Продукция - Теплоизоляция - Технические характеристики

Характеристика пенопласта как строительного материала


Полистирольный пенопласт, изготавливаемый по ГОСТу 15588-86, является белым однородным веществом без запаха. По структуре пенопласты являются дисперсными полимерными системами, поскольку сочетают полимеры и газовую среду. Диаметр ячеек воздуха составляет около 0,02 мм. Между собой ячейки разделены тончайшими пленками полимерного материала. В зависимости от того, какое строение и форму имеют ячейки, меняются свойства самого пенопласта.

Активно применяется в строительстве еще с середины прошлого столетия благодаря своим качествам: нетоксичности, экологичности, хорошей теплоизоляционной и звукоизоляционной способности, удобстве и легкости в применении. Пенопласт прекрасно проявляет себя в качестве утеплителя и теплоизоляционного материала. Он не разлагается под влиянием разнообразных микроорганизмов, грибков.

Однако есть целая группа химических соединений, присутствие которых может не только значительно ухудшить качество пенопласта, но и привести к его полному разрушению. Среди них можно назвать: органические растворители (растворители красок, ацетон, скипидар, уксусно-этиловый эфир), насыщенные углеводороды (например, спирт), нефтепродукту (разнообразные смолы, бензин, керосин).

К недостаткам пенопласта иногда причисляют легкую воспламеняемость, горючесть, сильное дымообразование. Однако эти характеристики отвечают требованиям ГОСТов, а сам материал прошел полевые испытания на протяжении нескольких десятилетий.

Основные функции пенопласта в строительных работах – утепление или теплоизоляция. В некоторых климатических поясах, для которых характерными являются холода, например на Крайнем Севере, главной будет первая функция, в странах с теплым климатом – вторая. Для нашей страны и утепление, и теплоизоляция имеют значение, поэтому совмещение функционального потенциала в одном виде материала является очень важным фактором.

Как утеплитель пенополистирол может использоваться в ограждающих конструкциях в среднем слое (жилые дома, склады, гаражи, дачи, производственные сооружения, ангары, боксы, крытые площадки). Главное условие, чтобы поверхность изолируемой конструкции не превышала 800С.

В современных городах наблюдается тенденция к утеплению наружных стен зданий пенопластом, который затем штукатуриться. Материал прикрепляется к стене специальными анкерами, сверху покрывается арматурной сеткой и штукатурится.

Кроме того, пенопластом изолируются трубопроводы, овощехранилища, промышленные холодильники, транспортные вагоны, автофургоны, наклонная кровля.

 


Основные требования к теплоизоляции строений


Теплый надежный дом является мечтой многих. Как же добиться хороших результатов, планируя постройку или обдумывая ремонт уже имеющегося помещения. Без знания и учета особенностей теплоизоляции жилых или промышленных помещений в данном случае не обойтись.

Что такое теплоизоляция? Это особая дополнительна (ограждающая) конструкция, которая помогает защитить стены, окна или крышу от разнообразных природных явлений, и одновременно препятствует потере тепла, полученного внутри помещения.

Любой человек может понять, что степень теплоизоляции зависит от качеств материала, с помощью которого происходит утепление. Чем больше в структуре материала замкнутых пор с воздухом и газом, тем меньшую теплопроводность он может иметь. Например, металлы, гранит легко проводят тепло, поэтому являются плохими утеплителями. А пальма первенства в процессе теплоизоляции принадлежит пенопласту.

Существует несколько видов теплообмена. Конвективный можно наблюдать при перепаде температур в местах, где соприкасаются нагревающие поверхности и охлажденный воздух (у поверхности стен, стекла, радиатора). Нагреваясь, воздух поднимается вверх, остывая – вниз. Так происходит конвекция, интенсивность которой напрямую зависит от уровня перепада температур.

Для обозначения теплопроводности материала применяется некая условная единица, которая называется коэффициентом теплопередачи. Подсчитывают ее путем измерения тепловой энергии, которая проходит через строительный материал, площадью в 1 м2 при определенной температуре.

Теплоизоляционные свойства материала зависят не только от его плотности, но и от влажности. Чем больше показатель влажности, тем хуже проявляются теплозащитные качества изоляции. Вода является хорошим проводником тепла, т.е. влажный материал перебирает на себя свойства наполнителя. Напрашивается вывод о том, что утеплитель должен быть обязательно сухим. При его закладке надо просчитывать конструктивные особенности, избегать ситуаций, когда может образовываться конденсат.

Следующий важный аспект для расчета теплоизоляционных характеристик сооружения состоит в том, что необходимо учитывать различную интенсивность передачи тепла на разных участках. Таким образом, чтобы подсчитать общее сопротивление конструкции теплопередаче, необходимо суммировать этот показатель с внутренней поверхности стены, в ее толще, и у наружной поверхности. Комфортными для человека являются такие показатели: разность температур на внутренней поверхности стены и внутри помещения не должна составлять больше 60С.

 


Расчет пенопласта на утепление


Пенополистирол - пенопласт практически водонепроницаем. Количество вбираемой воды по отношению к весовому объему пенополистирола за год колеблется в пределах 1,5-3,5%. С другой стороны, воздухопроницаемость пенополистирола в значительной степени превышает его водопроницаемость. То есть стена "дышит". Расчет пенопласта на утепление в этой таблице (температура). Температура окружающей среды не оказывает отрицательного влияния на физические и химические свойства пенополистирола. При температуре до 90 С пенополистирол не меняет своих свойств даже в течение длительного промежутка времени. Атмосферному влиянию внешние стены из пенополистирольных блоков практически не подвержены.

Атмосферному влиянию внешние стены из пенополистирольных блоков практически не подвержены.  


 Цели изоляции на основе пенополистирола (пенопласта):

  • Расчет пенопласта на утепление только плюсы.
  • Сокращение расходов на монтажные и строительные работы 
  • Экономия тепловой энергии на отопление 
  • Сокращение стоимости отопительного оборудования (за счет уменьшения его количества) 
  • Увеличение полезной площади здания за счет уменьшения конструктивной толщины стен 
  • Повышение температурного комфорта помещения 
  • Повышение экологической безопасности строительного сооружения 

Пенополистирол (пенопласт) обладает высокой теплоизоляционной способностью, намного превосходит известные традиционные строительные материалы, способен обеспечить долгую жизнь любого здания, независимо от климатических условий.

 

Расчет теплоизоляции пенопластом 

Требуемая толщина теплоизоляции определяется в зависимости от климатических условий эксплуатации и назначения здания, кроме того следует учитывать мероприятия по защите от конденсации влаги и энергосбережение. Показатели теплоизоляции из пенополистирола (пенопласта) приведены в таблице:

 

Толщина
теплоизоляции
мм

Сопротивление
теплопередаче
кв.м х °С/Вт

Коэффициент
теплопередачи
Вт/кв.м х °С

40
50
60
70
80
100
120
130
140

1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,50
3,00
3,25
3,50

0,83
0,68
0,58
0,51
0,45
0,37
0,31
0,39
0,27

 


Например для обеспечения минимальной теплоизоляции промышленных помещений при отоплении 20 °С толщина пенополистирола составляет: для крыши - 80 мм, для стен - 60 мм, а с учетом экономии на отоплении.

 

 

Звукоизоляционные свойства пенополистирола


Жители современных городов в погоне за всевозможными благами цивилизации создали для себя такие условия, которые подчас неблагоприятно влияют на их физическое и психологическое самочувствие. Одна из распространенных проблем – это повышенный уровень шума. Природные источники шума (свист ветра, скрипение дерева, голос птицы и т.д.) влияют на человека благотворно, а вот искусственные способны довести до сумасшествия. В большом многоквартирном доме шум могут создавать бытовые приборы, коммуникации, лифты, да и просто громкие соседи, которые не хотят считаться с остальными. Как же противостоять такой напасти?

Строителям известно, что звукоизоляция зависит от качества междуэтажных перекрытий, межквартирных стен, межкомнатных перегородок. Немаловажным фактором также является само качество шума. Он может передаваться по воздуху, тогда речь идет о звукоизоляции воздушного шума. Тогда распространение звуковых волн не зависит от механических конструкций. Источником шума могут быть разные удары по поверхности (при ходьбе, падении предметов, заколачивании гвоздей в стену и т.д.), в таком случае речь идет о звукоизоляции ударного шума. Если источником шума являются вибрирующие поверхности или конструкции, следует говорить о его структурном виде. Такой шум может возникать, даже если дом не находится в непосредственной близи с его источником.

Все эти составные для комфортного существования человека должны быть нейтрализованы или снижены до предельного уровня. Эта процедура невозможна без применения специальных звуко- изолирующих и поглощающих материалов, в частности пенопласта.

Пластины пенопласта наклеиваются на стену, наносятся способом напыления или помещаются в середину композиционной плиты. В последнем случае изоляция становится основой стены.

По мнению некоторых ученых пенопласт хорош не только как материал для звукоизоляции, он также прекрасно может ослабить влияние электромагнитного поля, не пропустить радиоактивное излучение в середину помещения.

 


Применение пенополистирола для сооружения фундамента и цоколя зданий

Если дом спроектирован правильно, работы по его строительству проведены качественно, вы будет жить в нем долго и, возможно, счастливо. Но все это может оказаться в один момент мыльным пузырем, если вы не позаботитесь об устройстве фундамента дома.

Существует несколько способов возведения дома. Какой бы из них не был использован, стоит помнить о том, что массивность фундамента еще не обеспечивает его надежность и долгосрочность. В зимнее время скопившаяся в грунте вода начинает замерзать. Как известно при замерзании ее объем увеличивается. А вместе с объемом воды изменяется и объем почвы.

Грунт в некоторых местах проседает, в некоторых оказывает непомерно большое давление, в результате нарушается структура фундамента, а в стенах появляются огромные и не очень трещины. Согласитесь, трещина еще не повод отказаться от проживания в доме, который достался потом и кровью. Приходится экономить на всем, чтобы сделать капитальный ремонт, который позволит избавиться от последствий пучения грунта. Иногда такие усилия оказываются напрасными.

С другой стороны, приобретая или строя дом, вы можете захотеть использовать подземную часть здания под спортивный зал, прачечную, бильярдную, зал для просмотра кинофильмов. Чтобы пребывание в подвальном помещении было комфортным и при этом не приносило больших финансовых растрат, связанных с повышенным уровнем энергопотребления, необходимо обеспечить его надежной тепловой изоляцией.

С этой целью, а также для предупреждения образования конденсата используют плиты из пенополистирола. Их устанавливают на гидроизоляцию, чаще всего по периметру всей несущей конструкции здания. Сверху на утеплитель устанавливают специальную дренажную мембрану. Она будет препятствовать давлению грунтовых вод на пенополистирольную прокладку. Если же теплоизоляционный слой установлен на уровне промерзания грунта, дренажная мембрана защитит и гидроизоляцию от возможных повреждений. В случае отсутствия теплоизоляции пенополистирольные плиты монтируют под отмостку на глубину, равную промерзанию грунта и еще 0,5 м.

 


Пенопласт как элемент ограждающих строительных конструкций и дорожного покрытия


В ограждающих строительных конструкциях пенопласт используется в целях изоляции стен старых зданиях или в качестве утеплительной прослойки в процессе возведения новых зданий.

В наше время проблема энергосбережения выходит на первый план. А в европейских странах давно приняты соответствующие программы, и уже появились на свет целые поселки, в которых строго соблюдаются правила энергосбережения.

Утеплитель из пенопласта крепится и с внешней, и с внутренней стороны. Следует учитывать, что тогда теплоизоляционные свойства несколько отличаются. Наружная стена подвергается непосредственному влиянию внешней среды, что сопровождается цикличными сменами температуры, замораживанию и оттаиванию. Но это не свидетельствует о преимуществе внутреннего утепления, а наоборот. Утеплитель из пенопласта легко пропускает пар, поэтому влага не скапливается, стена просушивается естественным образом. Остается сухой и теплой и несущая стена, к которой утеплитель крепится.

Если листы утеплителя закрепляются внутри помещения, то наружная стена оказывается незащищенной. В результате температурных перепадов образуется конденсат. Постепенно он разрушает утеплитель, поэтому такая конструкция прослужит намного меньше. Если утепление необходимо провести в зданиях со сложной конструкцией или имеющих историческую, художественную ценность в целях уберечь первозданный вид фасада, то его проводят внутри помещения.

Лидером среди других видов утепления (минеральная вата, дерево, газобетон, бетон, кирпичная кладка) является пенополистирол. 40 мм утеплителя из пенополистирола заменяют 140 мм дерева, 232 мм газобетона, 380 мм бетона и 860 мм кирпичной кладки.

В зданиях, которые только возводятся, использую ограждающие конструкции с утеплителем слоистого типа. Существует несколько способов возведения стен. Слоистую конструкцию могут изготавливать в заводских условиях. Также активно используется метод несъемной опалубки, а стены получаются монолитными. Возможна кладка стены из отдельных элементов.

Пенопласты применяются и в дорожном строительстве. Для предотвращения разрушения дорожного покрытия в его состав вводят экструзионный пенополистерол. Он позволяет повысить срок эксплуатации дорожного полотна, снизить толщину слоя, защищающего от мороза, уменьшить высоту насыпи и глубину выемки.

 


Применение пенопласта в строительстве дорожных покрытий


В наших климатических условиях дорожное покрытие может быстро приходить в негодность. На то имеются свои причины. Во-первых, иногда верхний слой слишком слабый, точно также слабой может быть прочность основания. В результате механических воздействий, резкой смены температурных режимов конструкция дорого достигает предельного напряженно-деформированного состояния, что и приводит к ее постепенному разрушению. Негативным фактором, влияющим на появление многочисленных ухабов, ям, трещин, является плохое качество строительства, а также ненадлежащая эксплуатация дороги.

Наиболее сильные разрушения дороги вызывают пучинистые грунты. При воздействии влаги и холода они могут неравномерно увеличиваться в объеме, что приводит к нарушению изначальных пропорций. Как следствие – появляются трещины, локально поднимается поверхность дороги, разрушается покрытие.

Чтобы предотвратить влияние пучинистых грунтов на качество дороги используют разнообразные дополнительные слои основания. Наименее затратный в плане финансов и труда, но наиболее эффективным является внесение в конструкцию слоя из экструзионного пенополистирола.

Эта мера приводит к снижению толщины слоя, который защищает от мороза, или его полному игнорированию. Необходимо знать, что в некоторых районах морозозащитный слой из песка, гравия и других компонентов может достигать более одного метра, что также негативно сказывается на состоянии дороги.

Следующее качество дороги также можно регулировать с помощью пенополистирольного покрытия – высота насыпи. Принято определять высоту по таким параметрам: земляное полотно не должно сильно увлажняться, а саму дорогу не должно заносить снегом. Теплоизоляция из пенопласта уменьшает толщину насыпи и предотвращает промерзание грунта.