Теплоізоляція

План.

Примітки.

Теплоізоляція.

Теплоізоляційні матеріали.

Теплоізоляційні роботи.

Як краще утеплювати стіни - зовні чи зсередини?

Облицювання стін цеглою і дрібними блоками.

Штукатурні системи утеплення фасадів.

1. Примітки.

Т. - теплоізоляція.

Т.м. - Теплоізоляційні матеріали.

УРАХУВАННЯМ - Теплоізоляційні роботи.

2. Теплоізоляція

Теплоізоляція, теплова ізоляція, термоізоляція, захист будівель, теплових промислових установок (або окремих їх вузлів), холодильних камер, трубопроводів та іншого від небажаного теплового обміну з навколишнім середовищем. Так, наприклад, у будівництві та теплоенергетиці Т. необхідна для зменшення теплових втрат у навколишнє середовище, в холодильній і кріогенної техніки - для захисту апаратури від припливу тепла ззовні. Т. забезпечується пристроєм спеціальних огорож, виконуваних з теплоізоляційних матеріалів (у вигляді оболонок, покриттів і т. п.) і ускладнюють теплопередачу; самі ці теплозахисні кошти також називаються Т. При переважній конвективному теплообміні для Т. використовують огорожі, що містять шари матеріалу, непроникного для повітря; при променистому теплообміні - конструкції з матеріалів, що відображають теплове випромінювання (наприклад, з фольги, металізованої лавсановій плівки); при теплопровідності (основний механізм переносу тепла) - матеріали з розвиненою пористою структурою.

Ефективність Т. при перенесенні тепла теплопровідністю визначається термічним опором (R) ізолюючої конструкції. Для одношарової конструкції R = d / l, де d - товщина шару ізолюючого матеріалу, l - його коефіцієнт теплопровідності. Підвищення ефективності Т. досягається застосуванням високопористих матеріалів і пристроєм багатошарових конструкцій з повітряними прошарками.

Завдання Т. будівель - знизити втрати тепла в холодний період року і забезпечити відносну сталість температури в приміщеннях протягом доби при коливаннях температури зовнішнього повітря (див. Будівельна теплотехніка). Застосовуючи для Т. ефективні теплоізоляційні матеріали, можна істотно зменшити товщину і знизити масу огороджувальних конструкцій і таким чином скоротити витрату основних будматеріалів (цегли, цементу, сталі та ін) і збільшити допустимі розміри збірних елементів.

У теплових промислових установках (промислових печах, котлах, автоклавах і т. п.) Т. забезпечує значну економію палива, сприяє збільшенню потужності теплових агрегатів і підвищення їх ККД, інтенсифікації технологічних процесів, зниженню витрати основних матеріалів. Економічну ефективність Т. в промисловості часто оцінюють коефіцієнтом заощадження тепла h = (Q1 - Q2) / Q1 (де Q1 - втрати тепла установкою без Т., а Q2 - c Т.). Т. промислових установок, що працюють при високих температурах, сприяє також створенню нормальних санітарно-гігієнічних умов праці обслуговуючого персоналу в гарячих цехах та запобігання виробничого травматизму. Велике значення має Т. в холодильній техніці, оскільки охолоджування холодильних агрегатів і машин пов'язано зі значними енерговитратами.

Т. - необхідний елемент конструкції транспортних засобів (суден, залізничного вагонів та ін), в яких роль Т. визначається їх призначенням: для засобів пасажирського транспорту - вимогою підтримки комфортних мікрокліматичних умов у салонах; для вантажного (наприклад, суден , вагонів-рефрижераторів і вантажних автомобілів для перевезення швидкопсувних продуктів) - забезпечення заданої температури при мінімальних енергетичних витратах. До ефективності Т. на транспорті пред'являються підвищені вимоги у зв'язку з обмеженнями маси й обсягу огороджувальних конструкцій транспортних засобів. Див також Теплозахист, Теплоізоляційні роботи.

3. Теплоізоляційні матеріали

Теплоізоляційні матеріали, матеріали та вироби, що застосовуються для теплоізоляції будівель (споруд), технологічного обладнання, засобів транспорту та ін Т. м. характеризуються низькою теплопровідністю [коефіцієнт теплопровідності не більше 0,2 Вт / (м × К)], високою пористістю ( 70-98%), незначними об'ємною масою і міцністю (межа міцності при стисненні 0,05-2,5 Мн/м2).

Основний показник якості Т. м. - коефіцієнт теплопровідності. Однак його визначення вельми трудомістка й вимагає застосування спеціального обладнання, тому на практиці в якості такого показника - марки Т. м. - використовують виражену у кг/м3 величину їх об'ємної маси в сухому стані, яка в достатній наближенні характеризує теплопровідність Т. м. Розрізняють 19 марок Т. м. (від 15 до 700). В експлуатаційних умовах Т. м. повинні бути захищені від проникнення вологи; їх теплопровідність при насиченні водою зростає в кілька разів.

Основні області застосування Т. м. - ізоляція огороджувальних будівельних конструкцій, технологічного обладнання (промислових печей, теплових агрегатів, холодильних камер і т. д.) і трубопроводів. Розрізняють Т. м. жорсткі (плити, блоки, цегла, шкаралупи, сегменти та ін), гнучкі (мати, матраци, джгути, шнури та ін), сипучі (зернисті, порошкоподібні) або волокнисті. По виду основної сировини Т. м. поділяють на органічні, неорганічні і змішані.

До органічних Т. м. відносять перш за все матеріали, одержувані переробкою неділової деревини та відходів деревообробки (деревноволокнисті плити і деревостружкові плити), с.-г. відходів (солома, очерет та ін), торфу (торфопліти) та ін місцевого органічної сировини. Ці Т. м., як правило, відрізняються низькою водо-і біостійкістю. Зазначених недоліків позбавлені так звані газонаповнені пластмаси (пінопласти, поропласти, сотопласти та ін) - високоефективні органічні Т. м. з об'ємною масою від 10 до 100 кг/м3.

Характерна особливість більшості органічних Т. м. - низька вогнестійкість,

тому їх застосовують зазвичай при температурах не більше 150 ° С.

Більш вогнестійкі Т. м.-змішаного складу (фіброліт, арболіт та ін), отримані з суміші мінерального в'яжучого речовини і органічного наповнювача (деревні стружки, тирса і т. п.).

Неорганічні Т. м. - мінеральна вата і вироби з неї (серед останніх дуже перспективні мінераловатні плити - тверді і підвищеної жорсткості), легкі і комірчасті бетони (головним чином газобетон і пінобетон), піноскло, скляне волокно, вироби з спученого перліту та ін Вироби з мінеральної вати отримують переробкою розплавів гірських порід або металургійних (головним чином доменних) шлаків в склоподібне волокно. Об'ємна маса виробів з мінеральної вати 75-350 кг/м3.

Неорганічні Т. м., використовувані як монтажних, виготовляють на основі азбесту (азбестові картон, папір, повсть), сумішей азбесту і мінеральних в'яжучих речовин (асбестодіатомовие, асбестотрепельние, асбестоизвестковокремнеземистые, азбестоцементні вироби) та на основі спучених гірських порід (вермикуліту, перліту ). Для ізоляції промислового обладнання і установок, що працюють при температурах вище 1000 ° С (наприклад, металургійних, нагрівальних та ін печей, топок, котлів і т. д.), застосовують так звані легковагі вогнетриви, що виготовляються з вогнетривких глин або високовогнетривких окислів у вигляді штучних виробів (цегли, блоків різного профілю); перспективно також використання волокнистих Т. м. з вогнетривких волокон і мінеральних в'яжучих речовин (коефіцієнт їх теплопровідності при високих температурах в 1,5-2 рази нижче, ніж у традиційних, що мають

4. Теплоізоляційні роботи,

Роботи з влаштування теплоізоляції конструкцій будівель і споруд, трубопроводів, промислового обладнання, засобів транспорту та ін Розрізняють Т. р. будівельні (теплоізоляція огороджувальних конструкцій будівель і споруд) та монтажні (теплоізоляція трубопроводів, теплових агрегатів, холодильників та ін.) У залежності від розмірів поверхні, що, її конфігурації та виду теплоізоляційного матеріалу пристрій теплоізоляційного огорожі проводиться: укладанням і закріпленням великих виробів заводського виготовлення (плити, блоки, сегменти), м'яких рулонних матеріалів (мати, шнури), дрібноштучних виробів (цегла); засипкою; обмазкою; набризком або заливкою. Найбільш трудомісткі Т. р., Пов'язані з обмазкою і засипанням. При засипці передбачаються заходи щодо запобігання самоущільнення шару теплоізоляційного матеріалу (з плином часу) і утворення в ньому пустот. Набризк і заливка - відносно нові методи Т. р., Засновані на застосуванні головним чином полімерних теплоізоляційних матеріалів у вигляді отверждающиеся пен. Використовуються як заздалегідь готуються полімерні піни, одержувані перемішуванням рідкого полімеру з піноутворювачем (наприклад, Міпора), так і полімерні композиції, що спінюється в процесі тверднення (наприклад, фенольні або поліуретанові заливальні композиції).

Комплекс Т. р., Крім пристрою (нанесення) шару власне теплоізоляційного матеріалу, включає роботи з гідро-та пароізоляції цього шару і забезпечення його захисту від механічних пошкоджень. Пристрій гідро-і пароізоляційних верств передбачається в тих випадках, коли теплоізоляційний шар піддається зволоженню (наприклад, на трубопроводах, прокладених на відкритому повітрі, під землею та ін) або коли одна зі сторін ізолюючої конструкції відчуває вплив негативних температур (нижче 0 ° С) (холодильні установки, будівлі в умовах холодного клімату та ін.) В останньому випадку водяні пари конденсуються на холодній поверхні, тому пароізоляція проводиться з теплого боку конструкції. Захист теплоізоляційного шару від механічних пошкоджень здійснюється облицюванням його щільними матеріалами, встановленням спеціальних захисних кожухів (наприклад, металевих), оштукатурюванням і іншими способами.

У сучасному індустріальному будівництві Т. р. виконуються переважно в заводських умовах, у процесі виготовлення збірних конструкцій і виробів (наприклад, одношарових панелей з теплоізоляційно-конструктивних матеріалів або багатошарових панелей, де теплоізоляційний матеріал несе тільки функції теплового захисту). Для монтажної теплоізоляції випускаються повністю готові елементи, що зводять Т. р. лише до закріплення (монтажу) цих елементів на ізольованій поверхні; це істотно підвищує продуктивність праці і якість Т. р.

5. Як краще утеплювати стіни - зовні чи зсередини?

Стіни побудованого будинку, що не забезпечують достатній рівень теплозахисту, потребують утеплення. Для цього використовують різні теплоізоляційні матеріали, розташовуючи їх із зовнішнього або внутрішнього боку стіни.

При внутрішньому утепленні існуюча стіна, розташована перед утеплювачем, знаходиться в зоні негативних температур, яка почасти захоплює і власне утеплювач. Крім того, порушується природна дифузія водяної пари, і створюються умови для утворення конденсату в товщі конструкції на кордоні утеплювача і стіни.

Слід звернути увагу на той факт, що при внутрішньому утепленні практично неможливо встановити теплоізоляційний матеріал в місцях примикання перекриттів до зовнішньої стіни. Тут утворюються 'містки холоду ", причому втрати тепла в цих зонах можуть перевищувати втрати через іншу площу стіни

При зовнішньому утепленні зниження температури по товщині існуючої стіни відбувається досить повільно і плавно. Різке падіння температури спостерігається ближче до зовнішньої сторони, а зона негативних температур розташовується в товщі шару додаткової теплоізоляції.

Розташування щільних, погано пропускають водяні пари матеріалів зсередини, а легких і пористих зовні сприятливо впливає на вологісний режим стіни і не створює умов для скупчення в ній вологи. Якщо теплоізоляційний матеріал надійно захищений від атмосферних впливів (дощу, снігу, сонячної радіації), така стіна протягом всього року зберігає високі теплозахисні властивості.

З точки зору підтримки нормального температурно-вологісного режиму утеплення з зовнішнього боку стіни є оптимальним. Однак цей процес відрізняється підвищеною складністю і трудомісткістю, вимагає ретельного підбору оздоблювальних матеріалів, а також штукатурних і клейових складів. Виконання робіт бажано доручити фахівцям, добре знайомим з особливостями різних систем утеплення. Зовнішнє утеплення з використанням штукатурних фасадних систем може виконуватися тільки кваліфікованими спеціалістами, які мають ліцензію на виконання цих робіт.

Існуючі конструктивні рішення по захисту утеплювача можна розділити на дві групи:

системи утеплення фасадів з вентильованим повітряним прошарком (так звані 'вентильовані фасади');

штукатурні системи зовнішнього утеплення.

6. Облицювання стін цеглою і дрібними блоками

Дерев'яні і цегляні стіни для підвищення рівня теплозахисту часто облицьовують з зовнішнього боку цеглою, дрібними блоками, керамічними або бетонними каменями. В якості матеріалу, що утеплює використовують плити з мінеральної або скловати, що розміщуються в просторі між облицюванням і існуючої стіною, і передбачають вентильований повітряний прошарок товщиною 60 мм.

Нова стінка (облицювання) може спиратися на обріз існуючого фундаменту (якщо дозволяють його несуча здатність і ширина) або на спеціально підведений для неї фундамент. Поверх цоколя укладають гідроізоляційний матеріал з перехлестом полотнищ не менше 100 мм.

Плити утеплювача встановлюються з перев'язкою швів (подібно до цегляної кладки) і кріпляться до існуючої стіни спеціальними дюбелями чи анкерами з капелюшками, що притискують плиту до поверхні несучої стіни. Одним кінцем анкера укладаються в шви нової кладки, іншим кріпляться до існуючої стіни з кроком 600 мм по вертикалі і 500-1100 мм по горизонталі. Для вентиляції порожнини стіни в нижньому ряду кладки влаштовують спеціальні продухи з розрахунку 75 см на кожні 20 м2 поверхні стіни. Для нижніх продухів можна використовувати щілинний цегла, покладений на ребро таким чином, щоб зовнішнє повітря через отвори в цеглі мав можливість проникати в повітряний прошарок в стіні. Верхні продухи передбачають у карнизної частини стіни.

Вентиляційні отвори також можуть бути виконані шляхом часткового заповнення цементним розчином вертикальних швів між цеглою чи блоками нижнього ряду кладки. Обмежувальна дерев'яна рейка, поміщена в середині вертикального шва, дозволить залишити його нижню частину не заповнена розчином. Для захисту волокнистих утеплювачів від продування їх укривають з боку повітряного прошарку вітрозахисним стеклохолстом або стінових 'Тайвек'.

Дерев'яні будинки з бруса також облицьовують цеглою, керамічними і бетонними каменями або дрібними блоками.

Утеплюючий матеріал розміщують між дерев'яною стіною і облицюванням. Із зовнішнього боку утеплювача необхідно передбачити вентильований повітряний прошарок, що забезпечує видалення вологи з деревини, а також вентиляційні продухи, пристрій яких описано вище. При відсутності повітряного прошарку стіни будинку стануть вологими, покриються цвіллю, а деревина почне швидко руйнуватися.

Облицювальну кладку з'єднують зі стіною з бруса за допомогою металевих зв'язків з антикорозійним покриттям. Один кінець зв'язку закладають в горизонтальний шов кладки, інший кріплять до бруса. Приступати до облицювання стін з бруса цеглою бажано через рік-півтора після зведення коробки, коли деревина повністю висохне.

Для підвищення теплозахисту дерев'яних каркасних будинків їх теж можна обкласти із зовнішнього боку цеглою або кам'яними блоками.

Цегельне облицювання встановлюють із зовнішнього боку каркасної стіни із зазором 60 мм. Для вентиляції зазору в нижньому ряду кладки і у верхній (карнизної) частини облицювання передбачають спеціальні продухи. Кладка зв'язується з каркасом за допомогою смуг шириною 30-50 мм з оцинкованої сталі, зігнутих вдвічі. Однією стороною смугу закладають у кладку з перегином кінця на 90 ° уздовж облицювання, інший прибивають до брусів каркаса. Облицювання цеглою можлива при розширенні цоколі будівлі. Поверх цоколя влаштовують гідроізоляцію з перетином полотнищ на 100 мм.

7. Штукатурні системи утеплення фасадів

Штукатурна система утеплення фасадів передбачає кріплення теплоізоляційного матеріалу до існуючої стіни за допомогою анкерів, дюбелів і клейових складів, з наступним нанесенням штукатурного шару (за армуючої сітки).

Цей вид утеплення являє собою не набір окремо взятих будівельних матеріалів утеплювача, клеять і штукатурних складів, дюбелів і сіток, а єдину систему, всі елементи і деталі якій підібрані певним чином, що забезпечує тривалу спільну роботу всіх складових. З цієї причини для утеплення фасадів можуть використовуватися тільки сертифіковані штукатурні системи, а самі роботи повинні виконуватися фахівцями, добре знайомими з технологією виконання робіт. Плануючи терміни проведення робіт, необхідно враховувати, що зовнішнє утеплення стін з наступним оштукатурюванням припускає використання мокрих процесів, які повинні проводитися при температурі зовнішнього повітря не нижче +5 ° C.

Жорсткі плити з мінеральної вати на основі базальтового волокна або скловати, найчастіше застосовуються для утеплення зовнішніх стін, наклеюють впритул один до одного без освіти щілин, забезпечуючи перев'язку стиків (за типом цегляної кладки).

Кріплення плит утеплювача до стіни проводиться механічним способом за допомогою дюбелів-втулок, поліамідних дюбелів і пластмасових дюбелів 'тарілчастого' типу з розрахунку 8 -12 дюбелів на 1 м2 поверхні. Дюбеля повинні бути заглиблені в товщу бетонних стін на 35-50 мм, цегельних - на 50 мм, в кладку з порожнистої цегли та легкобетонних блоків - на 90 мм.

Армуючої сітки укладають поверх прикріплених до фасаду плит з перетином полотнищ на ширину 100 мм.

Особливу увагу слід звернути на посилення сіткою кутів віконних і дверних прорізів.

При утепленні кутів необхідно забезпечити перев'язку торців теплоізоляційних плит і захистити їх металевим перфорованим куточком для запобігання крайок кутів від відколів.

Нижній край штукатурної системи утеплення повинен розташовуватися на висоті 500 мм від поверхні землі.

Необхідно звернути особливу увагу на якість горизонтальної гідроізоляції між цоколем і утеплюваної стіною.

У місцях примикань штукатурної системи утеплення до карнизу верхня частина утеплювача повинна бути захищена спеціальною стрічкою ущільнювача.

Необхідна товщина шару утеплювача (табл. 4) залежить від конструкції утеплюваної стіни і виду матеріалу, що утеплює.

Таблиця N1. Цегляні стіни.

Таблиця N2. Стіни з дрібних блоків.

Таблиця N3. Дерев'яні брущаті блоки.

Таблиця N4. Товщина шару утеплювача.