Плиты PIR относят к современным теплоизоляционным материалам, показавшим на практике существенное превосходство перед другими утеплителями по большинству параметров. Сравнительно новая разновидность теплоизоляционных плит, плиты PIR являеются не только расширением теплоизоляционной продукции, а принципиально новой разработкой: утеплительные свойства повышены, работать с данными плитами удобно, а эксплуатации плиты PIR показали отличные качества, превосходящие основные популярные виды плитных и минераловатных термоизоляторов.
Плита PIR – химический состав
Рынок предлагает огромный ассортимент термоизоляционных материалов, но для индивидуального домостроения применяют в основном минераловатные утеплители различных видов и пенополиуретан – плитный и напыляемый. Пенополистиролы так же применяются до настоящего времени, хотя их основной недостаток – горючесть – минимизировать крайне сложно; но ЭППС имеет немало плюсов, которых лишены минераловатные и засыпные теплоизоляторы. Технологии строительного производства развиваются, и вопрос о том, как совместить в одном плитном утеплителе плюсы основных популярных изоляторов, но при этом нивелировать сопутствующие им минусы, нашел вполне своевременное решение – в разработках плит PIR. Основными параметрами при этом являются:
-Максимум высоких утеплительных свойств, но без необходимости применять сложное дорогостоящее оборудование для нанесения или напыления, как в случает пенополиуретанового теплоизолятора.
-Прочность на изгиб и сжатие аналогично экструдированному пенополистиролу и удобный технологичный монтаж, причем при отсутствии горючести и опасности для здоровья людей при выделении токсинов при горении, как в случае пенополистирольных изоляторов.
-Огнестойкость и невозгораемость при контакте с открытым пламенем и одновременно удобство в укладке на любых поверхностях аналогично минераловатным матам и плитам, но при повышенной стойкости к воде и водяным парам, в отличие от минеральных ват, которые переувлажнений боятся.
Термоизолятор сегодняшнего дня, получивший наименование плиты PIR (сокращенно от длинного и неудобного для произношения термина – полиизоцианурата). По химическому составу PIR достаточно близок к пенополиуретановым смесям, но разница есть и существенная: исходные компоненты, специальные катализаторы-присадки, ускоряющие синтез, особые режимы производства, температуры и давление. Результат – особая жесткая молекулярная структура (замкнуто-кольцеобразная) полученного сложного полимера. Сходство с пенополиуретанами имеется, но сопротивление теплопередаче, стабильность структуры и механическая прочность, химическая инертность и температурная стойкость у PIR намного выше аналогичных характеристик пенополиуретана. К примеру: пенополиуретан имеет границу термического разложения при температуре от 100 до 110 градусов по Цельсию, а плиты PIR – не менее 200 град, почти в два раза выше.
Производственный процесс дает в итоге плиту пористой структуры, закрыто-ячеистой, с газовым заполнением от 90-95%. Причем жесткость материала PIR отличная, несмотря на объемную долю полимера – всего 5-10%. Газонаполненная структура для теплоизолятора – это основа высоких теплозащитных свойств, что и показывают плиты PIR.
Производство плит PIR связано с получением вспенивающегося полимера, имеющего рекордно высокую адгезию – проще говоря, это вещество прилипает практически ко всем веществам, с которыми может соприкоснуться. Подобная адгезия в технологии производства является некоторой проблемой для процесса, и обычные методы экструзии, как для изготовления сходных структурно пенополистиролов, были видоизменены. Плиты PIR производят только с двусторонним покрытием. Эти покровные слои дополнительно повышают стойкость плит PIR к механическому воздействию, УФ-лучам и прочему негативу природной среды, снижающему срок службы плитных утеплителей
Типы плит PIR и область их применения
Толщины плит и материалы покровных слоев плит PIR имеют вариации, и для различных конструкций зданий применяют данные плиты согласно их предназначения.
1.Плита имеет покровные картонные слои (крафт-бумага). Картон – отличное основание для многих видов отделок, и подобные плиты удобно применять для внутренней теплоизоляции: обшивок стен и чердачных перекрытий.
2.Плита PIR, имеющая в качестве обкладок стеклохолст, найдет применение и для внутренних отделочных работ, и для наружных. В технологии мокрый фасад, для которой необходимым условием является устройство армированного штукатурного слоя, плита со слоем из стеклохолста и дополнительным минеральным покрытием может с успехом применяться взамен других плитных жестких утеплителей.
3.Для теплоизоляции кровли, особенно при плоском варианте крыши – плита PIR со стекловолоконным покровным слоем, пропитанным битумом, станет новым технологичным решением. Дополнительный плюс и выигрыш в скорости укладки и наплавки – рулонные гидроизоляционные материалы возможно наплавлять прямо по уложенному слою утепляющих плит.
4.Плиты PIR с алюминиевым покрытием, выпускаемые в различных вариантах жатого, многослойного, гладкого, кэшированного крафт-картоном, имеют благодаря отражающей подложке значительное увеличение теплозащитных качеств. Кроме того, данный вид плит способен служить в качестве дополнительного пароизоляционного барьера при теплоизоляции в влажных помещениях.
5.Обкладка плит PIR защитными покрытиями, в которых стекловолокно содержит графитовые компоненты, дает существенное повышение устойчивости теплоизоляции в открытом огне, что повышает общую противопожарную стойкость сооружения. Подобные плиты нашли применение в утеплении по фасадам и внешним стенам хозпостроек различного назначения.
6.Для индивидуального строительства, в частности для гаража или любой другой хозпостройки на участке удобны панели-сэндвич с внутренним утепляющим слоем материала, ставшего основой плит PIR (пенополиизоцианурат). Как все панели типа сэндвич, эти элементы составят несущую основу сооружения и термоизоляцию. В промышленных сооружениях данные панели применяют достаточно широко.
Формы и габариты плит PIR
Основной стандарт производителей плит PIR – это габарит 0,61,2 м – эти плиты считаются ходовыми и наиболее популярными. В утепляющих слоях большой площади удобны плиты с габаритами 1,21,2 м и 1,2*2,4 м, которые также производятся. Возможны и индивидуальные заказы, все зависит от конкретного производителя и имеющегося у него оборудования.
Но любой индивидуальный заказ – это удорожание, а плита PIR на сегодняшний день – достаточно дорогой утеплитель, и этот факт ставит вопрос о минимально требуемой толщине теплоизоляции. Экономически невыгодно приобретать плиту с большей толщиной, поэтому предлагаемый ассортимент имеет достаточно широкую линейку: 20-150 мм, а некоторые производители предлагают плиту с толщиной 170; 200; 250 мм. Это значит, что подобрать теплоизоляцию согласно теплотехническому расчету возможно и без завышения толщины и соответственно удорожания.
Решения форм торцов плит также разнообразны – для монтажа по кровле применяют плиты с гладким торцом, в зазоры элементов обрешетки удобнее монтировать ровную плиту. Но если имеется большая площадь изоляции, на кровле или вертикальной поверхности – намного эффективнее применить плиты PIR, имеющие замковые пазы.
Кромка плиты PIR может быть трех видов – ровная, замковая пазо-гребневая и замковая L-образная. Замковый торец позволяет выполнить теплоизоляционный слой практически без швов, минимизировать холодные мостики и одновременно создать более прочный и монолитный термо-слой. Плиты небольших толщин выполняются в основном с L-образным торцом, плиты значительных толщин имеют центральную замковую часть из паза и гребня. Нужно помнить при расчете потребности в плитах, что изделия с торцами формы L имеют меньший полезный объем и площадь – на 1,5 см с каждой стороны замкового соединения. Плита габаритом 0,61,2 м должна учитываться при раскладке как имеющая полезные размеры 0,5851,185 м.
Технические параметры, плюсы и минусы плит PIR
Особенности характеристик плит PIR, которые делают данный утеплитель на сегодня одним зи самых достойных теплоизолирующих материалов, требуют отдельного рассмотрения.
Термоизоляция плит PIR
Любой утеплитель характеризуется в первую очередь своими термоизоляционными характеристиками. некоторые производители указывают значение коэффициента теплопроводности плит PIR равным 0,021-0,022 Вт/мград, и эти цифры говорят от том, что на сегодня плита PIR – лучший теплоизолятор. Но практика слегка уточняет данные прогнозы – да, лабораторные условия могут быть идеальными, но реальность и фактические эксплуатационные условия вносят поправки: повышенная влажность, возможные технологические сложности при монтаже, которые неизбежно приводят к появлению мостиков холода в общей системе теплоизоляции и т. подобные негативные факторы. Но даже при рассмотрении значений, приближенных к реалистичным, цифры говорят сами за себя – показатели 0, 025 – 0,026 Вт/мград – для многих популярных на сегодня утеплителей попросту недостижимы.
Свойства гигроскопичности и паропроницаемости
Гигроскопичности у плит PIR как таковой нет: опыты с полны28-суточным погружением изделий в воду дают результаты объемного водопоглощения всего 1%, а отдельные производители указывают о результатах испытаний рекордных – водопоглощение образцов составляет всего 0,3-0,5%. Вывод – плиты PIR практически гидрофобны, и какой-либо негатив от контакта с водой и влагой для термоизоляционных качеств плит и общей долговечности изоляции невозможен. Объяснение факта гидрофобности плит – в их закрыто-ячеистой пористой структуре. Ячейка не только жесткая, но еще и закрытая, что делает свободное проникновение влаги вовнутрь изоляции невозможным.
Пенополиизоцианурат имеет невысокую паропроницаемость: значения коэффициента паропроницаемости имеют пределы 0,0015-0,015 мг/мчПа. Но данные свойства утепляющего материала для утепления фасада скорее минус, чем достоинство – пирог стены закрыт и влага неизбежно скапливается внутри. Но при внутреннем утеплении и изоляции кровель паробарьер хороший плюс, поскольку позволяет организовать эффективную вентиляцию чердачного помещения.
Прочность и удельная плотность
Значения удельной плотности плит PIR обусловлены наличием пористой газонаполненной структуры и составляют для различных модификаций плит 30 – 45 кг/м3. Максимальное значение называют – 50 кг/м3. Как следствие, плиты удобны в монтаже, не доставляют трудностей в доставке на этаж, подъеме и складировании.
Прочность вспененного полиизоцианурата, тем не менее, удивляет – значения давления для деформирования плит на 10% составляют более 1,2 кгс/см2 (122 кПа). Усадка у плит PIR практически нулевая, форма сохраняется весь срок эксплуатации теплоизоляции. По плитам PIR можно ходить, например, при монтажных работах на кровле, а также перемещать стройматериалы. Плиты выдерживают многократную нагрузку сжатия без значимых потерь в прочности и деформаций.
Тем не менее, прочность и жесткость плит не мешает их обрабатывать, кроить и резать для подгонки. Тонкие плиты режут с помощью строительного ножа, толстые – применяя ножовку.
Пожарная стойкость плит PIR
Важнейший критерий для выбора утеплителя – это пожарная безопасность. Не все утеплители достойно сопротивляются огню, а некоторые служат дополнительным фактором риска. Но плиты PIR и в контектсе стойкости к огню держат лидирующее место. Полностью негорючим утеплителем признана минеральная вата (стеклянная, базальтовая, каменная), и факт негорючести доказан. Но и плиты PIR достойно сопротивляются огню – по группе горючести полиизоцианурата – Г1 (не горючий) и Г2 (условно горючий) – можно судить о стойкости материала к возгоранию. Открытое пламя обугливает верхние слои пористого материала, а затем образовавшаяся корка, близкая по свойсвам к углероду, закрывает кислородный приток в структуру плиты PIR и затрудняет поверхностное распространение пламени. Особую важность имеет тот факт, что материал PIR не плавится и не течет, что привело бы к распространению огня по конструкции, как в печальном случае с некотороыми видами пенополистиролов. Даже при самом неблагоприятном раскладе и множественных очагах возгорания плиты PIR не станут распространителями огня, а всего лишь локальными самозатухающими очагами.
Одна из обязательных методик испытания материала для установления группы горючести и классификации – это огневое испытание точечными источниками пламени. Результаты испытаний показывают, что плита PIR противостоит локальным контактам практически так же стойко, как самый невоспламеняемый утеплитель – минераловатная плита из базальтового волокна. 
Для установления группы горючести испытывают каждую конкретную плиту PIR как строительный элемент, и отдельно все составляющие материалы, и класс присваивается по самому неблагоприятному результату: например – обкладки из крафт-картона существенно снижают огневую стойкость элемента и соответсвенно группу горючести на один пункт.
-Панель с крафт-бумажными покровными слоями, а также защищенная стеклохолстом, отнесена к группе горючести Г2.
-Панели PIR, имеющие фольгированное алюминиевое покрытие или стеклотканые материалы с графитовыми наполнителями в качестве обкладок, а также облицованные сталью сэнвичные панели – безусловно отнесены к полностью негорючим – класс Г1.
-Битумная пропитка обкладок и пропитанный стеклохолст снижают общую стойкость плит PIR до класса Г3 – горючие.
Но все не так просто и радужно: хотя пенополиизоцианурат абсолютно не горюч и инертен к открытому огню и не способен распространять пламя по конструкциям, под действием пламени этот материал теряет прочность своей структуры – происходит крошение и распад материала. Это явление очень опасно для несущей конструкции сэнвича и даже в том случае, когда панель самонесущая. Разрушается не только сам утеплитель, причем скорость разрушения зависит от толщин изоляции в каждом конкретном участке конструкции – несущую способность теряет конструкция в целом.
Панель-сэндвич с PIR-заполнением, оснащенная с обеих сторон стальными профилированными обкладками, классифицирована по пределу огневой стойкости в зависимости от толщины:
1.EI 15 при толщине 4,0 см (выдерживает пламя при прямом контакте не менее 15 минут без снижения прочности и несущей способности)
2.EI 30 при толщине от 6,0 лр 12,0 см (выдерживает пламя при прямом контакте не менее 30 минут без снижения прочности и несущей способности)
3.EI 45 при толщине от 12,0 лр 20,0 см (выдерживает пламя при прямом контакте не менее 45 минут без снижения прочности и несущей способности)
И нельзя не упомянуть об одном из самых существенных достоинств плит PIR – они безопасны для здоровья даже в условиях горения и термичесткого распада-разложения структуры; выделений токсинов и вредных веществ, как в случае со многими видами пенополистиролов и даже ЭППС – не обнаружено, а ведь именно токсичные газы являются одним из самых опасных, а часто смертельных для человека факторов при пожарах.
Плюсы применения плит PIR
Физические и эксплуатационные характеристики плит PIR впечатляют, но есть и еще несколько важных плюсов выбора PIR:
-Долговечность плит PIR по заявкам производителей немалая – более четверти века, а на некоторые виды плит PIR дан прогноз по сроку эксплуатации больше 30 лет.
-Рабочий температурный интервал чрезвычайно широкий; не наблюдается потери качеств материала заполнения плиты PIR в диапазоне от 75-градусного мороза до нереального в условиях нормальной эксплуатации нагрева до 120 градусов по по Цельсию. В качестве термоизоляции стен бань и саун плиты в диапазоне нашли отличное применение
-Большинство веществ с агрессивной химией, возможных в период эксплуатации как контактирующие с плитой PIR, не вызывают никаких реакций – плиты химически инертны.
-Биологическая инертность также выражена, гниение и и био-разложение для плит PIR невозможны. Ни одна форма жизни, от грызунов до патогенной флоры, не сможет обосноваться в плитах PIR по причине того, что в плитах нет воздуха и воздушной проницаемости, и абсолютно нет питательных веществ.
-Полиизоцианурат полностью химически стабилен – это его свойство, а в контексте нормальной эксплуатации это значит, что выделения в окружающую среду каких-либо опасных или вредных веществ невозможны. Экологичность утепляюещего слоя пирога стены и крыши – важнейший критерий для предпочтения плит PIR многим другими утеплителям. Причем экологическая чистота PIR никак не зависи от времени эксплуатации, эмиссия токсинов невозможна весь рабочий период утеплителя. Применение PIR для внутреннего утепления любых помещений оправдано.
-Монтаж плит PIR удобен и технологичен. Пыления, крошения нет, нет раздражителей кожных покровов и глаз работника, как в случаях со многими видами минеральных ват, особенно стекловат. Защищать органы зрения и легкие спецодеждой и средствами защиты при работе с утеплителями PIR нет никаких причин.
Минусы PIR как утеплителя конструкций жилого дома
В контексте строительства и эксплуатации к плитам PIR трудно подойти критически – практика уже показала несомненные преимущества этого материала, и тенденции к применению PIR как основных видов теплоизоляции, эффективных и безопасный, не зря наблюдаются в еропейских странах. Но отечественные частные строители на данный момент к плитам PIR относятся довольно-таки прохладно: минараловатные маты и плит экструдированного пенополистирола в продажах устойчиво лидируют, а плиты PIR еще не приобрели массовой популярности. Основными причинами низкой востребованности можно считать:
1.Очень высокие ценовые планки, малоадекватые по отношению к рядовому строителю, имеющему средние уровни дохода и потребления.
2.Информация о PIR недостаточна и по какой-то причине мало-рекламна. Пиар – вовсе не самая отрицательная реалия нашего времени, иногда недостаток пиара даже тормозит позитивный прогресс: возможно, это как раз случай PIR-утеплителей, до сих пор не оцененных по достоинству.
Но технологии развиваются, и возможно, цены на плиты PIR войдут в приемлемый диапазон – это более реально, чем резкий рост доходов у среднестатистических граждан нашей страны. При возможном снижении цен популярность плит PIR – вопрос короткого времени. Производят утеплители PIR в нашей стране достойные и проверенные компании – одно только название Технониколь уже говорит о многом. Высокую оценку качества у частного строителя заслужили отечественные плиты PIR, которые производятся в г. Саратов (торговая марка PirroGroup). Плиты этой фирмы представлены в широкой линейке – толщины от 2,0 см до 20,0 см при шаге всего в 1,0 см, а вариантов обкладки имеется более чем достаточно, в том числе и разный слой по лицевым и внутренним сторонам плит.
Стоимость плит PIR зависит от немалого ряда факторов, и очень сильно зависит от материалов и вида обкладок, а также от моделей плит и конечно, от толщин утепляющего полиизоциануратного заполнения, поэтому о конкретных ценах стройматериала сказать нет возможности – но официальные сайты производителей PIR предоставляют всю необходимую информацию, в том числе точные технические характеристики и прайс-цены на конкретный вид плит. Производятся как универсальный вид плит, так и узкоспециализированные модификации для стен, пола, балкона, бани и кровли – что отражается в названия материалов и упрощает индивидуальному строителю выбор оптимального по цене и качеству стройматериала.
