Анализ снятого теплоизоляционного материала показал, что модуль кислотности плит, отслуживших более 20 лет, составляет 1, 6-1, 8. Сам материал, несмотря на то, что непосредственно на него укладывался 4-слойный гидроизоляционный ковер из рубероида, видимых изменений вообще не претерпел. Это при всем при том, что в течение всего срока эксплуатации капитальный ремонт кровли не производился ни разу. Места протечек ликвидировались в рабочем порядке. Кроме того, в ходе испытаний было установлено, что теплотехнические характеристики материала практически не изменились: при 25 С коэффициент теплопроводности составлял 0, 044-0, 045 Вт/мК. В 80-х годах для материалов этой группы такие показатели считались нормой.

Проверяли и влажность утеплителя. Избыточное увлажнение теплоизоляционного материала отмечалось только в местах повреждения гидроизоляционного ковра.

Всем известно, что первыми строительный рынок начали осваивать технологии утепления мокрого типа. Может быть, поэтому в отношении подбора теплоизоляционных материалов для систем с наружным штукатурным слоем особых проблем нет. Выработаны абсолютно понятные критерии выбора. Это прочность на отрыв слоев, прочность на сжатие, хотя на сжатие утеплитель в штукатурной системе почти не работает, и, естественно, определенные требования к качеству волокна. Поскольку в качестве волокнистых материалов в штукатурных системах применяются только минераловатные изделия, то можно говорить о высоком модуле кислотности и соответственно о низком показателе рН (нейтральной) водной вытяжки.

Во многих системах мокрого типа используется пенополистирол, что, в общем-то, не удивительно: материал относительно дешевый, с ним легко работать - крупногабаритные плиты почти ничего не весят и так далее. Но вот паропроницаемость любого пенополистирола- и блочного, и тем более экструдированного ниже, чем у известных стеновых материалов. Поэтому удаление влаги в случаях применения пенополистирола затруднено. Может быть, это не столь принципиально, когда имеем дело с достаточно плотной бетонной стеной. Но использование пенополистирола на кирпичной кладке, на легкобетонных заполнителях может оказаться весьма проблематичным. Ведь всем известно, что влагу из ограждающих конструкций, особенно из "свежих", надо удалять как можно быстрее.

В какой-то мере проблема повышения паропроницаемости теплоизоляционного слоя решается установкой рассечек из минераловатных плит, но, к сожалению, это не всегда делается. Мне доводилось бывать на 4-5-этажных объектах, полностью "упакованных" в пенополистирол без каких бы то ни было рассечек. Как будет дышать вся эта конструкция - я, честно говоря, не представляю. А ведь есть системы, в которых в качестве утеплителя предлагается экструдированный пенополистирол. И уж совсем неожиданная область применения пенополистирола - фасадные системы с воздушным зазором. А ведь именно такая система была представлена относительно недавно на выставке Мосбилд.

Настораживает следующая достаточно опасная тенденция: использование в системе очень легких материалов. Легкие материалы, благодаря своим структурным особенностям, обладают большой воздухопроницаемостью и могут быть подвержены подсосу воздуха в них или в промежуток между ограждающей конструкцией и теплоизоляционным материалом, что приводит к формированию конвективных потоков и соответственно к неоправданным потерям тепла. Поэтому в системах вентфасадов легкие минераловатные или стекловолокнистые плиты следует комбинировать с более плотными материалами.

Несколько слов относительно плотности. Плотность действительно является определяющим параметром для теплоизоляционных материалов, но на современном этапе, не единственным. Представим себе ситуацию: два материала неодинаковой плотности обладают разной степенью деформативности, разной теплопроводностью и т. д. В этом случае все понятно мы выбираем материал с лучшими характеристиками. А если два рассматриваемых материала обладают разной плотностью, но характеризуются совершенно идентичными теплотехническими и физико-механическими свойствами, какому материалу мы отдадим предпочтение? Думаю, что в большинстве случаев - материалу с меньшей плотностью. При этом следует учитывать, что высокая плотность это, помимо всего прочего, - дополнительная нагрузка на конструкции и, как следствие, повышение стоимости строительства.

К сожалению, в Казахстане не те климатические условия, чтобы мы могли равняться на Европу. Не надо забывать, что две трети территории нашей страны находится в зонах с очень низкими температурами, и у нас опасность замерзания конденсированных паров в слое утеплителя значительно выше, чем в любой другой стране мира. Поэтому я еще раз говорю, мы, к большому сожалению, действительно пока не знаем, какими критериями следует руководствоваться при выборе утеплителя для вентилируемых фасадных систем.

Если исходить из того, что в прослойке нет движения воздуха, тогда можно использовать утеплитель любой плотности, не боясь его эрозии. Если же система спроектирована грамотно, то есть имеет вентилируемый зазор, в котором воздух все-таки движется, очень легкий утеплитель применять, безусловно, нельзя. В крайнем случае, его следует комбинировать с более плотным материалом, например, с минераловатной плитой плотностью не менее 100 кг/м 3, или проводить какие-то другие мероприятия, защищающие утеплитель от конвекции.

Как эту проблему решают за рубежом? Ряд иностранных производителей исходит из показателя воздухопроницаемости. Существуют верхняя и нижняя границы этого показателя. Утеплители с воздухопроницаемостью более 50 x 10 6 м 3/сек Па в вентсистемах применять не рекомендуется, по крайней мере, в качестве материала для наружного слоя. В Казахстане, критерии еще предстоит выработать.

Если поверхность волокнистого материала ничем не защищена, а материал достаточно пористый, то при больших скоростях воздуха может наблюдаться унос волокна. Это называется эрозией.

Что можно сказать относительно вопроса расслоения утеплителя. Показатель прочности на отрыв слоев, о котором мы говорили (15 кПа), относится только к наклеенному материалу, то есть незакрепленному при помощи дюбелей или подвесных кронштейнов. Но наклейка в чистом виде допускается лишь при строительстве зданий высотой до 8 м. И то, на углах здания, где аэродинамические нагрузки увеличиваются в 2 раза, даже при наклейке, плиты следует закреплять дюбелями.

Любая модель вентилируемого фасада должна иметь воздушный зазор. Если такой зазор отсутствует, то есть облицовка смонтирована вплотную к минераловатному утеплителю, то утеплитель увлажняется, и система перестает соответствовать своему функциональному назначению. Наличие воздушного зазора - необходимое условие нормальной работы вентфасада, но недостаточное. В зазоре обязательно должен осуществляться воздухообмен. Однако для того, чтобы зазор выполнял лишь возложенные на него функции, то есть обеспечивал эффективное удаление диффундирующей влаги, а не способствовал утечке тепла, нужно четко себе представлять, какие процессы протекают за навесным экраном и понимать их физическую сущность. Почти все вентсистемы, которые в настоящее время применяются, никто не просчитывает. Толщина прослойки, как правило, назначается наугад. Будет ли двигаться воздух, если будет, то с какой скоростью, какой температурно-влажностный режим будет возникать за экраном - никто не знает. А ведь от этого зависит работоспособность утеплителя, а, стало быть, и всей системы.

Кстати говоря, в навесных фасадных системах воздушная прослойка активно вентилируется лишь в том случае, когда наружный защитно-декоративный экран представляет собой сплошную поверхность, без межплиточных швов. То есть когда в качестве облицовки применяются, например, профилированные листы или кассеты с четырехсторонней отбортовкой. Если же навесной экран монтируется из отдельных плит или панелей, между которыми необходимо оставлять зазоры для восприятия температурных деформаций, то картины, строго говоря, надлежащей естественной вентиляции не получится. Режим работы такой системы будут определять только порывы ветра.

Очень часто мокрый фасад устраивают по кладке из ячеисто-бетонных блоков или из кирпича. Подобные ограждающие конструкции, как известно, обладают хорошей паропроницаемостью. В результате диффундирующая влага имеет возможность беспрепятственно проникать в толщу минераловатного утеплителя и со временем скапливается у поверхности штукатурки, что, как правило, ведет к нарушению целостности декоративного слоя, его отслоению и т. д. Если предполагается использование пенопластов, то перед монтажом системы следует каким-то образом просушить несущую стену, в противном случае выход влаги из нее будет затруднен.

При движении воздуха вдоль поверхности минеральной ваты на приповерхностные волокна действует аэродинамическая сила, вызывающая напряжения растяжения в сечении волокна и касательные напряжения в капельках связующего, которое закрепляет волокно в материале. Средняя составляющая аэродинамической силы пропорциональна в некоторой степени средней скорости потока. Пульсационная составляющая связана с хаотическими турбулентными пульсациями, которые всегда присутствуют в потоке воздуха около шероховатой поверхности. Чем меньше силы сцепления волокон в материале, тем больше их эмиссия. Кроме того, под действием вибраций в волокнах материала и в связующем могут накапливаться усталостные повреждения, снижающие силу сцепления волокон. Одним словом, этот вопрос подлежит научному исследованию.

Особенно внимательно следует относиться к определению ширины вентилируемого зазора при проектировании теплозащиты высотных зданий. Дело в том, что воздух, по мере продвижения по зазору, постепенно увлажняется. На уровне верхних этажей он насыщается водяным паром и при определенных условиях, например при недостаточной ширине зазора, может начаться конденсация пара в зазоре. В этом случае в фасадных конструкциях верхних этажей минеральная вата и облицовка будут находиться в неблагоприятных условиях эксплуатации.

Забывают при строительстве высотных зданий еще про одно явление: про эксфильтрацию воздуха. Суть этого явления состоит в том, что на определенной высоте за счет разницы давлений внутреннего и наружного воздуха может происходить фильтрация внутреннего воздуха через ограждающую конструкцию в утеплитель. В результате утеплитель увлажняется и его долговечность снижается. Наиболее доступный метод борьбы с увлажнением вследствие эксфильтрации - снижение воздухопроницаемости стен на верхних этажах здания при увеличении толщины воздушного зазора. Методика расчета требуемого сопротивления воздухопроницанию стены у нас разработана. Чтобы проблема была понятнее, приведу пример. Для фасада здания высотой 200 м для условий января в Москве при толщине воздушного зазора 2,5 см требуемое сопротивление воздухопроницанию, рассчитанное по этой методике, составило 2450 м 2 ч Па/кг.

Анализ результатов обследования 3-слойных стеновых панелей в зданиях, построенных более 30 лет назад, позволяет сделать вывод о том, что вспененный пенополистирол, использовавшийся в качестве теплоизоляционного слоя, изменений потеплопроводящим свойствам не претерпел.

Что касается деструкции минеральной ваты. Опираясь на данные, полученные в ходе мониторингов, могу сказать, что ни при одном вскрытии вентилируемых фасадов не было обнаружено признаков разрушения слоя минераловатного утеплителя на основе базальтового волокна по основному объему. Отмечалось лишь потемнение тонкого поверхностного слоя. (Все сказанное справедливо при условии своевременной установки декоративно-защитного экрана и, конечно, охватывает срок эксплуатации не более 10 лет).

2.2. Оценка уровня изготовления продукции, классификация

и методика испытаний.

Механическая стойкость панелей достигается за счет вертикально-ориентированных волокон минеральных плит, нарезанных в виде ламелей (отдельными секциями). Такая конструкция является стабильной и долговечной, обладает высокой несущей способностью, незначительным весом и исключает усадку утеплителя, а следовательно, промерзание панелей в течение всего срока эксплуатации.

Панели типа "сэндвич" с минераловатным утеплителем являются лучшими среди легких панелей различных классов. Наиболее близкие по конструкции панели типа "сэндвич" с утеплителем из пено-пласта различных марок имеют низкую огнестойкость, что резко ограничивает область их применения. Большой класс каркасных панелей имеет, как правило, очень большую трудоемкость, особенно изготовление каркаса и крепление обшивок к нему.

Панели типа "сэндвич" с минераловатным утеплителем и по огнестойкости и по трудоемкости изготовления выгодно отличаются от других конструкций легких панелей, однако и они имеют свои недостатки. Многочисленные испытания показали, что допустимый пролет для стеновых панелей и панелей покрытия из-за их недостаточной несущей способности составляет не более 3 метров. Причем разрушение панелей происходит вблизи опор от перерезывающей силы в месте ближайшего к опоре стыка брусков-ламелей утеплителя.

Специалисты ТОО СПП «Металлоизделия» взялись за решение этой проблемы. В 2004 - 2005 гг. были предложены два способа: введение косых стыков ламелей в ближайших к опоре стыках и применение стальных ребер, вложенных между брусками ламелей вдоль панели. На оба предложенные способа укрепления панелей типа "сэндвич" с минераловатным утеплителем в 2005 г. получены патенты РК:

* патент N 47403 (применение продольных несущих ребер);

* патент N 47404 (применение косых стыков крайних ламелей).

Испытания опытных партий панелей показали, что несущая способность панелей существенно повысилась: панели могут работать на пролете до 6 метров.

Стеновые панели толщиной 100 мм при пролете 6 метров выдержали нагрузки, соответствующие нагрузкам до 3 ветрового района включительно.

Стеновые панели толщиной 200 мм при пролете 6 метров выдержали нагрузки, соответствующие нагрузкам до 4 ветрового района включительно. Панели покрытия толщиной 135 мм при пролете 6 метров выдержали нагрузки, соответствующие нагрузкам до 2 снегового района включительно.

Панели покрытия толщиной 235 мм при пролете 6 метров выдержали нагрузки, соответствующие нагрузкам до 4 снегового района включительно.

Применение панелей типа "сэндвич" с минераловатным утеплителем с повышенной несущей способностью производства ТОО СПП «Металлоизделия» значительно снижает стоимость и сокращает сроки строительства зданий. В первую очередь благодаря экономии металла, так как исключается промежуточный опорный ригель. Кроме того, облегчение массы каркаса приводит к снижению нагрузок на фундамент, что позволит применять упрощенные фундаменты.

Технологическая линия позволяет изготавливать панели различной толщины, что дает возможность использовать панели типа ТОО СПП «Металлоизделия» при строительстве различных объектов во всех климатических зонах.

Продукция ТОО СПП «Металлоизделия» полностью сертифицирована к применению на территории Казахстана, имеет весь пакет разрешительной документации. Вся номенклатура сэндвич-панелей относится к группе негорючих материалов (НГ).

По совокупности технических характеристик (расчетные коэффициенты теплопроводности, механические характеристики) изделия ТОО СПП «Металлоизделия» полностью удовлетворяют современным требованиям к изделиям данного класса. По соотношению цена - качество материалы ТОО СПП «Металлоизделия» превосходят продукцию всех известных иностранных производителей.

Нормативная база. Сегодня два ГОСТа регламентируют требования к сэндвич-панелям. Один - для утеплителей из пенополистирола, другой - для утеплителей из пенополиуретана. Однако наибольшее распространение получили утеплители из минеральной ваты. На них госстандарт отсутствует. Но даже существующие стандарты сильно отстали от требований мировой практики. Так, по казахстанским стандартам толщина стального листа, используемого в сэндвич-панелях, должна быть не менее 0, 7 мм. В то же самое время вся западная продукция идет со стальным листом толщиной 0, 55 мм. Поэтому сертифицировать такую продукцию нельзя.

Есть принципиальные отличия и по декоративно-защитным покрытиям, используемым в сэндвич-панелях. Например, в сэндвич-панелях финского производства используются такие полимерные покрытия, которые начинают размягчаться уже при температуре +60*С. А в соответствии с казахстанскими требованиями декоративно-защитные покрытия должны выдерживать температуру в +80*С.

Единственный выход в такой ситуации: вся продукция и отечественная, и иностранная

- должна пройти техническую оценку пригодности и получить техническое свидетельство.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6