Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Університет водного господарства та природокористування

Кафедра архітектури

Пояснювальна записка до курсової роботи

на тему:

" ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ ПІНОПОЛІСТИРОЛУ

В БУДІВЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЯХ І ШТУКАТУРНИХ СИСТЕМАХ УТЕПЛЕННЯ"

Виконала:

студентка групи АБС – 41

Боровець Н.

Перевірив:

Олійник Є.П.

Рівне 2012

Зміст

Вступ.....................................................................................................................................3

1. Загальна, коротка характеристика про утеплювачі…………….………4

2. Види пінополістиролу…………………………………………….……...7

1. Пінополістирол (безпресовий)…………………………………………..7

2. Пінополістирол екструзійний…………………………………………...7

3. Що таке теплоізоляційні пластмаси й пінопласти на основі

полістиролу, головні відомості………………………………………….9

4. Довговічність полімерних теплоізоляційних матеріалів і зовнішніх

огороджуючих конструкцій до складу яких входить пінополістиро.10

Пожежно-технічні аспекти застосування полімерних

теплоізоляційних матеріалів і зовнішніх огороджуючих конструкцій

до складу яких входить пінополістиол………..................................14

5. Санітарно-гігієнічні та екологічні аспекти застосування полімерних

теплоізоляційних матеріалів і зовнішніх огороджуючи конструкцій до

складу яких входить пінополістирол ......................................................14

6. Конструктивно-технологічні аспекти застосування пінополістиролу в

зовнішніх конструкціях будівель і досвід використання цього

матеріалу при утепленні будівель в різних країнах ……..…………......20

Висновки ..............................................................................................................30

Література .............................................................................................................33

Вступ

У даному матеріалі коротко охарактеризовано властивості пінистих утеплювачів. Прокоментовано та наведено результати експериментальних досліджень, які проводились в різних країнах світу. Коротко підтверджується те, що довговічність пінополістирольних плит і зовнішніх стін, у склад яких вони входять, у реальних умовах експлуатації, об’єктивно не можуть бути достатніми, і практично задовольняють лише вимогам, які висуваються до матеріалів і конструкцій тимчасових будівель.

Проблема економії паливно-енергетичних ресурсів в нашій країні напевно ні для не є новиною, і для всіх став очевидним цей факт, що змушує багатьох задуматися над тим, як краще і якісно забезпечити збереження тепла.

Аналізуючи сьогоднішню ситуацію відносно енергозбереження в Україні, можна побачити, що на ринку країни представлено багато видів утеплювачів, застосовуються нові технології, але це вимагає багатостороннього обґрунтування. Дослідження показало, що серед найефективніших утеплювачів на сьогодення є мінераловатні та пінисті пластмаси. Конкуренція між цими утеплювачами точиться вже не перший рік і що саме дивне, за рахунок маніпулювання цими фактами до єдиної думки вчені по незрозумілій причині і до сьогоднішнього дня не можуть дійти.

Розкриваючи питання своєї роботи, я ставлю собі за мету не заборону застосування якогось із вище згаданого утеплювача, а офіційної позиції держави по цій проблематиці. Мається на увазі офіційну думку державних органів, які захищають споживача будівельної продукції. Споживачеві необхідно офіційно надати об’єктивну інформацію про ці утеплювачі. Враховуючи практику країн Європи і північної Америки кращим утеплювачем по всіх показниках є мінераловатні плити, але піно- полістирольні - дешевші. Деструкція пінополістиролу і його недовговічність вже давно доведена, але чому ці факти приховують від споживача- незрозуміло, на мою думку – це корупція.

1. Загальна, коротка характеристика про утеплювачі

Утеплення огороджувальних конструкцій як знову споруджуваних, так і існуючих будівель - одне з головних напрямів у сфері енергозбереження. І в середовищі державних чиновників, проектувальників і замовників як і раніше не вщухають суперечки, чим краще - утеплювати більше дешевими утеплювачами, або менше, але більш дорогими і якісними.

Теплоізоляційні матеріали використовуються у всіх огороджувальних конструкціях будівлі (стіни, покриття, підземні поверхи) при будівництві і реконструкції. Номенклатура ефективних теплоізоляційних матеріалів досить велика, але ефективними матеріалами вважаються такі, які мають питому вагу не більше 120 кг/м³. До них належить мінераловатні, пінисті пластмаси формовочні і екструзійні, пінисте скло, органічні на основі целюлози та традиційні: солома, очерет, ніздрюваті бетони.

Асортимент теплоізоляційної продукції включає м'які плити, фасадні плити для всіх типів теплоізоляційних систем, покрівельні плити, вітрозахисні плити, плити для підвищення меж вогнестійкості будівельних конструкцій, технічну ізоляцію.

Світова та вітчизняна будівельна індустрія пропонує сьогодні досить широкий вибір теплоізоляційних матеріалів, кожний з яких має свої технічні характеристики та галузь застосування. Це і пінобетон, і пінопласт, і керамзит, і мінеральна вата, і скловолокно їх усіх можна класифікувати:

• для покрівлі, стін, підлоги тощо;

• за формою виконання – у вигляді матів, плит та циліндрів;

• за характером обробки - фольговані, гідрофобізовані, з паперовим покриттям, металевою сіткою, пластиком, склополотном тощо);

• за стійкістю до впливу вогню – негорючі, горючі та важкогорючі;

• за щільністю - м'які, напівжорсткі, жорсткі.

Головним показником теплоізоляційних матеріалів є коефіцієнт теплопровідності λ, за значенням якого їх поділяють на три класи:

• клас А — малотеплопровідні (λ < 0,058 Вт/м^{2 0}С);

• клас Б — середньотеплопровідні (λ — 0,058...0,116 Вт/м^{2 0}С);

• клас В — підвищеної теплопровідності (λ>0,180 Вт/м^{2 0}С).

Теплоізоляційні матеріали класифікують за середньою густиною, яка дає достатнє

наближене уявлення про теплопровідність. За цим показником матеріали поділяють на

марки, кг/м³: ОЛ (особливо легкі) - 15, 25, 35, 50, 75, 100; Л (легкі) - 125, 150, 175, 200, 250, 300; Т (важкі) - 400, 450, 500, 600.

Наближеність теплопровідності матеріалу, оцінюваної середньою густиною,

пояснюється впливом хімічного складу, молекулярної будови та характеру пористості. За

решти незмінних умов теплопровідність матеріалів кристалічної будови вища, ніж аморфної чи мішаної.

Із матеріалів, які мають однакову загальну пористість, вищий опір теплопередаванню чинять ті, в яких пори закриті, сферичні діаметром 0,1-2,0 мм. Повітря, що міститься в таких порах, практично нерухоме й показує найменший з усіх земних матеріалів коефіцієнт теплопровідності 0,023 Вт/м^{2 0}С). Які б не створювалися теплоізоляційні матеріали, основне завдання при цьому — наблизитися до наведеного значення.

Крупні, особливо сполучені між собою пори, зумовлюють переміщення повітря,

наслідком чого є конвекційне передавання теплоти, тобто по суті повітря перетворюється з теплоізолятора на теплоносій. Звідси мета створення матеріалу - одержати високо й

дрібнопористий легкий матеріал. При цьому міжпоровий простір – „каркас”- має

утворюватися речовиною аморфною, а не кристалічною.

Пористість теплоізоляційних матеріалів, як правило, вища ніж 50%, а деякі матеріали, наприклад ніздрюваті пластмаси, мають пористість 90-98%.

Водонасичення і особливо замерзання води в порах матеріалу призводить до різкого збільшення теплопровідності, оскільки теплопровідність води приблизно в 25, а льоду в 100 разів вищі, ніж повітря. З цієї причини теплоізоляційний шар потрібно обов'язкова захищати від зволоження.

Саме тому до властивостей теплоізоляційних матеріалів висувають ряд вимог:

• низька теплопровідність ;

• стійкість до коливань температур при експлуатації;

• однорідність властивостей;

• оптимальна густина;

• низький рівень займистості і вибухонебезпечності;

• міцність при транспортуванні і монтажі;

• волого та водостійкість;

• стійкість до атмосферних впливів;

• стійкість до впливу комах;

• хімічна стійкість;

• нешкідливість для людини.

Здатність утримувати повітря – одна з найважливіших характеристик теплоізоляційного

матеріалу, так як повітря володіє низькою теплопровідністю.

Взагалі основними показниками ізоляційних матеріалів є теплопровідність, вологість і сорбційні властивості, міцність, паро-і повітропроникність.

Теплопровідність це здатність матеріалу проводити тепло через свій масив. Ступінь теплопровідності матеріалу характеризується з величиною його коефіцієнта теплопровідності. Чим менше коефіцієнт теплопровідності, тим краще теплоізоляційні властивості матеріалу. Розрізняють коефіцієнти теплопровідності в сухому стані і при різних режимах експлуатації. Вологість матеріалу дуже впливає на його коефіцієнт теплопровідності. З підвищенням вологості матеріалу різко зростає і його коефіцієнт теплопровідності. Це пояснюється тим, що вода, що знаходиться в порах матеріалу має коефіцієнт теплопровідності в 20 разів більше, ніж у повітря, а крім цього волога збільшує площу зіткнення між частинками матеріалу. В огороджувальних конструкціях (стінах, дахах) матеріали ніколи не бувають в абсолютно сухому стані, а мають деяку вологість в основному внаслідок процесів сорбції, капілярного зволоження і конденсації вологи. Для розрахунків застосовуються коефіцієнти теплопровідності, визначені для різних режимів експлуатації, в свою чергу залежать від відносної вологості повітря в приміщенні. Це коефіцієнти теплопровідності визначені для стану матеріалу для нормального і вологого режиму експлуатації.

Гідрофобні властивості. Наявність вологи в матеріалах огороджувальних конструкцій обумовлено низкою причин, основними з яких є сорбція і конденсація водяної пари усередині самого огородження. Вплив конденсації водяної пари в огорожі можна зменшити при правильному конструктивному вирішенні огорожі, відповідному вологісному режимі приміщення, що передбачається діючими нормативними документами при розрахунку огорожі на опір паропроникненню. Таким чином, при правильному конструктивному рішенні і якісному виконанні зовнішнього огорожі будівлі постійно діючим фактором, що визначає вологість матеріалів огороджувальної конструкції, буде процес сорбції. Сорбційна вологість матеріалів підвищується при збільшенні відносної вологості повітря і зниження його температури.

В системі утеплення на мінераловатній основі як утеплювач використовується негорюча мінеральна базальтова і скляна вата на синтетичному в’яжучому. Також можна використовувати базальтову мінеральну вату і скловату зі змінною щільністю, де найбільш щільний шар розташовується зовні.

В системі утеплення на основі пінополістиролу як утеплювач використовується спінений полістирол, який віднесено до горючих матеріалів. Для забезпечення пожежної безпеки виконуються „розсічки” і „обрамлення” з негорючої базальтової вати, яка перешкоджає розповсюдженню вогню по утепленій конструкції. Теплоізоляційні плити кріпляться на стіну або покрівлю щільно прилягаючи одна до одної.

Досі тривають суперечки, що все-таки краще використовувати як утеплювач - мінвату чи пінополістирол? Однозначну відповідь дати неможливо, адже у цих матеріалів різні фізичні властивості і є тільки одне спільне - обидва матеріали є теплоізоляційними і мають практично однаковий коефіцієнт теплопровідності.

Чим же ці два матеріали відрізняються?

1. Паропроникність. У пінополістиролу паропроникність менша ніж у мінвати. З цього випливає, що мінвата в 6 разів краще пропускає водяну пару.

2. Горючість. У цьому однозначно мінеральна вата виграє. Пінополістирол є горючим матеріалом і підтримує самостійне горіння, в той час як мінвата є повністю негорючим матеріалом і витримує температуру до 1000 градусів Цельсія. Мінеральна вата не горить і перешкоджає поширенню полум’я, не виділяє токсичних газів і диму під впливом вогню, збільшуючи час для евакуації при пожежі.

3. Вартість. Пінополістирол приблизно в 3-4 рази дешевше, ніж мінеральна вата.

4. Комфортність при монтажі. Пінополістирол більш пружний і стійкий до механічних впливів матеріал, тому його зручно різати, шліфувати. З пінополістиролу виготовляються декоративні елементи.

Екструдований пінополістирол повністю паронепроникний, тому його використання в системах утеплення обмежена. Рекомендується його використовувати тільки на цокольній частині та утепленні цоколя нижче рівня землі. Екструдований пінополістирол допускається використовувати в системах утеплення, якщо в будинку є хороша примусова вентиляція.

Товщина теплоізоляційного матеріалу вибирається залежно від вимог існуючих норм теплотехніки будівель ДБН 2.6-31-2006 „Конструкції будинків і споруд.