционные свойства пенополиуретана и избежать в местах стыка изолятора образования так называемых «мостиков холода», по которым тепло из помещения «уходило» бы в окружающую среду.
Какова экономическая эффективность применения пенополиуретана? В первую очередь – это минимизация тепловых потерь (менее 2 %), во вторую – сокращение сроков строительства, а в третьих – снижение затрат на техническое обслуживание (в 7-9 раз).
Пенополиуретан экологически безопасен, разрешён к применению во многих странах мира и имеет все необходимые сертификаты соответствия.
Пенополиуретан, является универсальным строительным материалом для теплоизоляции. Его применение возможно в любом гражданском и промышленном строительстве.
Если учесть еще то, что температурный диапазон использования пенополиуретана достаточно велик, станет понятно, что пенополиуретан совершенно по праву назван лучшим теплоизоляционным материалом из всех изобретенных человечеством.
Технология напыления пенополиуретана бесспорно имеет несравнимые преимущества в сравнении с другими способами обустройства изоляции, будь то теплоизоляция (термоизоляция), звукоизоляция (шумоизоляция) или пароизоляция и гидроизоляция. Однако, технология ценна тогда, когда она выполняется в точности с рекомендациями производителей, как оборудования, так и материалов. Очевидно, что качество пенополиуретана напрямую зависит от качества материалов, оборудования и соблюдения технологии. Качественно напыленный пенополиуретан — это совокупность нормального оборудования, нормального сырья, т.е. компонентов пенополиуретана, и правильного технологического процесса. Особенно важно это в напылении пенополиуретаном.
В последнее время особое внимание уделяется напылению пенополиуретана по технологии Пеноглас. Что же такое Пеноглас и в чем суть этой технологии? Пеноглас - торговая марка, принадлежащая компании ПЕНОГЛАС, сосредоточившей свои усилия в направлении развития полиуретановых технологий. Компания ПЕНОГЛАС - лидер в области напыления различных полиуретановых полимеров специальными высоко технологичными установками высокого давления. Сотрудники компании — ведущие специалисты в области полиуретановых технологий, профессионалы, которые стояли у истоков развития полиуретанового рынка. Каждый специалист имеет богатый опыт работы, практически по всем специальностям, необходимым для полного комплекса оказания услуг — от поставок оборудования и сырья до производства и сдачи работ с предоставлением беспрецедентных гарантий и полноценных необходимых консультаций. Компания особое внимание уделяет трем основным составляющим напыления – качественному сырью, оборудованию высокого давления и соблюдению технологического процесса.
Качественное сырье — это основа будущего пенополиуретана — это как фундамент будущего дома. Но это сырье надо правильно приготовить, т. е. необходимо смешать два компонента пенополиуретана, предварительно разогретых до заданных температур и подать в смесительный пистолет с необходимым давлением для качественного смешивания. В напылении пенополиуретаном очень важно качественное смешение. За это отвечает оборудование по напылению. Таким образом, для получения качественного пенополиуретана необходимо качественное оборудование. Следует особо отметить, что Пеноглас, производимый в установках низкого давления, значительно уступает по качеству пене, получаемой из установок высокого давления. Благодаря равномерности пузырьков, Пеноглас, получаемый из установок высокого давления, отличается меньшей теплопроводностью и большей прочностью, повышая при этом уровень теплозащиты обработанной поверхности на 50-60 %.
И последнее — это технологический процесс. Здесь уже надо решать, какое сырье использовать с учетом конкретных условий на объекте, до какой температуры разогреть каждый компонент пенополиуретана, и с каким давлением подать их в смесительную камеру. Кроме того, остается открытым вопрос, какую камеру и какой метод и скорость напыления выбрать, а это уже технологический процесс, за который отвечают сотрудники компании, производящей работы по напылению пенополиуретана.
Нарушение технологического процесса может привести к совершенно печальным последствиям даже при условии использования высокачественного сырья и применения должных установок высокого давления для напыления пенополиуретана ППУ. Сконцентрируем внимание на некоторых наиболее важных ключевых моментах:
1. профессионализм оператора и мастера по напылению пенополиуретана, именно от них зависит полное соблюдение технологического процесса;
2. правильный подбор напылительной системы к заданным условиям нанесения пенополиуретана (климатические и проектные);
3. правильный выбор пистолета (смесительной камеры) к заданным условиям;
4. поддержание необходимой температуры каждого компонента ППУ и давления с учетом климатических условий (в связи с изменением температуры и давления в течение дня требуется их регулирование) и специфики выполняемых работ;
5. контроль установленных параметров в течение всей работы (несмотря на способность компьютера дозаторов отслеживать и останавливать работу при критических отклонениях от заданных параметров);
6. выбор последовательности и метода укладки при напылении пенополиуретана.
Несоблюдение правильного технологического процесса может привести к следующим неприятным последствиям:
- получению пенополиуретана с неудовлетворительными характеристиками (как по теплопроводности, так и по плотности и прочности);
- отслоению пенополиуретана от поверхности;
- образованию трещин по поверхности уложенного изолятора пенополиуретана и т.д.
Итак, как видно из выше указанных примеров, только соблюдение трех основных правил:
- качественное сырье - компоненты пенополиуретана (напылительные системы);
- оборудование высокого давления — двухкомпонентные дозаторы (аппараты GRACO или GAMA);
- соблюдение технологического процесса
может привести к желаемым результатам.
Длительное время напыление пенополиуретана по технологии Пеноглас не имело должного распространения вследствие различного рода причин, среди которых необходимо отметить: общий консерватизм, малые обороты сырья и оборудования и, как следствие, более высокая стоимость входа в рынок. Немаловажным фактором были и низкие цены на энергоносители, что обусловливало невысокий спрос на устройства теплоизоляции как в жилых, так и в промышленных сооружениях. И все-таки главной причиной являлось отсутствие специалистов в данной области. До недавнего времени в стране не было центров по подготовке специалистов необходимой квалификации для полноценного производства работ по напылению пенополиуретановой изоляции. Однако, с постоянным ростом цен на энергоносители, а также должным вниманием к вопросам энергосбережения уже на правительственном уровне, вопрос развития отрасли теплоизоляции встал ребром.
В связи с возросшим спросом на рынке стали появляться новые и модифицированные старые теплоизоляционные материалы.
Например, появился экструдированнный пенополистирол, дающий новое понимание о качестве теплоизоляционных материалов. Развитие рынка экструзии и напыляемых пенополиуретанов, в отличие от нас, на западе двигалось параллельными дорожками (причем компании, производящие экструзию и напылительные системы — одни и те же, например, немецкий химический концерн BASF производит STYRODUR (стиродур -экструдированный пенополистирол) и ELASTOPOR H (эластопор н — напыляемый пенополиуретан) и американский химический концерн DOW производит STYROFOAM (стирофом — экструдированный пенополистирол) и VORANAT (воронат — напыляемый пенополиуретан).
Обе технологии вполне уживались на рынке теплоизоляции: напыляемый пенополиуретан ППУ- обеспечивал более высокие потребительские свойства (экология, долговечность, химическая стойкость, лучшие теплоизоляционные характеристики и качество обустройства (самокрепление и бесшовность) при более высокой цене, экструдированный пенополистирол с более низкими потребительскими свойствами при более низкой цене обладал большей доступностью.
Однако, несмотря на отсутствие надлежащих специалистов в области напыления пенополиуретана, отложенный спрос на вспененный полиуретан привел к ожидаемому интересу со стороны проектировщиков и строителей к такому методу обустройства теплоизоляции, что вылилось в спрос на технологию. Уже давно на рынке работают серьезные компании, предлагающие услуги напыления качественного пенополиуретана должным оборудованием. К сожалению, одновременно с этим, на рынке начали появляться и другие компании, предлагающие услуги напыления пенополиуретана с помощью аппаратов низкого давления (а иногда и напылительных систем низкого качества). Это обстоятельство наносит моральный вред самой технологии напыления пенополиуретана, не говоря уже о качестве работ, которое отличается порой в 3-4 раза в худшую сторону. Более того, абсолютно неподготовленные к соблюдению технологического процесса (не имеющие должного квалифицированного персонала от консультантов до операторов пенополиуретана ППУ), такие компании по напылению пенополиуретана наносят вред, как конечным потребителям, так и имиджу напыляемой пенополиуретановой изоляции. Такое положение вещей не может остаться без внимания профессионалов полиуретановых технологий, которые озабоченны продвижением на рынок некачественных товаров и услуг.
