PIR a PUR izolace: Rozdíly, výhody a aplikace ve stavebnictví

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.

Co je polyisokyanurát (PIR) a polyuretan (PUR)?

Polyuretan - PUR vzniká reakcí polyolu a isokyanátu. Polyisokyanurát - PIR vzniká trimerizací isokyanátu samého se sebou - tedy tři molekuly isokyanátu utvoří jeden isokyanurátový kruh (vazbu). 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.

PIR je tuhá polyisokianurátová pěna, která má z 95 % uzavřenou buněčnou strukturu, a je tedy nenasákavá. PIR jádro je v současnosti jedním z nejefektivnějších tepelně izolačních materiálů ve stavebnictví. Tvrdé polyuretanové desky na bázi PUR (polyuretan) nebo PIR (polyisokyanurát) jsou moderním tepelněizolačním materiálem s vysokou mírou zateplení. Za běžných podmínek 10 cm těchto desek nahradí až 18 cm běžného polystyrenu. Použitím tenčích desek tepelné izolace dochází k úspoře půdorysné vnitřní plochy domu nebo bytu. A velké uplatnění se také najde při zateplování balkonů nebo lodžií. Tvrdé polyuretanové desky se navíc dodávají v libovolných tloušťkách, zcela na přání zákazníka.

PIR izolace je druh polyurethanových desek, které se ve stavebnictví používají jako tepelná izolace. Jedná se o vývojově modernější variantu PUR izolace. PIRko se vyrábí mírně odlišným chemickým procesem, který zlepšuje její užitné vlastnosti. PIR se, podobně jako PUR, vyrábí reakcí polyolu s izokyanátem. 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.

Polyisokyanurát, také označovaný jako PIR, je termosetový plast, který se obvykle vyrábí jako pěna a používá se jako pevná tepelná izolace. 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.

Čtěte také: Zbytky a udržitelnost

Jak již bylo řečeno v úvodu, PIR i PUR izolace vznikají podobnou chemickou reakcí. PUR desky vznikají napěním polyuretanové hmoty a vytváří uzavřenou mikroskopickou buněčnou strukturu, díky níž mají skvělé tepelněizolační a hydroizolační vlastnosti. PIR je polyisokyanurátová pěna tvořená kombinací uretanových a isokyanurátových vazeb. Při výrobě se uplatňují izokyáty a polyesterové polyony.

Srovnání PIR a PUR izolace

PIR a PUR izolace se však zásadně liší ve svých vlastnostech -⁠⁠⁠⁠⁠⁠ především v požární odolnosti a tepelné stabilitě. Oproti klasickému PURu (polyuretanu) má PIR izolace lepší tepelně izolační vlastnosti, větší tlakovou pevnost a výrazně lepší protipožární odolnost, protože je samozhášivá a neodkapává. 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. Standardní teplota, které může tento materiál odolávat, je +90 °C, ovšem krátkodobě odolává i teplotám do +250 °C.

PIR 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. Dle 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.

Tepelně izolační vlastnosti

• Vyšší tepelná účinnost: PIR izolace má mezi běžnými izolačními materiály jednu z nejvyšších hodnot R (míra tepelného odporu). PIRko tak slouží jako vynikající tepelná izolace, která v zimě udržuje teplo a v létě zase chlad v obytném prostoru.
• Součinitel tepelné vodivosti (λ): Hodnota vyjadřuje nejdůležitější vlastnost izolačního materiálu, tedy jeho schopnost izolovat. Nejnižší a tedy nejlepší poměrnou hodnotu má izolace PIR. Díky tomu snižuje spotřebu energie v průměru až o 50 %, čím se stává jednoznačně nejekonomičtějším materiálem.
• 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.
• 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.
• 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.

Požární odolnost

• Odolnost vůči požáru: Díky výrobnímu procesu jsou PIR desky ve srovnání s jinými pěnovými izolacemi odolnější vůči ohni. V případě požáru jsou tedy bezpečnější variantou, která zpomaluje šíření ohně a neodkapává.
• 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.
• 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. 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.
• 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.

Odolnost vůči vlhkosti a trvanlivost

• Odolnost vůči vlhkosti: PIR je také méně nasákavá než jiné typy pěnových izolací. Tato její vlastnost pomáhá předcházet problémům spojeným s vlhkostí, jako jsou zhoršení tepelně izolačních vlastností, tvorba plísně a hniloba ve stavební konstrukci.
• Odolnost a trvanlivost: Díky své pevnosti jsou PIR desky trvanlivým materiálem odolným vůči stlačení. V průběhu čas si tak zachovávají svoji účinnost a neprohýbají se. Stavební konstrukce jsou během své životnosti namáhány zejména statickým a dlouhodobým zatížením. PIR izolace mají stálou chemickou vazbu s velice pevnou strukturou. 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.
• 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.
• Další nesmysl je, že PIR má proti PUR nízkou nasákavost. PIR má totiž 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.

Typy a aplikace PIR izolací

PIR desky

PIR desky jsou pevné a lehké. Jejich instalace tedy není nijak náročná. Dodávají se v různých tloušťkách a lze je instalovat mezi krokve a trámy nebo je v případě rekonstrukcí pokládat na stávající povrchy. Izolační jádro o síle 20 - 250 mm je vždy tzv. kašírováno povrchovou folii 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.

Charakteristickým znakem desek PCC je kromě žluté barvy fakt, že nemají žádnou povrchovou úpravu, jako bývá zpravidla hliníková fólie, nakašírovaná textilie apod. To umožňuje snadné broušení materiálu přímo na stavbě bez ztráty její funkce a samotné účinnosti tepelněizolačních desek.

Čtěte také: Vlastnosti dřevovláknité izolace – požární odolnost

Izolační panely:

• PIRpanel s hliníkem a kraftovým papírem (Hl)
• Izolační PIRpanel - kraftový papír (karton, KP)
• PIRpanel se skelnou tkaninou (ST)
• PIRpanel s bitumenovou tkaninou (BT)
• PIRpanel s 50 mikronovým hliníkem (AgroHl)
• PIRpanel s hliníkem a minerálním vliesem (AgroMv)
• PIRpanel s hliníkem a sádrokartonem (HS)
• PIRpanel se skelnou tkaninou a sádrokartonem (SS)
• PIRpanel se skelnou tkaninou a bituménem (SB)

Sendvičové panely s PIR jádrem a plechem

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.). Lehká konstrukce sendvičových panelů spojuje jádro z PIR pěny s obalem z ocelového plechu v různých profilech, 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.

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.

Společnost PRAGOPOLAIR s.r.o. vám nabízí jedinečnou možnost využít sendvičových PIR panelů a uvádí na trh tuto novou, ještě výkonnější generaci. Nové sendvičové PIR panely od společnosti MARCEGAGLIA umožňují splnit všechna doporučení a normy na tepelnou ochranu budovy při velmi nízkých tloušťkách izolantu. 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.

K čemu se PIR používá? Tento typ izolace se běžně používá na střechách, ve stěnách a podlahách a je obzvláště vhodný pro aplikace, které vyžadují vysokou tepelnou účinnost a odolnost vůči požárům. PIR pěnové panely laminované čistě reliéfní hliníkovou fólií se používají k výrobě předizolovaného potrubí, které se používá pro systémy vytápění, větrání a klimatizace.

Čtěte také: Kročejová izolace a její použití

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.

V nabídce SATJAM 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.

Typy sendvičových panelů:

• Stěnový (viditelný spoj) s polyisokyanurátem PIR
• Fasádní se skrytým spojem PIR
• Střešní s viditelným spojem PIR
• Stěnové s minerální vlnou (MV)
• Fasádní se skrytým spojem (MV)
• Střešní s viditelným spojem (MV)
• Stěnové s viditelným spojem (PJ)
• Střešní s viditelným spojem (PJ)
• Pro farmy a zemědělské budovy:
  • Stěnové s polyisokyanurátem (PIRf) - viditelný spoj
  • Stěnové s minerální vlnou (MVF) - viditelný spoj
  • Střešní s polyisokyanurátem (PIRf)
  • Střešní s minerální vlnou (MVf)
• Pro chladírenské a mrazírenské místnosti:
  • Stěnové s polyisokyanurátem (PIR) - viditelný spoj

PIR „in situ“ aplikace

Zpracování formou „in situ“ je náročné a vyžaduje naprosto speciální zařízení a značné zkušenosti. Použití této formy je především v potravinářských a energetických provozech. Firma PUR-IZOLACE s.r.o. provádí aplikace několika PIR systémů „in situ“. Jeden z těchto systémů byl vyroben přímo pro dané technologické zařízení firmy PUR-IZOLACE a pro účely použití jako tepelná, ale i chladová izolace. Řada zákazníků, např. pivovarská skupina Asahi Group (dříve SAB Miller) - tedy Prazdroj, Gambrinus, Kozel a další dávají jednoznačně přednost technologii PIR. Vede je k tomu větší tepelná odolnost při možném nebezpečí požáru. PIR „in situ“ je obvykle zpracovávám jako licí pěna s pomalým reakčním profilem. PUR naproti tomu se PUR stříkané izolace se „vyrábí“ přímo na místě. Kvalita izolace je tak dramaticky ovlivněna rozdílnou vlhkostí a teplotou při jejím zpracování. Klíčový rozdíl spočívá v tom, že PIR desky jsou profesionálně vyráběné.

PIR na stavbě - výroba probíhá vždy přímo na místě aplikace - tzv. „in situ“.

Výroba a vlastnosti PIR izolace

V zásadě rozlišujeme dva základní výrobní procesy. Jeden je tzv. kontinuální proces, kde je jádro panelu vyráběno za pochodu, v jednom plynulém kroku a je ihned kašírováno. Druhý proces je výroba stále ještě především PUR bloků, které po vychladnutí jsou dále zpracovávány především na oscilačních pilách. Každý výrobce má možnost volby mezi dvojí technologii výroby. Jedna je nákup přesné technologické receptury a výrobního procesu od jednoho dodavatele. Složitější výrobní proces je jít vlastní cestou. Nakoupíte různé chemické komponenty PIR izolace a otestujete různá nastavení výrobní linky tak, abyste byl schopen garantovat deklarované hodnoty. V podstatě se jedná o proces vývoje své vlastní receptury a výrobního procesu. Na jeho konci je výrobek, jehož snahou je být inovativní.

Environmentální aspekty

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.

Recyklace PIR pěny

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.

Bezpečnost a potenciální rizika

Izolace PIR může být při výrobě mechanicky dráždivá pro kůži, oči a horní dýchací systém (například prach). Obecná chemická struktura polyisokyanurátu ukazující isokyanátovou skupinu.

Porovnání izolačních materiálů

V následující tabulce je uvedeno srovnání součinitele tepelné vodivosti a tloušťky pro různé izolační materiály.

PIR panel s hliníkem a kraftovým papírem (Hl), Izolační PIRpanel - kraftový papír (karton, KP), PIRpanel se skelnou tkaninou (ST), PIRpanel s bitumenovou tkaninou (BT), PIRpanel s 50 mikronovým hliníkem (AgroHl), PIRpanel s hliníkem a minerálním vliesem (AgroMv), PIRpanel s hliníkem a sádrokartonem (HS), PIRpanel se skelnou tkaninou a sádrokartonem (SS), PIRpanel se skelnou tkaninou a bituménem (SB).

Doplňkové produkty a příslušenství

Samozřejmostí v sortimentu jsou doplňkové a speciální výrobky. V první řadě jsou to zátky pro zapuštěné kotvicí prvky zateplovacího systému ETICS, dále jsou to spádové klíny pro tepelnou izolaci plochých střech, speciálně vyrobené tepelněizolační prvky, izolace potrubí a ozdobné prvky např. Nabízené oplechovací prvky (první skupina) - 1.strana. Nabízené oplechovací prvky (druhá skupina) - 1.strana. Konstrukční profily - Tenkostěnné věznice lis.

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 tl. Šroub pro kotvení sendvičových panelů do podkladu z ocelových za tepla tvarovaných profi lů. Vrtná kapacita 12 mm. Délka šroubů 80-280 mm pro sendvičové panely tl. 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 tl. Je nepostradatelným prvkem při instalaci sendvičových panelů se skrytým kotvením PIRTECH PWS - PIR PL. Jeho nepoužití má za následek snížení nosnosti panelů o 30 %. Roznášecí podložka má tři otvory pro snažší umístnění kotevních šroubů. Střešní sendvičové panely jsou kotveny dvěmi nebo třemi kotevními šrouby na šírku panelu. Standardizované klempířské doplňky nabízí základní prvky lemování pro použití společně se sendvičovými panely.

tags: #informace #odrezky #izolace #pur #plech

Oblíbené příspěvky:

• Vliv sklonu střechy na vzhled a funkčnost bungalovu
• Vše o foukané izolaci ze skelné vaty
• Více informací o obkladech a dlažbě k podlaze
• Návod na instalaci parotěsné izolace kolem střešních oken
• účinky minerální vody Budiš na zdraví