Тепловая модернизация зданий

Рассмотрим теоретические предпосылки утепления: • Экономический эффект от применения мероприятий по энергосбережению обеспечивает существенно более высокую рентабельность по сравнению с экстенсификацией производства энергоресурсов. Поэтому значительную роль в решении проблемы энергосбережения играет повышение теплоизоляционных свойств ограждающих конструкций, а также улучшение теплоизоляции тепловых сетей и технологического оборудования. • Понижение потребления тепловой энергии позволяет либо переориентировать высвободившуюся энергию на промышленные нужды, либо существенно снизить поставки энергоносителей, тем самым снизить себестоимость продукции промышленных предприятий. • Значительно улучшается экология окружающей среды за счет снижения загрязнения воздуха продуктами сгорания горючих материалов, используемых для получения энергии, уменьшается количество твердых отходов, ограничивается потребление невосстанавливаемых природных ресурсов. • Создаются здоровые комфортные условия проживания в жилых домах, так как применение тепловой изоляции позволяет уменьшить температуру теплоносителя, что в свою очередь исключает сухую возгонку пыли, устраняет повышенную сухость воздуха, позволяет создать однородность термального поля в жилище и, соответственно, нормализовать температурно-влажностный режим. Можно утверждать, что основной задачей в решении программы энергосбережения будет являться снижение теплопотерь в строительной, технической и технологической сферах. Рассмотрим, как можно снизить тепловые потери в строительной сфере. Анализ, сделанный АКХ им. К. Д. Панфилова совместно с Всероссийским теплотехническим институтом и Н�� Мосстроя, говорит о том, что возможно получить экономию в пределах 35% от общего объема энергопотребления в коммунальном хозяйстве (без учета санации тепловых сетей и технологического оборудования этих тепловых сетей). Для существующих зданий актуальным представляется повышение термического сопротивления стеновых конструкций. Мы не располагаем данными по техническим показателям наружных стен после 20—30 лет эксплуатации, но опять же, ориентируясь на московские данные, можно предположить, что приведенное сопротивление теплопередаче составляет от 0, 86 кв. м оС/Вт для однослойных керамзитобетонных панелей толщиной 325—340 мм и плотностью 1000 кг/куб. м до 1,56 кв. м оС/Вт для многослойных железобетонных панелей на гибких связях с тепловкладышем толщиной 150 мм. В работе К. А. Шрайберга «Вариантное проектирование при реконструкции жилых зданий» говорится о том, что наибольшие теплопотери отмечаются в полносборных панельных жилых зданиях, где расход условного топлива на отопление одного квадратного метра общей площади в среднем по Московской области составляет 88 кг в год. Еще во времена существования СССР ВН��СТ расчетами доказал, что расход условного топлива для жилого фонда не должен превышать 35 кг/кв. м в год. Принципиально наружные стеновые конструкции можно утеплить двумя способами: внутренняя и наружная теплоизоляция. На наш взгляд, наружное утепление имеет ряд серьезных преимуществ, а именно: • При наружной теплоизоляции создаются благоприятные температурно-влажностные условия работы изолируемых ограждающих конструкций. Существующая стена надежно защищается от неблагоприятных внешних воздействий: суточных и сезонных температурных колебаний, которые ведут к неравномерным деформациям элементов стен, что приводит к образованию трещин, раскрытию швов, отслоению штукатурки. • При наружной теплоизоляции стена защищена от атмосферных осадков, образования какой-либо поверхностной флоры на поверхности из-за избытка влажности, образования льда в толще стены, который имеет место из-за наличия капиллярной влаги, конденсационной влаги, поступающей из внутренних помещений, и влаги, проникшей внутрь массива ограждающей конструкции из-за повреждения поверхностного защитного слоя. • В холодное время года наружная теплоизоляция препятствует охлаждению массивов ограждающих конструкций до температуры «точки росы» и выпадения конденсата на внутренних поверхностях. • Наружные теплоизоляционные системы не являют собой препятствие для существовавшего до изоляции «дыхания» стен. Хотя и необходимо иметь в виду, что способность пропускать через себя какие-то объемы воздуха у современных ограждающих конструкций весьма незначительна. Вышеперечисленные преимущества обеспечиваются тем, что в профессиональных системах утепления подбор составляющих систему компонентов осуществляется таким образом, чтобы: • каждый следующий от основания слой имел более высокую паропроницаемость; • прочность на отрыв штукатурных слоев от теплоизоляционной плиты была больше прочности на растяжение плиты в перпендикулярном направлении; • все компоненты системы были химически совместимы; • каждый следующий от основания слой имел более высокую гидрофобность. Только выполнив эти условия, можно добиться высоких эксплуатационных характеристик системы. В частности, к эксплутационным преимуществам можно отнести то, что наружная теплоизоляция сглаживает или вообще устраняет температурные аномалии в зонах «мостиков холода», а также позволяет в полной мере реализовать теплоаккумулирующую способность собственно стен при отключении или снижении температуры теплоносителя в системах отопления. Здесь необходимо отметить следующее: • благодаря наружной изоляции вся масса стены присоединяется к теплому внутреннему помещению; • полностью исчезает зависимость температуры воздуха во внутренних помещениях от ориентации здания, т. е. от нагрева поверхностей солнцем и охлаждения этих же поверхностей ветром; • наружные теплоизоляционные системы позволяют скрыть внешние дефекты ограждающих конструкций; • наружная теплоизоляция позволяет снизить уровень шума в изолируемых помещениях. По конструктивному исполнению теплоизоляционные системы могут быть: • С послойной защитой утеплителя, при котором слои наносятся друг на друга с помощью мокрых процессов. Различают соответственно легкие штукатурные системы, где несущие для системы функции выполняет плита утеплителя, а толщина слоев после утеплителя не превышает, как правило, 25 мм, и тяжелые штукатурные системы, где несущие для системы функции выполняет арматурная сетка и анкера, а толщина слоев после утеплителя может достигать 40 мм. При подборе системы следует учитывать, что слои должны соответствовать друг другу по паропроницаемости, по гидрофобности, по адгезивности и прочности. Так, каждый последующий слой по паропроницаемости и гидрофобности, начиная от теплоизоляционной плиты, должен быть равен или выше предыдущего, по прочности должен быть выше предыдущего. Данные плиты первого слоя должны соответствовать требованиям, предъявляемым к утеплителям легких штукатурных систем. • Системы, где утеплитель является средним слоем (тип «колодезная кладка с внутренним утеплителем», «сэндвич»-панели», «метод облицовки с комплексной конструкцией плит», «под сайдинг»). При использовании в качестве наружного слоя штучных или наборных материалов должны быть предусмотрены вентиляционные отверстия или каналы для удаления избыточного давления водяного пара. При необходимости эти отверстия и каналы должны быть защищены от попадания атмосферных осадков. • Системы с жестким облицовочным слоем, воздушной прослойкой, создаваемой отнесением облицовочного слоя от собственно теплоизоляционного слоя и дополнительных (по необходимости) ветрозащитных, пароизоляционных, антиконденсатных, гидроизоляционных слоев. Данные две системы относятся к так называемому «сухому методу теплоизоляции». • С применением монолитных теплоизоляционных систем («утепление пенополиуретаном», «термошилдз»). Тип утеплителя и других конструктивных элементов для теплоизоляционных систем следует принимать в соответствии с противопожарными требованиями действующих норм. Говоря о выборе материалов и производстве работ, необходимо отметить, что, к сожалению, сегодня почему-то решение вопроса применения изоляционных систем некоторыми заказчиками решается, мягко говоря, безответственно. Практически не утруждая себя каким-то анализом, не обращаясь за помощью к специалистам, они единолично начинают компоновать системы по принципу «чем дешевле, тем лучше». � более того — некоторые строительные организации берутся за выполнение подрядных работ с подобной «сборной солянкой», нисколько не заботясь о том, что же будет со зданием, утепленным подобной горе-системой, через несколько лет! Руководствуясь соображениями пресловутой экономии средств, проектировщики с молчаливого согласия, а то и по требованию заказчика смешивают компоненты разных систем, что в конечном итоге всегда приводило к одному результату: после зимнего периода начинало осыпаться защитно-декоративное покрытие. Панацеей может служить использование только апробированных теплоизоляционных систем. Но применение апробированной системы не всегда дает гарантию долговременного функционирования системы. Вопросы монтажа систем иногда почему-то отодвигаются на второй план. Далее давайте более подробно рассмотрим системы теплоизоляции с легкой штукатуркой. Главный принцип послойного расположения компонентов легких штукатурных систем заключается в том, что каждый последующий от теплоизоляции слой должен иметь большую гидрофобность, более высокую паропроницаемость, большую эластичность и более высокую морозостойкость. В этих системах, как указывалось выше, основную несущую функцию выполняет плита утеплителя, приклеенная на изолируемую поверхность (стену). Поэтому, естественно, очень важно, с точки зрения достижения высоких адгезивных свойств, добиться максимально возможной «чистоты» поверхности, на которую будет наноситься клеевой состав. Этим и обусловлена важность предварительного обследования предполагаемой к изоляции поверхности. Предполагаемая к изоляции стена обычно называется основанием или подслоем. Влажность основания не должна превышать значения выравнивающей влажности, особенно если температура при производстве работ ниже 8 оС. Как правило, влажность измеряется специальными приборами. На основании не должно быть ни пыли, ни механической грязи, ни биологических обрастаний. Весьма важен вопрос обеспечения вертикальности и горизонтальности основания, так как это важно для создания ровного, без перепадов фасада. Для этого необходимо там, где это возможно, нанести выравнивающий грунтовочный слой или, наоборот, удалить механическим путем с последующей предмонтажной санационной обработкой старый слой, который создает неровности. Если выполнить указанные операции невозможно, то можно применить специально изготовленные монтажные направляющие и регулирующие планки-держатели дополнительно к соединительным рейкам. Проработав вопрос основания, необходимо определить, как закрепить плиты непосредственно на самом основании. Системы утепления на основе минераловатных плит должны, помимо собственно клея, являющегося основным элементом прикрепления системы к стене, обязательно дополнительно крепиться дюбелями. Дюбели выполняют две основные функции: 1) задача противодействия ветровому отсосу при предельных нагрузках; 2) дюбель сшивает все элементы системы, являясь одновременно связью с подосновой и в то же время сокращая движение слоев между собой из-за разных коэффициентов теплового расширения. Для каждого типа основания требуются различные типы дюбелей и различная глубина анкерования самих дюбелей. Как правило, установку теплоизоляционных плит в рассматриваемой системе начинают снизу. Поэтому чрезвычайно важно добиться отсутствия смещения плит друг относительно друга по вертикали. Для этого применяют цокольные рейки, которые, кроме того, выполняют крепежные функции в нижней зоне здания. Цокольные рейки обычно выполняются из алюминия, так как это достаточно пластичный, химически неагрессивный по отношению к компонентам системы материал, обладающий большим сроком службы. В некоторых случаях допускается использовать стальные профили, обработанные или покрытые специальными антикоррозийными химически пассивными материалами. Кроме цокольных реек в теплоизоляционных легких штукатурных системах применяются соединительные рейки, которые служат для стабилизации и создания ровной теплоизоляционной поверхности. Все рейки, включая регулирующие, крепятся из расчета три дюбельных винта на метр погонный длины, для зданий выше пяти этажей необходимо рассчитывать количество крепежа для цокольной рейки. Сетка приклеивается методом вдавливания, причем выступающая через ячейки армирующая масса сразу же растирается ровным слоем. Сверху иногда сетка покрывается также дополнительно слоем армирующей массы. Минераловатные плиты необходимо устанавливать таким образом, чтобы они были плотно сжаты. Необходимо всегда помнить, что открытые швы в местах соединения плит или другие незаполненные утеплителем пространства являются серьезным дефектом, который может привести к разрушению фасада. Все возможные дефекты и открытые стыковые швы нужно обязательно заделать с помощью кусочков плиты. Кроме того, при установке плит их необходимо расположить друг относительно друга так, чтобы исключить совпадение стыков плит в рядах. При возникновении перепада по толщине между плитами необходимо их тщательно зашлифовывать, так как волнистый фасад может привести к трещинам в армирующей массе. Стыковка плит системы со строительными элементами осуществляется в виде так называемого стыковочного шва, где чаще всего используют ленту для герметизации швов. Здесь опять же очень важно обратить внимание на отсутствие каких-либо незаизолированных пазух в местах сопряжения плит и строительных элементов. На углах строительных проемов (окон, дверей) всегда возникают повышенные напряжения, которые способны вызвать трещины, и поэтому в этих местах требуется дополнительное усиление с помощью диагональных полосок ткани. В некоторых системах для выравнивания поверхности после армирования используют так называемые филерные слои или выполняют предварительную обмазку. Далее приходит время нанесения штукатурки. Все штукатурки, которые используются в фасадных системах, должны удовлетворять следующим условиям: • обладать высоким сопротивлением к растрескиванию; • быть эластичными; • иметь высокие показатели гидрофобности; • иметь хорошие диффузионные показа-тели; • обладать невосприимчивостью к загрязнениям; • обладать негорючестью. Таким образом, как мы видим, теплоизоляционная система с легкой штукатуркой представляет собой достаточно сложную мультикомпонентную систему, требующую высокого уровня как в подборе материалов, так и при производстве работ. Замена хотя бы одного компонента на некачественный приведет к полному краху системы, так как ремонтные работы в случае брака практически всегда не дают результата и весьма сложны. Однако обязательства по качественной работе всех разнородных элементов совместно берет на себя одна фирма — разработчик системы. Для этой цели проводятся испытания как отдельных элементов, входящих в систему, так и всей системы в комплексе. Системы, прошедшие испытания, имеют техническое свидетельство Госстроя РФ о пригодности для применения на территории России. Сегодня подобные системы на основе плит с базальтовыми волокнами, без преувеличения, являются самым лучшим вариантом для создания оптимальных температурно-влажностных условий жизни человека, предохраняют строительные конструкции от преждевременного старения и разрушения, что позволяет исчислять срок службы подобных систем многими десятилетиями. Это весьма выгодное вложение денег в строительное дело, причем это не просто слова, а подтверждаемая расчетами и имеющая прочное технико-экономическое обоснование аксиома. � для того чтобы вас в будущем не постигло глубокое разочарование, никогда не стоит рассматривать подобные вопросы с точки зрения одной лишь дешевизны.