Утепление пенополиуретаном Миасс

Утепление дома

ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЗДАНИЙ С ПОМОЩЬЮ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.

 Теплоизоляция - защита зданий, тепловых промышленных установок (или отдельных их узлов), холодильных камер, трубопроводов и прочего от нежелательного теплового обмена с окружающей средой. Так, например, в строительстве и теплоэнергетике теплоизоляция необходима для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду, в холодильной и криогенной технике - для защиты аппаратуры от притока тепла извне. Теплоизоляция обеспечивается устройством специальных ограждений, выполняемых из теплоизоляционных материалов (в виде оболочек, покрытий и т. п.) И затрудняющих теплопередачу.

  Теплоизоляционными называют строительные материалы и изделия, предназначенные для тепловой изоляции конструкций зданий и сооружений, а также различных промышленных установок, аппаратуры, трубопроводов, холодильников и транспортных средств. Основной особенностью теплоизоляционных материалов является их высокая пористость (70-98 %) и, следовательно, малая средняя плотность и низкая теплопроводность (коэффициент теплопроводности не более 0,2 Вт/(м оС)).

 Задача теплоизоляции зданий - снизить потери тепла в холодный период года и обеспечить относительное постоянство температуры в помещениях в течение суток при колебаниях температуры наружного воздуха. Применяя для теплоизоляции эффективные теплоизоляционные материалы, можно существенно уменьшить толщину и снизить массу ограждающих конструкций и таким образом сократить расход основных стройматериалов (кирпича, древесины, стали и др.) и увеличить допустимые размеры сборных элементов.

  В тепловых промышленных установках (промышленных печах, котлах, автоклавах и т. п.) теплоизоляция обеспечивает значительную экономию топлива, способствует увеличению мощности тепловых агрегатов и повышению их КПД, интенсификации технологических процессов, снижению расхода основных материалов.

  Экономическую эффективность теплоизоляции в промышленности часто оценивают коэффициентом сбережения тепла.
Теплоизоляция промышленных установок, работающих при высоких температурах, способствует также созданию нормальных санитарно-гигиенических условий труда обслуживающего персонала в горячих цехах и предотвращению производственного травматизма. Большое значение имеет теплоизоляция в холодильной технике, так как охлаждение холодильных агрегатов и машин связано со значительными энергозатратами.

 Важнейшей целью теплоизоляции строительных конструкций является сокращение расхода энергии на отопление здания. Теплоизоляция является очень эффективным способом уменьшения потребности в отоплении и соответственно приводит к уменьшению СО 2 в атмосфере и, так называемого, парникового эффекта, чтодоказано исследованиями.

Различные исследования были проведены EURIMA (Европейской Ассоциацией производителей изоляционных материалов) в разных уголках Европы. Они убедительно показали, что загрязнения окружающей среды большой мере можно избежать, развивая технологию изоляционных процессов. В Европе общее количество выбросов С02 составляет 3000 млн тонн В год. С применением теплоизоляции количество выбросов уменьшается на 10 %, что составляет 300 млн тонн В год. Одновременно сокращаются выбросы двуокиси серы, нитратов и других компонентов, что значительно уменьшает количество кислотных осадков. 
   Исследования, проведенные в Англии, показали, что если в расчете на квадратный метр строительной площади использовать 50 мм изоляционных материалов, то через 50 лет содержание С02 в атмосфере сократится на 1 тонну. Выгода оказывается значительной, если принимать во внимание весь объем жилой площади и те преимущества, которые влечет за собой повышенная комфортность жилых и производственных помещений. 

По данным кафедры строительных материалов МГСУ на отопление зданий ежегодно расходуется 240 млн тонн условного топлива, что составляет около 20 % от общего расхода энергоресурсов в России. Ущерб исчисляется многими миллиардами рублей. Эффективное снижение расхода энергии на отопление возможно лишь при комплексном подходе к решению этой проблемы. По оценкам специалистов Госстроя, только для жилищного сектора требуется 30 миллионов кубометров эффективных утеплителей в год. А в России пока производится 8 миллионов кубометров различных теплоизоляционных материалов в год. 

Основной путь снижения энергозатрат на отопление зданий лежит в повышении термического сопротивления ограждающих конструкций с помощью теплоизоляционных материалов. Подсчитано, что 1 куб.М теплоизоляции обеспечивает экономию 1,4-1,6 т условного топлива в год. Значимость этого пути экономии топливно-энергетических ресурсов оценили промышленно развитые страны (США, Швеция, Финляндия и др.), в которых объём выпуска теплоизоляционных материалов на душу населения в 5-7 раз выше, чем в России.

      Для повышения теплозащиты зданий принципиальных технических решений может быть два: или увеличивать соответственно толщину стен в 1,5-2,0 раза из традиционно применяемых материалов (кирпич, легкобетонные панели) или утеплять здание с применением современных утеплительных систем, не увеличивая, а в некоторых случаях­снижая толщину стен. Второе решение, как показывает практика, является наиболее экономически выгодным.

 Утепление зданий с помощью утеплительных систем имеют преимущества в двух аспектах: 

• экономический аспект - снижение энергозатрат на отопление помещений примерно на ЗО%;
• социальный аспект - повышение теплового комфорта помещений.

Основные потери тепла в зданиях происходят через: 

. стены, имеющие низкое термическое сопротивление
· крыши (обычно с мягкими плоскими кровлями и низким термическим сопротивлением);
· окна и балконные двери, которые в силу физического износа имеют неплотности, способствующие фильтрации воздуха, да и сама конструкция окон .не соответствует современным требованиям;
· фундаменты, в которых отсутствует теплоизоляция;
· входные двери, требующие их повсеместной замены;
· внешние выступающие конструкции - балконы, козырьки и т.п., способствующие передаче тепла в окружающую среду. 

Распределение тепловых потерь через различные элементы здания при нормированных тепловых сопротивлениях 

 Теплоизоляционными материалами (ТИМ) называют изделия, а так же строительные материалы, которые сделаны для тепловой изоляции конструкций зданий и сооружений, особенностью которых является их пористость и малая плотность, а так же низкая теплопроводность. 

Главной целью на сегодня стоит сокращение расхода энергии на отопление здания. Использование теплоизоляции в строительстве зданий помогает существенно уменьшить массу конструкций и еще уменьшить расход основных строительных материалов, таких как кирпич, древесина, бетон и др. 

Сегодня, в конструкциях зданий и сооружениях применяют разные ТИМ: материалы на основе пенополиуретана, пенополистирола, минеральной ваты и стекловаты и пр. 

ТИМ широко используются в конструкциях современных зданий. Благодаря их помощи утепляют не только кровли, но и наружные, внутренние, подвальные стены, а так, же полы и перекрытия. Всегда к теплоизоляционному материалу предъявляют особые требования, которые зависят от условий его эксплуатации. Выбор материала осуществляется в соответствии с требованиями к материалу и его техническим описанием. 

Технической характеристикой ТИМ будет являться теплопроводность - это способность материалов передавать теплоту. Для определения количества этой характеристики требуется использовать коэффициент теплопроводности, равный количеству тепла. Однако величина теплопроводности ТИМ зависит от плотности материала, вида, размера, расположения пор и т.Д. Причем сильное влияние на теплопроводность оказывает температура и влажность материала. В разных странах методы измерения теплопроводности материалов сильно отличаются, в этом случае при сравнении теплопроводностей различных материалов важно учитывать, при каких условиях проводилисьизмерения.

К параметрам, характеризующим ТИМ, относят плотность, прочность на сжатие, сжимаемость, водопоглощение, паропроницаемость и огнестойкость. сорбционная влажность, морозостойкость.

СВОЙСТВА И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 

Физико-технические свойства используемых теплоизоляционных материалов оказывают определяющее влияние на теплотехническую эффективность и эксплуатационную надежность конструкций, трудоемкость монтажа, возможность ремонта в процессе эксплуатации и в значительной степени определяют сравнительную технико­экономическую эффективность различных вариантов утепления зданий.
 Теплоизоляционные материалы в конструкциях утепления зданий должны соответствовать требованиям пожарной безопасности по СНиП 2.01.02-85, иметь гигиенические сертификаты, не выделять токсичные вещества в процессе эксплуатации.
 На долговечность и стабильность теплофизических и физико-механических свойств теплоизоляционных материалов в конструкциях утепления зданий влияют многие эксплуатационные факторы, включая:

 · знакопеременный температурно-влажностный режим теплоизоляционных конструкций;

 · возможность капиллярного и диффузионного увлажнения теплоизоляционного материала в конструкции;

 · воздействие ветровых нагрузок;

 · механические нагрузки от собственного веса в конструкциях стен и нагрузки при перемещении людей в конструкциях крыш и перекрытий.

 С учетом указанных факторов теплоизоляционные материалы для утепления зданий должны отвечать следующим основным требованиям:

 теплоизоляционный материал должен обеспечивать требуемое сопротивление теплопередаче при возможно минимальной толщине конструкции, что достигается применением материалов с расчетным коэффициентом теплопроводности 0,02 - О,О6 Вт/м2;

 · паропроницаемость материала должна иметь значения исключающие возможность накопления влаги в конструкции в процессе ее эксплуатации;

 · плотность теплоизоляционных материалов для утепления зданий ограничивается допустимыми нагрузками на несущие конструкции;

 · прочность материала;

 · морозостойкость;

 · гидрофобность и водостойкость;

 · биостойкость и отсутствие токсичных выделений при эксплуатации.

 О пенополиуретане (ППУ)

 Высокая технологичность обусловливает широкий спектр применения ППУ:

 1. Холодильная техника (теплоизоляция бытовых и торговых холодильников и морозильников) складов, ангаров) овощехранилищ и др. помещений);
 2. Транспортная холодильная техника (теплоизоляция авторефрижераторов, железнодорожных вагонов - рефрижераторов типа «термос», В том числе "газелей" др.);
 З. Строительство быстровозводимых промышленных и гражданских объектов (теплоизолирующая и несущая способность жестких пенополиуретанов (ППУ) в составе сэндвич-панелей);
 4. Строительство и капитальный ремонт жилых зданий, индивидуальных домов, коттеджей (теплоизоляция наружных и внутренних стен, внутренняя и внешняя изоляция кровли, изоляция оконных проемов, дверей и т.д.);
  5. Промышленное и гражданское строительство (наружная и внутренняя теплоизоляция кровли жестким ППУ методом напыления);
 6. Трубопроводный транспорт (теплоизоляция нефтепроводов, высокоэффективная изоляция низкотемпературных трубопроводов на объектах химии методом заливки под предварительно смонтированный кожух);
 7. Тепловые сети населенных пунктов (теплоизоляция жестким ППУ трубопроводов горячего водоснабжения при новой прокладке или при капитальном ремонте с  
 8. Радио и электротехника (придание вибростойкости различным электрическим устройствам, гидрозащита контактных соединений при одновременно хороших электроизоляционных и диэлектрических свойствах жестких ППУ конструкционного типа);
 9. Автомобилестроение (формованные детали внутреннего интерьера автомобиля на основе эластичных, полужестких, интегральных, термоформуемых ППУ);
 10. Мебельная промышленность (изготовление мягкой мебели с использованием эластичного ППУ (поролон), корпусных и декоративных элементов из жесткого ППУ, лаки, клей, покрытия и др.);
 11. Легкая промышленность (произвоДство полиуретановых синтетических кож и изделий, дублированные ткани на основе ППУ и др.);
 12. Вагоностроение и самолетостроение (формованные изделия из эластичных ППУ с повышенной огнестойкостью, теплошумоизоляция на основе специальных марок ППУ); Машиностроение (изделия из термопластичных ПУ и специальных марок ПУ и ППУ).

 Жесткий ППУ.

Все более широкое распространение в среди теплоизоляционных материалов получают газонаполненные полиуретаны (пенополиуретаны). В силу своей технологичности пенополиуретан во всем мире заслуженно признан теплоизолятором N1.

 Теплоизоляционные свойства Жесткий ППУ обладает самым низким на сегодняшний день значением теплопроводности среды всех известных теплоизоляционных материалов: от 0,019 Вт/м2 до 0,028 вт/м2. Поэтому теплоизолирующая способность жесткого ППУ очень велика при малой толщине изоляционного слоя. Благодаря таким свойствам жесткий ППУ пригоден для решения всех профессиональных теплоизоляционных задач, которые по техническим и экономическим причинам требуют оптимальной экономии энергии.

 Эффективнее пенополиуретанов только вакуумная изоляция (например, бытовой термос), но она несравнимо дороже и технологически труднореализуема.

 Чтобы рассчитать сравнительную теплозащитную эффективность различных строительных материалов достаточно поделить их. Например, для пенополистирола и ППУ это 0,04/0,028 = 1,43, Т.е. 10 см ППУ равны 14,3см сухого полистирола.

 Для кирпича и ППУ это 0,80/0,028 = 28,57, Т.е. 10см ППУ эквивалентны 285,7cM кирпича.

 Для волокнистых теплоизоляционных материалов такой расчет не корректен, так как в российских строительных реалиях воду они наберут обязательно, теплопроводность при этом увеличивается в несколько раз.

 Сравнительные характеристики теплоизоляции ППУ и минеральной ватой

основные технические характеристики пенополиуретанов

Адгезионные характеристики ППУ напыляется практически на любые материалы: дерево, стекло, металл, бетон, кирпич, краску, не зависимо от конфигурации поверхности. В результате этого отсутствует необходимость в специальном крепеже изоляции. Кроме того, ППУ покрытие, инертно к кислотным и щелочным средам, может работать в грунте, использоваться как кровельный материал, служить антикоррозионной защитой металла. Очищенный металл не требует никакого дополнительного антикоррозионного покрытия. Единственное, что требуют ППУ ­защиты от прямых солнечных лучей. Наиболее дешевой защитой является окрашивание нанесенного ППУ покрытия.

 Материал обладает замечательными адгезионными свойствами, идеально прилипая к горизонтальным и вертикальным поверхностям из любого материала и любой формы. Нанесенное покрытие не требует обновления и ремонта в течение всего срока службы здания. Теплоизоляция может наноситься на пол, потолок, и стены. 

Адгезия пенополиуретана к некоторым материалам 

Долгосрочное поведение Долговечность ППУ оценивается в 25-30 лет, но и это не предел. В Германии, США, Швеции. Японии специалисты разбирают конструкции стен, крыш, фундаментов, срезают с труб образцы ППУ, залитого в 7О-ых годах прошлого века и корректно формулируют ­«свойства не изменились». Нет химических причин для разрушения правильно сделанного ППУ. Более 90% ячеек ППУ замкнуты, то есть представляют собой пластиковые капсюли, заполненные газом, с теплопроводностью ниже, чем у воздуха.

 Результаты промышленной эксплуатации подтверждают поведение ППУ в лабораторных условиях.

 Погодно- И климатоустойчивость жесткого ППУ замечательны: жесткий ППУ отлично зарекомендовал себя на практике в экстремальных климатических условиях самых различных уголков земного шара в течение десятилетий. Во время опытных испытаний жесткий ППУ также показывает отличную устойчивость к старению во влажном, меняющемся климате без сколько-нибудь значительного ухудшения теплоизоляционных свойств.

 Результаты натурных испытаний вновь подтвердили высокую репутацию ППУ у строителей. Двадцатилетний опыт успешной промышленной эксплуатации жесткого ППУ позволил выявить не только пределы возможностей, но и "дополнительные" достоинства этого материала, к числу которых относится, прежде всего, способность сохранять низкую теплопроводность в течение длительного времени. 

Относится к классам горючести Гl-Г4. Поскольку в компоненты для получения ППУ включены антипирены, то он горит только там, куда попадает пламя внешнего источника огня, и горит до тех пор, пока это пламя есть. Если убрать факел - ППУ гаснет и не тлеет. 

Кроме того пенополиуретан обладает уникальным свойством предотвращения распространения огня: он обугливается и коксуется только там, где на него воздействует открытое пламя. 

Биологическая устойчивость