Sendvičové panely představují moderní, efektivní, trvanlivé a zároveň ekonomické řešení pro opláštění staveb.
Využívají se především pro průmyslové a zemědělské objekty jako výrobní a skladovací haly, chladírny a mrazírny, stáje. Stejně dobře najdou uplatnění u obchodních, sportovních nebo administrativních center a dalších staveb občanské vybavenosti.
Lehká konstrukce sendvičových panelů spojuje jádro z PIR pěny s obalem z ocelového plechu v různých profilacích, barvách a povrchových úpravách. Díky variabilitě provedení a nízké hmotnosti se s panely snadno manipuluje i bez těžkých zvedacích zařízení. Montáž není závislá na povětrnostních podmínkách.
Rozdíly mezi PUR a PIR pěnou
Pěnové izolace se v dnešní době řadí k nejmodernějším a nejefektivnějším tepelným izolacím ve stavebnictví a průmyslu. Jaké přináší výhody a je některá z nich zřetelně lepší? Pokusíme se vás v následujícím článku zasvětit, jaký je rozdíl mezi PUR a PIR pěnou. PUR (polyuretan) a PIR (polyisokyanurát) panely jsou typy sendvičových panelů s izolačním jádrem z tvrdé polyuretanové nebo polyisokyanurátové pěny, které jsou z obou stran chráněny ocelovým plechem.
Nejzásadnější rozdíl je v jejich chemické struktuře, která ovlivňuje reakci na oheň. Polyuretan - PUR vzniká reakcí polyolu a isokyanátu. Polyisokyanurát - PIR vzniká trimerizací isokyanátu samého se sebou - tedy tři molekuly isokyanátu utvoří jeden isokyanurátový kruh (vazbu).
Čtěte také: Instalace asfaltové střešní krytiny
Protože čistý PIR není využitelný, nedá se vypěnit na použitelný materiál, část isokyanátu se nechává reagovat s polyolem nadouvaným např. směsí vody + fyzikálního nadouvadla (nyní např. HCFC, přechází se na HFO).
Princip zpracování PUR nebo PIR je naprosto shodný. Tepelně izolační vlastnosti - stejně jako u PUR - tedy zásadně ovlivňuje typ systému napěňování.
Tedy to, co se prodává pod názvem PIR, je vždycky kombinace PUR/PIR (v polyolové složce systému), i když se tomu říká isokyanurátová pěna. Poměr PUR/PIR určuje tepelnou odolnost. Tvrdá PUR pěna vydrží až 120 °C (krátkodobě i více), čistý „PIR“ asi 250 °C. Námi používaný PIR byl v praxi otestován na 160 °C.
Oproti klasickému PURu (polyuretanu) má PIR izolace lepší tepelně izolační vlastnosti, větší tlakovou pevnost a výrazně lepší protipožární odolnost, protože je samozhášivá a neodkapává. Obvykle se PIR používá v před vyrobených dílcích - sendvičové panely nebo kašírované desky.
PIR je tuhá polyisokianurátová pěna, která má z 95 % uzavřenou buněčnou strukturu, je tedy nenasákavá. PIR jádro je v současnosti jedním z nejefektivnějších tepelně izolačních materiálů ve stavebnictví.
Čtěte také: Srovnání cen betonových tašek
Tento zdánlivě podobný materiál jako je polyuretanová pěna (PUR) má pouze pár shodných vlastností. Jednou z nich je nízká objemová hmotnost. Na rozdíl od PUR pěny je tužší, má uzavřenou strukturu, a tudíž nepřijímá žádnou vlhkost. Má lepší požární vlastnosti, je více odolný (patří do třídy hořlavosti B2 - nesnadno hořlavé materiály) a při hoření nevznikají kapky. Standardní teplota, které může tento materiál odolávat, je +90 °C, ovšem krátkodobě odolává i teplotám do +250 °C.
PIR pěna se dodává ve formě desek, které bývají oboustranně opatřeny různým povrchem, například plastem či plechem. Díky svým výborným tepelně-izolačním vlastnostem splňuje normové požadavky i při tloušťkách 40-80 mm.
Dejme tomu, že lze dosáhnout cca rovnocenné objemové hmotnosti, těžko nižší, u kontinuálně vyráběných sendvičových panelů od 40 kg/m³, „in situ“ obvykle 45 kg/m³ a více. PIR má otevřenější strukturu a lépe přijímá vodu, což asi je možné toto vylepšit hydrofobním polyolem (možné i u PUR, používá se). Poměr PUR/PIR má na toto samozřejmě vliv.
Vlastnosti a použití PIR panelů
Polyisokyanurát, také označovaný jako PIR, je termosetový plast, který se obvykle vyrábí jako pěna a používá se jako pevná tepelná izolace. Výchozí látky jsou podobné materiálům používaným v polyurethanu (PUR) s tou výjimkou, že podíl methylen difenyldiisokyanátu (MDI) je vyšší a v reakci se místo polyetherpolyolu použije polyol odvozený od polyesteru.
Reakce MDI a polyolu probíhá při vyšších teplotách ve srovnání s reakční teplotou pro výrobu PUR. Při těchto zvýšených teplotách a v přítomnosti specifických katalyzátorů bude MDI nejprve reagovat sám se sebou a vytvářet tuhou, kruhovou molekulu, což je reaktivní meziprodukt (triisokyanát isokyanurátová sloučenina). Zbývající MDI a triisokyanát reagují s polyolem za vzniku komplexního poly (urethan-isokyanurátového) polymeru (tedy použití zkratky PUI jako alternativy k PIR), která je napěněna v přítomnosti vhodného nadouvadla.
Čtěte také: Velux plastová střešní okna - recenze
Tento isokyanurátový polymer má relativně silnou molekulární strukturu, protože kombinace silných chemických vazeb, kruhové struktury isokyanurátu a vysoké hustoty zesítění, z nichž každý přispívá k vyšší tuhosti, než je tomu u srovnatelných polyurethanů. PIR má obvykle poměr MDI / polyol, také nazývaný jeho index (založený na stechiometrii isokyanátu / polyolu za účelem výroby samotného urethanu), vyšší než 180. Při srovnání se indexy PUR obvykle pohybují kolem 100.
Když index zvyšuje tuhost materiálu, zvyšuje se také křehkost, ačkoli korelace není lineární. V závislosti na aplikaci produktu může být žádoucí větší tuhost, chemická a / nebo tepelná stabilita.
Prefabrikované sendvičové panely PIR jsou vyráběny z korozivzdorných obkladů z vlnité oceli, které jsou spojeny s jádrem z PIR pěny a používají se značně jako izolace střechy i vertikální stěny (např. pro skladování, továrny, kancelářské budovy atd.). PIR se obvykle vyrábí jako pěna a používá se jako pevná tepelná izolace.
Jeho tepelná vodivost má typickou hodnotu 0,16 BTU · in / (hr · ft2 · °F) (0,023 W / (m · K)) v závislosti na poměru obvod / plocha. PIR pěnové panely laminované čistě reliéfní hliníkovou fólií se používají k výrobě předizolovaného potrubí, které se používá pro systémy vytápění, větrání a klimatizace.
Účinnost izolace pláště budovy může být ohrožena mezerami vyplývajícími ze smrštění jednotlivých panelů. Výrobní kritéria vyžadují, aby smrštění bylo omezeno na méně než 1 % (dříve 2 %). I když je smrštění omezeno na podstatně méně než tato mez, výsledné mezery kolem obvodu každého panelu mohou snížit izolační účinnost, zejména pokud se předpokládá, že panely poskytují bariéru proti vniknutí páry / infiltrace. Více vrstev s odstupňovanými klouby nebo pero - drážka systém tyto problémy výrazně snižují.
Typy PIR panelů a jejich specifikace
PIR panely (tvrdá polyisokyanurátová pěna) - podobný materiál jako PUR. Šíře panelů je vždy 1000 mm a jejich tloušťka je variabilní (40/50/60/80/100/120/150/200 mm). Na objednávku lze i šíře 1150 mm. Maximální běžná délka je max. 12,5 m až po individuální menší délku. Ocelový plech na obou stranách panelů je žárově pozinkovaný a opatřený základním nátěrem a dále vrstvou vrchního polyesterového laku s tloušťkou min 25 µm.
Izolační jádro o síle 20 - 250 mm je vždy tzv. kašírováno povrchovou folií po obou stranách. I ta má svoji funkci. V případě alu kraft hliníkových nebo čistě hliníkových povrchových folií se jedná o parozábranu nebo i pohledovou záležitost. V případě sklo bitumenu se jedná o povrch pro tepelné kotvení střešní krytiny.
PIR izolace mají uzavřenou buněčnou strukturu a jsou tedy difúzně uzavřené s konstantním součinitelem tepelné vodivosti. Používá se jako průmyslově vyráběný tepelně izolační materiál ve formě izolačních desek nebo blokové pěny. I při relativně malých tloušťkách poskytuje výborné tepelně izolační vlastnosti.
V nabídce najdete panely o tloušťce 40 až 220 milimetrů, ve standardních stavebních šířkách 1 000, 1 050 a 1 150 milimetrů a s variabilní délkou od 2 až po 16 metrů.
- Stěnové sendvičové panely PIRTECH STANDARD s viditelným kotvením se stavební šířkou modulu 1 000/1 150 mm.
- Stěnové sendvičové panely PIRTECH PLUS se skrytým kotvením s maximální stavební šířkou modulu 1 050 mm.
- Střešní sendvičové panely PIRTECH se stavební šířkou modulu 1050 mm. Profilace vnějšího pláště (trapézový profil) umožňuje přenos vysokého zatížení.
- Stěnové sendvičové panely PIRTECH CHLADÍRENSKÉ s viditelným kotvením a s šířkou modulu 1000/1150 mm.
Parametry PIR izolace
Hodnota součinitele tepelné vodivosti λ je u námi dodávaných PIR panelů společnosti MARCEGAGLIA pouhých 0,021 W/(m · K) při síle pouhých 200 mm, čímž hravě překonává průměrné hodnoty všech obvyklých řešení zateplení pomocí EPS/XPS polystyrenu, kde o síle cca 330 mm je tepelná vodivost 0,033 W/(m · K), minerální vlny 0,042 W/(m · K) při síle 400 mm, nebo dřevitých desek 0,041 W/(m · K) při síle 330 mm. Pokud sendvičový PIR panel srovnáme s často používanou děrovanou cihlou, kde je hodnota dokonce 0,090 W/(m · K) při síle stěny neskutečných 750 mm, je volba jednoznačná.
Tyto mimořádné hodnoty jen podtrhují jedinečnost tohoto typu sendvičového PIR panelu na trhu.
Hlavní výhodou tohoto systému jsou dokonalé tepelně izolační vlastnosti (ukazatelem izolačních vlastností materiálů je součinitel tepelné vodivosti lambda ( ʎ ) - u PIR panelu ʎ = 0,022 W/m*K) a nejméně objemná izolace na trhu, která ušetří vzácný prostor v každém podkroví. Nově máme možnost dodání i produktů především řady Utherm s prémiovou lambdou ʎ = 0,020 W/m*K.
Jak tedy dnes platné ČSN EN 14 315-1 a další (318, 319, 320) uvádějí, je součinitel λ závislý na tom, zda je povrch pěny difúzně zavřený či otevřený. Možnost migrace (difúze) nadouvacího / izolačního plynu potom z dlouhodobého hlediska ovlivňuje tzv. deklarovanou hodnotu λ.
Minimální napětí v tlaku je u standardně vyráběných desek 150 kPa. V případě potřeby je možné dosáhnout i vyšších hodnot rovnajících se tlakové pevnosti XPS izolací. Dlouhodobá vysoká tlaková pevnost je základní vlastností tepelných izolací podlah.
PIR izolace mají násobně nižší schopnost absorbce a vázání tepla ve své struktuře. To znamená, že pokud izolant neabsorbuje do sebe teplo během dne, nemá co uvolňovat do okolí během noci, kdy okolní teplota klesne pod teplotu izolantu.
| Materiál | Součinitel tepelné vodivosti (λ) [W/(m·K)] | Tloušťka izolace (mm) pro dosažení srovnatelných vlastností |
|---|---|---|
| PIR panel (MARCEGAGLIA) | 0,021 | 200 |
| EPS/XPS polystyren | 0,033 | 330 |
| Minerální vlna | 0,042 | 400 |
| Dřevité desky | 0,041 | 330 |
| Děrovaná cihla | 0,090 | 750 (síla stěny) |
| PIR panel (obecně) | 0,022 | Nejnižší |
| PIR panel (řada Utherm) | 0,020 | Nejnižší |
Montáž a kotvení sendvičových panelů
Stěnové sendvičové panely PIRTECH STANDARD a PIRTECH CHLADÍRENSKÉ s viditelným kotvením se dají jednoduše a lehce upevnit ke konstrukcím z různého materiálu pomocí systémových šroubů určených pro příslušný materiál nosné konstrukce (ocel, beton, dřevo).
Stěnové sendvičové panely PIRTECH PLUS se skrytým kotvením se dají jednoduše a lehce upevnit ke konstrukcím různého materiálu pomocí systémových šroubů určených pro příslušný materiál nosné konstrukce (ocel, beton, dřevo).
Střešní sendvičové panely PIRTECH se stavební šířkou modulu 1050 mm se dají jednoduše upevnit ke konstrukcím z různého materiálu pomocí kalot a příslušných systémových šroubů. Střešní sendvičové panely jsou kotveny dvěmi nebo třemi kotevními šrouby na šířku panelu.
- Šroub pro kotvení sendvičových panelů do podkladu z ocelových za studena tvarovaných profilů tl. 1,5-6 mm: Délka šroubů 80- 280 mm pro sendvičové panely.
- Šroub pro kotvení sendvičových panelů do podkladu z ocelových za tepla tvarovaných profilů: Vrtná kapacita 12 mm. Délka šroubů 80-280 mm pro sendvičové panely.
- Šroub pro kotvení sendvičových panelů do betonu a dřeva: Při kotvení do betonu je nutno předvrtat otvor o průměru 5 mm. Délka šroubů 120 - 260 mm, pro sendvičové panely.
Je nepostradatelným prvkem při instalaci sendvičových panelů se skrytým kotvením PIRTECH PWS - PIR PL roznášecí podložka. Její nepoužití má za následek snížení nosnosti panelů o 30 %. Roznášecí podložka má tři otvory pro snažší umístnění kotevních šroubů.
Standardizované klempířské doplňky nabízí základní prvky lemování pro použití společně se sendvičovými panely.
Montážní pěny a jejich druhy
Montážní pěna je nepostradatelným pomocníkem každého stavebníka a montážníka. Polyuretanová pěna vyniká výbornou tepelnou i zvukovou izolací, přilnavostí k většině materiálů a pevností. Po vytvrzení je zdravotně nezávadná, odolná vůči chemikáliím, plísním i vlhkosti a lze ji snadno přetírat. Montážní pěna je díky své vysoké přilnavosti velmi univerzální.
Typy montážních pěn podle expanze a aplikace:
- Nízkoexpanzní PU pěna: Obsahují méně hnacího plynu, a proto se při aplikaci rozpínají jen minimálně - zároveň však mají vyšší hustotu. Hodí se na montáž dřevěných obložkových zárubní, oken a menších mezer, kde by mohla vysokoexpanzní pěna způsobit deformaci.
- Vysokoexpanzní PUR pěna: Zvětší svůj objem několikanásobně - ideální pro vyplňování větších mezer. Typicky se používá při vyplňování mezer mezi stropem a příčkou, utěsnění prostupů (např. trubky, kabely) a při tepelném nebo akustickém zateplení dutin.
- Speciální vysokoexpanzní pěny s nadstandardním objemem balení (MEGA a MAXI pěny): Využijete je tam, kde potřebujete maximální výtěžnost z jedné dózy - typicky při větších montážích, izolacích nebo zateplování. Dostupné jsou ve verzích pistolových, trubičkových i zimních (pro aplikaci při nízkých teplotách).
- Rychlomontážní PU pěna: Vyznačuje se extrémně krátkou dobou vytvrzení - řezatelná už za 15-20 minut. Používá se při montáži dveří, výloh, vrat nebo oken.
- Elastické montážní pěny: Jsou speciální PU pěny s dlouhodobou pružností až 35 % a minimální postexpanzí. Díky elastickým vlastnostem zaručují trvalou izolaci spár kolem oken, dveří i konstrukcí srubů.
- Studnařská pěna: Speciálně atestovaná montážní pěna určená pro použití v místech s přímým stykem s pitnou vodou.
- Kanalizační pěna: Speciálně vyvinutá pro použití v agresivním a trvale vlhkém prostředí. Ideální řešení pro montáže, utěsnění kanalizačních šachet, průlezů nebo sběračů.
- Lepící a zdící pěny: Představují speciální řadu montážních pěn, které kombinují vlastnosti klasické PU pěny a stavebního lepidla. Illbruck PU700 je vysokopevnostní jednosložkové polyuretanové lepidlo třídy D4, speciálně navržené pro lepení a montáž v konstrukcích, kde je potřeba extrémní pevnost a odolnost vůči vlhkosti i mrazu.
Pro aplikaci pistolových montážních pěn budete potřebovat vhodnou aplikační pistoli.
Požární odolnost a životnost
Hořlavost PUR ovlivňuje použití retardéru hoření nebo již vlastních požárně retardovaných polyolů ve směsi. Obvyklá třída reakce na oheň je E, u nejlevnějších PUR pěn i F. Na druhé straně je možné dosáhnout i třídy C. PIR bez retardéru může, ale nemusí, hořet, záleží na kyslíkovém číslu, resp. opět na poměru PUR/PIR. V uvedené definici z webu se uvádí třída hořlavosti B2, což je třída dle německé národní normy, nikoliv současné platné evropské ČSN EN 13501-1. Při hoření nevznikají kapky ani u PUR ani u PIR pěny.
Požární odolnost stavebních konstrukcí je doba, po kterou je konstrukce schopna zajistit si pevnost při vystavení požáru a vysokým teplotám po stanovenou dobu. Stanovuje se pro danou skladbu a je vyjádřen v jednotce času, v minutách. Pro tento účel musí být vždy celá skladba testována v certifikované laboratoři.
Vedle požární odolnosti, která je tou nejdůležitější, musíme deklarovat i třídu reakci na oheň a rizika spojená s působením vnějšího ohně. Ve všech případech se jedná o složitý a nákladný proces certifikací a je vždy třeba dopředu se informovat, zda požadovaná skladba splňuje či nesplňuje potřebné certifikace.
Obecně stavební konstrukce zateplené tvrdou PIRkou vykazují vynikající výsledky v oblasti požární odolnosti. Tyto vlastnosti byly prokázány při reálných testovacích zkouškách se skutečným ohněm. PIRky se při zahřátí netaví, neskapávají a uhelnatí, které se objevuje na povrchu izolace v okamžiku přímého působení ohně, chrání jádro materiálu před rozkladem. PIRka je tzv. samozhášivá.
Zkoušky požární odolnosti se u těchto materiálů provádí proto, abychom mohli stanovit parametry chování krycích izolačních materiálů vystavených působení ohně uvnitř místnosti. Po rozebrání konstrukce bylo zjištěno, že izolační desky z tvrdé polyuretanové pěny byly na povrchu zuhelnatělé, nicméně zabránily šíření požáru do dalších vrstev stavby.
Jednou z nejdůležitějších vlastností tepelných izolací je jejich životnost, což je schopnost produktu uchovat si požadované parametry v dlouhodobém horizontu za vlivu nepředvídatelných podmínek. Test prokázal, že i po 28 letech používání byla polyuretanová izolační deska plně funkční, stále dosahovala deklarovaných hodnot a parametrů a plně způsobilá k dalšímu použití. Předpokládaná životnost se pohybuje v rozmezí 30 až 60 let.
Ekologické aspekty a recyklace
Použití polyisokyanurátových (PIR) materiálů může přímo přispět ke strategiím pro úsporu energie a zmírnění účinků globálního oteplování a zároveň snížit závislost na zahraničních energetických zdrojích. Dnešní polyizolační izolace používá nadouvadlo třetí generace, bez obsahu ozónu, které má také zanedbatelný potenciál globálního oteplování (GWP).
Tato funkce splňuje mnoho specifikací, které nyní vyžadují izolaci bez obsahu fluorovaných uhlovodíků (CFC) a bez obsahu fluoruhlovodíků (HCFC). Tyto vlastnosti jsou důležité, protože dopad změny klimatu je studován jako celosvětový environmentální problém. Americká agentura pro ochranu životního prostředí ocenila průmysl polyiso za jeho změnu v nadouvadel a výsledný pozitivní dopad na životní prostředí.
PIR pěna je vysoce účinným materiálem, pokud jde o snižování nákladů na energii a zároveň napomáhá směřování k udržitelnější budoucnosti. PIR pěnu lze rovněž snadno recyklovat. Po rozdrcení na drobné částečky ji lze opakovaně použít jako plnohodnotné odpadní plnidlo a opět použít pro výrobu izolace. Rovněž po vystavení tlaku a teplu lze tento materiál recyklovat na granule a využít například k výrobě koberců, plastových dílů a pneumatik. I tímto způsobem přispívá PIR pěna ke snižování spotřeby fosilních paliv.
tags: #stresni #panely #polyuretanova #pena #pero #drazka