Файл: Зезин В.Г. Эффективность применения в строительстве теплоизоляционных материалов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.07.2024
Просмотров: 131
Скачиваний: 0
его стоимость Si—стоимость 1 м3изоляции в руб. Умень шение стоимости изоляции повышает ее экономическую эффективность. В целях учета обоих основных показате лей, влияющих на эффективность применения теплоизо ляционного материала, обычно вводится понятие пока зателя «Удельная 'стоимость теплоизоляционного мате риала» Syn (руб• ккал/м*- ч-град).
Удельную 'стоимость Sya=XSi можно определить как стоимость 1 м2 теплоизоляции с термическим сопротив лением, равным единице.
Понятие удельной стоимости дает возможность про изводить сопоставление сравнительной эффективности взаимозаменяемых теплоизоляционных материалов. Чем меньше значение удельной стоимости материала, тем выше эффективность его применения. Ниже приводятся ориентировочные данные удельной стоимости некоторых ■материалов, используемых в строительстве-
Необходимо отметить, что сопоставление -материалов «по удельной стоимости» возможно только при условии их полной взаимозаменяемости.
Под полной взаимозаменяемостью подразумевается' такое положение, при котором один теплоизоляционный материал в конструкции может быть заменен другим ма териалом. При этом качество конструкции не изменится, т. е. такие основные свойства конструкции, как долго вечность, теплоизоляционные качества, прочность, сохра нятся и, кроме того, замена одного теплоизоляционного материала другим не повлечет изменения смежных эле ментов конструкций.
Удельная стоимость материала в руб-ккал/мА-ч-град
Воздух |
('оухой, |
неподвижный) . . |
. . |
0,00 |
Отражательная |
изоляция с алюминиевой |
|
||
ф ол ь гой .............................................. |
0,3 —0,4 |
|||
Минора (.мочевимо-формальдегидный |
поро |
|
||
пласт) ................................................................ |
|
0,4—0,6 |
||
Плиты |
мшодраловатные лолужесткие |
. |
. 0,7—0,8 |
Древесноволокнистые изоляционные плиты 1,2—1,4
Цементный |
ф ибролит...................... |
|
1,9—2,1 |
||
Пенополиуретан . . . . |
4 ..................... |
|
|
2—2,5 |
|
Полистирольный п ороп л аст ..................... |
|
|
2,1—2,6 |
||
Железобетон |
и бетон на |
легких |
запол |
||
нителях .......................................................... |
|
|
. . . |
. |
2—-3 |
Древесина .(поперек волокон) |
4—5 |
||||
-Кирпичная |
кладка ............................... |
|
. . . |
|
10—15 |
Железобетон |
плотный . . . |
|
40—60 |
||
Сталь |
......................................... |
|
*. |
. |
20 000—30 000 |
М е д ь ..................................................... |
|
|
около 2,5 млн. |
10
Материалы, применяемые в строительстве, имеют са мую различную степень эффективности с точки зрения их теплоизоляционных качеств. Удельная стоимость эко номически эффективных теплоизоляционных материалов обычно не превышает 2 руб-ккал/м4-ч-град- Такие мате риалы, у которых удельная стоимость превышает 5 руб-ккал/м^-ч-град, в качестве теплоизоляции приме нять, как правило, нерационально.
В методических указаниях, разработанных Белорус ским институтом инженеров железнодорожного транс порта, теплоизоляционные материалы в зависимости от
величины удельной стоимости, |
разделяются |
на пять |
|
групп. |
|
|
|
Удельная стоимость |
|
|
|
в руб. ккалім*-ч-град |
|
|
|
Особоэффективные............................. |
. |
До 1 |
|
Высокоэффективные....................... ..... |
1— |
1,5 |
|
Ореднеэффектив-ные................................ |
|
1,5—2 |
|
Малоэффективные................................... |
|
2 - 5 |
|
Неэффективные........................................ |
|
более 5 |
Следует отметить, что уделыная стоимость без учета ряда других факторов, характеризующих материал (прочность, срок службы и др.), не может дать правиль ного представления об^эффективности материала.
При определении толщины теплоизоляционного слоя ограждающих строительных конструкций (стен, кровель
или чердачных покрытий) обычно возникают две задачи.
Первая состоит в том, чтобы определить ту мини мальную толщину теплоизоляционного слоя конструк ции, при которой даже в самые холодные зимние дни на внутренней стороне ограждения не выпадала бы влага в виде капель росы или инея. Это требование обусловлено тем, что при выпадении влаги резко возрастает влаж ность и помещения, и ограждающей конструкции. Ув лажнение ограждающей конструкции, как правило, сни
жает сопротивление |
теплопередаче этой конструкции. |
Стена, совмещенная |
кровля или чердачное перекрытие |
при холодной кровле начинают промерзать, еще более ухудшая микроклимат помещения —температура поме щения понижается и влажность увеличивается. Замерз шая влага в конструкции ограждения разрушает конст-
П
рукцию и сокращает срок ее службы. Минимальное тре бование к толщине теплоизоляции сформулировано в строительных нормах и правилах (СНиП ІІ-А- 7-71). Толщина теплоизоляционного слоя, определенная на ос
нове общего требуемою |
сопротивления теплопередаче, |
|
и будет минимально допустимой толщиной. |
ог |
|
Общее требуемое сопротивление теплопередаче |
||
раждений R ? является |
минимально допустимым, |
«о |
далеко не всегда экономически оптимальным— наиболее выгодным с экономической точки зрения.
При использовании в строительной практике эффек тивных теплоизоляционных материалов возникает дру гая задача, а именно: определение такой толщины теп лоизоляционного слоя в конструкции, при которой сум ма затрат на создание конструкции и затрат, связанных с эксплуатацией этой конструкции в течение заданного срока (затрат на теплопотери через конструкцию), была бы минимальной.
Расчеты показывают, что для каждого типа тепло изоляционного материала могут быть определены те ус ловия, при которых целесообразно повышать толщину изоляционного слоя по сравнению с тем значением, ко торое было определено по нормам СНиП.
Теплоизоляционные материалы могут иметь различ ные принципы классификации.
С точки зрения технологии производства материалы разделяются по виду основного сырья на органические и неорганические. К органическим материалам относятся все материалы на основе полимерного синтетического сырья и сырья растительного происхождения — древес новолокнистые плиты, цементно-фибролитовые, камы шитовые, торфоизоляционные, льнокостричные и некото рые другие.
К неорганическим материалам относятся материалы на основе преимущественного использования минераль ного сырья — изделия из минеральной ваты (на синтети ческой, битумной и другой связке), изделия из стекло волокна, пеностекло, пенобетонные и газобетонные изде лия, материалы на основе перлита, вермикулита, керам зита,, пеностекла и др.
По показателям объемной массы в сухом состоянии (кг/м3) теплоизоляционные материалы делятся на марки от 15 до 700. Материалы, имеющие объемную массу свы
12
ше 500 кг/м5, рассматриваются обычно как теплоизоля ционно-конструктивные, так как выполняют не только функции теплоизоляции, но и служат в качестве несущих конструктивных элементов.
По характеру строения (по своей структуре) тепло изоляционные материалы подразделяются на жесткие, способные воспринимать внешние воздействия, имеющие определенную прочность на сжатие и изгиб (плиты, блоки, скорлупы); гибкие (маты, полужесткие .плиты, шнуры) и рыхлые (засыпки, волокнистные массы), кото рые не обладают сколько-нибудь значительными проч ностными свойствами.
С точки зрения применения теплоизоляционные мате риалы подразделяются на утеплители, используемые для тепловой изоляции промышленного оборудования и тру бопроводов, включая высокотемпературные изоляции для строительных конструкций — конструкционно-изоля
ционные |
материалы с объемной массой |
от 500 до |
700 кг/М3, |
и используемые как собственно |
теплоизоля |
ционные материалы строительных конструкций с объем ной массой до 500 кг/м3. Приведенные в книге сведения будут касаться главным образом теплоизоляционных материалов, применяемых для утепления строительных конструкций.
ЦК КПСС и Советом Министров СССР принято пос тановление 392 «О мерах по улучшению качества жи лищно-гражданскаго строительства» по значительному расширению производства строительных алюминиевых конструкций. В развитие этого постановления намечено строительство крупных специализированных заводов по выпуску строительных алюминиевых конструкций и дета лей. Первый из таких заводов (г. Видное) уже дает свою продукцию. Второй крупный завод в г. Воронеже вступил в действие в 1973 г. На этих заводах будут, в частности, изготавливаться и наружные навесные стены с алюминиевой облицовкой и высокоэффективной тепло изоляцией.
Как уже отмечалось, в 1972 г. вышло постановление |
|
о расширении производства легких |
строительных ог |
раждающих и .несущих конструкций. |
Имеется в виду в |
ближайшие годы ввести в строй мощности 5,2 млн. |
м2 |
|
по производству наружных трехслойных |
панелей с |
ме |
таллической (алюминиевой и стальной) |
облицовкой |
и |
13
слоем утеплителя (пенополиуретана и фенолоформаль дегидной композиции) и значительно расширить произ водство отечественного полиуретана, ів частности, произ водство пенополиуретана для панелей типа «сэндвич». Из сказанного видно, что большое значение придается внедрению в отечественную строительную практику лег ких ограждающих конструкций, требующих для своего изготовления эффективных теплоизоляционных материа лов. Возможность обеспечения этих конструкций наибо лее эффективными видами теплоизоляции необходимо изыскать в ближайшее время.
Представляет интерес вопрос о том, как намечается изменить структуру основных ограждающих конструкций зданий — стен и покрытий—на ближайшую и более от даленную перспективу и установить ориентировочные объемы потребности в теплоизоляционных материалах для тех ограждающих конструкций, в которых эти ма териалы будут применяться.
Расчеты, произведенные в Научно-исследовательском институте экономики строительства Госстроя СССР
(НИИЭС), показывают, что в отдаленной перспективе капитальное строительство отапливаемых зданий потре бует утепляемых покрытий и утепляемых конструкций стен намного больше. Остальные конструкции теплоизо ляционных материалов не потребуют, так как в этих конструкциях материалы будут совмещать ограждаю щие, несущие и теплоизоляционные функции, например керамзито-бетонные стеновые панели. Покрытия зданий будут состоять из двух основных групп: плоские (с очень незначительным уклоном) с рулонной или мастич ной кровлей и скатные (с уклоном) —под гофрирован ные, асбестоцементные, стальные или алюминиевые лис ты. Конструкции стен с теплоизоляционным материалом обычно трехслойные с облицовками из различных мате риалов и средним слоем. Для утепления этого количест ва покрытий и стен, объем которых более чем в 2 раза превышает объем утепляемых конструкций в 1970 г., потребуется огранизовать выпуск соответствующего ко личества наиболее эффективных теплоизоляционных ма териалов. іВ связи с необходимостью экономии тепла через наружные ограждения зданий толщина теплоизо ляционного слоя будет увеличена до оптимального с эко номической точки зрения значения.
Анализ отечественного и зарубежного опыта приме
14
нения теплоизоляционных материалов в ограждающих конструкциях зданий позволяет установить те качества, которыми должны обладать 'материалы, используемые в различных конструкциях — в плоских кровлях, в скатных кровлях и в трехслойных конструкциях стен и кровель.
Эти материалы, как уже было оказано, подразде ляются «а три основные группы по областям их при менения.
Первая группа — материалы, которые можно приме нять для утепления плоских железобетонных и других покрытий под рулонную кровлю. Они должны обладать определенной прочностью на сжатие (способностью вы держивать без существенных деформаций давление снега и вес рабочего). Желательно, чтобы эти мате риалы не подвергались гниению в случае проникания в них влаги.
Потребность в теплоизоляционных материалах для таких конструкций составляет около 45% теплоизоля ционных материалов, применяемых в строительстве. Плоские конструкции кровель или кровель с небольшим уклоном находят широкое применение в промышленном строительстве и в городском гражданском строительстве. В настоящее время основным видом таких конструкций являются железобетонные покрытия, утепляемые срав нительно тяжелыми и экономически малоэффективными ячеистыми теплоизоляционными плитами, керамзитовым гравием с последующей цементной стяжкой, полужееткими минераловатными плитами также с цементной стяжкой и некоторыми другими теплоизоляционными материалами, требующими мокрых процессов на строи тельной площадке. Эффективные теплоизоляционные ма териалы типа пенополистирола, минераловатных плит повышенной жесткости выпускаются промышленностью в недостаточном количестве и применяются редко.
■Следует отметить, что выпускаемые промышлен ностью так называемые «жесткие минераловатные пли ты», деформирующиеся под нагрузкой 20 г/см2, в качест ве теплоизоляционного материала под рулонную кровлю применяться не могут в связи с их малой прочностью. Возникает острая необходимость создания нового сорта минераловатных плит повышенной прочности, способных выдерживать нагрузки 1—2 кгс/см2 без существенных деформаций.
15