Otvorenoćelijska ili zatvorenoćelijska PUR pjena – koja je razlika i gdje se koriste?

Izraz PUR pjena obuhvaća više formulacija i sustava koji se razlikuju prema strukturi ćelija, gustoći, krutosti, toplinskoj vodljivosti i ponašanju prema vodenoj pari i vodi. Zbog toga se izbor ne smije svesti samo na cijenu, naziv proizvoda ili jednu vrijednost iz tehničkog lista.

1. Izbor se temelji na cijeloj konstrukciji

Prikladan sustav određuje se prema namjeni građevinskog elementa, očekivanoj izloženosti vlazi, traženoj tlačnoj čvrstoći, parnom režimu, raspoloživoj debljini, vrsti podloge i projektiranim završnim slojevima. Pjena koja je dobro rješenje za potkrovlje ne mora biti odgovarajući izbor za temelj, pod ili hladnjaču.

Otvorenoćelijska i zatvorenoćelijska PUR pjena zato nisu bolja ili lošija verzija istog proizvoda. To su različiti izolacijski sustavi namijenjeni različitim konstrukcijama i uvjetima uporabe.

2. Što znači otvorena ili zatvorena ćelija?

Poliuretanska pjena nastaje kemijskom reakcijom komponenti tijekom koje se razvija stanična struktura. Kod otvorenoćelijske pjene velik dio stijenki između susjednih ćelija ostaje otvoren pa su pore međusobno povezane. Materijal je zbog toga lakši, mekši i paropropusniji.

Kod zatvorenoćelijske pjene većina ćelija ostaje zatvorena i ispunjena plinom. Takva struktura povećava gustoću, krutost i tlačnu čvrstoću te u pravilu smanjuje toplinsku vodljivost i prolaz vodene pare.

Nazivi „otvorenoćelijska” i „zatvorenoćelijska” ne znače da je apsolutno svaka ćelija otvorena ili zatvorena. Udio zatvorenih ćelija i ostala svojstva utvrđuju se ispitivanjem konkretnog proizvoda.

3. Otvorenoćelijska PUR pjena

Otvorenoćelijska PUR pjena obično ima manju gustoću i malu masu po jedinici površine. Tijekom špricanja snažno ekspandira, prilagođava se nepravilnoj geometriji i može oblikovati kontinuiran izolacijski sloj između rogova, greda i drugih elemenata.

Najvažnija svojstva

• mala gustoća i manje dodatno opterećenje konstrukcije
• prilagođavanje nepravilnim podlogama i teško dostupnim detaljima
• kontinuiran sloj bez klasičnih fuga između ploča
• dobra apsorpcija zvuka zbog mekše, otvorene strukture
• veća paropropusnost u odnosu na zatvorenoćelijske sustave
• potreba za pravilno projektiranim parnim i zrakonepropusnim slojevima

Otvorenoćelijska pjena nije namijenjena trajnoj izloženosti vodi, izravnom kontaktu s tlom ni mjestima na kojima se zahtijeva velika tlačna čvrstoća. U pravilu joj je za isti toplinski otpor potrebna veća debljina nego zatvorenoćelijskoj pjeni, ali točna razlika ovisi o deklariranoj lambda-vrijednosti proizvoda.

Tipične primjene

Najčešće se razmatra za potkrovlja, kose krovove s pravilno projektiranim slojevima, unutarnje strane zidova, stropove te konstrukcije u kojima su mala masa, prilagodljivost i zvučna apsorpcija važni.

4. Zatvorenoćelijska PUR pjena

Zatvorenoćelijska PUR pjena ima veću gustoću i kompaktniju strukturu. Nakon očvršćivanja stvara tvrđi izolacijski sloj koji bolje podnosi tlačna opterećenja i ima veći otpor prolasku vode i vodene pare.

Najvažnija svojstva

• veća gustoća, krutost i tlačna čvrstoća
• niža toplinska vodljivost kod mnogih formulacija
• veći toplinski otpor pri manjoj raspoloživoj debljini
• manja paropropusnost
• bolja otpornost prema vodi i vlagom opterećenim uvjetima
• potreba za provjerom parnog režima i mogućnosti sušenja konstrukcije

Tipične primjene uključuju temelje i podzemne dijelove, podove, ravne krovove, industrijske objekte, hladnjače, metalne hale, vanjske konstrukcije i mjesta na kojima se traži veća tlačna čvrstoća.

Kod temelja kontinuirani sloj zatvorenoćelijske pjene smanjuje broj fuga i prekida kroz koje voda ili vlaga mogu doći do konstrukcije. To je važna izvedbena prednost u odnosu na sustave sastavljene od zasebnih ploča. Ipak, sama pjena ne smije se automatski smatrati zamjenom za svaki projektirani hidroizolacijski sloj bez provjere namjene, dokumentacije proizvoda i detalja cijelog sustava.

5. Usporedba svojstava

Tablica opisuje uobičajene razlike, a ne univerzalne vrijednosti. Gustoća, lambda, paropropusnost, upijanje vode i mehanička svojstva moraju se provjeriti za konkretan proizvod.

6. Toplinska izolacija i lambda-vrijednost

Zatvorenoćelijske pjene često imaju nižu deklariranu toplinsku vodljivost od otvorenoćelijskih pjena. To omogućuje veći toplinski otpor pri manjoj debljini, što može biti važno kada je raspoloživi prostor ograničen.

R je toplinski otpor, d debljina sloja, a λ toplinska vodljivost materijala.

Lambda ipak nije jedini kriterij. Konačni rezultat ovisi o stvarnoj debljini, kontinuitetu sloja, toplinskim mostovima, spojevima, zrakonepropusnosti i svojstvima ostalih slojeva konstrukcije. Proizvode nije dovoljno uspoređivati samo prema nazivu open cell ili closed cell. Potrebne su deklarirane vrijednosti konkretnog sustava i proračun cijelog građevinskog elementa.

Detaljnije objašnjenje odnosa između lambde, debljine, R-faktora i U-faktora dostupno je u vodiču Lambda, U-faktor, R-faktor i toplinski gubici.

7. Paropropusnost i kondenzacija

Otvorenoćelijska pjena omogućuje veći prolaz vodene pare, dok zatvorenoćelijska pjena pruža veći otpor difuziji. Paropropusnost nije isto što i propuštanje zraka: difuzija opisuje prolazak vodene pare kroz materijal, a strujanje zraka prijenos zraka i vlage kroz pukotine, spojeve i šupljine.

Nijedan izolacijski materijal samostalno ne rješava cijeli režim vlage. Rizik kondenzacije ovisi o unutarnjoj temperaturi i relativnoj vlažnosti, vanjskim uvjetima, redoslijedu slojeva, zrakonepropusnosti, mogućnosti sušenja i kvaliteti izvedbe.

Otvorenoćelijska pjena može biti prikladna u paropropusnijem sklopu, dok zatvorenoćelijska pjena može preuzeti ulogu sloja s većim parnim otporom. U oba slučaja odluka mora proizlaziti iz građevinsko-fizikalne analize. Više o putu vlažnog zraka do hladne površine objašnjeno je u članku Zašto nastaje kondenzacija iza izolacije?.

8. Zrakonepropusnost i kontinuitet sloja

Oba sustava pri odgovarajućoj debljini, pravilnom nanošenju i dobro pripremljenoj podlozi mogu oblikovati kontinuiran sloj koji prati nepravilnosti konstrukcije. Time se smanjuje broj klasičnih fuga i pukotina kroz koje bi zrak mogao prolaziti.

To ne znači da svaka nanesena PUR pjena automatski ispunjava sve zahtjeve zrakonepropusnosti. Rubovi, prodori, prijelazi na druge materijale i prekidi sloja moraju se pravilno izvesti, a kod projekata s propisanim zahtjevima rezultat se potvrđuje odgovarajućim postupkom ispitivanja.

9. Koju pjenu odabrati za pojedini dio objekta?

Ostali česti primjeri

• Industrijska hala: zatvorenoćelijski sustav često se primjenjuje na metalnim podlogama zbog krutosti i male potrebne debljine; odluka ovisi o kondenzacijskim i protupožarnim zahtjevima.
• Hladnjača: zatvorenoćelijska struktura, mala lambda i visok parni otpor uobičajeno su važni, ali svi spojevi i obloge moraju činiti cjelovit sustav.
• Zid s unutarnje strane: izbor ovisi o postojećem zidu i mogućnosti sušenja; bez proračuna se ne smije pretpostaviti da je jedna vrsta uvijek odgovarajuća.
• Ograničena debljina: zatvorenoćelijska pjena često omogućuje veći toplinski otpor u manjem prostoru.

10. Najčešće pogreške pri odabiru

• odabir sustava samo prema najnižoj cijeni
• uspoređivanje proizvoda samo prema lambda-vrijednosti
• zanemarivanje vlage, difuzije i mogućnosti sušenja konstrukcije
• ugradnja premale ili neujednačene debljine
• primjena otvorenoćelijske pjene na mjestima trajno opterećenima vodom
• nepotrebna primjena zatvorenoćelijske pjene u sklopu koji zahtijeva drugačiji parni režim
• nanošenje na mokru, prašnjavu, nestabilnu ili nepripremljenu podlogu
• rad needuciranih aplikatora bez kontrole omjera, tlaka i temperature komponenti
• korištenje sustava bez potpune tehničke i sigurnosne dokumentacije

Povezani članci

11. Zaključak

Otvorenoćelijska pjena ima prednost kada su važni mala masa, velika ekspanzija, prilagodljivost i zvučna apsorpcija. Zatvorenoćelijska pjena prikladnija je kada su potrebni veća tlačna čvrstoća, manja toplinska vodljivost, veći parni otpor i bolja otpornost prema vodi.

Konačan izbor mora se temeljiti na namjeni, uvjetima konstrukcije, projektiranim slojevima i tehničkoj dokumentaciji konkretnog proizvoda. Jednako su važni priprema podloge, debljina, kontrola parametara opreme i stručnost aplikatora.

Otvorenoćelijska i zatvorenoćelijska PUR pjena nisu međusobne zamjene. Kvalitetan rezultat postiže se kada se odgovarajući sustav ugradi na odgovarajuće mjesto, u pravilnoj debljini i prema pravilima struke.