Долговечность — важная характеристика любого товара. Она приобретает особую ценность, когда речь идет о теплоизоляции. Какой утеплитель в реальности прослужит долгие годы без потери изоляционных свойств?

Чтобы ответить на вопрос, прежде всего, определимся с понятием долговечности. Долговечность — это комплексное свойство, определяющее период времени, в течение которого материал сохраняет свои начальные характеристики и оказывает эффективное сопротивление воздействию предсказуемых факторов.

Утеплитель будущего

Аналитики прогнозируют, что в ближайшие десятилетия в условиях глобального тренда на снижение расходов самыми востребованными будут строительные материалы с наибольшей долговечностью. Конструкции должны прослужить не один десяток лет и сохранить при этом свою прочность и надежность. Знание реального срока службы также важно для оценки стоимости владения и жизненного цикла здания. Чем дольше прослужит материал, в особенности утеплитель, тем бόльшую выгоду он принесет собственникам объекта. При условии, что материал сможет сохранить свои изоляционные свойства с годами. Ведь теплоизоляция — это инвестиции, которые должны снизить энергозатраты. И не только их. Долговечный утеплитель позволяет снизить воздействие на окружающую среду.

Тренд на «зелёность» в настоящее время не просто мода, а необходимость ради сбрежения оставшихся ресурсов планеты и сохранения этой самой планеты для наших будущих поколений. Именно поэтому во всем мире экологичность строительных материалов — важный аспект. Сегодня около 45% мировых запасов ископаемого топлива уходит для охлаждения и отопления помещений зданий и жилых домов. Значительно снизить расход энергии позволяет теплоизоляция. Применение качественного утеплителя в строительстве домов помогает не только повысить энергоэффективность здания, но и сократить выбросы углекислого газа. Чем меньше ресурсов потребуется на обогрев помещений, тем меньше образуется CO2, главной причины глобального потепления. И эффект будет тем больше, чем дольше материал сможет сохранить свои изоляционные свойства. Итак, какой же утеплитель считается самым экологичным и долговечным?

По данным исследования Национальной Ассоциации Кровельных Подрядчиков (National Roofing Contractors Association — NRCA), в 2014–2015 гг. лидером рынка США в своем сегменте на протяжении последних десятилетий остается изоляция из пенополиизоцианурата (PIR). Её доля составляет 75% в новом строительстве и 70% — в проектах реконструкции. Объяснить популярность этого материала можно рассмотрев его структуру.

PIR — современный полимер на основе пенополиуретана, состоит из жестких закрытых ячеек. Они устойчивы к воздействию водяного пара и инфильтрации воздуха, не поддаются осадке и сдавливанию. Все эти свойства недвусмысленно намекают на долгий срок службы материала.

Действительно, прогнозный срок службы полиуретанов варьируется от 3 до 80 лет в зависимости от применения, условий использования и назначения. Как правило, сам полиуретан превосходит срок службы изделия, в котором применяется (см. рисунок 1). Например, средний срок износа элементов холодильного оборудования составляет более 25 лет, более 20 лет — для деталей автомобиля. А сколько лет реально прослужит теплоизоляционная плита из PIR?

Рисунок 1. Средний жизненный цикл изделий, содержащих полиуретан. Источник: ISOPA

Когда долговечность не сказка, а реальность

Открытый в 1937 году Отто Байером, полиуретан — достаточно молодой материал. Его применение в сэндвич-панелях для строительства домов началось в 1980 году. Несложно посчитать, что даже самому старому утеплителю из PIR, произведенному по технологиям того времени, от силы «30 с хвостиком». В этой связи подтвердить его долговечность, которая по прогнозам может достигать 50 или даже 80 лет, достаточно сложно — образцы материала еще не успели настолько «состариться». Тем не менее, вопрос реальной долговечности изоляции из полиуретана изучается. Так, в 2010–2011 гг. по инициативе ассоциации PU Europe Исследовательский институт теплоизоляции (Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.V. — FIW) провел испытания образцов полиуретановых панелей возрастом несколько десятилетий, взятых из реальных зданий.

Первым объектом стал фрагмент теплоизоляции, установленной 28 лет назад на скатной крыше небольшого отдельно стоящего дома. Второй образец с 33-летней «выдержкой» взяли с кровли школы. Ученым предстояло изучить доставленные образцы изоляции и определить, как за годы эксплуатации изменились их ключевые характеристики, а именно:

• теплопроводность;
• прочность на сжатие;
• влагостойкость;
• геометрические размеры и однородность;
• пожаробезопасность.

Рисунок 2. Образец № 1 — часть пенополиуретановой панели, установленной в 1982 г. над стропилами скатной крыши частного дома.

Испытания образца № 1 показали однородную структуру материала, отсутствие пузырей или каких-либо полостей. FIW подтвердил, что спустя 28 лет теплоизоляционная панель полностью годна для эксплуатации и продолжает соответствовать заявленным характеристикам.

Таблица 1. Результаты испытаний образца № 1.

Ничуть не худший результат показали испытания второго, более старшего, образца. Согласно заключению, слой полиуретана не содержит дефектов спустя 33 года после укладки теплоизоляции. «Панели полностью функциональны и продолжают соответствовать всем заявленным характеристикам», — говорится в исследовании FIW.

Рисунок 3. Эксплуатация образца № 2, взятого с крыши школы, началась 33 года назад.

Таблица 2. Результаты испытаний образца № 2.

Таким образом, эксперты из FIW практическим путем определили, что спустя десятилетия теплоизоляция на основе полиуретана не теряет своей функциональности. Изменения в размерах составили не более 1,5%, а прочность на сжатие с годами даже увеличилась. За три десятилетия теплопроводность изменилась на 10%. И это капля в море, как сказал Александр Самсонов, технический директор направления PIR компании ТехноНИКОЛЬ. «Изменения материала под действием времени неизбежны, — продолжает он. — Это реальность. Но, с другой стороны, реально и то, что спустя годы показатель теплопроводности плит PIR все равно остался ниже большинства современных утеплителей».

Когда время на пользу

Время не всегда оказывает только негативный эффект, а может идти на пользу. Когда речь идет о развитии технологий. И если 30 лет назад теплопроводность панелей из пенополиуретана, исследованных FIW, составляла 0,03 Вт/(м*К), то современные производители могут похвастаться более низкими показателями. Например, теплопроводность плит PIR от российской компании ТехноНИКОЛЬ равна 0,022 Вт/(м*К), что дает им право «соперничать» с лучшим изолятором на Земле — воздухом (их показатели теплопроводности равны).

Рисунок 4. Сравнение толщин теплоизоляционных материалов с одинаковым термическим сопротивлением (R=3 м2·К/Вт)

Кстати, компания, лидер рынка строительных материалов, начала производство теплоизоляционных панелей на основе PIR в сентябре 2015 года и видит большой потенциал этого материала в нашей стране. Ведь у него столько преимуществ, одно из которых долгие годы эксплуатации. Кровельная система с таким утеплителем станет воплощением мечты многих российских потребителей: «положил и забыл».

ТехноНИКОЛЬ заявляет, что плиты PIR прослужат не менее 25 лет без потери изоляционных свойств. «Большинство производителей указывают в рекламных буклетах условный срок службы материала. У PIR, как Вы знаете, он может доходить до 50–80 лет, — комментирует Дмитрий Капранов, руководитель направления PIR в ТехноНИКОЛЬ. — К сожалению, отсутствие результатов практических испытаний не позволяет нам заверять наших клиентов, что теплоизоляция PIR прослужит так долго. Мы честны с потребителем и в своих заявлениях опираемся на подтвержденные результаты».

Из сказанных слов становится понятно, что в ТехноНИКОЛЬ работают реалисты. Они стремятся выпускать высококачественную продукцию, которая наиболее полно соответствует реальным потребностям российских потребителей. Долговечность теплоизоляции — одна из таких задач. На лицо подтвержденный факт: четверть века на страже энергоэффективности здания для PIR — не предел. Мировой опыт теплоизоляции на Вашей кровле с PIR — это реальность.