Применение утеплителя URSA в вентилируемых фасадах зданий

О вентилируемых фасадах

Бацагин В. Применение утеплителя URSA в вентилируемых фасадах зданий // Технологии строительства. 2002. №1. C.76-77

URSA выпускается российско-германским предприятием ОАО ?Флайдерер-Чудово?, расположенном в городе Чудово Новгородской области. Сегодня наиболее популярными являются марки самой низкой плотности (соответственно, и самые дешевые) ? М-11 и М-15. Однако, с накоплением опыта использования утеплителя расширяется спектр направлений его применения, растет востребованность и других марок, обладающих большими функциональными возможностями. Одно из таких направлений ? применение утеплителя URSA в конструкциях вентилируемых фасадов зданий.

Технология вентилируемых фасадов (или фасадов с воздушным зазором) получила широкое распространение на Западе еще в середине 70-х годов. Российский же строительный комплекс начал активно применять конструкции наружного утепления зданий с вентилируемым зазором во второй половине прошлого десятилетия. Срок, конечно же, небольшой. Этим, скорее всего, и объясняется та разнополярность мнений относительно применения вентилируемых фасадов - от полного неприятия до противопоставления другим системам внешней отделки зданий. Отсутствие нормативно-методической документации ? СНиП, СП - сдерживает применение вентилируемых фасадов при проектировании новых и реконструкции существующих зданий. Будем надеяться на то, что со временем страсти утихнут, мнения устоятся, и системы внешнего утепления на основе вентилируемых фасадов станут привычным элементом конструкции зданий как для архитекторов, проектировщиков, так и для строителей.

На тему вентилируемых фасадов - об их достоинствах, принципах работы, материалах экранов и т.д. написано достаточно много и в отечественной, и в зарубежной прессе. В предлагаемой статье мы рассмотрим только вопрос применения утеплителя URSA в составе конструкций наружного утепления зданий с вентилируемым зазором - вентилируемых фасадов.

Чтобы обеспечить единый методический подход в использовании утеплителя URSA, по заказу предприятия-изготовителя АО ?ТЕПЛОПРОЕКТ? разработало рекомендации по его применению [1]. В этих рекомендациях отдельный раздел посвящен вентилируемым фасадам вновь строящихся и реконструируемых зданий для следующих вариантов несущих стен:

кирпичные стены толщиной 250 мм и 380 мм;

кирпичные стены толщиной 510 мм и 640 мм;

стены из легкобетонных панелей и блоков толщиной 250 мм и 380 мм;

стены из деревянного бруса толщиной 150 мм;

стены из деревянного бруса толщиной 150 мм и облицовкой кирпичом.

Во всех вариантах ограждающих конструкций, кроме последнего, предусматривается защитно-декоративное покрытие (экран) из листовых или штучных материалов, таких, например, как фиброцементные плиты, плиты из керамического гранита, металлический и виниловый сайдинг и др.

ОАО "Флайдерер-Чудово" выпускает тринадцать марок утеплителя URSA в виде матов и плит различной плотности. В конструкциях вентилируемых фасадов рекомендуется использовать только гидрофобизированные изделия ?URSA? следующих марок: М-25Г; П-30Г; П-35Г; П-45Г; П-60Г; П-75Г. Выбор той или иной марки, толщины слоя утеплителя производится на основании теплотехнических расчетов в соответствии с ТСН (территориальными строительными нормами), исходя из бюджета строительства здания, доступности материала и других факторов. Рекомендуется применять достаточно мягкие плиты утеплителя, чтобы обеспечить их плотное прилегание к утепляемой стене и друг к другу. В то же время они должны быть достаточно высокой плотности, чтобы не просесть за гарантируемый срок эксплуатации системы утепления. С этой же целью горизонтальные направляющие целесообразно крепить на расстоянии, равном высоте плит утеплителя или с минусовым допуском до 10-15 мм. Такой допуск, кроме обеспечения плотности прилегания плит, позволит избежать дополнительных трудозатрат на их обрезку. Повышенное внимание к плотности прилегания плит не случайно. Оно объясняется тем, что качество работы всей системы утепления в первую очередь зависит от качества монтажа утеплителя [2].

В вентилируемых фасадах утеплитель подвергается воздействию воздушных потоков. Однако скорость движения воздушных масс в вентилируемом пространстве невелика. Например, при расстоянии от приточных до выходных отверстий h = 3 м, ширине воздушного зазора и температуре воздуха t0 = -280C, скорость воздушного потока V = 0,24 м/с [2]. При тех же параметрах, но при h=1 м скорость воздушного потока V = 0,14 м/с. Тем не менее, при неблагоприятном сочетании ряда факторов ? ширины вентилируемого зазора, температуры, скорости движения воздуха и др. - могут возникать завихрения воздушных потоков. Такие турбулентности способны вызвать отрыв и вынос стекловолокна в вентилируемое пространство. Следовательно, утеплитель необходимо защищать. Способы ветрозащиты могут быть различные. Например, использование матов и плит, оклеенных (кашированных) стекло-холстом. При таком способе защиты необходимо учитывать, что из-за низкой плотности утеплителя сцепление стеклохолста с волокнами достаточно слабое [3]. Это может привести к его отслаиванию и перекрыванию воздушного зазора. Другой способ ветрозащиты - применение плит утеплителя повышенной плотности. Такие плиты сами по себе являются ветрозащитным материалом. В этом случае с целью снижения затрат используется двухслойное утепление. Наружный слой - плиты марки П-60, П-75, а внутренний - более мягкие плиты и маты, соответственно, и более дешевые. Используя многослойные системы утепления, необходимо иметь в виду, что они имеют большую теплотехническую неоднородность, чем однослойные. Это в первую очередь связано с разной плотностью материала. Поэтому для предотвращения выпадения конденсата между слоями утеплителя необходимо подбирать марки плит и матов, имеющие близкие расчетные значения коэффициентов паропроницаемости (р).

Благодаря наличию вентилируемого зазора в несущей стене и утеплителе не происходит накопления влаги в виде конденсата водяных паров, диффундирующих из помещений здания наружу. Эту ситуацию прекрасно иллюстрирует пример расчета влажностного режима кирпичной стены жилого дома в Санкт-Петербурге [1]. Толщина несущей стены 380 мм, она утеплена снаружи плитами марки П-20Г толщиной 120 мм. В качестве внешней отделки применен виниловый сайдинг. Расчет произведен для годичного цикла ? с октября по сентябрь следующего года (см. рис.1). Температура воздуха внутри помещения принята +200С, относительная влажность 55%. В таблице по месяцам указана средняя температура и влажность наружного воздуха. Самый холодный месяц - февраль со средней температурой -7,90С.

Пример расчета влажностного режима кирпичной стены, утепленной снаружи изделиями URSA марки П-20Г с вентилируемым зазором и покрытием типа "сайдинг" (кирпич- 380 мм; утеплитель-120 мм) для жилого дома в Санкт-Петербурге

1 г. Санкт-Петербург

Помещ

Опт.

Нояб.

Дек.

Янв.

Февр.

Март

Апр.

Май

Июнь

Июль

Авг.

Сент.

Температура, 0С

20,0

4,8

-0,5

-5,1

-7,7

-7,9

-4,2

3,0

9,6

14,8

17,8

16,0

10,8

Отв. влажность, %

55,0

94,0

97,0

88,0

86,0

84,0

78,0

73,0

66,0

68,0

71,0

77,0

81,0

Масса конденс, кг/м2

0,00

Для защиты утеплителя от попадания влаги через экран, приточные отверстия широко применяются пленки мембранного типа. Такие пленки обладают малым паросопротивлением и способностью выдерживать давление водяного столба высотой в один метр на м2. Это пленки Tyvek (США), Монарфол 125 (Дания), Ютафол Д (Чехия), Изоспан А (Россия), Славет (Россия) и др.

Сточки зрения обеспечения требований пожарной безопасности зданий в вентилируемых фасадах необходимо предусматривать противопожарные рассечки из негорючих материалов в том случае, если используются горючие материалы всех групп горючести - от сильногорючих (Г4) до слабогорючих (П). Это условие относится и к утеплителям, и к пленкам, и к другим элементам конструкции.

В качестве примера на рис.2 приведена схема фрагмента кирпичной стены толщиной 380 мм с вентилируемым фасадом. При расчете величины сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции (), термическое сопротивление вентилируемого зазора и экрана не учитывается. В то же время нужно иметь в виду, что термическое сопроивление воздушной прослойки может достигать значений 0,1 м2 0С/Вт и более, а температура воздуха в ней зимой примерно на 30С выше, чем снаружи [2]. Механизм этого явления кратко объясняется схемой, приведенной на рис.3. На рисунке Q0 обозначен тепловой поток, выходящий из помещения наружу, Q1 ? тепловой поток, проходящий сквозь всю ограждающую конструкцию, a Q2 - тепловой поток, находящийся в вентилируемом зазоре. Именно Q2 и обеспечивает повышенную температуру воздушной прослойки.

Литература:

1. Теплоизоляционные изделия ?URSA? в ограждающих конструкциях зданий и сооружений.Рекомендации по применению с альбомом технических решений. ТР 12207-ТИ.2000; М., 2000 г.

2. Рекомендации по проектированию и применению для строительства и реконструкции зданий в г. Москве. Системы с вентилируемым воздушным зазором ?МАРМОРОК?. М.: ГУП ?НИАЦ?, 2001.

3. Воронин А. Опыт применения вентилируемых фасадов. М.: Стойинформ, 2001 г.