Теплоизоляционные работы
Теплоизоляция (тепловая изоляция) — это защита зданий, узлов, конструкций и сооружений, холодильных камер, трубопроводов и др. от нежелательного теплового обмена с окружающей средой. Применение эффективной тепловой изоляции обходится в 2—5 раз дешевле, чем добыча и транспортировка топлива. Теплоизоляция обеспечивается специальными ограждениями из теплоизоляционных материалов. Сами теплозащитные средства также называют теплоизоляцией.
Материалы для теплоизоляции, исходя из их плотности, можно разделить на три группы:
♦ с плотностью более 250 кг/м3 (пенобетон, пенокерамика, керамзит и т. п.);
♦ с плотностью от 250 до 100 кг/м3 (жесткие и полужесткие минералойатные плиты, пеностекло, изделия из перлита и т. д.);
♦ с плотностью ниже 100 кг/м3 (прошивные маты из минеральных волокон, стекловата, газонапол ненн ые пластмассы).
Влажность основания при устройстве тепловой изоляции должна быть не более 4% для основания из сборных элементов, 5% — из монолитных материалов.
Теплоизоляционные работы производятся из сборных, засыпных и литых элементов.
Сборная теплоизоляция выполняется из сборных изделий (блоков, скорлуп, плит, кирпича и др.), укладываемых насухо, на мастиках или вяжущих растворах, имеющих коэффициент теплопроводности, близкий к коэффициенту самой изоляции. Сборные элементы сверху могут крепиться проволокой, штырями, крючками, сетками и оштукатуриваются раствором.
Хорошей теплоизоляцией для ряда конструкций могут служить холсты и плиты из стеклянной ваты. Они имеют низкую плотность и характеризуются незначительным, по сравнению с минераловатными изделиями, содержанием неволокнистых включений. Их скатывают в рулоны в обжатом состоянии, при снятии нагрузки они восстанавливают свой первоначальный объем.
Безопасны, огнестойки и эффективны теплоизоляционные материалы, которые содержат стекловолокно,
Базальтовые волокна превосходят стеклянную вату по своим свойствам. Их можно выпускать низкой плотности, обжимать, рулонировать, прошивать, поставлять в виде рубленой фибры для нагнетания в полости щитовых домов.
Широка область применения пенопласта, или стиропора, или пенополистирола (это названия одного и того же материала). Блок пенополистирола размерами 5х 1 х 1,2 м под силу поднять даже ребенку, настолько он легкий, несмотря на свои габариты. Разрезают блоки горячим резцом (раскаленной проволокой).
Плиты из пенополистирола — прекрасный изолятор. Полистирол способен противостоять непогоде благодаря уникальным водоотталкивающим свойствам. Очень легкими, удобными в монтаже, «теплыми» получаются стеновые блоки, изготовленные из бетона, смешанного с пенополистиролом. Они известны под названием «пенобетонные блоки».
Пенополистирольные плиты выпускаются двух видов — без антипирена (ПСБ) и с антипиреном (ПСБ-С). Последние обладают повышенной огнестойкостью, характеризуемой самозатуханием после удаления внешнего источника огня. Они вполне могут применяться в строительстве в сочетании с другими материалами (например, с гипсокартоном).
Перспективен вспученный перлит. Из него можно изготовить жесткие огнезащитные плиты, которые используются для теплоизоляции объектов, отвечающих повышенным требованиям пожарной безопасности.
Плиты утеплителя должны укладываться плотно друг к другу и иметь одинаковую толщину в каждом слое. При устройстве тепловой изоляции в несколько слоев швы плит необходимо устраивать вразбежку. Ширина швов между теплоизоляционными плитами, блоками и изделиями должна быть не более 3—5 мм при их наклейке, 2 мм — при укладке насухо.
Механические повреждения, провисания слоев и неплотности прилегания к основанию при устройстве тепловой изоляций не допускаются.
Засыпная теплоизоляция выполняется по горизонтальным и вертикальным поверхностям строительных конструкций в виде слоя керамзита, перлита, диато — митовой крошки, минеральной и стеклянной ваты. Влажность сыпучего мате-
риала должна быть не более 10%. Сыпучие материалы не должны содержать мусора и органических примесей. Применять засыпки из пылевидных материалов не допускается. Теплоизоляционные слои из сыпучих материалов должны устраиваться путем равномерной засыпки с уплотнением материалов.
При изоляции горизонтальной поверхности по засыпанному слою, как правило, укладывают слой песчано-цементной или асфальтовой стяжки. Изоляцию вертикальных поверхностей конструкций производят путем устройства параллельно изолируемой поверхности ограждения (кирпичного, сетчатого, листового или др.), и засыпки в образовавшееся пространство изоляционного материала.
Литая теплоизоляция (пенобетон, газобетон, битумоперлит и т. п.) выполняется двумя методами: обычными приемами бетонирования в опалубку и методами торкретирования из легких растворов (например, перлитовый заполнитель) по сетчатой арматуре.
Хорошо себя проявила и теплоизоляция из пенополиуретана, в особенности из менее пожароопасных полиизоциануратных пенопластов, в том числе наносимая напылением. Она используется для изоляции резервуаров, холодильных камер, трубопроводов, теплотрасс, подходит для утепления кровли, полов, герметизации оконных и дверных стыков, наружных стен жилых и общественных зданий. Отличается высокой теплоизоляционной способностью, возможностью нанесения на поверхности самой сложной конфигурации, высокой стойкостью к атмосферному влиянию, низким водопоглощением. Для получения утеплителя и нанесения его на изолируемую поверхность используется пеногенерирующая установка,
В зимних условиях теплоизоляционные работы выполняются при температуре воздуха не ниже 5 °С при мокрых процессах и не ниже —20 °С при применении штучных материалов.
Наружная тепловая изоляция стен зданий. Наружная тепловая изоляция стен применяется как на вновь строящихся, так и на реконструируемых зданиях с фасадами любой сложности и высоты. Теплозащитные свойства системы обеспечиваются теплоизоляционным слоем.
Для повышения сопротивления ограждающих конструкций теплопередаче, их защиты от воздействия окружающей среды, обеспечения нормируемого микроклимата помещений и придания фасадам зданий и сооружений современного эстетического вида в основном применяются следующие системы наружной теплоизоляции:
♦ штукатурные системы утепления (без организованной циркуляции воздуха по поверхности утеплителя);
♦ вентилируемая система утепления (с вентилируемой прослойкой).
Системы утепления ограждающих конструкций (рис. 11.1) представляют собой многослойные ограждающие конструктивные элементы здания, в которых в процессе эксплуатации взаимодействуют материалы с различными физико-механическими свойствами — коэффициентом линейного расширения, усадкой, во-
Рис. 11.1. Примеры систем утепления с плитным утеплителем: а — пример легкой штукатурной системы утепления: 1 — подоснова; 2 — клеевой слой; 3 — теплоизоляционный слой; 4 — дюбель-анкер; 5,7— армирующий слой; 6— армирующий материал; 8 — декоративнозащитный слой; 9 — цокольная планка; б — пример двухслойной вентилируемой системы утепления на металлическом каркасе: 1 — декоративно-защитный слой; 2 — вентилируемая воздушная прослойка; 3 — ветрозащита (плита минераловатная); 4 — теплозащитный слой; 5 — подоснова; 6 — стрингер (профиль металлический); 7 — элемент крепежный; 8, 10 — профиль соединительный; 9 — болт с гайкой и шайбой; 11 — дюбель монтажный; 12 — соединительные элементы; 13 — дюбель-анкер; в — фрагмент утепления фасада здания (легкая штукатурная система утепления): 1 — подоснова; 2 — теплоизоляционный слой; 3 — клеящий состав; 4 — армирующий материал; 5 — декоративно-защитный слой; 6 — дюбель-анкер для крепления плит утеплителя |
допоглощением, паропроводностью и т. п. Если материалы не согласованы между собой и плохо взаимодействуют, то могут появиться пятна и трещины различного характера и величины, разрушение декоративного слоя штукатурки, т. е. произойдет «отказ» системы. Поэтому они проектируются и выполняются в соответствии с требованиями действующих нормативно-технических документов, в установленном порядке разрешенных для применения в строительстве. Замена материалов, предусмотренных в системах утепления, на другие запрещается.
Легкие и тяжелые штукатурные системы утепления. В легких и тяжелых штукатурных системах армирующий и декоративно-защитный слои располагаются непосредственно на утеплителе. В этих системах утепления низ конструкции должен опираться на опорные профили, прикрепленные к стене фасада винтовыми дюбелями-анкерами. Количество дюбель-анкеров должно быть не менее трех штук на каждый погонный метр или по расчету. Опорные профили следует монтировать встык с зазором не менее 2 мм.
Легкая штукатурная система утепления (см. рис. 11.1 ,а, з) — конструктивнотехнологическое решение системы теплоизоляции, при котором теплоизоляционный слой системы является несущим и воспринимает все нагрузки и бездействия, действующие на систему в процессе эксплуатации.
В легких штукатурных системах плиты утеплителя приклеиваются к подоснове клеем и дополнительно крепятся крепежными элементами, таким образом они передают нагрузки от ветровых нагрузок и собственного веса системы утепления на стену здания.
Для защиты от механических повреждений на поверхности теплоизоляционных плит устраивается армирующий слой, состоящий из клея и щелочестойкой стеклосетки. В качестве второго выравнивающего слоя вместо клея может использоваться водоотталкивающая (модифицированная) штукатурка. Архитектурные требования, а также требования по защите от атмосферных воздействий обеспечиваются защитно-отделочным слое^, для устройства которого используются декоративные штукатурные составы,
Суммарная толщина армирующего ц декоративно-защитных слоев не превышает, как правило, 15 мм, при этом толстослойный (антивандальный) вариант наиболее предпочтителен для утепления цоколя, первых этажей жилых домов и детских учреждений.
Тяжелая штукатурная система утепления — конструктивно-технологическое решение системы теплоизоляции, при котором теплоизоляционный слой системы не является несущим или воспринимает нагрузку сжатия, а все остальные нагрузки и воздействия, действующие на систему в процессе эксплуатации, воспринимаются армирующей сеткой (как правило, металлической) и прямыми или наклонными анкерными устройствами (дюбели-анкеры или специальные устройства). Анкерные устройства предназначены для восприятия и передачи на подоснову нагрузок и воздействий, а также фиксации армирующей сетки и армированного слоя в проектном положении.
Армирующий слой выполняется из специальной модифицированной штукатурки, усиленной металлическими сетками. Данная модифицированная штукатурка имеет повышенные показатели паропроницаемости и гидрофобности. что позволяет избежать скопление избыточной влаги в толще утеплителя.
Толщина армирующего слоя колеблется в пределах от 20 до 50 мм и регламентирует степень защиты теплоизоляционных плит от механических повреждений и обеспечение противопожарных требований. Использование варианта конструкции с прямыми анкерными устройствами допускается при толщине армирующего слоя не более 20 мм.
Вентилируемая система утепления. При устройстве вентилируемых систем утепления отсутствуют мокрые технологические процессы, что позволяет выполнять эти работы круглогодично.
Вентилируемые системы утепления (рис. 11.1,6) предусматривают возможность создания между поверхностью утеплителя и декоративно-защитным слоем воздушной прослойки толщиной более 15 мм, сообщающейся с нару)ршм воздухом и обеспечивающей его циркуляцию.
Воздушная прослойка сообщается с наружным воздухом посредством вентиляционных отверстий, располагаемых в нижней и верхней зонах прослойки, а также под проемами в стене и над ними. Вентиляционные отверстия обеспечивают циркуляцию (тягу) воздуха между нижней и верхней зонами прослойки. Это способствует удалению диффузионной (распространяемой) влаги из облицовочного и теплоизоляционного слоев. Через прослойку также выводится проник-
шая за экран дождевая влага. Такая система обеспечивает эффективное вентилирование прослойки в холодное время, а в теплые и жаркие периоды исключает перегрев стены.
Систему следует закреплять на стене через опорные металлические столики. Ширина и количество опорных столиков определяются исходя из геометрических размеров теплоизоляционных плиї и несущей способности анкерных устройств, закрепляющих опорные столики к стене. В качестве анкерных устройств следует применять анкеры с винтовым сердечником. Плиты теплоизоляционные устанавливаются на опорные столики и фиксируются в проектном положении при помощи металлических профилей. Металлические профили закрепляются на опорные столики шпильками и гайками после установки плит теплоизоляционны*.
Для фиксации теплоизоляционного слоя можно использовать горизонтальные элементы каркаса наружной облицовки (легкого и тонкого экрана). Элементы каркаса не являются помехой для движения воздуха в вентилируемой (проветриваемой) воздушной прослойке. Если применяются продуваемые теплоизо — ляторы, то следует предусматривать ветрозащитный барьер.
Для защиты волокнистых утеплителей от выветривания со стороны воздушной прослойки используют паропроводящие и ветрозащитные покрытия. Это дает возможность стенам «дышать», предохраняя их от увлажнения и загнивания.
При этом поверхность теплоизоляционного слоя, как правило, дополнительно защищается плотными ветрозащитными плитами или диффузионными (про — тивоконденсатными) пленками.
В вентилируемых системах утепления в качестве декоративно-защитного слоя используются стеклофибробетонные, металлические, цементно-песчаные, цементно-стружечные, керамические, каменные, пластиковые, деревянные и т. п. материалы. Контурные швы могут быть выполнены открытыми или закрытыми.
Облицовка крепится к металлическим профилям при помощи саморезов, болтов или заклепок.
Для защиты систем утепления от прямого проникновения влаги и ударных воздействий предназначены различные защитные элементы (водоотводящие — оконные, карнизные, парапетные и другие сливы; противоударные — угловые и специальные профили). Для герметизации мест примыкания используют уплотнительные расширяющиеся гидроизоляционные ленты или другие гидроизоляционные материалы.