Პოლიურეთანის იზოლაცია, რომელსაც ხშირად უწოდებენ PU-ს, მოქმედებს როგორც თერმომაგალითი მისი დახურული უჯრედული სტრუქტურის გამო, რადგან ის ნამდვილად ატარებს აირებს დაბალ გამტარუნარიანობით შიგნით, რაც გადაცემის სირთულეს უქმნის. ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ ეს მასალა მკვეთრი პანელების ან სპრეი ქვეშ აპლიკაციების სახით, ხოლო გამოცდებმა აჩვენა, რომ თერმული გამტარუნარიანობა მერყეობს 0.02-დან 0.025 ვტ-მდე მეტრზე კელვინზე. ეს იმას ნიშნავს, რომ ის დაახლოებით ორჯერ უკეთ იზოლირებს ჩვეულებრივი მინის ბოჭკოვანი მასალებთან შედარებით. აშშ-ის ენერგეტიკის დეპარტამენტის მუშაკებმა დაადგინეს, რომ ამ PU პანელების R-მნიშვნელობები დროის განმავლობაში მდგრადია, თუმცა შესაძლოა მცირე ცვლილებები მოხდეს, როდესაც დატრიალებული აირები ბოლოს მასალის შიგნით განლაგდება.
Რა აკეთებს პოლიურეთანს იმდენად ეფექტურს? ყურადღება უნდა მივაქციოთ მის უნიკალურ უჯრედულ სტრუქტურას, რომელიც მარცვლის სახეს უფერის, რადგან იმ მცირე უჯრედების დაახლოებით 90-დან 95 პროცენტამდე დახურულია. ამ პატარა აირის ჩანთებში ხშირად ვხვდებით გარემოსდამცავ აგენტებს, რომლებიც ქმნიან იზოლაციის ეფექტს, რაც აჩერებს როგორც კონდუქტიურ, ასევე კონვექციურ სითბოს გადაცემას. როდესაც წარმოების მიზნით საჭიროა პოლიურეთანის მკვრივი ფირფიტები, ამ დროს ახდენენ პოლიოლის რეზინების და იზოციანატების შერევას. ქიმიური რეაქცია ქმნის ამ სიმკვრივე მასალას, რომელიც სინათლით აგრეთვე ძალიან კარგად წინააღმდეგობას უწევს ტენიანობას. მშენებლობის გამოყენებისთვის ყველაზე მნიშვნელოვანი არის ის, რომ ის შეუძლია გაუმკლავდეს სტრუქტურულ წნევას, რომელიც აღწევს დაახლოებით 40 ფუნტს კვადრატულ ინჩზე, სანამ ნებისმიერი დატვირთვის ნიშნები გამოჩნდება.
Პოლიურეთანი გამოირჩევა იმით, რომ ის ნამდვილად წინააღმდეგობას უწევს სითბოს გადაცემას კედლების განიერ და არიდებს ჰაერის დაშვებას ირგვლივ. ზოლების გამოყენების ნაცვლად, რომლებიც დაშვებენ სივრცეებს შორის, სამშენებლო მასალების დამონტაჟებისას შენობები დახარჯავენ საკმარისად ენერგიაზე – დაახლოებით 15-დან 30 პროცენტამდე სხვადასხვა კვლევების მიხედვით. მესამე პირების მიერ ჩატარებულმა გამოცდებმა აჩვენა, რომ ათი წელიწადში შემდეგ ამ მასალების დაახლოებით 94% შენარჩუნებული იქნება თავდაპირველი იზოლაციის ძალა, რაც აღემატება ჩვეულებრივს სხვა სახის ქსივიანი ფირფიტების შედეგებს, განსაკუთრებით პირობების მკაცრობის ან სიტვირთის შემთხვევაში. და რასაკვირველია, სიტვირთის შესახებ საუბრისას, პოლიურეთანს აქვს ეს გამაგრებული თვისება, სადაც წყლის ორთქლი არ გადადის მასში იოლად (ნაკლებია 1 პერმის რეიტინგზე). ეს ნიშნავს, რომ სტრუქტურული ზიანის მოხდენის შესაძლებლობა მნიშვნელოვნად შემცირდება დროის განმავლობაში მასალის შიგნით ტენის გამო.
Იმის გათალის როდესაც სითბოს შეკავებაზე ვლაპარაკობთ, პოლიურეთანის ფირფიტები ბაზარზე არსებულ სხვა მასალებთან შედარებით ნამდვილად გამოირჩევა. სითბოგამტარობა ან k-მნიშვნელობა მერყეობს დაახლოებით 0.022-დან 0.025 ვტ/მ·კ-მდე, რაც დაახლოებით 35%-ით უკეთესია 0.04 ვტ/მ·კ მქონე მინის ბამბის ველზე და დაახლოებით 25%-ით უკეთესია პოლისტიროლის ვარიანტებთან შედარებით. რა უზრუნველყოფს ამას? მასალას დახურული უჯრედის სტრუქტურა აქვს, რამაც სინამდვილეში ინერტული აირები დაიჭირა, რის გამოც სითბოს გატარება ბევრად რთულდება. ინდუსტრიულმა ტესტებმა მეთოდების გამოყენებით, როგორიცაა ASTM C518, აჩვენა, რომ ეს თვისებები მრავალი წელიწადის განმავლობაში შენარჩუნდება. ეს საკმარისად განსხვავდება მინერალური ბამბის პროდუქტებისგან, სადაც შესრულება დაახლოებით 15%-ით იკლებს დროის განმავლობაში შეკუმშვისას.
Პოლიურეთანის იზოლაცია საკმაოდ მაღალი მაჩვენებლით ხასიათდება მისი მუშაობის მეტრიკების გათვალისწინებით. დაახლოებით 6.5 R-მნიშვნელობით ინჩზე, ეს მასალა მიაწვდომს დაახლოებით ორჯერ მეტს, ვიდრე უჯრედოვანი ნახშირი და დაახლოებით ნახევარი მეტი აქროლის პოლისტიროლის შედარებით. ინდუსტრიული კვლევების მიხედვით, უმეტესი ნიმუშები 15 წელზე მეტი ხანი ინარჩუნებს თავისი იზოლაციის ძალას დაახლოებით 98%-ში, რაც საკმაოდ შთამბეჭდავია სპრეი ქსოვის შედარებით, რომელიც დროის განმავლობაში ჩვეულებრივ ვარდნილია დაახლოებით 88% ეფექტურობამდე. რაც ნამდვილად განსაზღვრავს პოლიურეთანს, ასევე, არის ის, თუ როგორ მოხერხებულად არის მასთან საუკუნო სითბოს დანახარჯების მოგება, რომლებიც აწუხებენ სხვა მასალებს, როგორიცაა მინის ბამბა და ქსოვის დაფები. სამყაროში ტესტირების შედეგად დადგინდა, რომ ასეთი ინსტალაციები შეამცირებს ენერგიის დანახარჯებს დაკავშირების წერტილებში დაახლოებით 40%-ით, რაც ხდის მას გაწყვილებულ არჩევანს იმ შენობებისთვის, სადაც ტემპერატურის კონტროლი ყველაზე მეტად მნიშვნელოვანია.
Პოლიურეთანი შედარებით მდგრადია ფართო ტემპერატურულ დიაპაზონში, დაწყებული -50 გრადუს ცელსიუსიდან დამთავრებული +120 გრადუს ცელსიუსამდე. ეს იმას ნიშნავს, რომ ის კარგად მუშაობს როგორც გაყინული საწყობებში ნივთების შენახვისთვის, ასევე შენობების იზოლირებისთვის უკანასხლის ქვეყნებში. როდესაც ტენიანობა მაღალია (80% ან მეტი), პოლიურეთანი მხოლოდ დაახლოებით 1% ან ნაკლებ ტენს შთანთქავს. ეს საკმარისად კარგია, რადგან არ უშვებს სოკოების გამრავლებას და ხელს უშლის სითბოს გამო დაშლას, რომელიც ხასიათისაა მასალებისთვის, როგორიცაა ცელულოზა. ცელულოზის პროდუქტები მძიმე პირობებში ტენიანობის დაახლოებით 90% დროს დაახლოებით 20% ეფექტურობას კარგავს. საცინარო მარაგის საშუალებებში ჩატარებულმა გამოცდებმა აჩვენა, რომ პოლიურეთანის გამოყენებით სითბოს და გაგრილების წელზე დახარჯული თანხა დაახლოებით 32%-ით ნაკლებია ვიდრე ტრადიციული XPS ქვაბის გამოყენებით, განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია როდესაც ტემპერატურა ნულს ქვემოთ დადის.
Პოლიურეთანის დახურული უჯრედის სტრუქტურა ბუნებრივ ტენის ბარიერს წარმოადგენს, რომლის წყლის შთანთქმა 90%-იანი ტენიანობის პირობებში 1%-ზე ნაკლებია. ეს ათავისუფლებს კაპილარული მოვლენისგან, რომელიც იწვევს სოკოვან საფენს მასალებში, როგორიცაა მინის ბორკი ან მინერალური ბამბა. შთანთქავ ალტერნატივებისგან განსხვავებით, პოლიურეთანი შენარჩუნებს თერმულ მუდმივობას წვიმის, კონდენსაციის ან მიწის ტენიანობის მიმართ.
Პოლიურეთანის ფირფიტები კარგად გააჩნია კომპრესიული ძალების გამძლეობა 150 კპა-ზე მეტი, რაც საკმარისად ძლიერია სახურავებისთვის, რომლებიც უნდა გაუმკლავდნენ თოვლის გამრავლებას ან იშვიათ ფეხით გადაადგილებას. მასალას აქვს განსაკუთრებული განშტოებული სტრუქტურა მოლეკულურ დონეზე, რომელიც განაწილებს წნევას ზედაპირზე თანაბრად, ასე რომ ის არ იტეხება დატვირთვის ქვეშ ან არ იკრულება სამუდამოდ. ამ თვისებების გამო, ისინი ძალიან კარგად მუშაობენ როგორც საშუალება ინდუსტრიული შენობების სენდვიჩ პანელებში, სადაც კარგი იზოლაციის კომბინირება სტრუქტურულ მხარდაჭერთან აუცილებელია სწორი ფუნქციონირებისთვის.
Გამოცდები, რომლებიც აჩქარებენ ასაკოვან პროცესს, რომ დაამატოს 30 წელი სანაპირო პირობების სიმულაციას, აჩვენებს, რომ პოლიურეთანი შენარჩუნებს საკმარისად კარგად ტენის წინაღობას, დეგრადაციით 5%-ის ქვეშ. როდესაც საუბარი მიდის სანაპირო პირობების გაუმჯობესებაზე, პოლიურეთანი მკაცრად აღემატება XPS-სა და EPS-ს. ეს მასალები უბრალოდ არ არის იმდენად კარგი ყინვისა და გახსნის მრავალჯერად გამძლეობის ან მარილიანი წყლის აორთქლების წინააღმდეგ, რაც ხანგრძლივობის განმავლობაში მცირე გატეხილობებს ქმნის. თუ დავაკვირდებით პოლიურეთანით დაბალოებული კედლების თერმულ გამოსახულებებს მინუს 30 გრადუსიდან 50 გრადუს ცელსიუსამდე ექსტრემალური ტემპერატურის ცვლილებების შემდეგ, დაინახავთ საინტერესო ფაქტს: მიუხედავად ასეთი დიდი ტემპერატურის გარკვეული პერიოდისა, არ ხდება ცივი მოსადევის შექმნა.
Დღევანდელ სამშენებლო სცენაში პოლიურეთანის ფირფიტები საკმარისად პოპულარული მასალა გახდა. ისინი გვაძლევენ იზოლაციის მნიშვნელობებს დაახლოებით 6,5 დიუმზე, რაც დაახლოებით 30 პროცენტით უკეთესია ჩვეულებრივი მინის ბამბისგან მიღებულისგან. რა გახდის ამ დაფებს იმდენად ეფექტუანს? ამ ბორტების მკაცრი, დახურული უჯრედის დიზაინი სინამდვილეში ამცირებს სითბოს გადაადგილებას კედლებისა და სახურავების მიერ ძველი მასალების შედარებით 40-დან 50 პროცენტამდე. ბევრი არქიტექტორი საუკეთესოდ ეყრდნობა ამ პანელებს, როდესაც ძველი შენობების განახლება სჭირდებათ მათი საწყისი გარეგნობის შეცვლის გარეშე. დაფები შეიძლება ძალიან თხელი იყოს, ზოგჯერ მხოლოდ 20 მილიმეტრი სისქის, და ისინი კარგად იხრებიან, რათა შეესაბამონ იმ რთულ მრუდ ზედაპირებს, რომლებიც ხშირად გვხვდება ისტორიულ ნაგებობებში.
Გაგრილებულ საცავში, პოლიურეთანის ფირფიტები შეძლებენ ტემპერატურის შენარჩუნებას -30°C-დან +25°C-მდე მხოლოდ 12-15 სმ სისქით. დაწესებულებები აღნიშნავენ წელზე 35%-ით დაბალ ენერგოხარჯებს კომპრესორის გაშვების შემცირების ხარჯზე. 2023 წელს გამოქვეყნდა 50 ინდუსტრიული საწარმოს შესწავლის შედეგები, რომლის მიხედვითაც პოლიურეთანით დამზადებული სტრუქტურები საშუალებას იძლევა გაგრილებელი ნივთიერების გაშლის შემცირება 18%-ით შეადარებელი პენოპლასტის იზოლაციის მქონე სტრუქტურებთან შედარებით.
| Თვისება | PIR (პოლიიზოციანურატი) | PUR (პოლიურეთანი) |
|---|---|---|
| Თბოგამტარობა | 0.022 ვტ/მკ | 0.028 ვტ/მკ |
| Ხაჭვის მოქმედება | Კლასი B1 (EN 13501-1) | Კლასი E (საჭიროებს დამატებით ინგრედიენტებს) |
| Ტიპიკური გასწვრივება | 100-200მმ | 80-150მმ |
| Უკეთესი არის | Სიმაღლეზე მდებარე ანტიკვების კედლები | Ენერგოეფექტური სახურავის რეკონსტრუქცია |
Პასიური სახლის დიზაინში PIR-ის გამოყენება უპირატესობას იძლევა მისი დაბალი გლობალური გახურების პოტენციალის (GWP 1,230 წინა პირობაში PUR-ის 1,450) გამო, ხოლო PUR-ის მრეწველობითი სახურავებისთვის ირჩევენ, სადაც დარტყმის წინა წინააღმდეგობა მნიშვნელოვანია. ორივე მათგანი ახლა შეიცავს 15-30% გადამუშავებულ მასალას მწარმოებელ ევროპის ბაზარზე.
Პოლიურეთანი საუკეთესო მაჩვენებელია თერმული ეფექტურობის მიმართულებით ტრადიციული მასალების შედარებით. k-მნიშვნელობით 0.022 ვტ/მკ ამიანტის მნიშვნელობის 50%-ით ნაკლები (0.040 W\/mK) ის აღწევს უფრო მაღალ R-მნიშვნელობებს (6.5 ინჩზე) თან ნაკლები სისქით. ეს სივრცის დაცვას უზრუნველყოფს სტანდარტების შესაბამისი იზოლაციის განხორციელებისას, რაც მნიშვნელოვანია რეკონსტრუქციებში და კომპაქტურ დიზაინებში.
Მაგალითად:
| Მასალა | Თერმული გამტარუნარიანობა (ვტ/მკ) | Სითბური წინაღობის მაჩვენებელი ყუთში |
|---|---|---|
| Პოლიურეთანი | 0.022 | 6.5 |
| Მინაბოჭკოვანი | 0.040 | 3.7 |
| Პოლისტიროლის ქვაბი | 0.035 | 4.0 |
Კვლევები ასახავს პოლიურეთანის 700%-ით უკეთ იზოლაციის შესაძლებლობას აგურთან შედარებით და 30%-ით მეტ ენერგიის შენახვას სპრეი ქვაბთან შედარებით ათწლიანი პერიოდის განმავლობაში.
Მიუხედავად იმისა, რომ პოლიურეთანი 20-40%-ით უფრო ძვირია მაგვის მიმართ, მისი გამძლეობა და ეფექტურობა კი მნიშვნელოვან დანაზოგს უზრუნველყოფს. შენობები, სადაც გამოყენებულია პოლიურეთანის იზოლაცია, აღიარებს 25-30%-ით ნაკლები წელზე გაგზავნილი გათბობის და გაგრილების ხარჯი , ხოლო დაუბრუნების ვადა საშუალოდ 5-7 წელია. მიუხედავად იმისა, რომ ქსოვილის დაფები უფრო სწრაფად იშლება სიტენიან ჰაერში, პოლიურეთანი კი უზრუნველყოფს მუშაობას 30 წელზე მეტი ვადით, რაც შეცვლების საჭიროებას ამცირებს.
Წარმოება უკვე მნიშვნელოვნად იხარჯება ენერგიას, თუმცა ბოლო გადამუშაობის გაუმჯობესებებმა მნიშვნელოვნად შეამცირა პოლიურეთანის გარემოზე გავლენა. ამჟამინდელი პროდუქტები შეიძლება შეიცავდეს რეციკლირებული მასალის 90%-ს, გარდა ამისა, მათი უჯრედული კონსტრუქცია აკავებს საშიშ სითბოს შემცველ აირებს. საპირისპიროდ, ფიბრგლასი ქმნის დაახლოებით 20%-ით მეტ ნაგავს სანაგვე ველებში, ვინაიდან ის არ გრძელდება იმხელა და შეიცავს დამაგრებელ ნივთიერებებს, რომლებიც ვერ იშლება. აშკარად არ არსებობს სრულიად მწვანე იზოლაციის მასალა, თუმცა როდესაც ვიხილავთ დროის განმავლობაში ენერგიის დაზოგვას და მწარმოებლების მიმართულებას წრიული პროცესებისკენ, პოლიურეთანი კვლავ გამოირჩევა როგორც ერთ-ერთი საუკეთესო არსებული ვარიანტი შენობებისთვის, რომლებიც მიზნად ისახავენ ნახშირორჟანგის გამონაბოლქვის შემცირებას.
Პოლიურეთანის იზოლაცია უზრუნველყოფს საუკეთესო თერმულ სიკეთეს დაბალი k-მნიშვნელობით, მაღალი R-მნიშვნელობით ინჩზე, ტენიანობის წინაღობით და გრძელვადიანი სიმაგრით, რაც უზრუნველყოფს ენერგიის დაზოგვას და გამძლეობას.
Პოლიურეთანი გრძელდება მდგრადია -50°C-დან +120°C-მდე, დაბალი ტენიანობის შთანთქმით, რაც უზრუნველყოფს მის გამოყენებას სხვადასხვა კლიმატში და აუშლელობს სოკოს და მასალის დეგრადაციას.
Დიახ, გაუმჯობესებულმა გადამუშავების პროცესებმა შეამცირა მისი გარემოზე გავლენა, ხოლო პოლიურეთანის მაღალი მახასიათებლები და გრძელვადიანი სიმაგრე შეამცირა შენობებში ნახშირორჟანგის გამოყოფას.
EN
