Новая разработка в области строительной теплоизоляции

Нациевский С. Новая разработка в области строительной теплоизоляции // Капстроительтво. 2002. №1. C.29-31

В октябре 2001 года Киевская городская госадминистрация, Национальная Академия наук Украины, Министерство образования и науки Украины и Государственный департамент интеллектуальной собственности при организационной и технической поддержке Киевского государственного центра научно-технической и экономической информации (КиевЦНТЭИ) объявили конкурс научно-технических проектов молодых ученых под девизом "Интеллектуальный потенциал молодых ученых - городу Киеву". Это был первый и, надеемся, не последний конкурс, направленный на поиск новых идей в прикладной науке и повышение заинтересованности молодых ученых. Первое место в направлении "Новейшие и ресурсосберегающие технологии в энергетике, промышленности и агропромышленном комплексе" в области строительства занял проект "Отечественная система внешнего утепления зданий - вентилируемый фасад "ТЕРМОСАЙД" Нациевского С. Ю., ст.н.с. Украинского НИИ строительных материалов и изделий "НИИСМИ".



Актуальность проблемы энергосбережения в строительстве, в частности, "хрущевок"; низкая стоимость авторской системы "ТЕРМОСАЙД" по сравнению с импортными аналогами; использование в ней отечественных комплектующих привлекли наше внимание к проекту, который, думаем, также будет интересен широкому кругу специалистов, занятых в строительной сфере.

Система "вентилируемого фасада" и ее преимущества

Вентилируемый фасад ? разновидность наружного утепления стен зданий с облицовкой на относе. Состоит из механически закрепленного на стене слоя теплоизоляции, несущей подоблицовочной конструкции, к которой крепится облицовка, дополнительных элементов обрамления проемов и крепежа. Отличительной особенностью такой конструкции является "сухой" способ монтажа, подразумевающий исключительно механическое крепление элементов системы. Так называемый "относ" облицовки позволяет устраивать вентиляционную зону между утепляющим и облицовочным слоями, через которую осуществляется естественная вентиляция внутреннего пространства конструкции фасада.

Основное преимущество вентилируемых фасадов, по сравнению, скажем, с системами оклеечной теплоизоляции, состоит в том, что присутствующая в массиве стены влага в виде водяных паров, которые образуются внутри помещений в процессе жизнедеятельности человека, может беспрепятственно выводиться через вентиляционную зону. Таким образом, минимизируются потери тепла в утеплителе и экономятся затраты на отопление.

Несмотря на весомые преимущества систем вентилируемых фасадов, широкое распространение таких систем как для реконструкции, так и для нового строительства сегодня сдерживается их достаточно высокой стоимостью. На сегодняшний день стоимость 1 кв.м вентилируемого фасада является главным показателем целесообразности его использования в массовом строительстве. Кроме того, важными критериями являются также его пожарная и экологическая безопасность.

Наиболее дорогая часть вентилируемого фасада ? облицовка. В зависимости от материала (а это, преимущественно, импортные материалы), стоимость 1 кв.м облицовочного слоя составляет до 70% стоимости всей системы.

Сегодня для утепления наружных стен в строительной практике Украины используются различные типы наружного утепления зданий, выполненного "сухим" способом и объединенного критерием "облицовки на относе". У каждого типа есть свои преимущества и недостатки и практически каждый тип такого утепления в большей или меньшей степени представлен в Украине и в Киеве в частности. Облицовка виниловым и металлическим сайдингом (Польша, Бельгия, Украина). Системы с алюминиевой облицовкой ? кассеты "Alucobond" (Германия). Системы с керамической облицовкой ? плиты "Agrob Buchtal Keramik Gmb" (Германия). Системы с облицовкой панелями на основе натуральной древесины с композитным связующим и полимерным покрытием "Werzalit" (Германия). Системы с бетонными мелкоштучными элементами облицовки "Coloroc" (Финляндия), "Interstone" (Словакия), "Marmoroc" (Швеция). Системы с фиброцементной облицовкой в виде плит, покрытых цветной минеральной крошкой или минеральной эмалью "Eternit" (Бельгия), "Tarmolit", "CemColour", "CemStone", "Minerit"(Финляндия). В качестве армирующего волокна производители применяют как асбестовое, так и целлюлозное или синтетическое.

В то же время, наряду с импортными фасадными системами в России, например, последние несколько лет внедряются собственные системы вентилируемых фасадов, облицовочным слоем в которых служат плоские крашеные асбестоцементные листы (система "Урал"). Вводятся в действие новые линии по производству прессованных листовых асбестоцементных изделий (ОАО "Волна", г. Красноярск). Специалистами этого предприятия также разработана система вентилируемых фасадов, облицовочный слой которых ? крашеные асбестоцементные плиты "Красколор" собственного производства

Что же такое система "ТЕРМОСАЙД"?

Система "ТЕРМОСАЙД", разработанная автором, состоит из минераловатного или стекловатного утеплителя, закрепляемого механически на наружной стене здания, металлических оцинкованных профилей, к которым крепится облицовка ? асбестоцементные листы (полосы) с атмосферостойким декоративным покрытием, элементов обрамления проемов и углов, а также крепежных деталей

Основные материалы и комплектующие системы "ТЕРМОСАЙД" (облицовка, подоблицовочная конструкция, декоративное покрытие облицовки) могут производиться на предприятиях Киева и Киевской области, например, облицовка ? на Киевском ДП "Шиферный завод", подоблицовочная конструкция ? на ОАО "Киевметаллопром".

Облицовка

Анализ систем, предлагаемых на строительном рынке систем вентилируемых фасадов показал, что наиболее экономически выгодный вид облицовки ? плоские асбестоцементные листы ? материал, проверенный в эксплуатации многие десятки лет. Важной предпосылкой использования плоских асбестоцементных листов для облицовки в системе "ТЕРМОСАЙД" стало то, что в Украине официально признана экологическая безопасность этой продукции (гигиеническое заключение МОЗ Украины №5.04.03/196 от 22.01.2001 г.).

Полосовые асбестоцементные облицовочные элементы закрепляются на металлическую подоблицовочную конструкцию вентилируемого фасада с конструктивным закрытием вертикальных и горизонтальных стыков, которые одновременно не препятствуют вентилированию теплоизоляционного слоя и препятствуют проникновению атмосферной влаги. Таким образом получается облицовка по типу известного "сайдинга".

Асбестоцементная облицовка имеет высокую прочность, морозостойкость и низкую водопроницаемость. Под влиянием влаги не корродирует, увеличивает прочность во времени. Асбестоцементные листы относятся к группе негорючих строительных материалов в соответствии с ГОСТ 30244 (ДСТУ Б В.2.7-52-96, раздел 5).

Экологическая безопасность декоративного покрытия облицовочных элементов также подтверждена гигиеничным заключением МОЗ Украины №5.02.28/13-681 от 17.09.1998 г

Подоблицовочная конструкция

Специально разработанная подоблицовочная несущая металлическая конструкция системы "ТЕРМОСАЙД" рассчитана на внешние эксплуатационные воздействия для условий ее применения во всех климатических районах Украины согласно СНиП 2.01.07-85* ("Нагрузки и воздействия").

Расчет показал, что несущая подоблицовочная металлическая конструкция системы "ТЕРМОСАЙД" имеет достаточный запас прочности при действии максимальных ветровых нагрузок (38 кг/кв.м). С запасом рассчитаны также все крепежные детали системы.

Утеплитель

В качестве утеплителя в системе "ТЕРМОСАЙД" можно использовать мягкие минераловатные или стекловатные маты или плиты плотностью 11-70 кг/куб.м. Применение утеплителя более высокой плотности не только повышает толщину теплоизоляции, но и приводит к увеличению общей материалоемкости системы. Теплотехнический расчет, проведенный в соответствии со СНиП П-3-79* "Строительная теплотехника", показал, что ограждающая конструкция с использованием системы вентилируемого фасада "ТЕРМОСАЙД" отвечает требованиям по сопротивлению теплопередачи RO = 2,2 м2К/Вт наружных стен для строительства во всех климатических районах Украины.

Характеристики системы "ТЕРМОСАЙД":

? основана на сухом способе монтажа и предусматривает установку в любое время года;

? состоит в основном из отечественных материалов;

? обеспечивает доведение термического сопротивления наружной стены до нормативного значения;

? защищает теплоизоляцию от атмосферных факторов, не препятствует удалению влаги из стены;

? абсолютно пожаробезопасна, так как не содержит горючих материалов;

? пригодна для установки на многоэтажные здания при эксплуатации во всех климатических зонах;

? предел прочности облицовочных элементов системы на изгиб не менее 18 МПа;

? морозостойкость облицовочных элементов системы

? не менее 50 циклов;

? ударная вязкость облицовочных элементов системы

? не менее 2,0 кгс ? см/см2;

? цветостойкость декоративного покрытия облицовки по шкале ASTM G-53-88 "хорошая" (не менее пяти баллов);

? морозостойкость декоративного покрытия облицовки не менее 50 циклов;

? масса 1 кв.м системы до 25 кг;

? совместима с любой стеной, способной выдерживать дополнительную погрузку в 25 кг;

? удобна и нетрудоемка в монтаже;

? долговечна по всем элементам, стойкая к коррозии,

влажности, температурным воздействиям в любое время года;

? отвечает требованиям продолжительной эксплуатации (не менее 30 лет);

? эстетически привлекательна, активно использует цвет и ритм облицовочных элементов;

? предусматривает любое цветовое решение, в том числе и яркие цвета;

? ремонтопригодна.

На сегодняшний день система "ТЕРМОСАЙД" является наиболее экономичной из существующих систем вентилируемых фасадов (от 13 долл. за 1 кв.м без учета стоимости работ по монтажу), поскольку ориентирована в основном на отечественные материалы.

Для системы "ТЕРМОСАЙД" разработаны альбом деталей и узлов системы со спецификацией материалов и подробная иллюстрированная инструкция по монтажу с перечнем инструментов и приспособлений.

На систему "ТЕРМОСАЙД" заявлен приоритет ? заявка на изобретение №2001042833 от 25.04.2001.

Система "ТЕРМОСАЙД" готова к внедрению. Примерные объемы возможного внедрения системы "ТЕРМОСАЙД" по г. Киеву из расчета существующих мощностей производителей материалов и комплектующих ? 24000 кв.м/год, то есть утепление около 50000 кв.м жилья.

При использовании системы "ТЕРМОСАЙД" в новом строительстве за счет уменьшения толщины наружных стен и вынесения теплозащитного слоя за периметр фасада может быть достигнуто не только повышение теплозащитных свойств ограждающих конструкций, но и увеличение площади жилого фонда на 2-5 %.