Анализ рынка теплоизоляционных строительных материалов
Одним из наиболее эффективных способов снижения стоимости жилых домов является уменьшение материалоемкости их конструкций. Для реализации этой цели применяют различные теплоизоляционные материалы.
Анализ научно-технической литературы показал, что соотношение различных видов теплоизоляционных материалов на рынке Санкт-Петербурга сложилось следующим образом (рис. 1). Одним из важнейших аспектов выбора рационального теплоизоляционного материала для современного жилищного строительства являются его пожарные характеристики. Согласно международному методу испытания ISO 1182 материал определяется как несгораемый, если при температуре 750 Сон не выделяет излишней энергии — не загорается и не начинает тлеть сам. Огнестойкость — второе важное свойство теплоизоляционных материалов. Если несгораемость определяет способность материалов не загораться, то огнестойкость — сохранение материалом свойств в условиях высоких температур. Несгораемость в настоящее время повышается с помощью химических добавок, препятствующих горению, — антипиренов.
Рис. 1. Соотношение различных видов теплоизоляционных материалов в Санкт-Петербурге:
1 — стекловата; 2 — пенополистирол; 3 — базальтовая вата; 4 — пенополиуретан; 5 — пакля; 6 — асбестосодержащие материалы; 7 — пенополиэтилен; 8 — поролон и др.
Важной характеристикой теплоизоляционных материалов является их объемность, которая затрудняет транспортировку.
В России активно производится асбест и пакля. В настоящее время страна обладает обширной сырьевой базой для добычи необходимого сырья. В строительстве асбест представлен листовыми материалами, асботканью, шнуровым материалом и крошкой.
Среди минеральных ват следует выделить материалы на базальтовой (каменная вата) и кварцевой основе (стекловата). Достоинством базальтовой ваты является ее огнестойкость, приближающаяся к керамическим материалам, при незначительном весе (50–200 кг/куб. м). Однако относительно высокая стоимость является фактором, препятствующим ее широкому распространению. Высокая стоимость в данном случае является следствием энергоемкости производства материала. По сравнению c базальтовой стеклянная вата имеет меньший предел огнестойкости.
Технологии минераловатных утеплителей целесообразно применять на тех участках здания, где требуется обеспечить эффективную теплоизоляцию без существенного увеличения нагрузки на здание. В настоящее время широко применяются две технологии утепления наружных стен с этими материалами. Первый вариант заключается в устройстве конструкции из теплоизоляционных плит и облицовочных элементов с вентилируемым пространством между ними. При этом воздушное пространство между плитами и отделкой обеспечивает требуемую вентиляцию слоистой конструкции, предотвращая образование и накопление влаги в элементах. Второй вариант теплоизоляции заключается в устройстве конструкции безвоздушного зазора — «теплошубы». В данном случае установки минераловатные плиты должны быть защищены паронепроницаемой пленкой. При внутреннем утеплении плиты крепятся к стене и закрываются плотной отделкой, например, гипсокартоном.
Отметим, что для технологии индивидуального жилищного строительства минераловатные материалы целесообразно применять как в панельной, так и в каркасной схеме. Особенно это существенно при использовании деревянного каркаса, так как в случае возникновения пожара на определенное время замедляется разрушение конструкций и повышается пожаробезопасность жилого дома.
Известны также технологии использования пенополистирола (пенопласта) в жилом строительстве. Среди них выделяются экструдированный и вспененный полистиролы. Отметим, что они сертифицированы для применения в качестве негорючих материалов и при нагреве не выделяют ядовитых веществ. Большая часть пенополистирола производится на импортных линиях из зарубежного сырья. Наиболее активными производителями являются отечественные предприятия с линиями BASF и Knauf (Германия), Neste (Финляндия). Однако существенным недостатком пенополистирола является отсутствие огнестойкости: при температуре около 120 єС он расплавляется в жидкость и не препятствует распространению огня. Поэтому пенополистирол рекомендуется использовать в условиях защиты материалами с повышенной огнестойкостью. К таким технологиям относятся монтаж сэндвич-панелей с металлическими, гипсокартонными и гипсостружечными плитами с двух сторон.
Технологии использования группы пеноэтиленов представляют собой методику укладки упругих эластичных материалов с закрытой ячеистой структурой, стойких к химическому воздействию. Эластичность, стойкость к циклическому изменению температур (от -30 єС до +65 єС) позволяет использовать их в качестве не только надежного изолятора от холода, воды и пара, но и от вибрации и звука. При этом пенополиэтилен очень прост в монтаже. Он легко сгибается, режется, сваривается, клеится клеями на акриловой основе, крепится мебельными скобами и строительными скотчами. Основные технические характеристики пенополиэтиленов обобщены в табл. 1.
|
Вид утеплителя
|
Плотность, кг/куб. м
|
Коэффициент теплопроводности, Вт/м·˚К
|
Водопоглощение
|
|
Теплон
|
35–100
|
0,035–0,041
|
2,5–3%
|
|
Пенофлекс
|
45–200
|
0,03–0,05
|
0,4–0,2 куб. см/кв. м
|
|
Изолон
|
33–250
|
0,03–0,04
|
0,7–0,2 куб. см/кв. м
|
|
Вилатерм-Л
|
60
|
0.04
|
2,5–3%
|
|
Азуризол-Ф
|
33
|
0.029
|
0,7–0,2 куб. см/кв. м
|
Как показали исследования, практически во всех технологиях утепления в качестве основной изоляционной прослойки используется воздух. Однако к перспективным разработкам относятся и решения с использованием еще менее теплопроводного пространства — вакуума. При этом достаточно тонкие вакуумные панели целесообразно применять в условиях утепления наружных стен зданий с высокой потребительской стоимостью помещений. Примером данных объектов является ремонт и реконструкция старого исторического фонда в целях последующей коммерческой реализации.
Заслуживает внимания технологическое решение теплоизоляции с помощью эковаты — мелкоизмельченной газетной бумаги, обработанной антипиренами и антисептиками. К их достоинствам относятся устойчивость к огню и гниению, экологическая чистота, экономичность, простота в использовании в качестве органического утеплителя.
Сравнительный анализ показателей различных теплоизоляционных материалов приведен в табл. 2.
|
Наименование материалов
|
Плотность, кг/куб. м
|
Коэффициент теплопроводности, Вт/м ˚К
|
Макс. температура, t ˚С
|
|
ISOVER
|
11
|
0.043
|
180
|
|
URSA M-11
|
11
|
0.043
|
180
|
|
URSA M-15
|
15
|
0.043
|
180
|
|
URSA M-25
|
25
|
0.036
|
180
|
|
URSA П-45
|
45
|
0.032
|
180
|
|
URSA П-75
|
75
|
0.032
|
180
|
|
PAROC AKL
|
110
|
0.035
|
не горюч
|
|
PAROC KKL
|
230
|
0.0375
|
не горюч
|
|
PAROC EL
|
70
|
0.034
|
не горюч
|
|
Минвата ППЖГС-175
|
160–190
|
0.038
|
400
|
|
Пенополистирол ПСБС-15
|
14
|
0.042
|
80
|
|
ПСБС-35А
|
28
|
0.037
|
80
|
|
ПСБС-50
|
42.6
|
0.04
|
80
|
|
ROCKWOOL
|
180
|
0.036
|
700
|
|
Сэндвич БАТТС
|
115
|
0.034
|
600
|
Одной из последних разработок отечественной науки в области вспененных теплоизоляционных материалов является пеноизол в виде плит и блоков. Он является разновидностью пенополистирола колпинского завода «Изотек». Важным достоинством технологии с применением пеноизола является его производство непосредственно на строительной площадке. Данный материал характеризуется следующими качествами: высокими теплоизоляционными свойствами, низкой плотностью, низкой стоимостью, пожаробезопасностью, простотой получения, атмосферостойкостью. Основные характеристики пеноизола и пеноплекса приведены в табл. 3.
|
Материал
|
Плотность, кг/куб. м
|
Теплопроводность, Вт/м ˚С
|
Рабочий диапазон температур, ˚С
|
|
Пеноизол
|
10–25
|
0,028–0,044
|
-50; +75
|
|
Пеноплекс
|
35, 45
|
0,028–0,030
|
-50; +75
|
Пеноизольная технология представляет собой изготовление беспрессовым способом без термической обработки утеплителя из пенообразующего состава. Состав включает в себя: полимерную смолу, пенообразователь, отвердитель и воду. По результатам испытаний на пожарную опасность пеноизол имеет следующие характеристики: группа горючести — Г2 (умеренно горючий), группа воспламеняемости — В2 (умеренно воспламеняемый), дымообразующая способность — Д1 (малая). Материал не имеет времени самостоятельного горения и не образует горящего расплава.
К прогрессивным технологиям относится также и применение изолона — отечественного экструзионного пенополиэтилена. Изолон представляет собой упруго-пластичный материал на основе полиэтилена, вспененный посредством химического разложения порофора. Поставляется в рулонах длиной 100–300 м различной плотности 33–200 кг/куб. м. Отметим, что по теплоизолирующим характеристикам 5 мм изолона превосходят кирпичную кладку в 125 мм.
Благодаря бескапиллярной микроячеистой структуре, в нем практически отсутствует водопоглощение. Важно подчеркнуть, что это дает возможность отказаться от дополнительных гидроизоляционных материалов (пленки, рубероида и др.), что сокращает сроки строительства и удешевляет его, в отличие от большинства традиционных пенопластов, стекловаты и минеральной ваты. Изолон долговечен в эксплуатации (50 лет) и сохраняет характеристики в течение всего этого срока. Материал легко монтируется вручную одним человеком: сваривается термопистолетом, крепится мебельными скобами, строительными скотчами и др.
Одним из перспективных направлений является технология нанесения теплоизоляционного слоя в строительных конструкциях методом напыления. Опыт строителей и расчеты показывают, что внедрение напыляемого пенополиуретана в стройиндустрию приводит к почти двухкратному снижению затрат на строительство и энергию. Применение этого материала позволяет также уменьшить нагрузку на несущие конструкции, фундамент и грунт.
Особенности технологии заключаются в следующем:
во-первых, для напыления используются двухкомпонентные пенополиуретановые системы (изоционат и покиол), которые вспениваются и стабилизируются в течение нескольких секунд. Реакция вспенивания происходит уже на защищаемой поверхности. Благодаря этому создается сильная адгезия между пенополиуретаном и поверхностью.
Во-вторых, нанесение материала может производиться как на новые конструкции, так и на старые, не производя демонтажа и подготовительных работ. Нанесенное покрытие не требует обновления и ремонта в течение всего срока службы дома, при этом пенополиуретан напыляется практически на любые строительные материалы: бетон, кирпич, металл, дерево и т. д., а сложность защищаемой поверхности роли не играет. В результате необходимость в специальном крепеже или приклеивании теплоизоляции отсутствует.
В-третьих, сам процесс непрерывного напыления приводит к образованию бесшовного изолирующего покрытия любой толщины, что исключает трудно устранимые «мостики холода». При этом все работы выполняются непосредственно на объекте.
| Автор: А. В. Макаров Дата: 08.10.2004 Журнал Стройпрофиль 6-04 Рубрика: теплоизоляционные материалы Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |