51. Теплозащита зданий

С теплотехнической точки зрения можно условно выделить три основных типа ограждающих конструкций по числу основных слоев: однослойные, двухслойные и трехслойные. Возможность применения того или иного типа конструкций ограничивается наибольшим количеством градусо-суток, при которых эта конструкция обеспечивает необходимый уровень теплозащиты.

Однослойные стены наиболее привычны для российских проектировщиков и строителей и наиболее просты в исполнении. Однослойные стены выполняют из конструкционно-теплоизоляционных материалов и изделий, совмещающих несущие и теплозащитные функции. При соответствующем качестве материалов они обеспечивают требуемые параметры микроклимата в здании. Например, однослойные стены из легкобетонных блоков плотностью 600 кг/м³ и облицовкой в полкирпича при толщине несущей конструкции 500 мм могут применяться в регионах, где показатель градусо-суток меньше 2400°C.сут, а при применении ячеистого бетона плотностью 400 кг/м³ — уже в районах с показателем градусо-суток меньше 6400°C.сут.

Двухслойные стены состоят из несущей конструкции (это может быть кирпич, железобетон или монолитный бетон) и теплоизоляционного слоя. Применение двухслойных стен по градусо-суткам не ограничено.

В двухслойных стенах теплоизоляция может быть расположена как снаружи, так и изнутри. Однако случаи расположения теплоизоляции изнутри довольно редки, поскольку в таком случае требуется специальная защита от увлажнения и накопления влаги в толще утеплителя.

Наиболее перспективным способом повышения теплозащиты как вновь строящихся, так и реконструируемых зданий считается наружная теплоизоляция стен, выполненных из монолитного бетона с последующим монтажом наружной теплоизоляции.

Конструкции наружной теплоизоляции условно можно разделить на «мокрые» системы с оштукатуриванием плитного утеплителя и «сухие» вентилируемые системы с облицовкой на относе от слоя теплоизоляции. Оба конструктивных решения позволяют осуществлять замену теплоизолирующего слоя и его ремонт.

В таких фасадных системах наиболее часто используют пенополистирольные или минераловатные плиты, отличающиеся стабильностью формы и размеров, хорошими адгезионными свойствами поверхности к клеящим материалам и мастикам.

Главным препятствием применения пенополистирола в наружной теплоизоляции является его горючесть. Даже самозатухающие марки материала не обеспечивают требуемой пожаробезопасности без принятия специальных защитных мер (таких, как применение несгораемых облицовочных покрытий или устройство разрывов по полю утеплителя из несгораемых теплоизоляционных материалов). Согласно противопожарным требованиям, разрешается применение плитного пенополистирола снаружи для зданий не выше трех этажей.

Минераловатные плиты негорючи и, следовательно, более предпочтительны для ограждающих конструкций. Для обеспечения прочностных характеристик и долговечности теплоизоляционного слоя применяются плиты повышенной жесткости (прошивные маты) или специальные плиты (например, Фасад Баттс).

Трехслойные стены с утеплителем, расположенным средним слоем между двумя несущими слоями, в России применяются довольно давно, но с более низким, по сравнению с современными требованиями, термосопротивлением.

Трехслойные ограждающие конструкции могут изготавливаться с использованием практически любых конструкционных материалов — от древесных панелей до железобетона и кладки из штучных каменных материалов. Внутренняя и наружная стенки, соединенные гибкими связями в виде арматурных стержней или каркасов, уложенных в горизонтальные швы кладки, обеспечивают прочность конструкции, а внутренний утепляющий слой - требуемые теплозащитные параметры. Толщина утепляющего слоя рассчитывается в зависимости от климатических условий и вида утеплителя.

В качестве утеплителя в трехслойных ограждающих конструкциях в основном используются пенополистирол или минераловатные плиты. Так, легкие гидрофобизированные минеральные плиты на основе базальтовых пород Кавити-Баттс находят применение в качестве среднего теплоизоляционного слоя в трехслойных стенах из мелкоштучных материалов.

Пенополиуретан, как в виде готовых панелей, так и затвердевающих на месте смесей, также можно использовать в качестве утеплителя для изготовления трехслойных панелей или в качестве заливки для полостей предварительно возведенных конструкций, состоящих из несущего каркаса и облицовочного слоя (колодцевая кладка).

По конструктивным возможностям трехслойные стены толщиной 400 мм с утеплителем из пенополистирола или минеральной ваты на гибких связях или шпонках могут применяться в регионах, где показатель градусо-суток меньше 6850°C•сут и 5700°C•сут соответственно. Основным недостатком этих стен является низкая ремонтопригодность.