Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Люлькин Г. - Что модно для зданий в этом сезоне

.doc
Скачиваний:
15
Добавлен:
28.08.2013
Размер:
141.31 Кб
Скачать

Теплоизоляционные материалы

№4/2005 "Строительство"    20.07.2005

Что модно для зданий в этом сезоне?

Еще в 50-е годы прошлого столетия ученые разных стран предсказывали, что XXI век будет ознаменован энергетическими катаклизмами. Проблема топливных ресурсов во всем мире, поиски альтернативных источников и видов энергии дадут резкий толчок в развитии прогрессивных технологий, как в области энергетики, так и в области энергосбережения. Теплозащита стен зданий, позволяющая более чем в два раза сократить теплопотери, становится сверхактуальной. Так, если в Москве окупаемость утепления здания составляла в 1977 году 10 - 11 лет, то в настоящее время этот показатель составляет 3 - 4 года.

Наши собеседники - заместитель директора по научной работе ГУП НИИ "Мосстрой", д.т.н. Василий КОРОВЯКОВ и заведующая лабораторией теплозвукоизоляции, к.т.н. Ирина РУМЯНЦЕВА.

- Известно, что через стеновые конструкции теряется около 30% тепла. Ведутся ли работы по их модернизации?

И. Р.: - Разумеется. Сегодня в трехслойных конструкциях значительно снизилось количество и размер так называемых "мостиков холода", которые образовывались ранее при устройстве теплоизоляционного слоя между железобетонными элементами ограждающей конструкции. Между утеплителем и наружной стеной по конструктивным особенностям проходило железобетонное ребро, имевшее очень высокий коэффициент теплопроводности. Теперь в таких конструкциях используют металлические и стеклопластиковые дискретные связи, что приводит к повышению теплотехнической однородности конструкции и повышению приведенного сопротивления теплопередаче.

- В прошлом году вышел новый СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий". В нем представлены два подхода к оценке теплозащитных качеств здания. Первый подход: требования предъявляются к каждому элементу конструкции - к стене, к окну, к полу, к кровле... Второй подход - в интересах потребителя: требования предъявляются не к отдельным конструкциям, а ко всему зданию в целом. И если, например, используется очень теплое окно, то к ограждающей стеновой конструкции можно несколько снизить теплотехнические требования. Главное, чтобы теплопотери через все элементы здания были в пределах нормы.

И. Р.: - По-моему, это правильное решение. В новом СНиПе для разных климатических районов предусмотрены разные нормы. В Москве требования к сопротивлению теплопередаче стеновых ограждающих конструкций почти в два раза ниже, чем, предположим, для районов Сибири. Для Москвы сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций должно быть не менее 3,16 м2 оС/Вт. Нормирование теплозащитных свойств наружных ограждений производится в зависимости от средней температуры наружного воздуха в отопительный период и его продолжительности (значения градусо-суток).

- Для теплоизоляции ограждающих стеновых конструкций используются разные материалы. Один из самых эффективных - пенополистирол (пенопласт). Однако есть мнение, что пенополистирол - очень вредный материал, поэтому использовать его ни в коем случае нельзя.

В строительной практике применяются разнообразные теплоизоляционные материалы. Основные из них: легкие бетоны (керамзитобетон, перлитобетон, шлакобетон, газо- и пенобетон и др.); "теплые" растворы (цементоперлитовый, гипсоперлитовый, поризованный и др.); изделия из дерева и других органических материалов (плиты древесностружечные, фибролитовые, камышитовые и др.); минераловатные и стекловолокнистые материалы (минераловатные маты, минераловатные плиты мягкие, полужесткие, жесткие и повышенной жесткости на различных связующих, плиты из стекловолокна и др.); полимерные материалы (пенополистирол, пенополиуретан, перлитопластобетон и др.); пеностекло или газостекло и др.

И. Р.: - В железобетонных конструкциях слой утеплителя защищен железобетоном с обеих сторон - и с внутренней, и с наружной. Поэтому никаких вредных выделений при эксплуатации нет, и это подтверждено санитарно-эпидемиологическими исследованиями. В последние годы в некоторых зданиях, прежде всего в элитных, в качестве утеплителя применяются минераловатные плиты высокого качества различных производителей. В Москве в основном используются минераловатные плиты, производимые ОАО "Мостермостекло" (г. Железнодорожный, Московская область). Это предприятие, созданное совместно с фирмой "ROCKWOOL" (Дания). Эти плиты отличаются повышенными физико-механическими показателями и огнестойкостью, а также экологической чистотой.

В настоящее время наиболее эффективными по показателю теплопроводности являются полимерные материалы (пенополиуретан, пенополистирол) и изделия из минеральной ваты и стекловолокна. При устройстве теплоизоляции из этих материалов масса всей конструкции теплозащиты будет наименьшей. Этот факт, а также наличие в стране необходимых предприятий по производству указанных утеплителей позволяют предположить, что в качестве утепления наибольшее распространение получат и в дальнейшем именно минераловатные плиты различной степени жесткости, минераловатные маты и плиты из пенополистирола. В монолитном домостроении широко используются минераловатные плиты, в кирпичном строительстве - пенополистирольные и минераловатные плиты. В коттеджном строительстве стали применяться заливочные технологии, для чего применяют теплоизоляционный пенобетон, работы по совершенствованию "которого проводятся в НИИ "Мосстрой".

- Раньше теплоизоляционные материалы часто покупали за рубежом. Но ситуация меняется, в стране создаются собственные производства...

И. Р.: - Сегодня около 80% объемов потребления обеспечивается за счет собственного производства. В советские времена в московском регионе был один флагман - Мытищинский завод "Стройпластмасс". Сейчас появилось много других предприятий, в том числе и совместных. В большом количестве выпускает теплоизоляционные материалы "Мосстрой-31". В повышение качества теплоизоляционных материалов большой вклад внес СП "ТИГИ - КНАУФ" (сейчас ООО "КНАУФ-ГИПС"). Эта компания предполагает расширить ассортимент теплоизоляционных материалов. Новые заводы по выпуску пенополистирольных плит появились в ряде районов Московской области. Есть примеры, когда строительные предприятия открывают собственные заводы по производству теплоизоляционных материалов. Так, например, ОАО "ДСК-3" закупило хорошее оборудование для производства пенополистирольных плит и сегодня полностью обеспечивает свои потребности в теплоизоляционных материалах.

Из-за рубежа ввозят в основном высококачественный экструзионный пенополистирольный утеплитель, который, обладая очень низким водопоглощением (0,3%), имеет высокую долговечность и может применяться для устройства теплоизоляции конструкций подземных частей зданий, подвалов, фундаментов. Сейчас и в Москве начинают все больше использовать экструзионный пенополистирол отечественного производства (г. Кириши, Ленинградская область).

- А какие материалы предлагают иностранные производители?

В. К.: - Как уже говорилось выше, зарубежные фирмы поставляют плиты из экструзионного пенополистирола (фирма "BASF", Германия), предлагают широкий выбор пенополиуретановых пен, особенно профессиональных (Финляндия, Германия, Бельгия, Польша и др.). Концерны "ISOVER" и "AHLSTROM" поставляют минераловатные плиты, датская фирма "ROCKWOOL" - теплоизоляционные плиты из базальтового волокна, американская фирма "DAW" и ее филиалы - экструзионный полистирол, финская "PAROK" - утеплители на основе базальтовой ваты. Следует отметить, что материалы на основе базальтовой ваты более эффективны, так как по основным характеристикам превосходят стеклянную или минеральную вату. Но они и стоят дорого. Так, стекловата производства фирмы "URSA" стоит 3 доллара за м2, а базальтовые - от 6 долларов. Разница ощутимая, но и качество чуть ли не в два раза выше. И по долговечности базальтовые материалы превосходят стекло- и минераловатные.

- Кстати, о долговечности. На какой срок службы рассчитаны теплоизоляционные материалы?

В Москве цена на утепление наружных стен и отделку фасадов составляет около 45 - 60 долларов за м2 "под ключ" в летнее время, цены в зимний период на 5 - 10% дороже. Стоимость самой системы теплоизоляции составляет от 25 до 35 долларов за м2. Снижение стоимости возможно за счет применения высококачественных отечественных материалов.

И. Р.: - На срок службы конструкции здания. Новые жилые дома и сооружения, как известно, в основном ориентированы на 100 лет службы. Относительно высокой долговечностью обладает пенополистирол, особенно экструзионный. Во всяком случае, об этом свидетельствуют результаты испытаний, которые проводились в нашем институте.

В. К.: - Здесь надо сказать, что пенополистирол пенополистиролу - рознь. Есть различные марки и виды его. Одни век будут служить верой и правдой, а другие и полвека не прослужат. Все дело в технологии производства и качестве используемого сырья.

И. Р.: - В жилищном строительстве в основном используются плиты плотностью от 15 до 25 кг. Но иногда используют низкоплотные плиты, что приводит к большим неприятностям. Низкоплотные плиты мы рекомендуем использовать только в малоэтажном строительстве и при строительстве временных зданий. Они, во-первых, дешевле, а во-вторых, их зачастую изготавливают по упрощенной технологии, не гарантирующей высокого качества.

В. К.: - Достаточно высокой долговечностью обладают базальтовые материалы на основе базальтового волокна. По крайней мере, так утверждают сотрудники фирмы "ROCKWOOL". И этому можно верить, потому что базальтовое волокно - природный материал, его структура более устойчивая, чем, предположим, структура минераловатных волокон. Кстати, в нашем институте разрабатываются методики по изучению долговечности различных материалов. Почему мы еще плохо знаем долговечность материалов? По простой причине - нет методик прогнозирования срока службы. Каким образом циклы каких-либо агрессивных воздействий перевести на годы? Это не так просто, надо провести массу экспериментов. И для каждого материала должна быть выработана своя методика.

- Какими критериями необходимо руководствоваться при выборе теплоизоляционного материала?

В. К.: - На выбор, прежде всего, влияют такие факторы, как цена и качество. Что ставить на первое место? По нашему мнению, конечно же, качество. По своим теплотехническим характеристикам все материалы примерно одинаковы, от 0,33 до 0,41 Вт/м оС. Поэтому по одной этой характеристике выбрать материал невозможно. Использование конкретного материала для теплозащиты стен зависит и от таких факторов, как долговечность; отношение к влаге; биостойкость; требуемая толщина слоя теплоизоляции; возможное место расположения материала на стене; масса теплоизоляционной конструкции; трудоемкость устройства; возможность поставки материала на строительную площадку и другие.

Одним из важных показателей при выборе являются противопожарные свойства теплоизоляционного материала. Теплоизоляционные материалы бывают негорючими (НГ) или трудногорючими (группы Г1 - Г4 по ГОСТу 30244). Известно, что новое поколение пенополистиролов и пенополиуретанов относится к самозатухающим материалам, но их применение ограничивается тем, что максимальная температура, которой они могут подвергаться в течение нескольких минут, равна 95 оС, после чего они теряют свои эксплуатационные качества. В связи с этим при утеплении стен плитами из пенополистирола, расположенными с наружной стороны стены, вокруг окон рекомендуется монтировать ряд листов из минераловатных плит, так как они относятся к трудносгораемым материалам. Это делается для защиты пенополистирола от открытого пламени, которое может вырываться во время пожара из окон... Таким образом, необходимо оценить весь комплекс свойств теплоизоляционного материала, сравнить по цене и только после этого приобрести.

- Широкое разнообразие теплоизоляционных материалов позволяет применять для теплозащиты стен множество различных конструктивно-технологических решений. Например, для кирпичных и каменных стен во Франции существует более 200 технологий устройства дополнительной теплозащиты с наружной стороны здания. А в России?

В. К.: - В современном строительстве в основном применяют следующие типы конструкционных решений по утеплению зданий: трехслойные конструкции стен со средним теплоизоляционным слоем и с наружным и внутренним слоями из бетона (железобетона), кирпича, мелких блоков; утепление фасадов с использованием "мокрой" или "сухой" технологии. Первая предусматривает крепление теплоизоляции накрепко к фасадной поверхности, а затем с помощью различных штукатурных составов защиту от воздействия внешних неблагоприятных факторов. Это самый простой и достаточно дешевый способ. А "сухой" - это вентилируемые фасады, когда теплоизоляция устанавливается на определенный каркас, и находится она в проветриваемом пространстве, а отделка фасада находится на некотором расстоянии от утеплителя. В этом случае фасадные панели (или сайдинг) не касаются теплоизоляции, между ними остается определенная воздушная прослойка. Такая теплоизоляция должна прослужить дольше, так как проветривание позволяет удалить влагу. А это очень важно. Если, скажем, для керамзитобетонной стены повышение влаги на 1 - 3% большой роли не играет, теплотехнические характеристики почти не меняются, то в теплоизоляционных материалах эти 1 - 3% влаги значительно повышают коэффициент теплопроводности.

- И какой же вариант - "мокрый" или "сухой" - предпочтительнее?

В. К.: -- Во-первых, это зависит от конструкции здания и, во-вторых, от требований архитектора. По теплотехническим характеристикам это не имеет совершенно никакого значения.

И. Р.: - Вентилируемые фасады, наверное, более долговечны и позволяют применять более широкий ассортимент отделки.

- Жилой фонд требует капитального ремонта и реконструкции. Весь реконструируемый фонд обязательно требует дополнительной теплозащиты, так как требования к сопротивлению теплопередаче за последние десятилетия ужесточились более чем в три раза. Отличаются ли технологии установки теплозащиты в новых и старых домах?

В. К.: - В новых домах теплозащита, как правило, устанавливается в производственных условиях (в крупнопанельных сериях домов) либо в виде среднего слоя колодцевой кирпичной кладки, либо с наружной стороны при устройстве вентилируемых фасадов. В реконструируемых зданиях - с наружной стороны существующих стен по "мокрой" или "сухой" технологии. При реконструкции старых зданий имеется больший простор для применения не только дорогих теплоизоляционных материалов - пенополистирола, ROKWOOL, но и более дешевых - пенобетона, пеностекла и других.

Технические параметры некоторых теплоизоляционных материалов

Вид утеплителя

Коэффициент теплопроводности, Bт/(м K)

Воздух

0,022

Пенополиуретан

0,025

STYRISOL (пенополистирол)

0,027

Low-E (пенофольгированный утеплитель)

0,027

PAROC (базальтовая вата)

0,035

ROCKWOOL (базальтовая вата)

0,035

Пенополиэтилен ППЭ-Р 3010

0,035

Изоляционные рулоны Линотерм

0,036

ISOVER (стекловата)

0,038

NOBASIL (базальтовая вата)

0,039

"Пеноизол" (пенопласт)

0,04

Пробковый щит CORKBOARD

0,042

URSA (стекловата)

0,044

Эковата (бумага) MAKRON

0,046

DEKWALL (пробковый утеплитель)

0,047

Керамика

0,07

Торфодревесные блоки "Геокар"

0,07

Битумный асфальт

0,1

Теплоизоляционный ячеистый бетон

0,12

Твердые породы дерева

0,25

Сухой песок

0,3

Безавтоклавный пенобетон

0,45

Фиброцемент

0,55

Полнотелый кирпич

0,7

Технические параметры некоторых стекло- и минераловатных утеплителей

Фирма-изготовитель

Материал

Марка/ Вид

Коэффициент теплопроводности, Вт/(м K)

Цена $/м2

"ISOVER" (Финляндия)

Стекловата

КТ- 11/ рулон

0.041 - 0,036

От 2

КТ/ рулон

0.041 - 0,036

KL/плита

0.041 - 0,033

KL-A/плита

0.041 - 0,033

"URSA" (Россия-Германия)

Стекловата

М-11; М-15;

 

От З

М-17/рулон

0,046 - 0,044

П-15; П-17 /плита

0,046 - 0,044

"PAROC" (Финляндия)

Базальтовая вата

IL/плита

0,0365

От 6

A-IL/плита

0,0335

IM/рулон

0,0365

"ROCKWOOL" (Дания)

Базальтовая вата

Флекси-Баттс/плита

0,035

От 5

Баттс-42,-40,-48/ плита

0,035 - 0,033

-80;-100;-160/плита

0,035 - 0,033

Роллбатс/рулон

0,036

Модифицированный пенополиуретан - тоже прекрасный материал. Кстати, если взять материалы из теплоизоляционного пенобетона, то их долговечность уж точно будет выше, так как они сделаны на цементной основе. И его можно использовать и с внутренней, и с наружной стороны, и "мокрым", и "сухим" способом. Пенобетоны стали выпускать с различной плотностью - 150, 200 и 250 кг на м3. При этом теплопроводность его равна 0,065 - 0,072 Вт/м oС. Это большое достижение, потому что этот материал, действительно, переходит в разряд эффективных теплоизоляционных. И потом пенобетоны можно использовать заливочным способом.

- Известно, что через трубы мы теряем тоже очень много тепла, о чем свидетельствует зеленеющая и зимой трава под трубопроводами. Какие материалы используются для их теплоизоляции?

В. К.: - Сегодня для теплоизоляции труб используются в основном пенополиуретан и пенополиэтилен. Минеральная вата применяется значительно в меньших количествах, так как они значительно уступают по долговечности.

И. Р.: - Кстати, стоимость пенополиуретанов в последнее время несколько снизилась из-за улучшения технологии производства и применения более дешевых рецептур. Хотя еще лет десять назад это был "золотой" материал. Значительно снизились цены и на пенополистирол.

- Теплоизоляция - это своего рода зимняя одежда для зданий и сооружений. Продолжая эту ассоциацию, спрошу: какие материалы будут наиболее "модными"?

В. К.: - С нашей точки зрения, достаточно перспективными являются (среди полимерных материалов) пенополиуретановые материалы. Интересный материал - пенополиэфир. Это новая разработка НТЦ "Новые полимерные технологии" (г. Владимир). Пенополиэфир годен и для производства плитных изделий и для изоляции труб, а также для заливочной теплоизоляции. Но эти материалы находятся на стадии опытных производств и требуют дальнейших исследований и промышленных испытаний, а затем организации серийного производства. Есть новые разработки и по минеральным теплоизоляционным материалам. Один из них - "Эволит-термо", производства 000 "Стройэволюция". Кстати, я являюсь одним из разработчиков этого материала. Он изготавливается на основе жидкого стекла. Это многокомпонентная сухая минеральная композиция, которая затворяется жидким стеклом, через 15 минут в результате химических реакций мы получаем затвердевший вспученный материал с высокими теплозащитными свойствами. Этот материал очень перспективен, так как сырья в стране для производства жидкого стекла сколько угодно. Технологии позволяют получать жидкое стекло очень дешево. "Эволит-термо" характеризуется высокой долговечностью, выдерживает температуру до 800оС, поэтому его можно использовать и для теплоизоляции трубопроводов, доменных печей. Можно его использовать и в заливочных технологиях для устройства утепления ограждающих конструкций, кровель и т.д.

В последнее время предложено несколько разновидностей несъемной опалубки из пенопластов, которые выполняют роль теплоизоляции.

В мире наметился интерес к пеностеклу. Эксплуатационные характеристики - исключительно хорошие. Один недостаток - высокая стоимость. К сожалению, в России пеностекло используется мало, в основном для термоизоляции специальных конструкций. Другая тенденция - использование материалов на основе базальтовых волокон. Это направление стремительно развивается и в России.

В ряде случаев имеют применение сэндвич-панели с использованием эффективных утеплителей. Нельзя забывать и материалы на основе местного сырья. Это, например, эковата на основе бумажных отходов, опилкобетон, пеногипс. Эти разработки являются достаточно дешевыми и могут найти применение в строительстве малоэтажных зданий.

- Спасибо за беседу!

Есть мнение:

Валерий Ковалевский, к. т. н., директор Центра теплоизоляции и неорганических покрытий АО "ВНИИСТ":

- В рамках проводимой в России реформы ЖКХ должен происходить переход к 100%-ной оплате коммунальных услуг, предоставляемых населению, в том числе и снабжение теплом. Однако в настоящее время состояние тепловых сетей в большинстве городов, мягко говоря, не позволяет при их эксплуатации обеспечить необходимые показатели по сроку службы и тепловым потерям. Так, например, по данным теплосети "Мосэнерго" потери тепла в Москве превышают нормативную величину на 1,2 млн. Гкал. Затраты только на транспортировку и распределение такого количества тепла составляют свыше 46 млн. рублей, а вместе со стоимостью самого тепла - около 400 млн. рублей. ЧТО ТАКОЕ НОРМЫ? - ЭТО ЗАКОН! Превышение нормативных потерь тепла - это нарушение закона, это неэффективная, некачественная работа. Поэтому нельзя допускать 100%-ной оплаты тепла, поставляемого потребителю до тех пор, пока не соблюдаются нормы потерь тепла при доставке. Это прямая дорога к судебному разбирательству.

Выход из критической ситуации - широкое внедрение труб с теплоизоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке. Высокие теплоизоляционные и конструктивные показатели пенополиуретана и достаточно надежное защитное покрытие из полиэтилена ослабляют теплообмен трубопровода с окружающей средой. Вышедший в июле 2001 года в России ГОСТ 30732 "Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из ППУ в полиэтиленовой оболочке" позволяет решить широкий круг вопросов, связанных со строительством и эксплуатацией трубопроводов тепловых сетей при подземной бесканальной прокладке. Так, при применении труб в ППУ-изоляции эксплутационные потери при транспортировки тепла меньше нормативных, указанных в ГОСТе 30732, т. е. таким образом "повышается" эффективность работы предприятий, производящих тепло.

В конструкции этого типа труб согласно ГОСТу 30732 нет антикоррозионного покрытия, как на наружной, так и на внутренней поверхности стальной трубы. Отсутствие наружного антикоррозионного покрытия в трубах с ППУ-изоляцией компенсируется надежной полиэтиленовой защитной оболочкой и системой оперативного дистанционного контроля (ОДК) за состоянием теплоизоляции. Предполагается, что с помощью ОДК место, в котором возникло увлажнение теплоизоляции из-за повреждения оболочки или появления утечки, будет немедленно установлено и произведен ремонт. Таким образом, наличие системы ОДК в таких трубопроводах является обязательным. В тех случаях, когда проведение немедленного ремонта при дефекте защитного покрытия на теплоизоляции затруднительно, применяют трубы с антикоррозионным покрытием под ППУ-изоляцией, к которому предъявляются стандартные требования, однако ряд таких показателей, как ударная прочность, пенетрация, стойкость к воздействию ультрафиолетового облучения существенно снижены. В отдельных случаях может быть уменьшена и толщина антикоразийного покрытия.

Конструкцию теплоизоляции на трубах для тепловых сетей можно использовать при создании трубопроводов, отличающихся как способом прокладки (подземная и надземная), так и транспортируемой средой (вода, газ, нефть, нефтепродукты, хладоносители и т.д.).

Геннадий ЛЮЛЬКИН

Соседние файлы в предмете Строительство. Строительные конструкции