Открытая или закрытая ячейка ППУ: как выбрать тип по узлу конструкции

В закрытой ячейке поры запаяны и заполнены газом, в открытой - сообщаются и заполнены воздухом.
Закрытоячеистый ППУ - это пена, где каждый пузырёк изолирован от соседних прочной полиуретановой стенкой и внутри держит газ. Открытоячеистый - пена, где стенки пузырьков порваны, полости сообщаются, а внутри обычный воздух. Из этого одного различия вытекает всё остальное поведение материала.
Закрытую структуру называют жёсткой пеной, открытую - мягкой или лёгкой. Жёсткая держит нагрузку и не впитывает воду; мягкая продавливается пальцем и работает как губка. Это не два сорта одного утеплителя - это два разных по физике материала, которые объединяет только название «ППУ».
Из чего состоит ППУ и как образуется ячейка
ППУ получается прямо на объекте из двух жидких компонентов - полиола и изоцианата.
Их смешивают в распылителе, и при реакции масса вспенивается и застывает за секунды. Газ внутри ячеек — это либо вспениватель (у закрытой часто фреон или его замены), либо обычный воздух с углекислым газом (у открытой, где вспенивателем служит вода). Газ в порах - не мелочь: именно от него зависит, насколько хорошо пена держит тепло, потому что теплопроводность запертого газа ниже, чем у воздуха.
Почему закрытую называют жёсткой, а открытую мягкой
Жёсткость — следствие плотности и запаянных стенок, а не отдельное свойство.
В закрытой ячейке стенок больше и они целые, поэтому материал плотный (30–80 кг/м³) и прочный - выдерживает вес человека, упрочняет конструкцию. В открытой стенки порваны, плотность низкая (8–20 кг/м³), пена остаётся податливой, как поролон. Отсюда простое следствие: закрытая работает там, где есть нагрузка, открытая - только там, где её нет.

Закрытая теплее - теплопроводность 0,019–0,03 против 0,03–0,04 у открытой, но один параметр выбор не решает.
Сравнивать нужно по четырём свойствам сразу: теплопроводность, водопоглощение, паропроницаемость и плотность. По всем четырём типы расходятся, и каждое свойство отвечает за свой риск. Сразу оговорюсь про цифры: в источниках они разные - кто-то пишет λ закрытой ячейки 0,016, кто-то 0,025. Поэтому ниже честные диапазоны, а не одно красивое число из рекламного буклета.

С закрытой ячейкой плёнка обычно не нужна - она сама пароизоляция; с открытой обязательна.
Закрытоячеистый слой почти не пропускает пар (паропроницаемость 0,02–0,05), поэтому работает как собственный паробарьер - отдельную плёнку класть незачем. Открытоячеистый «дышит» (0,1–0,24), и без мембраны со стороны тёплого помещения пар пройдёт сквозь утеплитель к холодной стороне и выпадет там влагой.

Механизм простой. Тёплый воздух внутри несёт пар, пар стремится наружу, к холоду. Закрытая ячейка его не пускает - конденсату неоткуда взяться внутри слоя. Открытая пускает, и если за ней холодно, пар становится водой прямо в утеплителе. Поэтому открытую ячейку всегда комплектуют пароизоляцией, а закрытую - нет. Это не вопрос экономии, а вопрос физики.
Правда ли что закрытая ячейка заменяет пароизоляцию
Да, при достаточной толщине закрытый слой выполняет роль пароизоляции сам.
Благодаря почти нулевой паропроницаемости сплошной закрытоячеистый слой не нуждается в отдельной плёнке — он и есть барьер. Оговорка одна: это работает при сплошном нанесении без пропусков и при нормальной толщине. Тонкий или прерывистый слой полноценным паробарьером считать нельзя. Так что «закрытая = пароизоляция» верно, но при условии качественного напыления, а не само по себе.

Инженер выедет бесплатно - замер, расчёт, смета под ключ за 3–5 дней

Вот готовый ответ по узлам, без «зависит от ваших требований». Наружные и влажные зоны (кровля, фундамент, цоколь, фасад, металл, баня, погреб) - закрытая ячейка. Внутренние сухие полости (мансарда изнутри, межэтажные перекрытия, перегородки сухих комнат) — открытая, если бюджет важен и нужна звукоизоляция.

Открытая ячейка ломается на холодной поверхности, снаружи и при контакте с влагой.
Не подойдёт, если узел контактирует с улицей, грунтом, холодным металлом или водой. Порог простой: как только паропроницаемый слой оказывается у холодной стороны, пар проходит сквозь него и выпадает конденсатом внутри утеплителя. Дальше - потеря теплозащиты, а на металле со временем и коррозия основания.
Механизм провала. Зимой тёплый влажный воздух из помещения идёт сквозь открытую пену к холоду. Где-то в толще он достигает температуры конденсации - и там образуется влага. При дальнейшем похолодании эта влага может замёрзнуть и порвать пену изнутри, появляются трещины и полости. После нескольких циклов намокания-промерзания материал начинает крошиться. У закрытой ячейки этого нет: вода в запаянные поры не заходит.
Где заменить на что. На любом наружном или влажном узле вместо открытой - закрытая ячейка, даже если она дороже. На сухом внутреннем узле открытая остаётся нормальным выбором.
Не намокнет ли утеплитель и не появится ли конденсат
У закрытой ячейки - нет; у открытой без пароизоляции на холодном узле - да.
Закрытая ячейка не впитывает воду и не пропускает пар, поэтому конденсату внутри неё взяться неоткуда. Открытая на холодном узле без плёнки - намокнет почти гарантированно, это и есть её главная зона отказа. Если открытую ставят правильно (сухой контур + пароизоляция), конденсата тоже не будет. Проблема не в материале, а в применении не по узлу.
При какой температуре и влажности открытая ячейка рискованна
Риск растёт там, где есть перепад температур через слой и высокая влажность помещения.
Чем холоднее снаружи и влажнее внутри, тем дальше точка конденсации смещается в толщу утеплителя - и тем выше шанс намокания открытой ячейки. В сухом отапливаемом помещении без выхода на холод риска практически нет. В неотапливаемом, во влажном производстве, на границе с улицей - риск максимальный. Это объясняет, почему открытую ячейку считают «южным» материалом: при мягком климате и малом перепаде она ведёт себя нормально, при суровом — нет

Закрытая плотная и жёсткая (30–80 кг/м³), открытая лёгкая и мягкая (8–20), но плотность - не критерий выбора.
Тип ячейки и плотность постоянно путают, будто это одна настройка. Это не так. Жёсткость идёт следствием закрытой структуры, а не отдельного «уровня плотности», который можно докрутить. Закрытая держит механическую нагрузку и упрочняет конструкцию; открытая деформируется и требует обшивки.
Важно не перепутать причину и следствие при выборе. Вы выбираете не «плотность побольше», а тип ячейки под узел - плотность приложится сама. Подбор конкретной марки и плотности под расчётную нагрузку - отдельная тема, она не отменяет правила «тип под узел».

Зависит ли выбор от плотности или только от типа ячейки
Первично - тип ячейки под узел, плотность вторична и подбирается уже внутри типа.
Сначала вы решаете влагой и узлом: закрытая или открытая. И только потом, внутри выбранного типа, подбираете плотность под нагрузку — например, под пол или эксплуатируемую кровлю плотность выше, под ненагруженную стену ниже. Начинать с плотности - частая ошибка: можно взять «плотную открытую» туда, где по влаге нужна была закрытая, и всё равно получить намокание.