Особенности и утепление крыши пенополиуретаном: ваш дом под тёплой защитой

Особенности пеноутеплителей

Установленные пенные утеплители представляют собой пористую полимерную массу. Рабочий раствор подается под давлением на стену или перекрытие, вспенивается при контакте с воздухом и застывает. Многочисленные газовые пузырьки обеспечивают теплоизоляцию и защищают помещения от уличного шума и вибраций. Упругая структура материала обладает достаточной прочностью и способна выдерживать значительные статические и динамические нагрузки, повышает общую прочность кровли.

Напыляемые покрытия не имеют швов и стыков, через которые происходят утечки тепла у других типов термоизоляционных материалов.

Почему необходима теплоизоляция

Если пренебречь теплоизоляцией и ограничиться только отоплением мансарды, то может сложиться следующая ситуация:

• Зимой теплый воздух будет быстро уходить из помещения, что повлечет за собой значительные финансовые расходы.
• При контакте теплого воздуха с крышей, снег на ней будет таять и образовывать ледяной покров и сосульки, что может привести к повреждению кровельного покрытия.
• На внутренней поверхности крыши в холодное время будет образовываться конденсат, приводящий к гниению элементов стропильной системы.
• В летнее время помещение будет интенсивно нагреваться до такой степени, что проживание в нем может стать просто невозможным.

Утепление мансарды изнутри – задача более трудная, чем утепление обычных комнат:

• Необходимость нанесения утеплителя не только вертикальные поверхности, но и на крышу, имеющую отрицательный угол наклона.
• Большая вероятность попадания влаги с кровли на утеплитель и его намокание.
• Возможность ведения работ только в теплый сезон.

*

Все эти проблемы снимает утепление помещения мансарды пенополиуретаном.

Нанесение утеплителя на кровлю изнутри

*

Виды материала и их свойства

Пенные теплоизоляторы различаются по своему составу и методу нанесения

Жидкий пеноизол

Этот популярный материал используется, чтобы утеплить перекрытия и стены. Он отличается следующими достоинствами:

• качественное сцепление с большинством строительных материалов;
• небольшой объем подготовительных работ;
• бесшовное и бесстыковое покрытие;
• хорошая паропроницаемость;
• высокая проникающая способность;
• возможность заполнения труднодоступных объемов;
• стойкость к возникновению грибка, микроорганизмов и плесени;
• экологичность.

Есть у материала и недостатки:

• линейная усадка;
• резкий неприятный запах во время нанесения;
• гигроскопичность, требуется дополнительная гидропароизоляция;
• пожароопасность, при нагревании выделяются ядовитые вещества.

Утепление крыши можно произвести при помощи жидкого пеноизола
Пеноизол требует дополнительного огнезащитного покрытия, применять его лучше при наружном утеплении крыши дома.

Пенополиуретановая пена(ППУ)

Пенополиуретановый утеплитель, обладающий закрытыми порами, также пользуется заслуженной популярностью среди домовладельцев. Специалисты выделяют следующие плюсы, присущие материалу:

• применимость в большом диапазоне температур;
• совместимость с большинством популярных строительных материалов;
• обеспечение герметичности напыленного покрытия даже при сложной конфигурации кровли;
• низкое значение коэффициента теплопроводности;
• стойкость к биологическим воздействиям: плесень, микроорганизмы, насекомые, грызуны;
• низкая плотность материала и, соответственно, небольшая дополнительная нагрузка на кровлю;
• стойкость к растворителям и другим активным веществам;
• способность выдерживать нагрузки на сжатие и растяжение;
• низкая паропроницаемость, нет необходимости в дополнительной парогидроизоляции;
• минимальная гигроскопичность;
• прекрасные показатели по шумоизоляции;
• длительный срок службы, сопоставимый со сроком эксплуатации утепляемых конструкций.

Есть и ППУ и ряд минусов:

• высокая активность рабочего состава, вред для открытых участков кожи и органов дыхания;
• необходимость использования защитной одежды, маски и респиратора;
• уязвимость к воздействию солнечного света, особенно ультрафиолетовых лучей вызывает необходимость защиты покрытия дополнительным слоем мастики или штукатурки;
• при нагревании выделяет вредные вещества;
• требуется высокая квалификация работника, наносящего покрытие;
• высокая стоимость оборудования для нанесения материала.

Два последних фактора затрудняют самостоятельное нанесение ППУ. Даже одноразовые установки, уже заряженные определенным объемом рабочего раствора, обходятся недешево. Если у владельца дома нет опыта успешного их применения, лучше обратиться к профессионалам и утеплять кровлю с их помощью. Удастся сберечь нервы, деньги и время.

Положительные качества ППУ

ППУ обладает рядом свойств, являющихся не просто положительными, а уникальными:

Рассмотрим подробнее характеристики пенополиуретана.

Теплопроводность

Коэффициент теплопроводности пенополиуретана составляет 0,025 Вт/м*К. Это самый низкий показатель в сравнении с минеральной ватой и пенопластом как наиболее распространенными утеплителями. Такое его свойство, как закрытая пористость, не позволяет проникать воде в массу материала, а значит, сохраняются его рабочие качества. Поэтому утепление пенополиуретаном выгодно и эффективно.

Легкость в нанесении

Толщина нанесенного пенополиуретанового покрытия составляет 3-7 см. Причем для плотного нанесения не требуются дополнительные крепежные элементы, так как одним из качеств является высокая адгезионная прочность. Это значит, что при нанесении он практически прилипает к поверхности независимо от ее состава и заполняет все трещины и поры. Это полностью исключает возможность накапливания конденсата и проникновения холода.

Срок эксплуатации

Долговечность ППУ – одна из его основополагающих характеристик. Он используется не менее 30 лет. Если же материал не находится в контакте с окружающей средой, срок его службы продлевается до 60 лет. Преждевременное снижение работоспособности зачастую вызвано низким качеством изделий или некорректными условиями эксплуатации. К последним может относиться температура выше 100° или, к примеру, систематический контакт с жидкостью в условиях высокого давления.

Безопасность

Материал хорош тем, что при эксплуатации «работает» без выделения токсичных веществ. К тому же он не горюч, что также является его преимуществом.

Шумопоглощение

Способность поглощать шумы зависит от нескольких параметров материала: его эластичности, толщины изоляции и способности пропускать воздух. Данная характеристика напрямую связана с жесткостью каркаса и частотой звуковых колебаний. Воздух, находящийся в ячейках, также влияет на поглощение звуковых волн. Опытным путем было выяснено, что эластичный ППУ является лучшим шумопоглотителем.

Критерии выбора для утепления крыши

При выборе материала для теплоизоляции перекрытий или кровли следует учитывать следующие факторы:

• площадь кровли;
• материал подстилающей поверхности, на которую будет наноситься рабочий раствор;
• состав рабочего раствора, лучше избегать вредных для здоровья компонентов;
• репутация фирмы-производителя;
• цена.

При выборе пены для утепления крыши нужно учитывать площадь кровли
Кроме цены приобретения, в ходе анализа нужно будет учесть стоимость материалов и трудозатраты на подготовительные и дополнительные работы: подготовку поверхности, пароизоляцию, огнезащиту и т.п.

Как подготовить мансарду изнутри к утеплению пеной

Процесс утепления начинают с подготовительных мероприятий. С мансарды убирают все посторонние предметы. Во-первых, они будут мешать. Во-вторых, прилипшую пену сложно удалить. Дорогостоящий инструмент, мебель и другие ценные предметы могут быть повреждены.

Отслоившуюся краску и другую старую отделку удаляют перед утеплением элементов мансарды

После освобождения пространства приступают к подготовке поверхности, куда предусмотрено напыление пенополиуретана. Отслоившуюся краску счищают шпателем. Если присутствует старый утеплитель, дряхлая облицовка, все демонтируют, избавляются от пыли. Деревянные элементы крыши осматривают на целостность. Поврежденные балки меняют или ремонтируют.

Мансарда имеет окна. Их все закрывают пленкой вместе с подоконниками и откосами. Попавшую пену на незащищенный участок бесследно удалить сложно, поэтому придется постараться с надежным укрытием.

Способы нанесения пенополиуретаном

Существует несколько способов нанесения рабочего полиуретанового раствора:

• заливка;
• напыление;
• монтаж листового материала.

Заливка

Применяется, как правило, на этапе строительства. При этом на стропильную систему монтируется черновой потолок, и по нему заливают пену. Такой способ отличается меньшими требованиями к квалификации и опыту исполнителей. Поверх слоя утеплителя устраивается пароизоляция, а далее монтируется кровля.

Напыление

Способ подходит для ремонтных работ и дополнительного утепления уже построенных зданий.

С помощью специальных форсунок и насадок на распылитель состав наносится на все поверхности, подлежащие утеплению, в том числе и в труднодоступные места.

При этом потребуется привлечь квалифицированных и опытных работников, способных напылить состав качественно и выдержать плановые нормы расхода материалов.

В холодных регионах напыление проводят в два слоя, чтобы увеличить общую теплоизоляцию покрытия.

Готовые теплоизоляционные панели

Такой способ используется на ровных прямоугольных кровлях. Готовые листы из рулонов или панели, произведенные на заводе, крепятся к крыше изнутри с помощью клеевых составов и дополнительно фиксируются тарельчатыми дюбелями. Швы и промежутки межу листами заполняют монтажной пеной.

Такой способ нанесения не требует дорогостоящего оборудования и высококвалифицированного персонала. Из-за многочисленных стыков качество утепления крыши дома пеной и срок службы несколько ниже, чем при напылении.

Сфера применения

Универсальность пенополиуретана и его эксплуатационные характеристики обеспечивают ему широкий диапазон применения. Например, в легкой промышленности он служит основой для производства синтетических кож и дублированных тканей. Его используют в качестве наполнителя для мягкой мебели, применяют в автомобильной индустрии.

Одними из характеристик пенополиуретана являются его низкая теплопроводность, небольшая паропроницаемость и гидроизолирующие свойства. Это позволяет использовать данный материал в качестве утеплителя. В сфере строительства он используется как теплоизоляция строительных объектов.

С его помощью проводится теплоизоляция пенополиуретаном таких участков:

При строительстве фундамента ППУ выполняет также гидроизоляционную функцию, а для стен – акустическую изоляцию. Обычно материал наносят методом напыления.

Кроме строительных объектов, ППУ как изоляционный материал используется для холодильных камер, цистерн и различных емкостей, автомобилей.

Ограничения для использования пенополиуретана

Утепление на основе ППУ не рекомендуется в следующих случаях:

• в доме проживают люди, имеющие повышенную чувствительность к химическим веществам;
• рядом с местом прохождения дымоходов через кровлю или перекрытие;
• для утепления наружных стен без нанесения светозащитного покрытия.

Использование пенополиуретана для утепления крыши не рекомендуется, если в доме живут люди с чувствительностью к химическим веществам

Проведение теплотехнических расчетов

Любые и даже упрощенные теплотехнические расчеты ограждающих конструкций должны основываться на следующих нормативных документах:

• СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» —
• СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» —
• ГОСТ Р 54851–2011 «Конструкции строительные ограждающие неоднородные. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче» —
• СТО 00044807-001-2006 «Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий» —

Как видите, расчеты сложны и требуют времени для изучения и внедрения. Благо в наше время существует возможность перевести эти сложные формулы и длинные таблицы в гораздо более понятные программы расчета, в которые лишь нужно внести исходные данные и выбрать применяемые материалы с их толщиной. Так существуют онлайн калькуляторы и отдельные программные продукты, устанавливаемые на персональный компьютер.

Одним из наиболее полных онлайн теплотехнических калькуляторов является . При расчетах он оперирует данными и условиями из всех четырех вышеуказанных нормативных документов. При этом он позволяет использовать как существующую базу данных материалов с их свойствами, так и дополнять ее своими материалами. Кроме определения требуемой толщины теплоизоляционного слоя он позволяет оценить, не будет ли накапливаться избыточное количество влаги в конструкции во время эксплуатации, а также оценить тепловые потери.

В качестве бесплатного программного продукта для ПК часто используют программу для теплотехнического расчета . Программа проводит расчеты на основе всех необходимых нормативных документов. Интерфейс управления программой очень простой. Программа дает возможность проводить расчеты в 2-ух режимах — расчет требуемой толщины теплоизолятора и проверка запроектированного «пирога» конструкции.

Отдельного внимания требует программный продукт для специалистов — , который предназначен для расчета температурных полей и теплового сопротивления зданий и сооружений. Помимо функций, заложенных в вышеперечисленных программах, «Temper-3D» позволяет провести трехмерный тепловой анализ для каждого отдельного узла или сечения и вывести графическую 3D картину распределения температур, а также составить документацию с результатами расчета и выводами, рассчитать мощность отопительных приборов.

Далее в статье мы с Вами будем рассматривать упрощенные расчеты, которые позволят произвести предварительную оценку требуемой толщины ППУ, а также приведем примеры расчетов с применением ППУ.

Этапы утепления крыши пенополиуретаном

При нанесении покрытия следует соблюдать технологию и последовательность работ

Необходимые инструменты и меры защиты

Для работы потребуется:

• многоразовая и или одноразовая установка для напыления;
• монтажный нож для раскроя рулонных и листовых материалов и удаления застывших излишков пены;
• измерительный инструмент для разметки поверхностей;
• защитный комбинезон маляра с капюшоном и руками на резинках;
• плотная обувь;
• защитные очки или лицевой щиток;
• респиратор;
• перчатки.

Подготовительные работы

В ходе подготовки необходимо очистить обрабатываемую поверхность от мусора, загрязнений и остатков старых покрытий.

Далее устанавливают обрешетку и металлопрофиля или деревянных реек. Их толщина должна совпадать с планируемой толщиной наносимого слоя пены. В дальнейшем к этому каркасу будет крепится финишная отделка.

Рабочий раствор тщательно перемешивают до требуемой в инструкции консистенции.

Напыление материала на основание

На подготовленное основание наносят первый слой пены. Необходимо добиться сплошного нанесения, закрытия щелей и заполнения неровностей.

Напыление ведут сверху вниз. При необходимости после застывания первого слоя наносят второй и последующие слои. Каждый раз нужно давать высохнуть и схватиться предыдущему слою.

Излишки утеплителя срезают монтажным ножом вровень с установленной обрешеткой.

Если планируется закрыть утеплитель слоем штукатурки, на обрешетку монтируют полимерную или металлическую арматурную сетку.

Нанесение огнезащитного состава

Полиуретановая пена легко возгорается и выделяет при нагревании и горении ядовитые вещества. Поэтому слой утеплителя покрывают огнезащитным составом. Состав нужно подбирать специально рекомендованный для использования вместе с ППУ. Разумным будет выбрать его от того же производителя, что и основной материал. Слой наносится распылителем или валиком так, чтобы покрытие было сплошным и весь утеплитель был защищен.

Подготовительные работы

Перед началом монтажа необходимо подготовить поверхность и проверить работоспособность оборудования.

Необходимо тщательно очистить поверхность от грязи, мусора, плесени. Кровля должна быть сухой иначе в противном случае пенополиуретан будет плохо соединяться с поверхностью, а в результате останутся дефекты.

Если имеются щели, прорехи размером более 6 мм, то их необходимо заделать.

Подготовительные работы также заключаются в обустройстве деревянной обрешетки, при этом её высота должна соответствовать высоте слоя теплоизоляционного материала.

Важно провести пробное напыление, чтобы убедиться, что теплоизоляционный материал имеет нормальную структуру. При необходимости делается корректировка и выполняется повторное напыление.

Материалы и инструменты для напыления

Устройство для напыления пенополиуретана можно взять в аренду или купить. Однако второй вариант будет дорогостоящим. Оборудование состоит из следующих компонентов:

• Баллоны с содержимым (полиол и изоцианат)
• Пистолет для распыления
• Шланги
• Насадки
• Смазка

Содержимое в баллонах смешивается друг с другом непосредственно в процессе распыления
Кровля должна быть хорошо и качественна утеплена иначе велика вероятность, что она начнет протекать, а в результате в доме появиться сырость и в комнатах будет ощущаться высокая влажность. Немаловажно выбрать качественный материал.

Что представляет собой пеноизол?

Так выглядит нанесеный пеноизол.
Способ получения этого вещества отличается от получения пены тем, что его изготовление основании на карбамидном полимере, который подвергают воздействию химических веществ, в результате чего он так же как и ППУ пена разбухает во много раз. По внешнему виду этот материал очень похож на привычный человеку пенопласт.

Свойства пеноизола:

1. Имеет низкий уровень плотности в затвердевшем состоянии.
2. Обладает хорошим показателем теплопроводности, что позволяет сохранять тепло в жилом помещении. Но пенополеуретан имеет намного больший показатель сохранения и поддержания температур помещения.

Так как это вещество в твердом состоянии имеет несовсем высокую плотность, то его не часто применяют для утепления тех поверхностей, которые могут быть подвержены различному механическому воздействию или же различной степени нагрузки. Также не стоит применить его для утепления подвальных помещений и любых других в которых показатель влажности более высокий. Пеноизол не достаточно силен, чтобы противостоять воздействию влаги.

Наиболее частым материалом является пеноизол, если речь идет об утеплении стен каркасного дома, кровли, внутренней площади перекрытия крыш или же для расположения между материалом, представленным в виде кирпичей.

Переход из разжиженного состояния в твердое происходит довольно быстро, занимает это по времени не более получаса. Но дальнейшее выполнение работ стоит отложить примерно на 2-3 дня для достижения лучшего эффекта.

Выгоден этот материал тем, что после приобретения твердости его можно сравнить с монолитными материалами. Многие, кто применял пеноизол для создания наружного теплоизоляционного слоя жилища остались довольны. Это вещество полностью обеспечивает материалу стен защиту от промерзания, воздействия потоков воздуха и жидкостей. Если разбрызгивание вещества происходило правильно, то на его поверхности не будут образовываться различные дефекты в виде микротрещин.

Выполнение утеплительных работ должно происходить в благоприятных погодных условиях. Для того чтобы рабочие выполнили нужные манипуляции, придется заплатить им примерно 150-200 рублей за один утепленный пеноизолом квадратный метр. Также это не окончательноя сумма, так как все будет зависеть от того, какой толщины слой предпочтет заказчик и какова будет рабочая поверхность.

Чтобы немного сэкономить на оплате рабочей силы, стоит самостоятельно подготовить поверхность, которую будут утеплять. А, именно, очистить от сора и загрязнений, обеспечить состояние сухости и отсутствия пылевых частиц.