Администрация городского округа город волгореченск;pdf

Исследование свойств теплоизоляционных материалов для стеновых конструкций
В.И. Григорьев
ГБОУ СПО «Бурятский лесопромышленный колледж», г. Улан-Удэ
Профессия строителя - одна из самых интересных и востребованных в Республике
Бурятия, поэтому мой профессиональный выбор не случаен. Поступив на специальность
Строительство и эксплуатация зданий и сооружений в БЛПК, я увлёкся историей архитектуры,
компьютерным проектированием, изучением современных строительных технологий. Но
особенно мне интересны исследовательские эксперименты, например, по улучшению
пластичности цементного раствора, изучению горючести отделочных материалов, повышению
энергосбережения зданий.
Одним из наиболее важных факторов, обеспечивающих комфорт в современных
зданиях, является правильно подобранная теплоизоляция. Деньги, вложенные в эффективную
теплоизоляцию, возвращаются в течение нескольких лет в результате уменьшения расходов на
отопление. Применение современных разработок в этой области позволяет поддерживать
комфортную температуру внутри помещений в любое время года, значительно снижая затраты
на содержание здания.
Рассчитывая толщину стены проектируемого здания, меня заинтересовало, как из
ассортимента предложенных на строительном рынке утеплителей, выбрать наиболее
эффективный для нашего района строительства с особыми климатическими условиями. Таким
образом, актуальность темы исследования обусловлена объективной необходимостью
применения теплоизоляционных материалов в современном строительстве с целью снижения
теплопотерь ограждающих конструкций зданий.
Объект исследования - теплоизоляционные материалы для стеновых конструкций
зданий, возводимых в Республике Бурятия.
Предметом
исследования
являются
свойства
теплоизоляционных
материалов,
обеспечивающие уменьшение теплопотерь здания.
Гипотеза исследования - если применять эффективные теплоизоляционные материалы,
то произойдет снижение теплопотерь, и как следствие, снижение энергозатрат на
эксплуатацию здания.
Цели исследования – сравнить свойства современных теплоизоляционных материалов,
предложенных на строительном рынке Республики Бурятия.
Задачи
исследования
–
выявить
эффективный
теплоизоляционный
материал,
позволяющий сократить теплопотери при эксплуатации зданий в условиях Республики
Бурятия.
Утепление наружных стен – одна из основных задач по теплоизоляции зданий. Через
плохо изолированные стены, в зависимости от конструкции, здание теряет до 45 % тепла.
Именно поэтому необходимо выбирать качественный утеплитель: устойчивый к деформациям,
экологичный, влагостойкий, с максимальной способностью теплозащиты.
По законам физики сохранения и передачи тепла наиболее
эффективным способом теплозащиты зданий является расположение
утеплителя с внешней стороны ограждающих стен. При наружной
теплоизоляции точка росы находится в слое утеплителя, расположенного с
внешней стороны здания, и температура стены при этом всегда остается
положительной.
Теплоизоляционные материалы можно разделить на четыре класса:
1. засыпки - гранулы различной плотности и величины из вспененного вещества;
2.
вата
3.
плиты – пластины различного размера, скрепленные пропиткой из органического
связующего
-
волокна,
или
маты
пластины
мягкого
жесткого
пористого
пористого
органического
органического
материала;
материала;
4. легкие стеновые блоки из вспененного различными способами стекла или бетона.
Для экспериментального исследования были выбраны следующие материалы:
1.
Минеральная вата на основе стекловолокна «URSA» - один из самых известных брендов
2.
российского рынка строительных материалов.
Плиты на основе базальтовых горных пород российских производителей негорючей
3.
4.
5.
теплоизоляции «ТЕPLIT» и «EURO-ТИЗОЛ».
Древесно-волокнистая теплоизоляция «GUTEX» (Германия).
Плиты экструдированного пенополистирола «ПЕНОПЛЭКС».
Блоки из газобетона «Байкальский газобетон».
Сводная таблица технических характеристик теплоизоляционных материалов
№
п/
п
1
2
3
Наименование
материала
Стекловата
URSA
Базальтовая вата
ТЕPLIT
EURO-ТИЗОЛ
Плотность
,
кг/м3
н/д
Теплопроводность
λ, Вт/м0К
0,039 - 0,042
Водопоглощение
Горючесть
≤4-5%
НГ- Г1
по массе за 72 ч.
40-110
0,04
≤ 8,1 %
НГ
по массе за 72 ч.
50-160
0,04
≤ 1 кг/м2
НГ
при кратковременном
погружении
4
ПЕНОПЛЭКС
25 - 32
0,03 - 0,032
≤ 0,4 %
Г3
по объему за 24 ч.
5
6
GUTEX
160
0,037 - 0,042
≤ 1 кг/м2
НГ
Газобетон
500 - 700
0,14 – 0,4
25 %
НГ
Главная характеристика любого теплоизолирующего материала – коэффициент
теплопроводности. Чем он ниже, тем лучше утеплитель сохраняет тепло, тем меньший его
слой
необходим
для
защиты
здания.
Минимальной
теплопроводностью
обладают
пенополистерол, древесная теплоизоляция и плиты из минеральной ваты. Газобетон имеет
теплопроводность в 6-8 раз большую, чем минераловатные плиты. Т.е. при использовании
газобетона толщиной в 300 мм, толщина утеплителя из минераловатных плит будет составлять
всего 50 мм!
Кроме того, необходимо обратить внимание на водопоглощение. Если утеплитель
впитывает воду, то с течением времени его теплоизолирующие качества неизбежно будут
снижаться.
Для исследования этого свойства образцы теплоизоляционных материалов были
помещены в емкости с водой и выдержаны в течение трёх суток. По результатам эксперимента
минеральная вата на основе стекловолокна впитала воду примерно на 10%. Базальтовая
теплоизоляция – почти на 50% от объема, древесно-волокнистый утеплитель практически не
впитал воду. Экструдированный пенополистирол отличается от других утеплителей
монолитной структурой и минимальным водопоглощением. Самой низкой гидрофобностью
обладает газобетон, кроме того, наблюдалось вымывание компонентов образца.
Вывод:
идеальный во всех отношениях утеплитель найти невозможно, поэтому
приходится идти на компромисс, выбирая теплоизоляционный материал, наилучший именно в
данных условиях. Толщина, плотность и другие характеристики утеплителя подбираются в
соответствии с климатическими параметрами, особенностями конструкции фасада и
экономическими расчетами для каждого конкретного объекта.
В условиях, когда цены на энергоносители имеют устойчивый ежегодный рост,
значительная экономия на отоплении помещений в зимний период представляется весьма
привлекательной. Применение эффективных теплоизоляционных материалов в строительстве
позволяет не только сократить затраты на энергоресурсы, но и затраты на их производство и,
как следствие, антропогенную нагрузку на окружающую среду.
Фото 1 –
Образцы
теплоизоляционных материалов для исследования