|
Журнал "Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века" №7-8 за 2015 год.
Раздел "Материалы"
В статье приводятся результаты испытаний теплоизоляционных материалов из экструдированного пенополистирола, применяемых, в частности, для систем наружного утепления фасадов зданий.
 Очевидно, что одним из базовых залогов успешной эксплуатации ограждающего контура здания является стабильно эффективная теплоизоляция. Особенно важно уделить внимание данному аспекту в фасадных системах первых и цокольных этажей, так как воздействие влажностного фактора (начиная от известного эффекта непосредственного капиллярного всасывания и заканчивая неизбежными явлениями сорбционного увлажнения) существенно и необратимо ухудшает теплоизолирующую способность невлагостойких утеплителей. Натурные пожарные испытания конструкций стен с влагостойким эффективным слоем теплоизоляции из экструдированного пенополистирола (прежде всего системы наружного утепления фасадов с тонкослойной штукатуркой), проведенные в Центре сертификации и испытаний «Огнестойкость - ЦНИИСК» с участием специалистов ФГБУ ВНИИПО МЧС России и в Лаборатории противопожарных исследований, сертификационных испытаний и экспертизы в строительстве (ЛПИСИЭС ЦНИИСК), подтвердили класс пожарной опасности системы К0 и предел огнестойкости не менее REI60. Но успешно подтвержденные данные показатели не отменяют требование по наличию противопожарных рассечек в зонах оконных проемов и в качестве межэтажных поясов. В связи с этой конструктивной особенностью нередко возникает вопрос (прежде всего у представителей архитектурно-проектных организаций): «Не будет ли выявлено существенных источников теплопотерь за счет данных неоднородностей системы?» Учитывая несколько отличные теплофизические характеристики базового слоя теплоизоляции из ПЕНОПЛЭКС® (с расчетным коэффициентом теплопроводности не выше 0,033 Вт/м∙°С) и минераловатных противопожарных рассечек (с расчетным коэффициентом теплопроводности около 0,045 Вт/м∙°С), может сложиться такое мнение. Осознавая частоту высказываний подобных предположений, силами специалистов НИИСФ РААСН и технического отдела ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб» на основании СП 50.13330.2012 (актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий») и СП 230.1325800.2015 «Конструкции ограждающие. Характеристики теплотехнических неоднородностей» был разработан Стандарт организации по применению экструдированного пенополистирола ПЕНОПЛЭКС® в ограждающих конструкциях первых и цокольных этажей. Один из разделов данного фундаментального стандарта посвящен расчетам удельных теплопотерь групп узлов ограждающих конструкций фасадов с базовым теплоизоляционным слоем из плит ПЕНОПЛЭКС® (в т.ч. с учетом противопожарных рассечек). Разработанный документ является готовым справочником в области теплофизических характеристик узлов и однозначно будет полезен широкому кругу пользователей: проектировщикам, строителям, сотрудникам органов экспертизы. В качестве примера расчета поэлементных показателей теплотехнических неоднородностей фасадной системы предлагаем рассмотреть штукатурную систему с утеплителем ПЕНОПЛЭКС® и противопожарными рассечками из ваты. Таблица 1. Описание конструкции, выбранной для расчета
Материал слоя | Толщина слоя d, мм | l, Вт/(м∙°С) | Внутренняя штукатурка | 20 | 0,930 | Кирпичная кладка | 250 | 0,640 | ПЕНОПЛЭКС | 100 | 0,032 | Наружная штукатурка | 6 | 0,930 |
В качестве основных теплопроводных включений данной системы стоит выделить следующие: - плоский элемент 1 (стена по глади) - кирпичная кладка, утепленная снаружи слоем ПЕНОПЛЭКС®, с облицовкой слоем штукатурки; - линейный элемент 1 - стык балконной плиты со стеной (толщина железобетонного перекрытия 160 мм, с перфорацией длине в отношении «утепленные пустоты / бетонные перемычки» - 1:1); - линейный элемент 2 - примыкание оконного блока к стене (толщина оконной рамы 70 мм, рама стоит вровень с утеплителем, нахлест утеплителя 20 мм); - линейный элемент 3 - рассечка из минеральной ваты; - линейный элемент 4 - деформационно-усадочные швы; - точечный элемент 1 - полимерные тарельчатые анкеры со стальным распорным элементом. Схема расположения теплопроводных включений (линейные и точечные элементы) После определения необходимых геометрических характеристик всех элементов (плоский, линейный, точечный) выполняется расчет удельных теплопотерь, обусловленный теплопроводными элементами (в соответствии с требованиями СП 230.1325800.2015 «Конструкции ограждающие. Характеристики теплотехнических неоднородностей»)*. Таблица 2. Удельный поток теплоты, обусловленный теплопроводным элементом, и выявленная доля (%) от общего теплового потока, проходящего через фасадную систему (с учетом всех теплопроводных включений) Элемент конструкции | Удельный геометрический показатель | Удельные теплопотери | Удельный поток теплоты, обусловленный элементом | Доля общего потока теплоты через фрагмент, % | Плоский элемент 1 | a = 1 м2/м2 | U1 = 0,27Вт/(м2 оС) | U1a1 =0,270Вт/(м2 оС) | 61,1 | Линейный элемент 1 | l1 = 0,303 м/м2 | Ψ1 = 0,372Вт/(м∙°С) | Ψ1l1 =0,113Вт/(м2 ∙°С) | 25,5 | Линейный элемент 2 | l2 = 0,536 м/м2 | Ψ2 = 0,033Вт/(м∙°С) | Ψ2l2 =0,018Вт/(м2 ∙°С) | 4,1 | Линейный элемент 3 (рассечка из минеральной ваты) | l3 = 0,699 м/м2 | Ψ3 = 0,014Вт/(м∙°С) | Ψ3l3 =0,010Вт/(м2 ∙°С) | 2,2 | Линейный элемент 4 | l4 = 0,039 м/м2 | Ψ4 = 0,053Вт/(м∙°С) | Ψ4l4 =0,002Вт/(м2 ∙°С) | 0,4 | Точечный элемент 1 | n1 = 10 1/м2 | c1 = 0,003Вт/(м∙°С) | c1l1 =0,030Вт/(м2 ∙°С) | 6,7 | Итого | | | 1/Rпр = 0,442 Вт/(м2∙°С) | 100 |
* Весь набор расчетных характеристик потерь теплоты основных узлов и элементов фасадных систем с ПЕНОПЛЭКС® уже определен и представлен в справочных таблицах СТО по применению экструдированного пенополистирола ПЕНОПЛЭКС® в ограждающих конструкциях первых и цокольных этажей Результаты, представленные в данном расчете удельных потерь теплоты групп узлов наружной ограждающей конструкции с теплоизоляционным слоем из плит ПЕНОПЛЭКС®, подтверждают незначительное влияние противопожарных рассечек из минеральной ваты на общие показатели и составляют всего лишь 2,2%. Как правило, наибольшие дополнительные потери теплоты приходятся на плиты перекрытий и элементы крепления утеплителя (в данном случае 25,5% и 6,7%, соответственно). А это значит, что чаще в случае необходимости повышения теплотехнической однородности конструкции следует дорабатывать или оптимизировать именно линейный элемент 1 (плиты перекрытий) и точечный элемент (крепеж). Важно акцентировать внимание на том, что приведенные в «Стандарте организации по применению экструдированного пенополистирола ПЕНОПЛЭКС® в ограждающих конструкциях первых и цокольных этажей» таблицы с расчетными характеристиками различных узлов конструкций позволяют частично или полностью исключить расчеты температурных полей в процессе проектирования или экспертной оценки конструкций. Эти данные особенно актуальны в связи с началом обязательного применения СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» с 1 июля 2015 г., согласно постановлению правительства РФ от 26.12.2014 № 1521, потому что являются готовым справочным материалом для проектировщиков и сотрудников органов экспертизы.
А.В. ЖЕРЕБЦОВ, руководитель технического отдела компании «ПЕНОПЛЭКС»
|
