Z czego wynika popularność płyt poliuretanowych jako materiałów izolacyjnych?

Wzrost zainteresowania domami energooszczędnymi i pasywnymi oraz powszechnie przeprowadzane termomodernizacje budynków sprawiają, że rośnie zainteresowanie nowoczesnymi materiałami ociepleniowymi takimi jak płyty poliuretanowe. Pod wieloma względami przewyższają one tradycyjne izolacje cieplne – szybciej się je układa, mają lepsze parametry użytkowe i wytrzymują o wiele dłuższy okres eksploatacji. Są także łatwo dostępne i konkurencyjne cenowo.

Płyty poliuretanowe – nowoczesny materiał termoizolacyjny

Stosowanie materiałów termoizolacyjnych, które znacznie ograniczają ucieczkę ciepła z budynku, jest niezbędne ze względu na straty, jakie powstają z tego powodu. Źle zaizolowany dom czy budynek użytkowy wymaga dostarczania bardzo ilości energii, by system ogrzewania mógł zapewnić we wnętrzach odpowiedni poziom komfortu termicznego. Przy wciąż wzrastających cenach nośników energii czy kwotach płaconych za dostawy ciepła systemowego inwestycja w warstwę ocieplenia jest sposobem na poczynienie znacznych oszczędności w stosunkowo krótkim czasie. Z uwagi na dużą różnorodność dostępnych materiałów izolacyjnych wybór bywa jednak trudny. W przypadku większości inwestycji związanych z budową nowego obiektu lub termomodernizacją już istniejącego wciąż najchętniej wybierane są tradycyjne rozwiązania, takie jak klasyczny styropian ekspandowany EPS lub wełna mineralna. Warto jednak zwrócić uwagę także na nowocześniejsze rozwiązania w postaci płyt poliuretanowych, które cieszą się rosnącym zainteresowaniem ze strony użytkowników ze względu na swoje właściwości użytkowe – zauważa przedstawiciel firmy INBUD, specjalizującej się w dystrybucji materiałów izolacyjnych.

Tradycyjne materiały termoizolacyjne mają wiele zalet. Pozwalają na uzyskanie dobrych parametrów cieplnych, są stosunkowo tanie, a ekipy zajmujące się wykonywaniem dociepleń mają duże doświadczenie w ich stosowaniu. W większości przypadków wiążą się też z nimi poważne ograniczenia, takie jak niezbyt szerokie spektrum zastosowań, sprawiające, że do różnych części budynku trzeba wykorzystywać ich inne rodzaje – styropian dobrze sprawdzający się na ścianach okaże się niepraktyczny, jeśli trzeba zaizolować dach skośny, a dobrze nadająca się do izolacji dachu mata z wełny szklanej nie będzie się sprawdzać przy ociepleniu stropu lub ścian. Innym problemem jest fakt, że klasyczne materiały izolacyjne muszą być stosunkowo grube, by dało się uzyskać oczekiwany efekt. Grubość izolacji ma duże znaczenie dla większości inwestorów, ponieważ znacznie powiększa rozmiary zewnętrzne budynku. Grubsze ściany zewnętrzne oznaczają także znacznie gorsze doświetlenie wnętrza, ponieważ zasłaniają część powierzchni szyb, zwłaszcza gdy światło słoneczne pada pod większym kątem.

W przypadku nowoczesnych materiałów izolacyjnych takich jak płyty poliuretanowe problemy tego typu nie występują, ponieważ są one nie tylko zdecydowanie bardziej wszechstronne, ale również ze względu na bardzo niski współczynnik przewodzenia ciepła warstwa termoizolacyjna może być cieńsza. Ma to duże znaczenie przy ocieplaniu ścian, jednak największe różnice występują na poddaszach, gdzie oznacza to znaczne powiększenie dostępnej powierzchni użytkowej. Różnice między materiałami tradycyjnymi a płytami poliuretanowymi mogą tu dochodzić nawet do 30–40%. Warto pamiętać, że korzyści z używania izolacji poliuretanowych obejmują także świetną odporność na ogień i wysoką temperaturę, przekraczającą znacznie właściwości zwykłego styropianu, jak również dobre parametry, jeśli chodzi o tłumienie hałasu.

Właściwości płyt poliuretanowych i ich rodzaje

Płyty poliuretanowe wykorzystują podobny efekt, jaki jest używany w przypadku styropianu, ponieważ ich znakomite parametry izolacyjne wynikają w dużej mierze z uwięzionego w strukturze materiału gazu, którzy będąc dobrym izolatorem działa jak typowy termos. W przypadku poliuretanu są jednak uzyskiwane znacznie lepsze parametry termiczne, co jest związane z technologią produkcji i użytymi substancjami. Płyty poliuretanowe powstają z mieszanki polioli, a zatem żywic syntetycznych z łańcuchami zakończonymi grupami wodorotlenowymi, poliestrów lub polieterów oraz izocyjanianów, a także środków spieniających, substancji powierzchniowo czynnych, które pozwalają na modyfikowanie wielkości powstających porów, a także antypiryn zmniejszających prawdopodobieństwo zapłonu i wpływających na znaczne ograniczenie szybkości palenia się. Jednym z kluczowych składników pianki jest jednak gaz, który zostanie zamknięty w pęcherzykach. O ile w przypadku styropianu używane jest powietrze, o tyle w piankach stosuje się gazy o znacznie niższych współczynnikach przewodzenia ciepła λ – pentan osiągający 0,014 W/(m·K) albo HFC 365 mający 0,0106 W/(m·K) czy też HFC 227, gdzie λ wynosi 0,0127 W/(m·K).

Efektem zachodzących podczas produkcji reakcji jest powstanie sztywnej piany składającej się z zamkniętych komórek z uwięzionym w nich gazem o właściwościach izolacyjnych. W zależności od ilości użytego izocyjanianu w procesie wytwarzania można otrzymywać sztywne płyty PUR najczęściej nazywane potocznie poliuretanem albo sztywne płyty PIR określane mianem poliizocyjanuranu. Płyty PIR/PUR mogą osiągać bardzo dobre parametry termoizolacyjne – ich współczynnik przewodzenia ciepła λ może wynosić od nawet 0,019 do 0,024 W/(m·K). Ważnym parametrem jest również stosunkowo niska gęstość objętościowa wynosząca około 30 kg/m3, co oznacza, że płyty są dość lekkie, nie obciążają więc konstrukcji dachu czy ścian. W tym drugim przypadku oznacza to możliwość montażu bez dodatkowego kotwienia. Równie istotnym parametrem płyt poliuretanowych jest ich odporność na obciążenia mechaniczne. Wytrzymałość na ściskanie wynosi od około 120 do 175 kPa, co sprawia, że sprawdzają się one dobrze w miejscach szczególnie narażonych na nacisk – stropach, dachach płaskich czy przy montowaniu izolacji nakrokwiowej.

Płyty poliuretanowe wyróżniają się również dobrą odpornością na ogień, choć występują tu pewne różnice między płytami PIR a PUR. Choć oba materiały nie należą do substancji łatwozapalnych, to PUR dobrze znosi temperaturę do 200°C, natomiast PIR wytrzyma nawet 300°C. Ważną cechą jest bardzo niska nasiąkliwość na poziomie 1–2% oraz fakt, że nawet po zmoczeniu ze względu na budowę zamkniętokomórkową płyty utrzymują dobry poziom izolacyjności. Płyty poliuretanowe mają również dość niski współczynnik dyfuzji i charakteryzują się dobrym poziomem tłumienia wibracji i hałasu. Ważna jest ich odporność na korozję biologiczną w postaci pleśni, grzybów, i inwazji owadów lub gryzoni. Ze względu na obecność specjalnych blokerów powierzchnia płyt jest odporna na działanie promieniowania UV.

Zastosowania płyt poliuretanowych

Płyty poliuretanowe mogą być wykorzystywane do izolacji różnych elementów budynku. Wytwarza się je w postaci płyt warstwowych, w których rdzeń stanowi zamkniętokomórkowa sztywna pianka PUR lub PIR, a okładzinę zewnętrzną dodatkowa warstwa materiału, która może pełnić funkcję wzmocnienia, a także kolejnego zabezpieczenia ograniczającego wybrany rodzaj oddziaływań zewnętrznych. Dostępne są płyty poliuretanowe pokryte obustronnie specjalnym welonem z włókna szklanego, cienkiej folii aluminiowej, w przypadku konieczności paroizolacji szczelną, tam, gdzie niezbędna będzie paroprzepuszczalność z mikroperforacją. Wytwarza się również płyty pokryte kompozytem zawierającym substancje bitumiczne. Bardzo często obie strony płyt pokryte są różnymi materiałami, do najpowszechniej występujących połączeń należy włókno szklane z aluminium oraz włókno szklane z bitumem.

Cechą charakterystyczną płyt poliuretanowych jest to, że oferuje się je zarówno w wykończeniu tradycyjnym, jak i z systemami pióro-wypust. To drugie rozwiązania ułatwia wykonanie termoizolacji, ponieważ znacznie zmniejsza występowanie mostków termicznych. Produkowane są także płyty ze specjalnym felcem ułatwiającym montaż.

Płyty PUR i PIR można stosować do izolowania większości elementów budynku. Sprawdzają się świetnie jako izolacja podłóg i stropów w budynkach wielokondygnacyjnych. Ze względu na dobrą tolerancję wody można nimi zabezpieczać ściany fundamentowe, a także mocować na ścianach nośnych. Płyty poliuretanowe sprawdzą się w systemach ETICS, czyli tzw. lekkich mokrych, gdzie są mocowane za pomocą zapraw, jak i przy kotwieniu mechanicznym. Nadają się do wykonywania fasad wentylowanych, a zatem dociepleń metodą lekką suchą. Z płyt PIR/PUR korzysta się przy izolowaniu dachów. Nadają się świetnie do termoizolowania dachów płaskich, także wykonanych w technologii odwróconej. Można ich  używać na dachach stromych do izolacji nakrokwiowej, przy której nie trzeba w tym przypadku stosować pełnego deskowania z uwagi na wysoką sztywność płyt, a także do izolacji podkrokwiowej z uwagi na niewielką grubość koniecznej do zastosowania warstwy. Płyty poliuretanowe mogą być też wykorzystane do izolowania tarasów i balkonów.