CC BY
51
УДК 699.86-03
ВАРИАНТЫ ПРИМЕНЕНИЯ НОВЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Г. С. Нижниковский, к. т. н., проф., В. Н. Шастун, к. т. н., доц., К. Б. Дикарев, к. т. н., доц., А. В. Солонович, студ.
Постановка проблемы в общем виде. В строительстве и реконструкции социально-культурных объектов и жилья в Украине, в соответствии с требованиями по повышению теплофизических характеристик ограждающих конструкций [1], используется широкий спектр теплоизоляционных материалов, которые можно разделить на следующие категории:
1.Конструктивно-теплоизоляционные материалы - газо-, пенобетон, перлитобетон и т. д.
2. Плитный утеплитель - материалы из группы пенопластов.
3. Мягкий утеплитель - на основе минеральных волокон (минвата, "Rock-wool'', "Ursa", "Isover'' и пр.) [2].
4. Заливная (набрызговая отвердевающая теплоизоляция - пенополиуретан, юнипор (пеноизол)) [3].
Поэтому целью настоящей работы было рассмотрение некоторых характеристик новых теплоизоляционных материалов и их возможное применение в строительстве.
Анализ последних исследований. Каждая из этих категорий материалов используется при тех или иных условиях производства и имеет различные показатели теплоизолирующих свойств. Сравнительные характеристики толщины различных материалов, обеспечивающих равные теплофизические характеристики, приведены на рисунке.
9 - бетон тяжелый 8-кирпич керамический 7 - древесина 6 - газобетон 5 - перлитобетон 4 - минвата 3 - пенополистирол 2 - юнипор 1 - пенополиуретан
Рис. Толщина ограждающих конструкций, отвечающая требованиям ДБН
Основной материал исследования. Как видно из диаграммы, наибольшую теплозащиту и, соответственно, эффективность имеют материалы 6 - 9-й групп, что, как показывает практика, и предопределяет их самое широкое использование. Но при этом каждый из этих материалов имеет свои границы применения, как в технологическом, так и в экономическом аспектах. Теплоизоляция наружных стен минватой, пенополистиролом, плитным юнипором вызывает повышенную трудоемкость проведения работ из-за сложной технологии: навеска
утеплителя, установка сетки, нанесение штукатурного слоя, отделка поверхности. Эти работы составляют 60 - 80 % стоимости всей теплоизоляции.
Стоимость 1 м2 теплоизоляции из этих материалов составляет 25 - 30 грн., кроме теплоизоляции из пенополиуретана, которая за счет дороговизны исходных материалов в 1,5 -2 раза превышает указанную. Пенополиуретан является одним из самых эффективных теплоизоляционных и экологически чистых материалов, используемых в современном строительстве для стен, полов, крыш, перекрытий, фундаментов, трубопроводов, а также для холодильных установок.
Из приведенных материалов пока менее известен и, соответственно, имеет меньшее
№ Показатели Единицы Значения
п/п измерения
распространение юнипор (аналог пеноизола). Юнипор относится к новому поколению карбамидных теплоизоляционных пенопластов (поропластов). От всех существующих на данное время на рынке теплоизоляционных материалов юнипор отличается высокими теплоизоляционными свойствами (коэффициент теплопроводности от 0,028 - 0,037 Вт/м °С), низкой плотностью (8 - 25 кг/м3), большой сопротивляемостью огню, стойкостью к действию микроорганизмов, грызунов, очень высокой звукоизоляцией, низкой ценой. Плита юнипора толщиной 5 см с жесткой наружной облицовкой по теплопроводности соответствует 90 - 100 см кирпичной кладки (см. таблицу).
Таким образом, применяемые для теплоизоляции зданий мелкоячеистые материалы пенополиуретан и юнипор, имеющие средние коэффициенты теплопроводности 0,025 и 0,030 Вт/м К при температурах +25 °С, резко улучшают свои теплоизоляционные качества в условиях отрицательных температур, то есть нашей зимы. Данный материал обладает повышенной технологичностью за счет возможности его приготовления в малогабаритной установке непосредственно на строительной площадке, с подачей при помощи сжатого воздуха в замкнутые полости при утеплении наружных стен, распылением слоя заданной толщины на горизонтальные поверхности перекрытий верхних этажей и т. д. Возможность широкого применения юнипора для целей утепления на различных зданиях и сооружениях гражданского и промышленного назначения подкрепляется его сравнительно невысокой ценой (130 - 180 грн/м2), что делает данный материал весьма конкурентоспособным, особенно в сравнении с пенополиуретаном, компоненты которого во второй половине 2008 года подорожали примерно на 30 %. Вместе с тем юнипор, обладающий низкой структурой с незамкнутыми ячейками, имеет высокий показатель водопоглощения. Поэтому в реальных условиях эксплуатации, будучи увлажненным, он в значительной мере теряет теплозащитные свойства, восстановить которые весьма проблематично.
Т а б л и ц а
Физико-механические свойства юнипора
1 Теплопроводность Вт/м 0С 0,035-0,047
2 Плотность Кг/м2 8-35
3 Рабочий диапазон температур 0С -50...+120
4 Прочность на сжатие МПа 0,003-0,0025
5 Прочность при изгибе МПа Не менее 0,005
6 Водопоглощение за 24 часа (по массе) % 10,5-20,0
7 Влажность (по массе) % 5,0-14,5
8 Продолжительность самостоятельного горения Сек 0
9 Группа горючести Не менее Г-2
10 Срок службы Лет Не менее 30
Устранение этого недостатка материала возможно при использовании гидрофобизирующих композиций, например ЖФ-4. Эта композиция представляет собой активированную модификацию кремнийорганических соединений в водном растворе, изготавливаемую в соетветствии с ТУ 5772085-05015207-2005. Гидрофоб наносится на поверхность материала в два слоя, расход 150 - 200 мл/м2, стоимость 3 - 4 грн/м2 поверхности. Он предназначен для защиты и придания водоотталкивающих свойств различным пористым поверхностям, повышения их морозостойкости, предотвращения образования высолов. Теплоизоляционные материалы относятся к наиболее эффективным инструментам энергосбережения. Именно поэтому данная продукция применяется для теплоизоляции зданий и сооружений промышленного, жилищного и культурно-бытового назначения.
Перспективы. Современная строительная индустрия нуждается в высококачественных теплоизоляционных материалах. Их применение позволяет снизить массу конструкций, уменьшить потребность в таких строительных материалах как кирпич, бетон, деревянные конструкции. Применение теплоизоляции позволяет значительно сократить затраты на энергию при отоплении зданий, обеспечивает максимальный комфорт в жилых помещениях.
Выводы. На примере диаграммы показаны теплофизические свойства основных теплоизоляционных материалов и приведены их краткие характеристики. Предложены варианты применения новых теплоизоляционных материалов в строительстве. Однако при выборе необходимо учитывать такие показатели как стоимость и технология устройства данной теплоизоляции.
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА:
1. ДБН В.2.6-31:2006 Теплова iзоляцiя бущвель.
2. Бобров Ю. Л., Овчаренко Е. Г., Шойхет Б. М., Петухова Е. Ю. Теплоизоляционные материалы и конструкции Учеб. для средних проф.-тех. учебных заведений. —М. : ИНФРА-М, 2003. — 268 с.
3. Нациевский С. Теплый дом - залог здоровья // Капстроительтво. - 2002. - № 3. - С. 37
УДК 699.86-03
Варианты применения новых теплоизоляционных материалов в строительстве / Г. С. Нижниковский, В. Н. Шастун, К. Б. Дикарев, А. В. Солонович // В1сник ПридншровськоТ державноТ академн будiвництва та архiтектури. - Дншропетровськ: ПДАБА, 2009. - № 4. -С. 36 - 38. - рис. 1. - табл. 1. - Бiблiогр.: (3 назв.).
Показаны теплофизические свойства основных теплоизоляционных материалов и приведены их краткие характеристики. Предложены варианты применения новых теплоизоляционных материалов в строительстве. Однако при выборе необходимо учитывать такие показатели как денежная стоимость и технология устройства данной теплоизоляции.
