PŁYTY WARSTWOWE Z RDZENIEM POLIURETANOWYM – PUR CZY PIR?
ARTYKUŁ EKSPERT BUDOWLANY 02/2019
JACEK ŁAZUKA
WSTĘP
Płyta warstwowa to element budowlany, złożony z dwóch okładzin metalowych oraz rdzenia izolacyjnego. Różnice pomiędzy analogicznymi produktami różnych producentów nie są duże, niemniej w przypadku konkretnego projektu konstrukcji i założonych rozstawów między elementami konstrukcji nośnej głównej (słupy, dźwigary) lub drugorzędowej (płatwie, rygle) mogą być zastosowane lub nie z uwagi na charakterystykę i dopuszczalne wartości obciążeń przy danym rozstawie podparć.
Rodzaje rdzeni termoizolacyjnych a właściwości płyt warstwowych
Stosowane powszechnie rdzenie termoizolacyjne to styropian (EPS), wełna mineralna (WM) lub poliuretany PUR i PIR, ze zdecydowaną przewagą stosowania tych ostatnich. Wynika to m.in. z dużo lepszych parametrów izolacyjnych, trwałości, a także odporności na biodegradację (grzyby, pleśnie, gryzonie). Płyty warstwowe z rdzeniami PUR i PIR mają również najwyższą wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie. Stanowi to o ich nieporównanie wyższej stabilności parametrów izolacyjnych i parametrów użytkowych. W kwestii parametrów mechanicznych nie zauważa się mierzalnych czy też istotnych różnic pomiędzy płytami z rdzeniem PUR i PIR. O wiele istotniejsze są jednorodność i homogeniczność tych pianek. W tym aspekcie reżim technologiczny może mieć decydujące znaczenie dla zapewnienia deklarowanych wartości parametrów nośności płyt warstwowych PUR i PIR. Jest on jednak istotny także dla płyt z EPS i WM. Rdzenie wełniane i styropianowe są bowiem klejone do okładzin stalowych. Te rodzaje płyt warstwowych również wymagają sezonowania poprodukcyjnego przez określony czas i w odpowiednich temperaturach. Brak tego etapu procesu produkcji może skutkować niewłaściwym usieciowaniem kleju, znaczną utratą przyczepności rdzenia do okładziny stalowej, a tym samym – brakiem deklarowanych parametrów wytrzymałości mechanicznej. Gęstość objętościowa pianek PUR i PIR stosowanych w płytach warstwowych to zwykle ok. 40 kg/m3. To więcej niż w przypadku rdzeni EPS, ale co najmniej dwa razy mniej niż WM. Należy o tym pamiętać w aspekcie obciążenia konstrukcji, chociaż dramatyczne doświadczenia z przeszłości sprawiły, że zdecydowanie rzadziej można dzisiaj natknąć się na konstrukcje wytężone w stopniu krytycznym.
PUR i PIR – podobieństwa i różnice
W kontekście termoizolacyjności poliuretany PUR i PIR są materiałami praktycznie zamiennymi o współczynniku λ = 0,021÷0,024 W/(m·K), tj. około 70–80% lepszymi od EPS i WM, niemniej pewne cechy pozwalają nazwać piankę PIR „kolejną odsłoną” lub „udoskonaleniem” poliuretanu PUR. Jeszcze niedawno przy produkcji płyt warstwowych używano wyłącznie PUR, jednak aktualnie coraz częściej potrzeby rynkowe opowiadają się za stosowaniem rdzeni PIR.
Zarówno PUR (poliuretan), jak i PIR (poliizocyjanurat) w swoim składzie chemicznym są niezwykle podobne – oba te materiały powstają w drodze reakcji chemicznej poliolu, izocyjanianu oraz dodatków w postaci aktywatorów, katalizatorów, stabilizatorów itp. Tym, co je od siebie różni w fazie produkcji, są proporcje dwóch głównych składników. PIR – poliizocyjanurat ma w swoim składzie chemicznym znacznie większy procentowy udział izocyjanianów niż klasyczny PUR. Ta zmiana proporcji niesie za sobą szereg korzyści. Podstawowym parametrem, który w zasadzie przesądza o zasadności wyboru płyt warstwowych z rdzeniem.
PIR jest dużo większa odporność ogniowa. W przypadku klasycznego poliuretanu PUR zniszczenie łańcuchów związku chemicznego wskutek działania ognia następuje w temp. około +200°C. PIR natomiast tę granicę ma znacznie przesuniętą do wartości około +300°C. Ponadto reakcja PIR w przypadku oddziaływania ognia jest osobliwa – PIR tworzy sztywną zwęglinę, która izoluje wnętrze rdzenia izolacyjnego przed dalszą penetracją płomieni i wysokiej temperatury i tym samym poprawia nośność (R), szczelność (E) i izolacyjność ogniową (I) płyty warstwowej. Płyty warstwowe z rdzeniem PIR osiągają klasę odporności ogniowej EI30 (w przypadku płyt dachowych REI30), podczas gdy płyty warstwowe z rdzeniem PUR zwykle osiągają ten parametr na poziomie EI15 (REI15). W praktyce oznacza to wydłużenie bezpiecznego czasu ewakuacji z płonącego budynku z 15 minut do co najmniej 30 minut. Należy zwrócić uwagę, że 30-minutowa klasa odporności ogniowej dla płyt dachowych (REI30) stanowi górny pułap wymagań określonych w rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, dotyczących przekryć dachowych. Zatem z wyjątkiem budynków i obiektów niestandardowych, wymagających wyższej niż 30-minutowa klasy odporności ogniowej, płyty warstwowe z rdzeniem PIR stanowią właściwe rozwiązanie dla blisko 100% projektowanych przekryć dachowych.
