PIR плиты – современный термоизоляционный материал: виды, характеристики и цена

На нашем портале в разделе «Утепление дома» представлено немало разнообразной информации по самым разным типам термоизоляционных материалов. Однако, в комментариях к статьям некоторые читатели удивленно спрашивают, почему ничего не говорится о PIR плитах? Согласимся – замечания вполне справедливые. Действительно, этой теме было уделено непростительно мало внимания. Настоящей публикацией попробуем восполнить досадный пробел.

Ассортимент термоизоляционной продукции ширится с каждым годом. Выпускаются новые разновидности, отличающиеся от своих предшественников повышенными утеплительными качествами, более удобной формой для проведения работ, улучшенными эксплуатационными характеристиками. Время от времени рынок радует и появлением принципиально новых разработок. Не столь давно таковыми показали себя PIR плиты – современный термоизоляционный материал, существенно превосходящий по подавляющему числу критериев другие утеплители.

Что такое PIR плиты?

Химическая структура материала

Если внимательно посмотреть на разнообразие утеплительных материалов, становится очевидно, что в частном строительстве чаще всего применяются различные типы минеральной ваты и пенополистирол. В последнее время все шире стало использоваться напыление пенополиуретана. Каждый из этих материалов обладает собственным перечнем достоинств и недостатков. Останавливаться сейчас на них не будем – всё это рассмотрено на нашем портале в других статьях.

Какой утеплитель лучше выбрать для термоизоляции дома?

Выбор материала зависит от нескольких факторов. Один потребитель ставит «во главу угла» доступную стоимость, другой — максимальную простоту монтажа термоизоляции, третьему важны именно утеплительные характеристики и т.д. Оценить достоинства и недостатки и сделать правильный выбор поможет специальная статья нашего портала «Утеплители для наружных стен дома».

А есть ли такой материал, который бы сочетал основные достоинства распространённых утеплителей, и вместе с тем присущие им недостатки у него отсутствовали или были сведены к минимуму?
Например:

— Показывал бы максимально высокие утеплительные качества, не менее, чем у напыляемого пенополиуретана, но при этом не требовал сложного оборудования для нанесения?

— Обладал бы выраженной огнестойкостью, невозгораемостью, как минеральная вата, но вместе с тем не боялся переувлажнения и был удобнее в работе?

— Имел бы прочностные характеристики не хуже, чем у ЭППС, был же столь комфортен в укладке, но не боялся огня и не выделял при термическом разложении токсичных веществ, смертельно опасных для человека?

Да такой материал есть – это утеплитель нового поколения, который называют PIR плитами.

Полное название PIR – очень длинное и трудно произносимое: полиизоцианурат. Материал является «близким родственником» пенополиуретана, но отличается от него и пропорциями исходных компонентов, и использованием в процессе синтеза специальных каталитических присадок, и иными температурно-барическими режимами производства. В результате получается сложный полимер с жёсткой кольцеобразной молекулярной структурой. При всей схожести с пенополиуретаном, PIR имеют более высокие показатели сопротивления теплопередаче, структурной стабильности, механической прочности, химической инертности и стойкости к высоким температурам. Для сравнения – термическое разложение пенополиуретана начинается при нагреве до 110 °С, а у PIR плит эта граница практически вдвое выше – 200 °С.

В результате производственных процессов получается пористая структура с закрытой газонаполненной ячейкой. Материал обладает хорошей жесткостью, но при этом доля самого полимера в его объеме составляет не более 5 %, а остальные 95 % приходятся на газовое наполнение структуры, что и обуславливает высочайшие термоизоляционные качества PIR плит.

Формы выпуска PIR плит

Вспенивающийся полимер, получающийся в результате реакции в процессе производства, обладает чрезвычайно высокой адгезией. Иными словами, он липнет буквально ко всему, с чем соприкасается. Это качество в определенной степени даже осложнят технологический процесс – обычная экструзия, которую используют, например, при изготовления схожего по структуре пенополистирола, здесь видоизменена. PIR плиты никогда не производятся в «голом» виде – у них всегда есть покрытие с обеих сторон. Этот покрывной слой, кроме того, повышает устойчивость материал к механическим нагрузкам, к воздействию ультрафиолетовых лучей, к другим природным факторам, негативно влияющим на долговечность плит.

Цены на PIR плиты

Материал же покрытия и его толщина могут быть разными – это во многом и предопределяет предназначение плит для разных участков термоизоляции конструкций здания.

Иллюстрация	Тип покрытия PIR плиты и ее предназначение
	Покрытие из крафт-бумаги (картона). Такие плиты очень хорошо подходят для утепления внутри зданий, в том числе, например, подшивки чердачного перекрытия. Бумажные поверхности становятся отличным основанием для нанесения отделки.
	Плиты с обкладками из стеклохолста вполне подойдут также для внутренней отделки. Кроме того, их широко применяют и для наружного утепления стен, например, по технологии «мокрый фасад» - по такому покрытию хорошо ложится армированный штукатурный слой. Стеклохолст, в свою очередь, может иметь еще и минеральное покрытие.
	Плиты с покрытием из стекловолокна с битумной пропиткой – это отличное решение для утепления кровель, в особенности плоских. Удобство в том, что производить наплавку рулонных гидроизоляционных материалов можно непосредственно на уложенный слой утепления.
	Алюминиевое покрытие – может быть «жатым» многослойным или гладким, кэшированным крафт-бумагой. Такая отражающая подложка значительно увеличивает теплоизоляционные качества материала и способна служить еще и дополнительной пароизоляцией, например, при утеплении помещений с повышенной влажностью.
	Практикуется защитное покрытие из стекловолокна с графитовым составляющим – этот тип обкладки существенно увеличивает устойчивость материала к открытому пламени, повышая противопожарные качества всей конструкции. Часто используется для утепления фасадов, внешних стен хозяйственных построек.
	Наконец, еще одной разновидностью можно считать сэндвич панели с заполнением из пенополиизоцианурата. Такие панели одновременно способны выполнять и несущие функции, и термоизоляционные. Широко применяются в промышленном строительстве. Могут быть использованы и в индивидуальном строительстве, обычно – для возведения гаражей или хозяйственных построек различного предназначения.

Размеры выпускаемых PIR плит по длине и ширине могут быть различными. В основном производители придерживаются стандарта 600x1200 м, но могут быть и исключения. Для масштабных работ при утеплении больших площадей могут применяться изделия с линейными размерами 1200x1200 и даже 1200x2400 мм. А по индивидуальным заказам отечественные производители берутся поставлять плиты и других форматов, насколько это позволяет имеющееся оборудование.

Такие утеплительные плиты пока еще относятся к довольно дорогим утеплителям, поэтому экономически необоснованно, а с эксплуатационной точки зрения – совершенно излишне злоупотреблять толщиной термоизоляции. В предлагаемом ассортименте – плиты с толщинами от 20 до 150, а у некоторых производителей до 170 и даже до 250 мм. То есть всегда имеется возможность выполнить именное такую термоизоляцию, которую требуют теплотехнические расчеты.

Как самостоятельно рассчитать необходимую толщину слоя утепления из PIR-плит – будет рассказано в приложении к статье, где, кроме того, имеется и удобный калькулятор.

Торцы плит могут быть ровными – такие утеплители удобны для укладки между, например, элементами обрешетки. Но для создания сплошной термоизоляции на большой площади лучше приобрести PIR плиты, оснащенные замковой частью.

Замковые соединения позволяют сделать термоизоляционное покрытие практически бесшовным, свести к минимуму лазейки для проникновения холода. На плитах малой и средней толщины практикуется использование L-замка (на иллюстрации – в центре). В панелях большой толщины может быть пазо-гребневый замок, расположенный по центру.

Следует иметь в виду, что L-замок несколько уменьшает полезную площадь PIR плиты. Так, если обычная панель имеет размер 1200x600 мм, то при планировании работ с использованием замковых плит необходимо принимать в расчет полезный размер 1185x585 мм, то есть  с двух сторон по 15 мм «съедается».

Основные характеристики PIR плит, достоинства и недостатки утеплителя.

Какими же характеристиками обладают PIR панели, почему они считаются на сегодняшний день одним из лучших утеплительных материалов.

Термоизоляционные качества

Для любого утеплителя, безусловно, на первом месте всегда стоят его термоизоляционные характеристики. Коэффициент теплопроводности PIR панелей некоторыми производителями указывается даже в 0,021 Вт/мxК — это лучший результат среди всех используемых для подобной цели материалов.

Справедливости ради надо заметить, что в столь низкий коэффициент теплопроводности верится все же с трудом. Возможно, он достигается в каких-то идеальных лабораторных условиях, но при реальной эксплуатации, тем более в условиях повышенной влажности, он будет несколько выше. Но все равно, даже если рассматривать более «приземленные» значения, то 0,024?0,026 Вт/мxК — это великолепный показатель, недостижимый для подавляющего большинства иных утеплительных материалов.

Гигроскопичность и паропроницаемость.

Казалось бы, пористая структура материала — это предпосылка для свободного проникновения влаги. Однако, все обстоит ровным счетом наоборот. Жесткие закрытые ячейки практически не пропускают воду. В экспериментальных условиях при длительном (на 28 суток) полном погружении PIR плиты в воду ее водопоглощение по объёму составило не более 1 процента. Причем в некоторых образцах различных производителей этот показатель был и еще ниже, от 0,25 до 0,5 процента.

Такая выраженная гидрофобность означает, что влага будет неспособна оказывать сколь-нибудь значимое негативное влияние на термоизоляционные качества материала и на его общую долговечность.

Паропроницаемость у пенополиизоцианурата также очень невысока. Ее коэффициент лежит в пределах от 0,0015 до 0,015 мг/мxчxПа. Кстати, это качество не всегда может расцениваться как «плюс». Для внутреннего утепления или для термоизоляции кровли пароизоляционные качества действительно являются достоинством – при организации эффективной вентиляции помещений или чердака. А вот для утепления фасадов это уже, скорее, недостаток, так как влаге из стен не будет никакого выхода.

Плотность и прочностные качества

Пористая газонаполненная структура пенополиизоцианурата предопределяет невысокую плотность PIR плит. Она в различных моделях утеплителя колеблется от 30 до 40, максимум до 50 кг/м?. То есть с плитами удобно работать, их переноска и монтаж не требуют приложения сколь-нибудь значительных физических усилий.

Но это вовсе не означает, что материал непрочный. Ом прекрасно сохраняет приданную форму в течение всего срока эксплуатации. Усилие, которое необходимо приложить для 10-процентной деформации плиты – не менее 120 кПа, что соответствует 1,22 кгс/см?. Материал не дает усадки. Способен выдерживать многократные нагрузки на сжатие без значимой потери прочности и первоначальной формы, что важно, например, при утеплении плоских кровель, по которым могут перемещаться люди, выполняя те или иные работы.

Вместе с тем, плиты прекрасно поддаются обработке. Не составляет особого труда раскроить панель в необходимый размер при подгонке утеплительного слоя. В зависимости от толщины PIR плиты это можно сделать или ножовкой, или даже острым строительным ножом.

Противопожарные качества

Показатели стойкости к воздействию огня – одни из самых важных при выборе любых утеплителей, так как у некоторых типов с этим бывает очень неблагополучно. Но использование PIR плит не должно вызывать особых опасений.

Сам полиизоцианурат относится к группе горючести Г1?Г2. То есть в этом вопросе он несколько уступает многим типам минеральной ваты, которые считаются вообще негорючими (НГ).

При воздействии на материал открытым пламенем происходит обугливание верхнего слоя, и эта углеродная корка препятствует проникновению кислорода и распространению огня вглубь и по поверхности плиты. Важно, что отсутствует эффект плавления и текучести материала – даже в самых неблагоприятных условиях он не станет распространителем очагов пламени.

Группа горючести, устанавливаемая для готовых утеплительных плит, зависит еще и от материала обкладки, так как общее присвоение класса производится по наиболее горючей составляющей:

• PIR плиты, покрытые алюминиевой фольгой или стеклотканью с графитовым наполнением, а также сэндвич-панели со стальной облицовкой относят к классу Г1.
• Панели с покрытием из стеклохолста или крафт-бумаги – к классу Г2.
• Плиты с обкладкой из стеклохолста с битумной пропиткой – к классу Г3.

Характерная особенность пенополиизоцианурата – как видно, он не распространяет пламени, не боится открытого огня, но при термическом воздействии уже в 200 °С начинает терять прочность, крошиться. Это может привести к разрушению самой конструкции теплоизоляции. И огнестойкость материала лежит в прямой зависимости от его толщины. Это необходимо учитывать, если плиты (панели) используются для создания несущих или самонесущих конструкций.

Например, для PIR сэндвич-панелей со стальной двусторонней профилированной обкладкой предел огнестойкости составляет:

• Толщина 40 мм – воздействие пламенем без потери несущей способности – 15 минут (EI 15).
• Толщина от 60 до 120 мм – 30 мин (EI 30).
• Толщина от 120 до 200 мм – 45 мин (EI 45).

Есть еще одно очень важное достоинство PIR утеплителей, выгодно отличающее их от схожих по структуре плит из экструдированного пенополистирола (ЭППС). При термическом разложении не наблюдается выделения токсичных продуктов, представляющих смертельную опасность для человека при пожаре.

Видео: Огневые сравнительные испытания утеплительных плит из различных материалов

Другие достоинства PIR плит

Помимо перечисленных выше впечатляющих физико-эксплуатационных характеристик, можно отметить и некоторые другие положительные качества этого утеплителя:

• Производители заявляют о выраженной долговечности материала. Так, срок эксплуатации утеплительных плит оценивается в 30 и более лет.
• Диапазон допустимых эксплуатационных температур – очень широк. Материал не теряет свои качеств ни при охлаждении до – 70 °С, ни при нагреве до 120 °С.
• PIR плиты не подвержены гниению, разложению, обладают высокой химической стойкостью к большинству агрессивных соединений, с которыми можно теоретически предположить контакт во время эксплуатации.
• Такой утеплитель не становится питательной средой ни для каких форм жизни. В нем не селится паразитическая микрофлора, не делают гнезд насекомые или грызуны – из-за практически нулевой пропускаемой воздуха.
• Собственная химическая стабильность полиизоцианурата – это гарантия того, что материал в процессе эксплуатации в нормальных условиях не будет выделять в атмосферу никаких вредных испарений. Экологическая чистота системы утепления – еще один из важных критериев для выбора этого материала.

• При монтаже утеплительных конструкций PIR плиты не пылят и не раздражают кожу. В отличие от укладки минеральной ваты, нет особой необходимости в каких-либо средствах защиты для глаз и органов дыхания.

Недостатки PIR-утеплителей

С эксплуатационной точки зрения, «минусов» в подобной термоизоляции найти сложно. Однако, востребованность PIR плит у массового отечественного потребителя пока невысока. Во всяком случае, в сравнении с минеральной ватой или ЭППС объёмы продаж пока что невелики.
Причин такому явлению можно назвать две:

• Недостаточность информации – многие владельцы жилья даже и не знают про такой материал.
• Слишком высокая цена, которая по мнению многих потенциальных покупателей, все же пока не адекватна для потребителя со средним уровнем доходов.

Надо надеяться, что стоимость материала со временем войдет в более приемлемые рамки, или доходы среднестатистического россиянина станут значительно выше. И тогда будет наблюдаться картина, как во многих странах Европы и Америки. Там уже который год устойчиво развивается тенденция постепенного отхода от других утеплителей в пользу более эффективной и безопасной термоизоляции на основе пенополиизоцианурата.

Производители PIR панелей

Несмотря на некую «пессимистическую нотку» в конце предыдущего раздела статьи, отечественный рынок PIR-продукции все же активно развивается. Подтверждение тому – широкий ассортимент высококачественной продукции нескольких российских компаний.

Основными производителями PIR полит в России являются следующие компании:

• Компания «PirroGroup» с головным офисом в Москве и заводом в Саратове. Кстати, судя по отзывам потребителей, именно «саратовские» плиты негласно считаются неким эталоном качества отечественной продукции такого типа.

Как понятно из названия, направление деятельности компании изначально было ориентировано на производство утеплительных материалов на основе пенополиизоцианурата. В своевременном ассортименте — плиты различного предназначения для промышленного и частного строительства.

Диапазон толщин – от 20 до 200 мм с шагом 10 мм. Варианты обкладки – любые, причем могут сочетаться разные варианты с лицевой и тыльной сторон плиты.

О стоимости материала абстрактно говорить сложно – она зависит и от модели плиты, и от обкладки, и от толщины утеплителя. Все эти данные несложно уточнить на официальном сайте производителя или на интернет-площадках его региональных торговых представительств.

Видео: самостоятельное утепление бани плитами «PIRRO» компании «PirroGroup»

• Пользуется хорошим спросом продукция компании «Профхолод». Изначальное направление деятельности фирмы – изготовление сэндвич-панелей с пенополиуретановым заполнением. Но постепенно сфера деятельности расширялась, а с 2014 года в производство были запущены и инновационные PIR плиты различного типа.

В настоящее время в ассортименте компании восемь наименований PIR плит, различающихся типами применяемых обкладок. Естественно, каждый из видов имеет еще и «внутреннюю градацию» по толщинам, от 30 до 150 мм с шагом 10 мм.

• Не упустила из внимания эту сферу производства и известная российская компания «ТехноНиколь». В широком ассортименте выпускаемых материалов – и довольно представительная линейка LOGICPIR.

В этой линейке – различные типы плит, предназначенные для любых сфер профессионального и индивидуального строительства. Особое удобство дает продуманная специализация материалов, о которой красноречиво говорят названия разных типов PIR-панелей: универсальные «LOGICPIR Мастер», более узконаправленные «Стена», «Полы», «Балкон», «Баня». Это значительно упрощает потребителю задачу выбора оптимального материала.

*  *  *  *  *  *  *

Приложение: Как самостоятельно подсчитать необходимую толщину утеплителя?

Как видно из сказанного выше, диапазон толщин выпускаемых PIR плит – довольно широк. А стоимость такой термоизоляции – весьма высока, то есть утеплять «на глаз с запасом» видится нецелесообразным. Проще будет провести небольшой расчет, который покажет, какая толщина утепления будет оптимальной для конкретного региона и конкретной строительной конструкции.

Расчет строится на том принципе, что любая строительная конструкция (стена, перекрытие или кровельное покрытие) суммарно должна обладать таким сопротивлением теплопередаче, чтобы оно было не меньше установленных нормативных значений для данной местности (естественно, это зависит от климатических особенностей региона).

Узнать нормированное значение термического сопротивления можно из таблиц СНиП, уточнить в любой местной строительной организации или же взять значение по карте-схеме, приведенной ниже Обратите внимание – для стен, перекрытий и покрытий эти значения – разные. Для удобства на схеме они выделены различными цветами.

Практически любая конструкция – это несколько слоев различных по предназначению материалов, каждый из которых обладает своими термоизоляционными способностями. Утеплитель тоже становится одним из таких слоев, и как раз на его долю должна прийтись компенсация «дефицита» термического сопротивления.

Зная коэффициенты теплопроводности материалов, толщину слоев конструкции и значение нормированного сопротивления несложно определить, какая же толщина потребуется.

Несколько уточняющих слов по слоям. Здесь необходимо исходить из реальных условий, оценивать специфику каждой конструкции. В калькуляторе ниже будет возможность указать дол трех слоев, без учета термоизоляции. Но, понятно, такое количество бывает не всегда и не везде.

Несколько примеров.

Внешняя стена дома. В общий «пирог» может войти прежде всего сам материал капитальной стены. Возможно, определёнными утеплительными способностями обладает материал внешней отделки фасада (скажем, планируется использовать «теплую штукатурку». Важно, если отделка сделана по принципу вентилируемого фасада, она никогда в теплотехнический расчет не принимается, так как отделена от стены продуваемым зазором. И, наконец, внутренняя отделка, для которой часто применяются материалы, обладающие весьма неплохими термоизоляционными качествами.

Возможно, какого-то из слоев нет — значит в поле «толщина» оставляется значение по умолчанию «0».

Случается, что и вовсе приходится рассчитывать толщину утепления без учета каких бы то ни было слоев. Классический пример – стена из сэндвич-панели без последующей отделки. Принимать в расчет тонкие листы металла снаружи и внутри – совершенно бессмысленно, так как они никакого значимого влияния на конечный результат не окажут.

При утеплении крыши, например, если создается полноценная жилая мансарда, в расчет не принимается кровельное покрытие (оно опять же отделено от термоизоляции вентилируемой воздушной прослойкой), но можно учесть планируемую внутреннюю обшивку. Понятно, что капитальной конструкции в данном случае нет вовсе.

Для каркасных стен или перекрытий можно взять в расчёт материал и толщину обшивки с обеих сторон.

Цены на PIR-плиты от популярных производителей

Одним словом, каждый из случаев требует индивидуального рассмотрения. На всякий случай в калькуляторе, как говорилось, дана возможность указания трех слоев. Но толщина для каждого из них по умолчанию указана «0».

Помимо PIR плит, в поле указания утеплителя приведены и другие материалы. Это и добавляет калькулятору универсальности, и, кстати, позволяет быстро и очень наглядно сравнить эффективность разных типов термоизоляции.

Калькулятор покажет результат в миллиметрах. Проведя округление в большую сторону до ближайшей стандартной толщины, несложно определить, какая плита станет оптимальной.

Калькулятор расчета толщины утепления PIR плитами

 Перейти к расчётам