WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 |

О технических требованиях к волокнистым теплоизоляционным материалам в строительстве

   Б. М. Шойхет, канд. техн. наук, зав. отделом,

   Л. В. Ставрицкая, гл. специалист,

   Е. Г. Овчаренко, канд. техн. наук, генеральный директор АО "Теплопроект"

   Одним из путей повышения энергоэффективности строительных конструкций жилых, общественных и производственных зданий является применение эффективных утеплителей в конструкциях их наружных стен, покрытиях, перекрытиях и перегородках. Существующие варианты утепления зданий отличаются как конструктивными решениями, так и используемыми в конструкциях материалами.

В отечественной практике все более широкое применение находят строительные конструкции с утеплителями из минеральной ваты и стекловолокна. Применение в строительстве теплоизоляционных изделий из базальтового тонкого и супертонкого волокна пока ограничено в связи с небольшими объемами его производства и высокой стоимостью.

   Минераловатные изделия для строительства производятся предприятиями АО "Термостепс" (гг. Тверь, Омск, Пермь, Самара, Салават, Ярославль), АКСИ (г. Челябинск), АО "Тизол", Назаровским ЗТИ, заводом "Комат" (г. РостовнаДону), ЗАО "Минеральная Вата" (г. Железнодорожный, Московской обл.) и др., применяются импортные материалы фирм Rockwool, Paroc, Izomat и др.

   Номенклатура используемых в строительстве минераловатных изделий включает маты прошивные марок М75, М100, М125 по ГОСТ 21880, плиты теплоизоляционные на синтетическом связующем марок П75, П125, П225 по ГОСТ 957396 и ТУ 57620100400148596, гофрированные плиты по ТУ 57620010529971094, плиты повышенной жесткости по ГОСТ 2295095.

   Теплоизоляционные изделия из стекловолокна в центральном регионе России производятся ОАО "ФлайдерерЧудово", ЗАО "Мостермостекло". Импортные изделия представлены фирмой Isover.

   Теплоизоляционные изделия из базальтового супертонкого волокна выпускаются Дмитровским ЗТИ, Лианозовским ЭМЗ и АО "Тизол" (г. Нижняя Тура).

   Физикотехнические свойства используемых в строительстве теплоизоляционных материалов оказывают определяющее влияние на теплотехническую эффективность и эксплуатационную надежность конструкций, трудоемкость монтажа, возможность ремонта в процессе эксплуатации. Основными показателями, характеризующими свойства материалов, являются: плотность (не более 200250 кг/м3), теплопроводность (расчетный коэффициент теплопроводности не выше 0,060,07 Вт/(мoК)), паропроницаемость, прочность на сжатие при 10% деформации для жестких изделий, сжимаемость и упругость для мягких и полужестких материалов, горючесть, морозостойкость, гидрофобность и водостойкость, биостойкость и отсутствие токсичных выделений при эксплуатации.

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

   Анализ cравнительных физикотехнических характеристик некоторых видов волокнистых теплоизоляционных материалов, используемых в строительных конструкциях, показывает, что коэффициенты теплопроводности аналогичных по назначению и области применения волокнистых теплоизоляционных материалов различных производителей могут отличаться более чем на 20%. Водопоглощение гидрофобизированных и негидрофобизированных изделий может отличаться в 2, 3 и более раз. При этом очевидно, что эти показатели при прочих равных условиях в значительной мере определяют сравнительную энергоэффективность и эксплуатационную надежность как самих материалов, так и конструкций на их основе.

   Теплоизоляционные материалы в конструкциях утепления зданий должны соответствовать требованиям пожарной безопасности по СНиП 2.01.0285, 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 Г1 (слабо горючих) или Г2 (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 210197.

   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 воздействия внешних факторов, к которым следует отнести: степень увлажнения теплоизоляционного материала в конструкции, ветровые нагрузки, механические нагрузки от собственного веса в конструкциях стен и нагрузки при перемещении людей в конструкциях крыш и перекрытий. Очевидно, что к общим влияющим факторам добавляются дополнительные, обусловленные спецификой работы материала в конструкции.

   Специфика условий эксплуатации определяет состав технических требований к применяемым теплоизоляционным материалам. Так, например, минераловатные плиты повышенной жесткости, используемые в качестве теплоизоляционного слоя в покрытиях с рулонной кровлей, при эксплуатации подвергаются сжимающим нагрузкам, поэтому для них одним из основных показателей является прочность на сжатие при 10% деформации.

   Для минераловатных плит, используемых в конструкциях дополнительной тепловой изоляции стен со штукатурным покрытием, существенно важным является показатель прочности на отрыв слоев. Этот показатель в соответствии с требованиями зарубежных стандартов должен иметь значение не ниже 15 кН/м2. Следует отметить, что показатель прочности на отрыв слоев для волокнистых теплоизоляционных материалов является определяющим лишь для конструкций со штукатурным покрытием типа DAMMSYSTEM HECK, в которых утеплитель приклеивается к утепляемой стене и испытывает механические нагрузки от веса штукатурного покрытия через закрепленную к его наружной поверхности армирующую сетку.

   В конструкциях типа ОPTIROC или FESCOTERM армирующая сетка закреплена к утепляемой стене с помощью специальных крепежных деталей. При этом нагрузка от веса штукатурного покрытия передается непосредственно на стену, а утеплитель не имеет клеевого соединения с утепляемой стеной и не подвергается воздействию нагрузок, вызывающих послойное разрушение материала.

   В трехслойных железобетонных панелях утеплитель испытывает в процессе изготовления сжимающую нагрузку и влажностные воздействия от верхнего слоя бетона, поэтому важными показателями в этом случае являются сжимаемость и водопоглощение материала.

   В ненагруженных конструкциях теплоизоляции, к которым относится, например, теплоизоляция скатных крыш в малоэтажном строительстве и конструкции наружного утепления стен с вентилируемым зазором, материал подвергается аэродинамическим воздействиям, способствующим выветриванию материала, поэтому учитываются показатели его плотности и упругости.

   Для теплоизоляционных материалов из минерального и стеклянного 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.

   Данные о сравнительной водостойкости и, соответственно, долговечности минеральных, стеклянных и базальтовых волокон отсутствуют, т. к. эти материалы в соответствии с техническими условиями испытываются по разным методикам.

   Водостойкость минеральной ваты зависит от модуля кислотности (отношение суммы кислотных окислов (SiO2+ Al2O3) к сумме щелочных окислов (CaO+MgO)) и по ГОСТ 4640 характеризуется показателем рН. Модуль кислотности продукции различных производителей имеет значения в диапазоне от 1,2 до 22,5. Водостойкость минеральной ваты возрастает с увеличением модуля кислотности волокна.





   Водостойкость стеклянных волокон существенно зависит от химического состава и диаметра волокна. Увеличение содержания щелочных окислов до значений более 1516% и уменьшение диаметра волокна приводит к снижению водостойкости материала.

   Водостойкость теплоизоляционных изделий из минерального и стеклянного волокна зависит от свойств применяемого при их изготовлении связующего. При изготовлении минераловатных изделий наиболее широко используется синтетическое связующее на основе фенолоспиртов с модифицирующими добавками, а также связующее на основе карбамидных смол. Изделия на синтетическом связующем характеризуются более высокими показателями водостойкости, чем на карбамидном связующем.

   Учитывая возможность деструкции минеральных волокон с низким модулем кислотности и стеклянных волокон щелочного состава при контакте с влагой, при разработке конструкций с применением этих теплоизоляционных материалов следует предусматривать технические решения, ограничивающие деструктивное воздействие влаги на материал в процессе эксплуатации.

   К таким решениям относится 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. Для обеспечения долговременной стабильности свойств теплоизоляционные материалы из стекловолокна и минеральной ваты, применяемые в наружных ограждающих конструкциях зданий, должны быть гидрофобизированы в процессе производства.

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

   Институтом "Теплопроект" разработана компьютерная программа для расчета возможности выпадения и количества выпадающего в конструкции конденсата при стационарных условиях теплопередачи и диффузии водяного пара. Расчет выполняется по принятой в практике проектирования инженерной методике, позволяющей с достаточной степенью достоверности установить возможность выпадения и накопления конденсата в конструкции в процессе ее эксплуатации. Исходными данными при расчете являются температура и относительная влажность воздуха снаружи и внутри здания, термическое сопротивление и сопротивление паропроницанию отдельных слоев и конструкции в целом. Распределение температур по толщине конструкции рассчитывается по формулам стационарной теплопередачи. По термодинамическим таблицам определяются значения максимальной упругости водяного пара при расчетных температурах в конструкции.

    По заданным значениям влажности воздуха внутри и снаружи здания и сопротивлению паропроницанию отдельных слоев конструкции рассчитывается изменение парциального давления по толщине конструкции. Если рассчитанное значение парциального давления пара в какомлибо сечении превышает значение максимальной упругости пара для этого сечения, то возникают условия для выпадения конденсата. Одновременно, с учетом сорбционных характеристик использованных материалов, рассчитывается сорбционное увлажнение материалов в конструкции. В расчете определяется протяженность зоны выпадения конденсата и количество образующегося конденсата в единицу времени.

   Температурновлажностный режим рассчитывается для периода возможного выпадения конденсата (холодное время года) и для периода его сушки (теплое время года) при среднемесячных температурах и влажностях воздуха. По результатам расчета определяется материальный баланс влаги в конструкции и возможность ее накопления в круглогодичном цикле. Результаты расчета выдаются в графическом и табличном виде.

Pages:     || 2 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.