Утепление плоской кровли PIR плитами

В настоящей статье будет рассмотрено применение теплоизоляции PIR при утеплении плоской кровли в сравнении с традиционным решением на основе минеральной (базальтовой) ваты.

До недавнего времени в качестве основной теплоизоляции для устройства плоской кровли являлись минераловатные плиты. Главным и решающим преимуществом минераловатных плит по сравнению с другим распространенным утеплителем – пенополистиролом является устойчивость к воздействию огня, однако, по другим немаловажным параметрам, таким как коэффициент теплопроводности, водопоглащение, плотность, прочность на сжатие и другим свойствам плиты из минераловатного утеплителя уступают пенополистиролу.

Утепление плоской кровли PIR плитами

PIR плиты сочетают в себе лучшие свойства пенополистирольного утеплителя и вместе с тем относятся к группе горючести Г1 (слабогорючие). Натурные испытания (сжигания) плоских кровель с основанием из профилированного листа, с плитами PIR и ПВХ мембраной подтвердили пожаробезопастность таких кровель. Конструкции присвоен сертификат К0(15), который позволяет применять утеплитель PIR в зданиях с II-V степенью огнестойкости конструкции. Здания I степени огнестойкости выполняются в основном с основанием под кровлю из железобетонных конструкций или же с использованием специальной огнезащиты для профилированного листа и несущих конструкций.

Основным недостатком применения минераловатного утеплителя в плоских кровлях является его увлажнение, как в процессе эксплуатации, так и при его монтаже или хранении. Наверняка многие кровельщики видели подобные картины на объектах с применением минеральной ваты (см. фото).

Утепление плоской кровли PIR плитами

На данном объекте вскрытие кровли проводилось через 5 лет после сдачи объекта в эксплуатацию. Вердикт – полностью промокший и замерзший утеплитель по всей площади кровли. Мокрый утеплитель, как и мокрая одежда, не способен сохранять тепло и обеспечивать нормальный микроклимат внутри здания. Кроме того, влажная среда привела к коррозии профилированного листа, который на данном объекте требовалось заменить. Заказчику пришлось приостановить эксплуатацию здания, на время ремонта кровли, неся при этом серьезные финансовые потери.

Плиты PIR имеют крайне низкое водопоглащение, которое составляет менее 1% по объему, а это значит, что в процессе монтажа или хранении PIR плиты не намокнут от неожиданных осадков в виде дождя или снега, даже если монтируемый участок кровли еще не закрыт гидроизоляцией.

Среди других потребительских качеств PIR плит при утеплении плоских кровель следует отметить:

  1. Высокая прочность на сжатие (120 кПа или 12 т/м2 при 10% деформации) позволяет плитам выдерживать как снеговую, так и пешеходную нагрузку без видимых деформаций. Данное свойство PIR плит немаловажно при чистке кровли от снега.
  2. PIR плиты выпускаются размерами 1200х600 мм, 1200х1200 мм и 2400х1200 мм. Применение плит большого формата 2400х1200 мм существенно ускоряет процесс монтажа кровли.
  3. Низкая плотность PIR плит (31±2 кг/м3) делает кровельный «пирог» легче, позволяя уменьшить сечение и общий тоннаж несущих конструкций.
  4. Низкая теплопроводность PIR плит (λ25=0,023 Вт/м•°С) в 2 раза уменьшает толщину теплоизоляционного слоя по сравнению с минераловатным утеплителем, что позволяет сэкономить:
  • на высоте парапетов, т.е. на металлоконструкциях;
  • на транспортных расходах (в 2 раза меньший объем утеплителя);
  • на подъеме утеплителя на кровлю;
  • на площади складирования утеплителя.

PIR плиты являются идеальным материалом для применения их в клеевых кровельных системах. Бывают случаи, когда по тем или иным причинам невозможно использовать механический крепеж, например, при ремонте кровель с основанием из ребристых железобетонных плит или на зданиях с высокими ветровыми нагрузками. Облицовки PIR плит имеют отличную адгезию и химическую устойчивость к клеевым составам.

Помимо потребительских качеств теплоизоляционных материалов важным фактором, а во многих случаях решающим, является экономическая целесообразность применения того или иного решения. Ниже приведено технико-экономическое сравнение (ТЭС) плоской кровли с применением PIR плит и наиболее распространенного решения с минераловатным (базальтовым) утеплителем.

ТЭС включает в себя теплотехнический расчет, сравнение стоимости 1 м2 кровельной конструкции включая стоимость кровельных работ и общие выводы по характеристикам используемых материалов. В ТЭС приведены розничные цены на материалы взятые из открытых источников.

Технико-экономическое сравнение применения теплоизоляции из PIR(марка PirroMembrane) и минеральной ваты при утеплении плоской кровли общественного здания.

1. Теплотехнические расчеты.
1.1. Расчет толщины теплоизоляции из плит минеральной ваты при утеплении кровли общественного здания.

Состав кровли (сверху вниз):
— ПВХ-мембрана (толщина δг = 1,2 мм, коэф. теплопроводности λг = 0,27),
— Минеральная вата верхний слой (толщина δв = 40 мм, коэф. теплопроводности λв1 = 0,044),
— Минеральная вата нижний слой (коэф. теплопроводности λв2 = 0,042),
— Пароизоляция (в расчете не учитываем),
— Профилированный лист (в расчете не учитываем).

Для расчета толщины теплоизоляции имеем регламентированную температуру внутреннего воздуха tвн = +18°С (ГОСТ 30494-96)

Условия эксплуатации согласно тому району, где оно находится. Для Москвы это условия «Б» (СП 50.13330.2012)

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче кровли , которое можно выбрать из таблицы № 3 СП 50.13330.2012, зная при этом значение градусо-суток района строительства (эта величина характеризует суммарное количество дней холодного или теплого периода года для каждой местности).

Dd=(tвн-tот.пер.)Zот.пер., где:
— tвн температура внутреннего воздуха в помещении; (принимаем +18°С)
— tот.пер. средняя температура отопительного периода (-2,20°С согласно СП 131.13330.2012 для г. Москвы);
— Zот.пер. продолжительность отопительного периода (205 согласно СП 131.13330.2012 для г. Москвы);
Dd = (18-(-2,2)) × 205 = 4141

Согласно таблице № 4 СНиП 23-02-2003 и формулы под ней:
Rreq = aDd + b,
Где: a,b — табличные коэффициенты для общественного здания согласно СП 50.13330.2012.

Rreq = 0,0004 × 4141 + 1,6 = 3,256

Теперь можно определить толщину теплоизоляционного материала:
Rreq = δ/λ;
Rreq = R1 + R2 + R3 + … + Rn
Rreq = 1/αint + δнн + δвв + δгг +1/αext
Где: — δ толщина материала в метрах (из расчета конструкции);
— λ коэффициент теплопроводности материала (из приложение Т СП 50.13330.2012);
— R1, R2, R3, Rn сопротивление теплопередаче каждого слоя конструкции;
— αint коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, (принимаемый по СП 50.13330.2012);
— αext коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, (принимаемый СП 50.13330.2012);
— δгг и т. д. сопротивления теплопередаче каждого слоя в покрытии.

3,256 = 1/8,7 + δн/0,042 + 0,04/0,044 + 0,0012/0,27 + 1/23;
δн/0,042 = 3,256 – (0,115 + 0,909 + 0,004 + 0,043);
δн/0,042 =2,185
δн =0,092 (м)

Принимаем толщину минераловатных плит для нижнего слоя равной 100 мм. Общая толщина теплоизоляции из минераловатных плит составит 140 мм.

1.2. Расчет толщины теплоизоляции из плит PirroMembrane при утеплении кровли общественного здания.
Состав кровли (сверху вниз):
— ПВХ-мембрана (толщина δг = 1,2 мм, коэф. теплопроводности λг = 0,27),
— Плита PirroMembrane (коэф. теплопроводности λPIR = 0,025),
— Пароизоляция (в расчете не учитываем),
— Профилированный лист (в расчете не учитываем).

Для расчета толщины теплоизоляции имеем регламентированную температуру внутреннего воздуха tвн = +18°С (ГОСТ 30494-96)

Условия эксплуатации согласно тому району, где оно находится. Для Москвы это условия «Б» (СП 50.13330.2012)

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче кровли , которое можно выбрать из таблицы № 3 СП 50.13330.2012, зная при этом значение градусо-суток района строительства (эта величина характеризует суммарное количество дней холодного или теплого периода года для каждой местности).

Dd=(tвн-tот.пер.)Zот.пер., где:
— tвн температура внутреннего воздуха в помещении; (принимаем +18°С)
— tот.пер. средняя температура отопительного периода (-2,20°С согласно СП 131.13330.2012 для г. Москвы);
— Zот.пер. продолжительность отопительного периода (205 согласно СП 131.13330.2012 для г. Москвы);
Dd = (18-(-2,2)) × 205 = 4141

Согласно таблице № 4 СНиП 23-02-2003 и формулы под ней:
Rreq = aDd + b,
Где: a,b — табличные коэффициенты для общественного здания согласно СП 50.13330.2012.
Rreq = 0,0004 × 4141 + 1,6 = 3,256

Теперь можно определить толщину теплоизоляционного материала:
Rreq = δ/λ;
Rreq = R1 + R2 + R3 + … + Rn
Rreq = 1/αint + δPIRPIR + δгг +1/αext
Где: — δ толщина материала в метрах (из расчета конструкции);
— λ коэффициент теплопроводности материала (из приложение Т СП 50.13330.2012);
— R1, R2, R3, Rn сопротивление теплопередаче каждого слоя конструкции;
— αint коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, (принимаемый по СП 50.13330.2012);
— αext коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, (принимаемый СП 50.13330.2012);
— δгг и т. д. сопротивления теплопередаче каждого слоя в покрытии.

3,256 = 1/8,7 + δPIR/0,025 + 0,0012/0,27 + 1/23;
δPIR/0,025 = 3,256 – (0,115 + 0,004 + 0,043);
δPIR/0,025 =3,094
δPIR =0,077 (м)

Принимаем толщину теплоизоляции из плит PirroMembrane равной 80 мм.

Расход, стоимость материалом и СМР

2.1. Конструкция плоской кровли с минеральной ватой.

Конструкция плоской кровли с минеральной ватой

2.1. Конструкция плоской кровли с утеплителем PirroMembrane.

Конструкция плоской кровли с утеплителем PirroMembrane

Заключение

Почти по всем параметрам применение теплоизоляционных плит PIR выгоднее, как с потребительской точки зрения, так и с экономической.

Статистические данные по применению PIR плит зарубежом только подтверждают тезисы данной статьи. Например, применение PIR плит с США на плоских кровлях составляет около 75%, в Европе более 50%.

В нашей стране применение PIR плит было мало востребовано в связи с отсутствием до настоящего времени современного промышленного производства данной продукции. В конце 2014 года в г. Саратове компанией ПирроГрупп был запущен завод располагающий самым современным оборудование для производства PIR плит с мягкими облицовками. Мощность завода позволяет выпускать более 10 000 000 м2 теплоизоляции в год различных марок.

Купить утеплитель PIR-плита в компании «ИНСТЕХ»

Лучшие цены и скидки

Лучшие цены
и скидки

Быстрая доставка

Быстрая
доставка

Самовывоз со склада в Москве

Самовывоз со
склада в Москве

Техническая поддержка

Техническая
поддержка

Поставки по всей России

Поставки по
всей России