Наибольшее влияние на все аспекты строительного производства - его качество, стоимость, а самое главное, на дальнейшие расходы по эксплуатации зданий и сооружений - оказывают теплоизоляционные материалы и изделия.
Идея выбора оптимальной толщины и получения эффективного ограждения такова: лучше первоначально потратиться на возведение стены или кровли с повышенным тепловым комфортом и в холодные месяцы отопительного сезона тратить мало тепловой энергии на поддержание тепла внутри помещений, а значит и денег, чем построить стены с низким термическим сопротивлением и затем десятилетиями топить улицу. Например, стена в 2 кирпича (0,5 м) имеет термическое сопротивление ок. 0,9 м2 к/Вт, т.е. приблизительно втрое ниже требуемого по существующим нормам (3,5 м2 к/Вт), что соответствует примерно 1,5-2,0 м кирпичной стены, в зависимости от качества строительного материала. Так, используя в ограждающих конструкциях теплоизоляцию по схеме кирпич - теплоизоляция - кирпич, можно значительно сократить суммарную толщину стен, в зависимости от теплотехнических свойств применяемой теплоизоляции, до 0,5 м.
С точки зрения экономической выгоды, необходимо применить высокоэффективный и долговечный материал. Тогда его нужно положить меньше, а служить он будет дольше.
Известно, что возникающие в конструкциях пагубные процессы - снижение термического сопротивления, плесень, гниль - всегда связаны с влагой. Поэтому одним из самых важных показателей, характеризующих эксплуатационные свойства утеплителя, является водопоглощение. При этом необходимо учитывать, что каждый процент влаги, содержащейся в теплоизоляции, ухудшает коэффициент теплопроводности (по сравнению с сухим состоянием) в среднем на 6 %.
Рассчитывая требуемую толщину теплоизоляции, необходимо делать поправку на эту влагу. Скажем, в обычном пенополистироле ПСБс, (коэффициент теплопроводности которого приведен в справочной литературе в сухом состоянии) для производителя допускается (по нормам) отпускать материал строителям с содержанием влаги до 12%, а по данным фирмы The Dow Chemical, его водопоглощение после погружения в воду на 28 дней может достигать 30 %.
Исходя из вышеизложенного, можно сделать следующие выводы:
- во-первых, содержание влаги в теплоизоляции, влияющее на теплоизолирующие свойства материала, требует увеличения его толщины, что влечет за собой дополнительное вложение средств;
- во-вторых, влага, находящаяся в межгранульном пространстве, промерзает и сначала ослабляет, а затем и разрушает связи между гранулами, что приводит к значительному ухудшению физико-механических свойств утеплителя и ограничению срока его службы (около 10 лет в Московском регионе).
Известно, что минераловатные утеплители вообще являются гигроскопичными, отсюда возникает необходимость в вентилируемых стенах и кровлях.
Всех этих недостатков удалось избежать при создании нового материала, который сегодня все активнее осваивает отечественный рынок. Этот материал - экструзионный пенополистирол (ЭППС). Он практически не впитывает влагу и поэтому его теплотехнические свойства не ухудшаются с течением времени. На рисунках а и б проиллюстрировано распределение температур внутри слоев строительного ограждения постоянно отапливаемого помещения.
Таким образом, очевидно, что температурный ноль находится в слое утеплителя, в данном случае внутри помещения, в то время как кирпичная кладка 0,38 м полностью промерзла. Такая схема может привести к резкому снижению долговечности несущей стены, образованию конденсата и быстрому падению температуры на внутренней поверхности стены в случае перебоев в отоплении.
Все приведенные выше расчеты сделаны при условии применения в качестве теплоизоляционного материала экструзионного пенополистирола.
Автор: Э. Кастрынь
Источник: Журнал "Стройка" N2 2003 г.
