Вся электронная библиотека >>>

 Теплоизоляционные материалы >>

 

Теплоизоляция. Теплоизоляционные работы

Теплоизоляционные материалы


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

Глава 4. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Технические требования к эффективным утеплителям для ограждающих конструкций зданий

 

 

Теплоизоляционные материалы в конструкциях утепления зданий должны соответствовать требованиям пожарной безопасности по СНиП 2.01.02-85, иметь гигиенические сертификаты, не выделять токсичные вещества в процессе эксплуатации и при горении.

На долговечность и стабильность теплофизических и физико-механических свойств теплоизоляционных материалов в конструкциях утепления зданий влияют многие эксплуатационные факторы, включая:

•          знакопеременный температурно-влажностный режим теплоизоляционных конструкций;

•          возможность капиллярного и диффузионного увлажнения теплоизоляционного материала в конструкции;

•          воздействие ветровых нагрузок;

•          механические нагрузки от собственного веса в конструкциях стен и нагрузки при перемещении людей в конструкциях крыш и перекрытий.

С учетом указанных факторов теплоизоляционные материалы для утепления зданий должны отвечать следующим основным требованиям:

•          теплоизоляционный материал должен обеспечивать требуемое сопротивление теплопередаче при возможно минимальной толщине конструкции, что достигается применением материалов с расчетным коэффициентом теплопроводности 0,04—0,06 Вт/(м • К);

•          паропроницаемость материала должна иметь значения, исключающие возможность накопления влаги в конструкции в процессе ее эксплуатации;

•          плотность теплоизоляционных материалов для утепления зданий ограничивается допустимыми нагрузками на несущие конструкции, и допустимыми значениями являются 200—250 кг/м3;

•          предел прочности при 10 %-ной деформации в конструкциях утепления крыш и перекрытий не менее 20 кПа;

 

 

•          морозостойкость;

•          гидрофобность и водостойкость;

• биостойкость и отсутствие токсичных выделений при эксплуатации.

Для теплоизоляционных материалов из стеклянного и минерального волокна, применяемых в наружных ограждающих конструкциях зданий, особенно важным является показатель водостойкости. Учитывая возможность периодического увлажнения теплоизоляционных материалов в конструкции, показатель водостойкости в значительной степени определяет их долговечность

Водостойкость стеклянных волокон существенно зависит от химического состава и диаметра волокна. Увеличение содержания щелочных окислов и уменьшение диаметра волокна приводит к снижению водостойкости материала.

Учитывая относительно невысокую водостойкость стеклянных волокон щелочного состава, при разработке конструкций с применением теплоизоляционных материалов из стекловолокна следует предусматривать технические решения, ограничивающие деструктивное воздействие влага на материал в процессе эксплуатации. К таким решениям относятся гидрофобизация материалов в процессе производства и применение конструктивных решений, предотвращающих или ограничивающих возможность конденсации влаги в конструкции.

За счет гидрофобизации волокнистых материалов снижается их смачиваемость, т. е. уменьшается поверхность взаимодействия волокон с капельной влагой, что приводит к повышению водостойкости и, соответственно, долговечности материала.

Предотвращение конденсации паров воды в конструкции достигается конструктивными решениями, а именно соответствующим расположением слоев материалов с различной паропроница-емостью и введением при необходимости дополнительных паровых барьеров, предотвращающих или ограничивающих конденсацию.

Для обеспечения долговременной стабильности свойств теплоизоляционные материалы из стекловолокна и минеральной ваты, применяемые в наружных ограждающих конструкциях зданий, гидрофобизируются в процессе производства.

Теплоизоляционные материалы в конструкциях утепления зданий должны соответствовать требованиям пожарной безопасности по СНиП 21-01-97, иметь гигиенические сертификаты, не выделять токсичные вещества в процессе эксплуатации и при горении.

В практике строительства применяется широкая номенклатура теплоизоляционных изделий из стекловолокна, минеральной ваты, пенопластов, имеющих различное назначение и отличающихся техническими характеристиками.

Минераловатные изделия для применения в строительных конструкциях представлены на отечественном рынке продукцией предприятии АО «Термостепс», АКСИ (г.Челябинск), АО «Тизол», На-заровского ЗТИ и завода «Комат» (плиты теплоизоляционные на синтетическом связующем по ГОСТ 9573-96 и ТУ 5762-010-04001485-96, гофрированные плиты по ТУ 5762-001-05299710-94, плиты повышенной жесткости по ГОСТ 22950-95), теплоизоляционными изделиями ЗАО «Минеральная Вата»; импортными материалами фирм «Роквул», «Партек», «Изомат» и др.).

Наиболее крупными производителями теплоизоляционных изделий из стекловолокна на территории России являются ОАО «Флайдерер-Чудово» и ЗАО «Мостермостекло». Инофирмы представлены фирмой «Изовер».

Теплоизоляционный пенополистирол выпускается предприятиями: NESTE «ПеноПласт» (г. Санкт-Петербург), АО «Стройпласт-масс» (Московская область), СП «ТИГИ-Кнауф» (Московская область). В г. Реж (Свердловская область) освоено производство эк-струдированного пенополистирола ЭППС по ТУ 2244-002-17953000—95, который может применяться для устройства инверсионных кровель.

Эффективным материалом для утепления покрытий зданий является пока еще мало применяемое в отечественном строительстве пеностекло «Фомглас», выпускаемое фирмой «Питтсбург Корнинг» («Pittsburgh Corning»).

Преимуществом минераловатных материалов в строительных конструкциях является их негорючесть.

Теплоизоляционные материалы из стекловолокна относятся к категории НГ или П по ГОСТ 30244 в зависимости от их плотности и количества связующего. Теплоизоляционные изделия из стекловолокна имеют хорошие деформативные характеристики и отличаются виброустойчивостью.

Повышенная упругость позволяет транспортировать маты из стекловолокна в виде рулонов. В развернутом виде они возвращаются практически к исходной толщине.

Теплоизоляционные пенопласт ОТНОСЯТСЯ к горючим или трудногорючим материалам (группы П—Г4 ) по ГОСТ 30244, что ограничивает область их применения и требует принятия специальных технических решений, обеспечивающих пожаробезопасность зданий. В табл. 4.5.1 приводится ориентировочная классификация по назначению представленных на отечественном рынке волокнистых теплоизоляционных материалов для использования в ограждающих конструкциях зданий, разработанная на основе анализа физико-технических свойств и эксплуатационных характеристик материалов с учетом рекомендаций производителей и специфики условий эксплуатации.

Предотвращение конденсации паров воды в конструкции достигается конструктивными решениями, а именно соответствующим расположением слоев материалов с различной паропроница-емостью и введением при необходимости дополнительных паровых барьеров, снижающих диффузионный поток влаги и предотвращающих или ограничивающих конденсацию.

При выборе марки утеплителя для конкретной конструкции следует учитывать, что гидрофобизированные материалы большей плотности характеризуются более высокой долговечностью (т. е. сроком эксплуатации без разрушения) при одновременно более высокой стоимости, обусловленной повышенными затратами при производстве. Поэтому при проектировании руководствуются как ценовыми показателями материалов, так и расчетным сроком службы здания.

Значения теплотехнических характеристик строительных, в том числе теплоизоляционных, материалов в конструкциях под воздействием эксплуатационных факторов изменяются во времени и могут существенно отличаться от значений, получаемых при лабораторных испытаниях и указанных в технических условиях.

Поэтому при проектировании используют расчетные значения коэффициента теплопроводности материалов, учитывающие изменение этого показателя при увлажнении в конструкции в эксплуатационных условиях.

Значение расчетного коэффициента теплопроводности волокнистых теплоизоляционных материалов, включенных в Приложение 3 СНиП П-3-79*, для условий эксплуатации А превышает его значение в сухом состоянии в 1,1—1,15 раза, а для условий эксплуатации Б — в 1,2—1,25 раза.

Для новых в российской практике теплоизоляционных материалов значение расчетных коэффициентов теплопроводности при расчетной массовой влажности определяется при сертификационных испытаниях методом стационарного теплового потока по ГОСТ 7076—99 «Материалы и изделия строительные. Методы определения теплопроводности».

Следует отметить, что использование этого метода для испытания влажных теплоизоляционных материалов является некорректным, так как при измерениях возникают значительные погрешности, обусловленные протеканием нестационарных процессов фазовых превращений и влагопереноса в испытуемых образцах.

Кроме того, для материалов плотностью менее 50 кг/м3 различие между теплопроводностью в сухом и увлажненном состоянии при расчетном массовом отношении влаги в условиях эксплуатации А и Б — соответственно 2 и 5 % — часто не превышает погрешность измерений по ГОСТ 7076, составляющую 4 %, что также исключа-' ет возможность применения этого метода для влажных теплоизоляционных материалов.

В зарубежной практике значения этого показателя принимаются методом экспертной оценки для групп материалов, близких по структурным и физическим характеристикам. Так, например, в Германии для волокнистых теплоизоляционных материалов расчетное значение коэффициента теплопроводности принимается с учетом его увеличения на 2 % при увеличении влажности по массе на 1 %. Аналогичный подход, учитывающий условия применения, принят и в Дании, являющейся крупнейшим производителем минераловатных теплоизоляционных материалов.

Представляется целесообразным в отечественной практике при определении расчетных коэффициентов теплопроводности теплоизоляционных материалов ввести аналогичный подход, что исключит необходимость проведения большого количества ненужных испытаний и повысит достоверность рекомендуемых для использования при проектировании данных.

Эксплуатационные свойства волокнистых теплоизоляционных материалов зависят от состава используемого различными производителями исходного сырья и технологического оборудования и изменяются в достаточно широком диапазоне.

Теплоизоляционные материалы в конструкциях утепления зданий должны соответствовать требованиям пожарной безопасности по СНиП 2.01.02-85, иметь гигиенические сертификаты, не выделять токсичные вещества в процессе эксплуатации и при горении. Горючесть теплоизоляционных изделий из минерального и стеклянного волокна определяется содержанием органического связующего. Минераловатные изделия на синтетическом связующем с содержанием органических веществ менее 4 % относятся к группе НГ (негорючих), а при большем содержании органических веществ — к группе П (слабо горючих) или Г 2 (умеренно горючих) при испытаниях по ГОСТ 30244.

Теплоизоляционные изделия из минерального и стеклянного волокна на синтетическом связующем относятся к группам материалов, не распространяющих пламя, с малой дымообразующей способностью и малоопасных по токсичности по СНиП 21-01-97. Изделия из минерального и стеклянного волокна обладают хорошими звукопоглощающими и звукоизолирующими свойствами, что дает возможность их применения в конструкциях подвесных потолков, перекрытиях, полах и перегородках зданий различного назначения.

Долговечность теплоизоляционных материалов в строительных конструкциях, помимо свойств самих материалов, зависит от увлажнения теплоизоляционного материала в конструкции, воздействия ветровых нагрузок, механических нагрузок от собственного веса в конструкциях стен и нагрузок при перемещении людей в конструкциях крыш и перекрытий. Очевидно, что к общим влияющим факторам добавляются дополнительные, обусловленные спецификой работы материала в конструкции.

В зависимости от назначения изделия из волокнистых теплоизоляционных материалов выпускаются гидрофобизированными (Г) и могут быть оклеены с одной стороны крафт-бумагой (Б), стеклохолстом (С) или фольгой (Ф). Так, например, фирма «Флайдерер-Чудово» для оклеивания теплоизоляционных матов и плит с фирменной маркой «URSA» использует:

-          холст стекловолокнистый по ТУ 5952-003-04001485-96 марки ХСК-90, производимый ОАО «Мостермостекло»;

—        крафт-бумагу или фольгу с основой из крафт-бумаги производства фирмы «ROTHEL» (Германия).

Изделия из стекловолокна марки «URSA» обладают хорошими звукопоглощающими и звукоизолирующими свойствами, что дает возможность их применения в конструкциях подвесных потолков, перекрытиях, полах и перегородках зданий различного назначения.

В наружных строительных ограждающих конструкциях допускается применение только гидрофобизированных теплоизоляционных изделий.

Реализация новой для России концепции строительства с использованием эффективных утеплителей должна осуществляться на основе детального анализа как свойств рекомендуемых к применению материалов, включая их долговечность и эксплуатационную надежность, так и применяемых конструктивных решений с учетом эксплуатационных особенностей конструкций, протекающих в них физических и химических процессов и требований экологической и пожарной безопасности.

 

К содержанию книги:  Теплоизоляция. Теплоизоляционные конструкции

 

Смотрите также:

 

 УТЕПЛЕНИЕ ДОМА. Теплоизоляция. Теплоизоляционные материалы и ...

Рассказано о конструкциях жилых домов, позволяющих снизить теплопотери в помещении. ... Теплоизоляционный материал. Утепление пола нежилого

 

 Неорганические теплоизоляционные материалы. Минеральная и ...

Неорганические теплоизоляционные материалы и изделия изготовляют на основе ... Эти материалы используют как для утепления строительных конструкций, ...

 

 ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ легкие пористые материалы, имеющие ...

Теплоизоляция из материалов из минеральной ваты может выполняться в различных зданиях и конструкциях для облегчения кирпичных стен, для утепления ...

 

 Неорганические теплоизоляционные материалы. Пеностекло ячеистое ...

Из неорганических теплоизоляционных материалов наиболее распространены ... вату и изделия из нее применяют для утепления наружных конструкций зданий, ...

 

 Органические теплоизоляционные материалы. Льнокостричные плиты ...

Органические теплоизоляционные материалы применяют для теплоизоляции ... Пенополистирольные плиты применяют для утепления ограждающих конструкций жилых ...

 

 ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ. Устройство теплоизоляции крыши. Укладка ...

Для основательного утепления помещения лучше использовать материалы толщиной 100 мм. При устройстве теплоизоляции необходимо решить также

 

 Теплоизоляционные материалы ПВХ - пенополистирол, пено ...

Экономическую целесообразность применения пенополистирольного утеплителя можно ... В результате вспенивания полиуретана в конструкциях получают монолитную ... Сотопласты — теплоизоляционные материалы с ячейками, напоминающими форму ...

 

 МИНЕРАЛЬНАЯ ВАТА И ИЗДЕЛИЯ НА ЕЕ ОСНОВЕ. Неорганические ...

13.3. Неорганические теплоизоляционные материалы и изделия .... в крупнопанельных ограждающих конструкциях, для утепления совмещенных

 

 Пенополивинилхлорид ППВХ. Пенополиуретан ППУ. Мипора ...

Теплоизоляционные материалы относятся к категории строительных материалов, ... слоя предохраняющих конструкций, а также для утепления полов,

 

Металлический профлист. Металлические панели с утеплителем из ...

... прослойками из эффективных теплоизоляционных материалов. К таким конструкциям можно отнести следующие: Металлические панели с утеплителем из пенопласта ...