CC BY
12ОСОБЕННОСТИ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ КРЫШ
И ТВОРЧЕСТВА
Ризаев Баходир Шамситдинович, Абдурахмонов Адхамжон Султонбоевич, Наманганский инженерно-строительный институт, Республика Узбекистан, г. Наманган
E-mail: abdurasul.mash@gmail.com
Аннотация. В данной статье приведены основные климатические факторы, негативно влияющие на теплозащитные качества материалов. Защита теплоизоляционных материалов от неблагоприятного воздействия климата и влагонакопления напрямую зависит от качества, долговечности и надежности применяемых кровельных материалов.
Ключевые слова: теплозащита, эксплуатационные качества, долговечность, теплопередача ограждающих конструкций, теплофизические показатели, эксплуатационная пригодность, базальтовое волокно.
Климат нашей республики в отдельных регионах характеризуется достаточно суровой зимой с расчетной температурой от -22 0С (Ташкентская и Сырдарьинская области) до - 30 0С (Республика Каракалпакстан). В других областях расчетная зимняя температура колеблется от - 10 0С до -21 С. В Ташкенте она составляет - 16 0С. Но главной особенностью климата нашей республики, относящегося к сухому жаркому, является продолжительное (более 100 дней в году) знойное лето с абсолютной максимальной температурой воздуха более 40 С, средней максимальной наиболее жаркого месяца - более 30 0С и средней относительной влажностью менее 50 %.
Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, отвечающих санитарно-гигиеническим требованиям, определяется по зимним условиям. Учитывая высокие летние температуры, в наших климатических условиях следует обеспечить теплоустойчивость ограждающих конструкций, то есть необходимо исключить перегрев в зданиях и сооружениях [1].
Для сохранения теплозащитных качеств крайне важна защита теплоизоляционных материалов в ограждающих конструкциях крыш от неблагоприятного воздействия климата и влагонакопления. А это напрямую
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
зависит от качества, долговечности и надежности применяемых кровельных материалов и конструктивного решения кровель.
С введением в 2011 году новых требований по теплозащите зданий [1], которые в 1,4-3,8 раза превышают уровень требований советского периода, общепринятые принципы и практика выбора теплоизоляционных материалов, разработки конструктивных решений и проектирования ограждающих конструкций зданий, в том числе крыш и кровель, неприемлемы в современных условиях и требуют принципиального пересмотра.
Как показали наши исследования, в современных условиях выбор теплоизоляционного материала для ограждающих конструкций зданий и сооружений определяется следующими факторами:
- минимальные энергозатраты на получение теплоизоляционного материала;
- теплофизические показатели;
- наличие гигиенического сертификата на продукцию с указанием фактической величины выделяющихся вредных веществ и их предельно допустимой концентрации (ПДК);
- наличие сведений о горючести и теплостойкости компонентов теплоизоляционного материала;
- возможность ликвидации теплоизоляционного материала после выхода его из строя при минимуме энергозатрат и без загрязнения окружающей природной среды.
Изучение состояния рынка теплоизоляционных материалов показало, что в настоящее время наибольшее распространение в строительной практике получили четыре типа теплоизоляционных материалов: пенопласты, пенно(газо) бетоны, минеральная вата и пеностекло. Сравнительные характеристики физико-механических свойств применяемых на сегодняшний день наиболее эффективных теплоизоляционных материалов представлены в таблице 1.
Среди приведенных в таблице 1 теплоизоляционных материалов только ячеистые (пено) бетоны являются достаточно безопасными и долговечными, поэтому такой материал рекомендуется к широкому применению. Вместе с тем при его применении следует учитывать его высокое водопоглащение, относительно высокие показатели плотности и теплопроводности. Вместе с тем пенобетон плотностью 300-400 кг/м3 можно отнести в соответствии с [1] к эффективным теплоизоляционным материалам. При этом сложно решаемой задачей является повышение прочности пенобетона пониженной плотности.
При использовании утеплителей на основе минерального волокна (минвата, базальтовая вата) и пенопластов (пенополистиролов) в качестве основания под кровельную изоляцию необходимо устройство цементно-песчанной или асфальтобетонной стяжки, а при использовании пенобетона монолитной укладки стяжка исключается.
Для получения теплоизоляционных изделий из минеральной и базальтовой ваты, производимых у нас, также в большинстве случаев используется
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
устаревшие технологии и оборудование. Представленные на рынке строительных материалов минераловатные изделия типа «Изовер», «Роквул» отличаются достаточно высоким качеством.
Таблица 1
№ Вид теплоизоляци- Плот- Прочность Коэф- Паро-прони- Рекомендация для
п/п онного материала ность Ы,кг/ м3 при сжатии, МПа фициент теплопроводности 0«), Вт/(м-0С) цаемость, мг/(м-г-Па) утепления
1 Плиты из минераль- Чердачных пере-
ного волокна (минвата, базальто- 50-225 0,04-0,15 0,048-0,054 0,49-0,53 крытий, многослойных покрытий, бес-
вая вата) чердачных и скатных крыш
2 Пенопласты Многослойных по-
(пенополистирол) покрытые 20-150 0,05-1 0,04-0,052 0,005-0,05 крытий бесчердачных вентилируемых
антипиренами и не вентилируемых крыш
То же, не покрытые 20-150 0,05-1 0,04-0,052 0,005-0,05 То же, только
антипиренами невентилируемых
3 Пеностекло 200-400 0,05-0,07 0,07-0,11 0,02-0,03 Область применения не ограничивается
4 Ячеистый (пено) бетон 300-600 0,5-2,0 0,08-0,14 0,17-0,26 То же, кроме скатных крыш
Исследования влияния циклических законопеременных температур на свойства стекловолокнистых теплоизоляционных плит USOVER Kh 34., проведенные в НИИ строительной физики, позволили сделать прогноз срока их службы. При благоприятном влажностном режиме плиты обладают эксплуатационным ресурсам не менее 50 условных лет в климатических условиях России.
Как нам представляется в наших климатических условиях при надлежащем проектировании и выполнении ограждающих конструкций срок службы такого утеплителя может быть и больше. Это говорит о том что для успешного решения проблем энергосбережения в нашей стране необходимо развивать исследования, направленные на создание условий для эффективного производства теплоизоляционных материалов по современным технологиям из местного сырья, например, минерального волокна из базальтовых пород, запасы которых не ограничены.
Этому есть примеры. Отдельными национальными производителями выпускаются теплоизоляционные материалы достаточно хорошего качества. Так, например, производством базальтового волокна и изделий плотностью 40-50 кг/ м3 на его основе занимается ООО «Электроизолит». Изделия представляют
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
собой маты прошивные для теплоизоляции трубопроводов, теплового технологического оборудования. Аналогичную продукцию из минеральной ваты выпускает фирма «ISSIQLIKMONTAJ». Фирмой <^АУОНШ.» производится утеплитель из каменной ваты. Ими выпускаются рулонные маты на основе сверхтонкого волокна, облицованного фольгой, что дополнительно повышает теплозащитные качества изделий.
Другим направлением может стать производство высококачественного пенополистирола из этилбензола - продукта переработки местных углеводородов. Плиты из пенополистирола, покрытые антипиренами, становятся практически негорючими. Использование местного сырья для производства пенополистирола позволило бы значительно уменьшить его стоимость и увеличить объемы производства и применения.
Дополнения и изменения, включенные в новую редакцию строительных норм и правил [2], были развиты и детализированы с приведением конкретных примеров новых оптимальных энергосберегающих конструктивных решений ограждающих конструкций. Сформулированы принципиальные подходы к выбору теплоизоляционных и кровельных материалов с учетом их физико-механических свойств и долговечности, особенностей воздействия климатических факторов и механических сил. Были даны рекомендации, направленные на повышение энергоэффективности возводимых зданий и сооружений, а также эксплуатационных характеристик применяемых крыш и кровель.
Литература:
*
1. КМК 2.01.04-97 Строительная теплотехника / Госархитектстрой. - Ташкент. -АQАТМ. - 2011. - 98 с.
2. КМК 2.03.10-95 Крыши и кровли / Госархитектстрой. - Ташкент. - АQАТМ. -2011.
3. Ходжаев С.А., Ризаев Б.Ш., Хасанов Б.Б. Рекомендации по проектированию энергоэффективных чердачных и бесчердачных крыш // Научно-технический журнал Ферганского Политехнического института. - 2016 - № 3. - С. 36-38.
4. Гликин С.М. Эффективные теплоизоляционные материалы и их долговечность // Сб. докладов конференции «Эффективные тепло- и звукоизоляционные материалы в современном строительстве и ЖКХ». - Москва, 2006.- С. 143-150.
5. Ризаев Б.Ш., Мавлонов Р.А., Мартазаев А.Ш. Физико-механические свойства бетона в условиях сухого жаркого климата // Инновационная наука. - 2015. - № 71 (7). - С. 55-58.
6. Хакимов Ш.А., Мартазаев А.Ш., Ваккасов Х.С. Расчет грунтовых плотин методом конечных элементов // Инновационная наука. - 2016. - № 2-3. - С. 109111.
