Теплоизоляционные материалы в конструкциях зданий.

 Широкое жилищное строительство, проводившееся в России в предшествующие годы в условиях дешевизны энергоносителей, привело к тому, что теплозащитные характеристики ограждающих конструкций зданий оказались много ниже, чем в странах, близких России по климатическим условиям. Это привело к значительным затратам на отопление зданий и подогрев воды.

 Введение новых, более жестких норм теплоизоляции зданий, возрастание требований к комфортности жилья и качеству отделки стимулировало появление новых технологий теплозащиты зданий, а также применение современных высокоэффективных теплоизоляционных материалов. После введения новых нормативов по теплозащите зданий применение традиционных для России строительных материалов и технических решений не обеспечивает требуемое термическое сопротивление наружных ограждающих конструкций.

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

 В новом строительстве все большее распространение получают трехслойные конструкции стен, в которых предусмотрено применение эффективных утеплителей в качестве среднего слоя между несущей или самонесущей стеной и защитно-декоративной облицовкой. Рациональным и эффективным способом повышения теплозащиты эксплуатируемых зданий является дополнительное наружное утепление ограждающих конструкций.

 При новом строительстве используется как наружное утепление стен из монолитного железобетона, кирпича, мелкоштучных изделий, так и применение эффективных утеплителей в качестве среднего слоя в трехслойных стенах из кирпича и бетона, железобетонных панелях и сэндвич-панелях. При проектировании новых и реконструкции существующих зданий предусматривают теплоизоляцию из эффективных материалов, размещая ее с наружной стороны ограждающей конструкции.

 В отечественной практике для утепления ограждающих строительных конструкций наибольшее применение нашли теплоизоляционные плиты из минеральной ваты из расплава горных пород (базальтовое волокно), такие как теплоизоляционные изделия марки «Термо» (ОАО «Термостепс»), теплоизоляционные плиты производства 3АО «Минеральная вата» («Rockwool»), теплоизоляционные плиты «Техно» (АКСИ, компания «Технониколь») и «Isoroc», а также изделия стеклянного штапельного волокна на синте-тическом связующем производства концерна «СенГобен Строительная Продукция Рус» и теплоизоляционные изделия URSA-GLASSWOOL. В ненагруженных строительных конструкциях эффективно применение легких плит и матов из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем, легких плит и матов из минеральной ваты на основе базальтового волокна, в том числе супертонкого.

 Получили распространение конструкции ограждений с экструдированным пенополиэтиленом в качестве утеплителя. Плиты из экструдированного пенополистирола марки «Пеноплэкс» применяются для утепления наружных стен зданий в сочетании со штукатурным покрытием, в инверсионных кровлях, в стеновых и кровельных сэндвич-панелях и колодцевой кладке с облицовкой мелкоштучными изделиями (лицевым кирпичом).

 Помимо этого, широкое применение нашли изделия признанных на мировом рынке фирм: теплоизоляционные плиты, изготовленные из базальтовых горных пород, «Рагос» (Швеция), «Rockwool», «Nobasil» (АО «Изомат», Словакия).

Утеплители в конструкциях зданий.

 Для теплоизоляции стен, покрытий зданий, а также подземных частей зданий (фундаментные стены) и для производства сэндвич-панелей распространено применение экструдированного пенополистирола «Styroduг» концерна BASF AG (Германия) и ма-териалов ряда «Styrofoam» фирмы «Доу Кеникал». Эти плиты эффективно применяются и в инверсионных кровлях. Получают распространение плиты (блоки) из пеностекла FOAMGLAS, применение которых наиболее эффективно для утепления покрытий зданий и сооружений.

 Применение высококачественных теплоизоляционных материалов, предназначенных для применения в строительных конструкциях, повышает энергоэффективность ограждающих конструкций жилых, общественных и производственных зданий и является реальным вкладом в решение задачи энергосбережения в строительном секторе экономики России.

 Физико-технические свойства используемых в строительстве теплоизоляционных материалов оказывают определяющее влияние на теплотехническую эффективность и эксплуатационную надежность конструкций, трудоемкость монтажа, возможность ремонта в процессе эксплуатации и в значительной степени определяют надежность, долговечность, безопасность для окружающей среды и населения применяемых вариантов теплоэффективных конструкций ограждений зданий.

 Теплоизоляционные материалы в конструкциях утепления зданий должны соответствовать требованиям пожарной безопасности по СНиП 2.01.02 и СНиП 21-01, не выделять токсичные вещества в процессе эксплуатации и при горении, иметь санитарно-эпидемиологическое заключение и сертификат пожарной безопасности. Материалы инофирм должны иметь техническое свидетельство. 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;
— воздействие атмосферных осадков;
— 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:
— обеспечивать требуемое сопротивление теплопередаче при возможно минимальной толщине конструкции, что достигается применением материалов с расчетным коэффициентом теплопроводности в условиях эксплуатации в пределах 0,035-0,055 Bт/(м*K);
— хорошими звукоизоляционными характеристиками, достаточными для ограждения от шумовых нагрузок, отрицательно влияющих на состояние здоровья людей; — паропроницаемость материала должна иметь значения, исключающие возможность накопления влаги в конструкции в процессе ее эксплуатации;
— плотность теплоизоляционных материалов для утепления зданий не должна превышать 200-250 кг 1м3, что определяется допустимыми нагрузками на несущие конструкции;
— прочность на сжатие при 10%-й деформации в конструкциях утепления крыш и перекрытий не менее 0,020 МПа;
— прочность на отрыв слоев для волокнистых теплоизоляционных материалов в конструкции утепления со штукатурным покрытием при жестком креплении тепло-изоляционного слоя должна быть не менее 0,015 МПа;
— морозостойкость;
— водостойкость, рН не более 4;
— гидрофобность;
— биостойкость и отсутствие токсичных выделений при эксплуатации (экологическая безопасность, неаллергенность, биологическая и химическая стойкость); — возможность монтажа круглый год. При довольно коротком российском лете это качество актуально не менее, чем предыдущие.

 Для волокнистых теплоизоляционных материалов, 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.

 Гидрофобизация снижает смачиваемость волокнистых материалов, т.е. уменьшает поверхность контакта волокон с капельной влагой, что приводит к повышению водостойкости и, соответственно, долговечности материала. В ограждающих конструкциях зданий допускается применение только гидрофобизированных теплоизоляционных материалов и изделий.

 Предотвращение конденсации паров воды в конструкции может быть достигнуто за счет конструктивных решений при соответствующем расположении слоев материалов с различной паропроницаемостью. При необходимости могут быть установлены дополнительные паровые барьеры, предотвращающие или ограничивающие конденсацию влаги.