Открытоячеистый и закрытоячеистый ППУ — в чём разница

Пенополиуретан используют для утепления кровель, стен, перекрытий, ангаров, трубопроводов и других конструкций. После напыления материал вспенивается и образует сплошной теплоизоляционный слой, заполняя неровности, стыки и труднодоступные участки.

При этом ППУ бывает разным по структуре. Для теплоизоляции применяют прежде всего открытоячеистые и закрытоячеистые системы. Они отличаются плотностью, теплопроводностью, жёсткостью, паропроницаемостью и поведением при контакте с влагой. Поэтому выбирать ППУ следует не только по стоимости или толщине слоя, а по условиям, в которых будет работать конструкция.

Что означает открытая и закрытая ячейка

Во время вспенивания внутри пенополиуретана образуется множество мелких ячеек.

У открытоячеистого ППУ значительная часть этих ячеек сообщается между собой. Получившийся материал лёгкий, мягкий и упругий, а водяной пар сравнительно свободно проходит через его структуру.

У закрытоячеистого ППУ большинство ячеек изолировано друг от друга. Пена получается плотнее и жёстче, слабее пропускает водяной пар и лучше сопротивляется воздействию жидкой воды.

Это различие в структуре определяет большую часть эксплуатационных свойств двух материалов.

Основные различия открытоячеистого и закрытоячеистого ППУ

Характеристика	Открытоячеистый ППУ	Закрытоячеистый ППУ
Структура	Значительная часть ячеек открыта	Большинство ячеек закрыто
Типичная плотность	Около 8–13 кг/м³	Около 29–37 кг/м³
Теплопроводность	Обычно выше	Обычно ниже
Жёсткость	Мягкий, эластичный	Плотный, жёсткий
Паропроницаемость	Сравнительно высокая	Значительно ниже
Устойчивость к жидкой воде	Ниже	Выше
Толщина при одинаковом тепловом сопротивлении	Требуется больший слой	Можно получить то же сопротивление меньшей толщиной
Характерные области применения	Полости каркасных конструкций, перекрытия, отдельные кровельные решения	Кровли, металл, наружные конструкции, ангары, участки с повышенными требованиями к влагостойкости

Показатели в таблице нельзя воспринимать как характеристики любого ППУ без исключения. Составы разных производителей отличаются, поэтому для расчёта нужно использовать техническую документацию конкретной системы. Типичные диапазоны плотности и теплового сопротивления подтверждаются отраслевыми данными Spray Polyurethane Foam Alliance.

Открытоячеистый ППУ

Открытоячеистая пена отличается небольшой плотностью и заметно увеличивается в объёме после нанесения. Это позволяет ей заполнять полости между элементами конструкции и создавать непрерывный теплоизоляционный слой.

После отверждения материал остаётся достаточно мягким. Такая структура подходит для участков, где утеплитель не испытывает значительных механических нагрузок и защищён от непосредственного воздействия воды.

Открытоячеистый ППУ применяют в каркасных стенах, перекрытиях, перегородках, чердачных и некоторых мансардных конструкциях. Он может использоваться и в кровельных системах, если весь узел рассчитан с учётом движения водяного пара и возможного увлажнения.

Не следует считать открытую ячейку универсальным вариантом для любого внутреннего утепления. Само расположение материала внутри здания ещё не гарантирует правильную работу конструкции. Значение имеют температура, влажность, расположение остальных слоёв стены или кровли и возможность высыхания материалов.

Закрытоячеистый ППУ

Закрытоячеистая пена после отверждения образует плотный и жёсткий слой. За счёт структуры она имеет более высокое тепловое сопротивление при одинаковой толщине и лучше переносит условия, в которых возможен контакт с влагой.

Такой ППУ применяют для утепления металлических конструкций, кровель, фасадов, бетонных поверхностей, трубопроводов, производственных помещений и ангаров.

Ещё одно преимущество высокой плотности — устойчивость самого слоя к деформации. Это имеет значение на основаниях сложной формы и там, где теплоизоляция должна сохранять стабильную геометрию.

При этом жёсткость ППУ не означает, что утеплитель становится несущей частью здания. Конструктивные свойства стены, кровли или ангара определяются проектом в целом.

Какой ППУ лучше сохраняет тепло

При одинаковой толщине закрытоячеистый материал обычно эффективнее.

По данным SPFA, типичное сопротивление теплопередаче открытоячеистой пены составляет примерно R-3,6–4,5 на дюйм толщины, закрытоячеистой — R-5,8–6,9. В пересчёте это соответствует ориентировочной теплопроводности порядка 0,032–0,040 Вт/(м·К) для открытой ячейки и около 0,021–0,025 Вт/(м·К) для закрытой.

Это означает, что одинаковый слой двух типов ППУ нельзя считать равноценным.

Например, если пространство между элементами конструкции ограничено, более низкая теплопроводность закрытой ячейки позволяет получить требуемое сопротивление теплопередаче при меньшей толщине.

Но одного коэффициента теплопроводности для выбора недостаточно. На результат влияют равномерность напыления, отсутствие пропусков, фактическая толщина слоя и состояние основания.

Как ППУ ведёт себя при контакте с влагой

Различие в структуре ячеек хорошо проявляется при воздействии воды.

Открытоячеистая пена имеет сообщающиеся поры и значительно легче пропускает влагу внутрь своей структуры. Поэтому её применяют в местах, где утеплитель защищён от протечек и непосредственного контакта с водой.

Закрытая ячейка обладает намного меньшим водопоглощением и лучше подходит для влажных условий. Министерство энергетики США, например, указывает на низкое водопоглощение и влагостойкость закрытоячеистого напыляемого ППУ при использовании в конструкциях фундаментов.

Однако здесь есть существенный нюанс: влагостойкий утеплитель и гидроизоляция — не одно и то же.

На фундаменте, плоской кровле или подземной конструкции необходимо учитывать швы, примыкания, трещины, движение воды и возможное гидростатическое давление. Поэтому закрытоячеистый ППУ может быть частью комплексного решения, но заменять им предусмотренную проектом гидроизоляцию без расчёта не следует.

Чем различается паропроницаемость

Открытоячеистый ППУ значительно легче пропускает водяной пар.

Закрытоячеистый материал создаёт гораздо большее сопротивление паропереносу. При достаточной толщине некоторые системы способны выполнять функцию пароограничивающего слоя. SPFA указывает, что у типичного закрытоячеистого ППУ уже при толщине около 38 мм паропроницаемость может быть менее 1 perm. Конкретное значение зависит от состава и толщины материала.

Из этого следует важный принцип: вопрос о пароизоляции нельзя решать только по названию утеплителя.

Нужно рассматривать всю конструкцию — внутреннюю отделку, ППУ, основание, наружные слои, температуру и влажность по обе стороны ограждения.

Для открытоячеистого материала в одних конструкциях потребуется дополнительное ограничение поступления водяного пара, в других решение может быть иным. Закрытая ячейка сама обладает высоким сопротивлением паропереносу, поэтому расположение такого слоя тоже должно быть учтено при проектировании.

Можно ли говорить, что ППУ «дышит»

Выражение «дышащий утеплитель» лучше не использовать как техническую характеристику.

Открытоячеистый ППУ действительно обладает большей паропроницаемостью, однако это относится к движению водяного пара через материал. Воздухообмен помещения обеспечивается системой вентиляции.

Кроме того, оба типа напыляемого ППУ при достаточной толщине способны значительно ограничивать неконтролируемое движение воздуха через строительную конструкцию. Одно из преимуществ напыления состоит как раз в возможности сформировать непрерывный слой без многочисленных стыков.

Поэтому высокая паропроницаемость открытой ячейки не означает, что через правильно выполненный слой должен свободно проходить воздух.

Какой ППУ выбрать для крыши

Для скатной крыши выбор зависит от устройства всего кровельного пирога.

Открытоячеистая пена может применяться между стропилами, если материал защищён от протечек, а движение водяного пара через конструкцию учтено при проектировании.

Закрытая ячейка позволяет получить большее тепловое сопротивление при меньшей толщине и слабее реагирует на случайное увлажнение. При этом её низкая паропроницаемость влияет на способность деревянных элементов кровли высыхать через утеплённую сторону.

Поэтому некорректно выбирать ППУ для кровли по принципу «один тип подходит, другой нет». Обе системы применяются в кровельных конструкциях, однако устройство слоёв различается. Отраслевые рекомендации допускают оба типа пены, в том числе для неэксплуатируемых чердаков и скатных конструкций, при соблюдении требований конкретного узла.

Что выбрать для стен и каркасных конструкций

Для каркасных стен подходят оба типа ППУ.

Открытоячеистый материал удобно заполняет пространство между стойками и имеет небольшой вес. Его использование оправдано там, где предусмотрена достаточная толщина теплоизоляции и исключено регулярное воздействие воды.

Закрытоячеистый ППУ даёт большее тепловое сопротивление при меньшей толщине, обладает более высокой жёсткостью и сильнее ограничивает движение пара.

Для кирпичной или бетонной стены дополнительно имеет значение, с какой стороны располагается утепление. Внутреннее и наружное нанесение меняют температурный режим исходной конструкции, поэтому решение необходимо оценивать не только по характеристикам ППУ.

Почему для металлических ангаров чаще выбирают закрытую ячейку

Металл быстро проводит тепло и при охлаждении поверхности может стать местом образования конденсата.

Напыление ППУ позволяет создать непрерывный теплоизоляционный слой непосредственно по металлическому основанию и сократить количество участков интенсивного теплопереноса.

Для подобных объектов обычно используют закрытоячеистые системы. У них ниже теплопроводность, выше жёсткость и лучше устойчивость к влаге. Благодаря этому материал подходит для стен и кровель металлических складов, производственных зданий, сельскохозяйственных помещений и ангаров.

Однако ППУ не устраняет сам источник повышенной влажности. Если помещение эксплуатируется с большим выделением водяного пара, необходимо предусмотреть вентиляцию.

Открытая или закрытая ячейка для деревянного дома

Сам материал основания не даёт однозначного ответа.

Древесина чувствительна к длительному увлажнению, поэтому при утеплении необходимо учитывать, сможет ли она высыхать после монтажа. Значение имеют исходная влажность древесины, положение ППУ в конструкции и свойства наружной и внутренней отделки.

Установка слоя с очень низкой паропроницаемостью с обеих сторон деревянного элемента может создать условия, при которых попавшей внутрь влаге будет трудно выйти.

Поэтому формула «для дерева подходит только открытая ячейка» слишком упрощает вопрос. Для деревянной конструкции требуется нормально спроектированный тепло- и влажностный режим.

Можно ли сочетать два типа ППУ

Комбинация материалов технически возможна, но должна иметь обоснование.

Например, закрытая ячейка может образовывать относительно тонкий слой с высоким тепловым сопротивлением и низкой паропроницаемостью, а остальной объём конструкции заполняется другим утеплителем.

Подобные гибридные решения применяются в строительстве, но расположение и толщина каждого слоя имеют значение для температурного и влажностного режима. Поэтому произвольное сочетание разных утеплителей только ради уменьшения стоимости не всегда даёт хороший результат.

На что смотреть кроме типа ячейки

Фраза «закрытоячеистый ППУ» сама по себе ещё не описывает материал полностью.

При выборе системы нужно проверить:

• плотность;
• коэффициент теплопроводности;
• долю закрытых ячеек;
• водопоглощение;
• паропроницаемость;
• допустимую толщину нанесения за один проход;
• требования производителя к основанию и условиям нанесения.

Не менее существенно качество выполнения работ. Если поверхность загрязнена, покрыта конденсатом или плохо подготовлена, адгезия может ухудшиться. Перепады толщины и пропуски в напылении также снижают эффективность теплоизоляционного слоя.

Поэтому сравнивать предложения подрядчиков только по стоимости одного квадратного метра некорректно. Нужно знать, какой материал используется, какой толщины будет готовый слой и какие характеристики заявлены производителем.

Как выбрать между открытой и закрытой ячейкой

При выборе удобно исходить из условий конкретного объекта.

Открытоячеистый ППУ имеет смысл рассматривать, если утеплитель расположен в защищённой от воды конструкции, есть возможность сделать достаточно толстый слой, требуется небольшой вес и нужна высокая паропроницаемость материала.

Закрытоячеистый ППУ подходит, когда пространство для утепления ограничено, требуется более высокая теплоизоляционная способность на единицу толщины, возможна повышенная влажность или утепляется металлическое, бетонное либо другое основание, для которого нужен более плотный слой.

Универсального варианта для всех объектов нет. Даже хороший материал, выбранный без учёта конструкции, может создать проблемы с влагой или не обеспечить требуемое сопротивление теплопередаче.

Утепление ППУ в Оренбурге

Если сложно определить, какой тип ППУ и какая толщина нужны для конкретного объекта, этот вопрос лучше решить до начала работ. Компания «СтройСтандарт» занимается утеплением и гидроизоляцией в Оренбурге с 2004 года и выполняет утепление методом напыления пенополиуретана. На сайте компании для работ по утеплению ППУ указана гарантия до 5 лет.

Можно оставить заявку на расчёт: специалисты оценят тип конструкции, площадь и условия эксплуатации объекта, после чего можно определить подходящий вариант ППУ и необходимую толщину слоя. Такой расчёт позволит заранее оценить объём работ и не выбирать материал только по цене за квадратный метр.

Что в итоге

Открытоячеистый и закрытоячеистый ППУ различаются не только плотностью. От структуры материала зависят его теплопроводность, жёсткость, паропроницаемость и устойчивость к увлажнению.

Открытая ячейка легче, мягче и лучше пропускает водяной пар, но для получения заданного теплового сопротивления ей обычно требуется больший слой. Закрытая ячейка плотнее, обладает более высоким тепловым сопротивлением при той же толщине и лучше подходит для условий, где требования к влагостойкости выше.

Поэтому вопрос следует ставить не «какой ППУ лучше вообще», а какой материал подходит для конкретной стены, кровли, перекрытия или промышленного объекта. Ответ определяется конструкцией, температурно-влажностным режимом и расчётной толщиной теплоизоляции.

Частые вопросы

Что теплее — открытоячеистый или закрытоячеистый ППУ?

При одинаковой толщине закрытоячеистый ППУ обычно обеспечивает большее сопротивление теплопередаче. Типичное значение R-value на единицу толщины у него выше.

Закрытоячеистый ППУ совсем не пропускает пар?

Нет. Его паропроницаемость низкая, но не нулевая. Итоговое сопротивление прохождению водяного пара зависит от конкретной системы и толщины слоя.

Впитывает ли открытоячеистый ППУ воду?

Открытая структура делает такой материал значительно более восприимчивым к воде, чем закрытоячеистую пену. Поэтому его не используют как защиту от непосредственного воздействия жидкой воды.

Можно ли использовать закрытоячеистый ППУ вместо гидроизоляции?

Не следует считать любой слой закрытоячеистого ППУ автоматической заменой гидроизоляционной системы. Его влагостойкость полезна в конструкциях, но защита кровель, фундаментов и подземных частей зданий должна учитывать швы, примыкания, трещины и условия воздействия воды.

Нужна ли пароизоляция при открытоячеистом ППУ?

Это зависит от конструкции. Открытая ячейка обладает сравнительно высокой паропроницаемостью, поэтому необходимость дополнительного пароограничивающего слоя определяют с учётом климатических условий, влажности помещения и расположения утеплителя. SPFA также указывает, что в холодном климате открытоячеистый ППУ в отдельных конструкциях может требовать пароограничителя.

Какой ППУ лучше для металлического ангара?

Для металлических стен и кровель обычно выбирают закрытоячеистый ППУ благодаря его низкой теплопроводности, плотной структуре и устойчивости к влаге. Одновременно необходимо учитывать вентиляцию помещения и причины образования конденсата.

Можно ли наносить ППУ непосредственно на металл?

Да, если поверхность соответствует требованиям используемой системы. Основание необходимо очистить от загрязнений, непрочных покрытий и веществ, которые мешают адгезии. Избыток пыли, например, способен ухудшить сцепление пены с основанием.

Что нужно сравнивать при выборе подрядчика?

Не только цену за квадратный метр. Для корректного сравнения нужны марка или характеристики системы ППУ, плотность, расчётная толщина готового слоя, площадь нанесения и условия выполнения работ.