Теплоизоляционные материалы для кровли

Теплоизоляционные материалы для кровли

В решении проблем энергосбережения, а также для повышения комфортности помещений немаловажную роль играет утепление ограждающих конструкций зданий: наружных стен, перекрытий, покрытия и т. д. Применительно к существующим зданиям, проще снизить их энергопотребление за счет утепления покрытия (кровли) при ремонте.

Новые нормы значительно повысили требования к величине термического сопротивления покрытий и перекрытий, в соответствии с которыми, новое строительство, модернизация и капитальный ремонт зданий не могут осуществляться без применения эффективных теплоизоляционных материалов. Применение тепловой изоляции при устройстве мастичных и рулонных кровель для плоских покрытий снаружи здания в какой-то мере позволяет снизить затраты на отопление помещений за счет снижения теплового потока вследствие увеличения термического сопротивления одной из ограждающих конструкций – покрытия. Кроме того, тепловая изоляция для плоских железобетонных покрытий:

– защищает покрытие от воздействия переменных температур наружного воздуха;

– выравнивает температурные колебания основного массива покрытия, благодаря чему исключается появление трещин вследствие неравномерных температурных колебаний;

– сдвигает точку росы во внешний теплоизоляционный слой, что исключает отсыревание бетонного или железобетонного массива покрытия;

– формируется более благоприятный микроклимат в помещении за счет повышения температуры внутренней поверхности покрытия (потолка) и уменьшения перепада температур внутреннего воздуха и поверхности потолка, в том числе и чердачных помещений.

Применение утепления для скатных крыш позволяет превратить чердачное помещение в жилое, что увеличивает полезную площадь жилья. А утепление кровли из металлического профилированного листа предотвращает появление конденсата на его поверхности в холодное время года, что очень важно, например, для складских помещений. Следует отметить, что физико-технические свойства используемых теплоизоляционных материалов оказывают определяющее влияние на теплотехническую эффективность и эксплуатационную надежность конструкций. При выборе утеплителя следует учитывать, что на долговечность и стабильность теплофизических и физико-механических свойств теплоизоляционных материалов, входящих в конструкцию ограждения, оказывают существенное влияние многие эксплуатационные факторы. Это, в первую очередь, знакопеременный (зима–лето) температурно-влажностный режим «работы» конструкции и возможность капиллярного и диффузионного увлажнения теплоизоляционного материала, а также воздействие ветровых, снеговых нагрузок, механические нагрузки от хождения людей, перемещения транспорта и механизмов по поверхности кровли производственных зданий. Поскольку теплоизоляционные материалы, применяемые в строительстве, «работают» в достаточно жестких условиях, к ним предъявляются повышенные требования. Прежде всего, обратите внимание на коэффициент теплопроводности материала. Он должен быть таков, чтобы материал в условиях эксплуатации мог обеспечить требуемое сопротивление теплопередачи в конструкции при минимально возможной толщине теплоизоляционного слоя. Кроме того, теплоизоляционные материалы должны обладать морозостойкостью (не менее 20–25 циклов), чтобы сохранять свои свойства без существенного снижения прочностных и теплоизоляционных характеристик до капитального ремонта здания, а также быть водостойкими, биостойкими, не выделять в процессе эксплуатации токсичных и неприятно пахнущих веществ. Плотность материала, применяемого для утепления, должна быть не более 250 кг/м3, иначе существенно возрастают нагрузки на конструкции, что нужно учитывать при выборе материалов для ремонта ветхих строений.

Теплоизоляционные материалы обладают рядом теплотехнических свойств, знание которых необходимо для правильного выбора материала конструкции и проведения теплотехнических расчетов. Точность последних в значительной степени зависит от правильного выбора значений теплотехнических показателей. Какие же это показатели?

  1. Средняя плотность. Следует отметить, что средняя плотность теплоизоляционных материалов достаточна низка по сравнению с большинством строительных материалов, так как значительный объем занимают поры. Плотность применяемых в настоящее время в строительстве теплоизоляционных материалов лежит в пределах от 17 до 400 кг/м3, в зависимости от их назначения. Известно, что чем меньше средняя плотность сухого материала, тем лучше его теплоизоляционные свойства при температурных условиях, в которых находятся ограждающие конструкции зданий. Чем меньше средняя плотность материала, тем больше его пористость. От характера пористости зависят основные свойства материалов, определяющие их пригодность для применения в строительных конструкциях: теплопроводность, сорбционная влажность, водопоглощение, морозостойкость, прочность. Наилучшими теплоизоляционными свойствами обладают материалы с равномерно распределенными мелкими замкнутыми порами.
  2. Теплопроводность. На величину теплопроводности пористых материалов, каковыми являются теплоизоляционные материалы, оказывают влияние плотность материала, вид, размеры и расположение пор, химический состав и молекулярная структура твердых составных частей, коэффициент излучения поверхностей, ограничивающих поры, вид и давление газа, заполняющего поры. Однако преобладающее влияние на величину теплопроводности материала имеют его температура и влажность.

Теплопроводность материалов возрастает с повышением температуры, однако гораздо большее влияние в условиях эксплуатации оказывает влажность.

  1. Влажность. С повышением влажности теплоизоляционных (и строительных) материалов их теплопроводность резко повышается. Очень важной характеристикой теплоизоляционного материала, от которой зависит теплопроводность, является и сорбционная влажность, представляющая собой равновесную гигроскопическую влажность материала при различной температуре и относительной влажности воздуха.
  2. Водопоглощение. Следует обратить внимание, что водопоглощение теплоизоляционных материалов отечественного производства и инофирм определяется по разным методикам. При выборе материала для конструкции рекомендуется обращать внимание на показатели, приведенные в ТУ, ГОСТ или рекламных проспектах (для материалов инофирм), и сравнивать их с требуемыми по условиям эксплуатации А и Б (приложения 3 СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника»). Как правило, теплопроводность теплоизоляционных материалов в условиях А и Б на 15–25% выше, чем указано в стандартах для сухих материалов при температуре 250 С. Значительно снизить водопоглощение минераловатных и стекловолокнистых теплоизоляционных материалов позволяет их гидрофобизация, например, путем введения кремнийорганических добавок. Продукция инофирм, поставляемая на наш рынок, является гидрофобизированной, а отечественная, за небольшим исключением, – негидрофобизированной.
  3. Морозостойкость – способность материала в насыщенном состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения. От этого показателя существенно зависит долговечность всей конструкции, однако данные по морозостойкости не приводятся в ГОСТ или ТУ.
  4. Механические свойства. К ним относят прочность на сжатие, изгиб, растяжение, сопротивление трещинообразованию. Прочность теплоизоляционных материалов зависит от структуры, прочности его твердой составляющей (остова) и пористости. Жесткий материал с мелкими порами более прочен, чем материал с крупными неравномерными порами. В соответствии со СНиП II-26-99 «Кровли» (проект, действующий СНиП II-26-76) прочность на сжатие для теплоизоляционных материалов, применяемых в качестве основания под рулонные и мастичные кровли, является нормируемым показателем. Прочность теплоизоляционных материалов, которые могут применяться для утепления скатных крыш, не нормируется, поскольку теплоизоляция укладывается в обрешетку и не несет нагрузки от кровли.
  5. Долговечность. На износоустойчивость конструкции покрытия влияют также химическая стойкость теплоизоляционного материала (это, как правило, следует учитывать при выборе материалов для утепления покрытий производственных зданий) и его биологическая стойкость.
  6. Пожаробезопасность. Теплоизоляционный материал для применения в покрытиях выбирается с учетом его горючести, способности к дымообразованию и возможности выделения токсичных газов при горении. Выбор теплоизоляционного материала в зависимости от типа кровельного покрытия определяется с учетом требований СНиП на кровли, пожарную безопасность и др.

Об авторе

Администратор administrator