Экструзионный пенополистирол

Совершенствование и актуализация законодательной и норматив­ной базы повышения энергоэффективности зданий. Применение утеплителей из экструзионного пенополистирола в наружных ограждающих конструкциях зданий

В настоящее время в мире большое внимание уделяется вопросам энер - го - и ресурсосбережения вследствие постоянно растущей рыночной стоимо­сти электроэнергии, экологических проблем, связанных с ее производством и общей ограниченностью ресурсов.

Для экономии энергозатрат в жилищно-коммунальном хозяйстве, по­требляющем существенную долю топливно-энергетических ресурсов [126], за последнее 20-летие в нашей стране был принят ряд мер по снижению рас­хода тепловой энергии на отопление зданий.

Для решения данной задачи в период с 1995 по 2004 гг. состоялся по­этапный переход к новым требованиям по теплозащите наружных ограж­дающих конструкций. Согласно [106] значение требуемого сопротивления теплопередаче Rreq стеновых ограждающих конструкций с 1 сентября 1995 г. было увеличено в среднем в 2 раза (1 этап) по сравнению с предыдущим зна­чением, асі января 2000 г. еще приблизительно на 75 % (2 этап). Позже нормативные документы СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» [105] и СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» [107] впервые стали регламентировать классы энергетической эффективности зданий в за­висимости от значений расчетных комплексных показателей по расходу теп­ловой энергии на отопление qhdes.

С выходом Приказа Минрегионразвития РФ от 28 мая 2010 г. № 262 «О требованиях энергетической эффективности многоквартирных домов» [90] и принятием Постановления Правительства РФ от 25 января 2011 г.

№ 18 «Об утверждении правил установления требований энергетической эф­фективности для зданий, строений и сооружений и требований к правилам определения класса энергетической эффективности многоквартирных до­мов» [69] в нашей стране были установлены требования по повышению энер­гетической эффективности жилищно-коммунального сектора по отношению к базовому уровню, регламентирующие сокращение тепловых расходов не менее чем:

• на 15 % по отношению к базовому уровню с 1 января 2011 г. (на пери­од 2011-2015 гг.);

• 30 % по отношению к базовому >ровню с 1 января 2016 года (на пе­риод 20 16-2020 гг.);

• 40 % по отношению к базовому уровню с 1 января 2020 года.

За базовый уровень принято теплопо греблей ие зданий нормируемое в соответствии с положениями [105].

Ужесточение требований к тепловой зашите зданий привело к бурному развитию рынка теплоизоляционных материалов в России (рис. 1.1).

35 30 25 20 15 10 5 0

Совершенствование и актуализация законодательной и норматив­ной базы повышения энергоэффективности зданий. Применение утеплителей из экструзионного пенополистирола в наружных ограждающих конструкциях зданий

К ^

Х ш с;

1 э ^

1- X

Э г:

S

£

Ю

О

19У& 2001 2004 2005 2006 2008 2010 Год

Рис. 1.1. Гистограмма динамики роста объемов потребления теплоизоляционных материа­лов по данным компании Dow® в России [113]

Согласно [25] к теплоизоляционным относят материалы, обладающие теплопроводностью не более 0,175 Вт/м-°С при 25 °С и имеющие плот­ность ро не более 500 кг/м3. Теплоизоляционные материалы и изделия клас­сифицируются:

• по виду основного исходного сырья (органические, неорганические);

• структуре (волокнистые, ячеистые, зернистые);

• форме (рыхлые, плоские, фасонные, шнуровые);

• возгораемости (несгораемые, трудносгораемые, сгораемые);

• содержанию связующего вещества (содержащие и не содержащие связующее звено).

Для обеспечения высоких требований к тепловой защите зданий наи­более широкое применение нашли высокоэффективные утеплители, коэффи­циент теплопроводности ^которых ниже 0,05...0,06 Вт/м-°С. Применение данного вида материалов, особенно для регионов с суровыми климатически­ми условиями, зачастую является единственным решением, позволяющим выполнять требования [105] при экономически оправданной толщине наруж­ной ограждающей конструкции [17].

На рис. 1.2 представлена гистограмма, отображающая условную тол­щину однослойной наружной стены для различных вариантов ее исполнения из наиболее распространенных строительных материалов. Расчет толщин ог­раждающих конструкций произведен согласно требованиям по тепловой за­щите зданий [105], рассмотренным для условий г. Красноярска (нормируемое значение сопротивления теплопередаче стенового ограждения Rreq = 3,7 м2-°С/Вт [74]).

В результате в настоящее время наиболее распространенным решени­ем наружных ограждений зданий являются многослойные конструкции с вы­сокоэффективными утеплителями [124].

Современный анализ строительного рынка показывает [113], что наи­более широкое применение среди всех теплоизоляционных материалов полу­чили изделия из минеральной, стеклянной ваты и пенополистирола (рис. 1.3).

8,0

Совершенствование и актуализация законодательной и норматив­ной базы повышения энергоэффективности зданий. Применение утеплителей из экструзионного пенополистирола в наружных ограждающих конструкциях зданий

%

30

Рис. 1.3. Сегментация объемов потребления теплоизоляционных материалов по их основ­ным видам: ■ - стекловата; □ - минеральная вата; □ - пенополистирол вспененный; □ - пенополистирол экструзионный; □ - прочие

6,80

Совершенствование и актуализация законодательной и норматив­ной базы повышения энергоэффективности зданий. Применение утеплителей из экструзионного пенополистирола в наружных ограждающих конструкциях зданий

Рис. 1.2. Гистограмма требуемой толщины условного однослойного стенового ограждения согласно требованиям [105J при его исполнении из различных видов строительных мате­риалов

Теплоизоляционные свойства наиболее распространенных теплоизоля­ционных материалов по данным [105] представлены в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Наименование материала

Плотность ро, кг/м3

Теплопро­водность *кф Вт/м-°С

Расчетный коэффициент теплопроводности при условиях эксплуатации

А

Б

1

2

3

4

5

Пеностекло или газостекло

400

0,11

0,12

0,14

300

0,09

' 0,11

0,12

200

0,07

0,08

0,09

Маты минераловатные прошив­ные (ГОСТ 21880-94)

100

0,044

0,061

0,067

75

0,046

0,058

0,064

Плиты из стеклянного штапель­ного волокна на синтетическом связующем (ГОСТ 10499-95)

45

0,047

0,060

0,064

Плиты из стеклянного штапель­ного волокна URSA

75

0,040

0,043

0,047

45

0,039

0,041

0,045

20

0,040

0,043

0,048

Пенополистирол (ГОСТ 15588-86)

40

0,037

0,041

0,050

Пенополистирол «Стиропор»

15

0,039

0,040

0,044

20

0,037

0,038

0,042

30

0,035

0,036

0,040

Экструзионный пенополистирол STYROFOAMГм

28

0,029

0,030

0,031

Экструзионный пенополистирол STYRODVR

25

0,029

0,031

0,031

33

0,029

0,031

0,031

45

0,030

0,031

0,031

Экструзионный пенополистирол «Пеноплэкс»

35

0,028

0,029

0,030

45

0,030

0,031

■ 0,032

По данным табл. 1.1 видно, что наименьшей теплопроводностью обла­дают пенополистиролы, являющиеся, следовательно, наиболее эффективны­ми утеплителями по сравнению с другими. Как видно на рис. 1.3, суммарная доля пенополистирольных материалов составляет более 20 % от общего объ­ема потребления теплоизоляционных материалов в нашей стране.

Пенополистиролы относятся к классу пенопластов, основным полиме­ром у которых является полистирол. Пенопласты - класс гетерогенных по­лимерных материалов, представляющих собой газонаполненные пластиче­ские массы ячеистой структуры [91].

Полимерная матрица пенопластов может быть выполнена из большого числа разнообразных природных и синтетических полимеров, но наибольшее распространение получили пенопласты на основе полистирола, поливинил - хлорида, полиэтилена, полиуретанов, эпоксидных, карбамидных и кремний - органических смол. В данных материалах газообразной фазой является воз­дух или различные газы вспенивающих агентов (фреоны, углекислый газ и др.). Известно, что большое значение на свойства пенопласта оказывает не только материал полимерной матрицы и вид газа, заполняющего ячейки, но и соотношение объемов газовой и полимерной фаз, которое может составлять от 10 до 30 [36].

Прессовый метод получения пенопластов на основе термопластичных полимеров был впервые предложен в 1928 г. в Европе. В нашей стране пер­вопроходцами в данной отрасли были такие ученые, как А. А. Берлин, А. А. Моисеев, Ф. X. Абель, которые в 1946 г. разработали и запатентовали общие способы получения пенопластов [12].

Газонаполненные пластмассы за свою более чем 80-летнюю историю получили широкое применение в различных отраслях промышленности (аэ­рокосмической, строительной, судостроении, машиностроении) из-за своих превосходных тепло - и звукоизоляционных свойств и низкой плотности.

В строительной отрасли, как уже было отмечено выше, наибольшее применение нашли пенопласты на основе полистиролов (пенополистиролы).

По технологии производства пенополистиролы подразделяются:

• на прессовые (ПС-1, ПС-2, ПС-4, ПС-5 и др.) [82];

• беспрессовые (ПСБ, ПСБ-С) [24];

• экструзионные ОSTYRODUR™, STYROFOAM™, URSA XPS, THER­MIT XPS, ПЕНОПЛЭКС, ТЕПЛЕКС, ТИМПЛЕКС, ТЕХНОПЛЕКС, ЭКС - ТРОЛ и др.) [61, 66, 88, 89, 113, 164].

В Красноярском крае основными производителями пенополистиролов являются:

1 ООО «Технологъ», выпускающее изделия из ЭГШС (плиты THER­MIT XPS, плиты с нанесенной на них армирующей сеткой с полимерцемсш - ным составом THERMIT SP, сэндвич-папели THERMITS).

2. ООО «Завод Стиропласт», производящее выпуск изделий из вспе­ненного пенополистирола (ПСБ, ПСБ-С по [24], несьемная опалубка, тепло­изоляционные скорлупы и пр.).

3. ЗАО «Фирма Культбытстрой», выпускающее плиты ПСБ и Г1СБ-С, основной объем которых направляется на внутренний теплоизоляционный слой собственных наружных стеновых панелей серии 11 1-97.

Среди пенополистиролов наиболее совершенным с технической точки зрения (по данным табл. 1-ій [88, 89, 164]) является ЭППС. В связи с этим в настоящее время во всем мире данный материал получает всё большое рас­пространение, постепенно вытесняя своих конкурентов (рис. 1.4) [113].

Совершенствование и актуализация законодательной и норматив­ной базы повышения энергоэффективности зданий. Применение утеплителей из экструзионного пенополистирола в наружных ограждающих конструкциях зданий

2005 2006 2007 2008 2009 2010

Год

Рис. 1.4. Рост мирового спроса на экструзионный пенополистирол

Основными областями применения ЭППС в строительной отрасли яв­ляются [1, 4, 40]:

• утепление наружных стеновых конструкций;

• производство слоистых ограждающих конструкций;

• изготовление конструкций в несъемной опалубке из пенополистирола;

• теплоизоляция в инверсионных кровлях, скатных крышах и чердач­ных перекрытиях;

• теплоизоляция перекрытий и подвальных помещений;

• дорожное и аэродромное строительство.

Реально оценить эффективность использования пенополистиролов в строительстве можно только после определения безремонтного срока их экс­плуатации, в течение которого будет обеспечиваться их работоспособность (долговечность).

За последнее время в нашей стране было опубликовано большое коли­чество статей, касающихся темы пожарной и экологической опасности при­менения пенополистирольных утеплителей для теплоизоляции зданий [6, 7, 8, 112]. Стоит отметить общемировую тенденцию увеличения объемов по­требления пенополистиролов (рис. 1.4), а также наличие различных конст­руктивных решений, обеспечивающих минимизацию представленных воз­можных опасностей. Данные вопросы требуют отдельных исследований и в диссертационной работе не рассматривались.

Экструзионный пенополистирол

определению теплопроводности газонаполненных поли­меров

1. Разработанная структурная модель позволяет производить адекват­ные вычисления по определению теплопроводности газонаполненных поли­меров в программах по расчету температурных полей методом конечных элементов. Составлен алгоритм ее построения. Модель может быть исполь­зована …

Экспериментальное исследование опытного образца теплоизоля­ционного элемента

С целью подтверждения теоретических теплотехнических расчетов экспериментально определим теплотехнические характеристики ТЭ. Для исследований получен опытный образец ТЭ с габаритными разме­рами 890 х 440 х 180 мм, выполненный из ПСБ-40 с …

Теоретическая оценка теплотехнической эффективности

Определим значение эквивалентного коэффициента теплопроводности Хе її термическое сопротивление R, ТЭ толщиной 180 мм, выполненного из ПСБ-40 с шестью замкнутыми воздушными прослойками. Ввиду тою, что температура оказывает влияние на теплопроводность …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua

За услуги или товары возможен прием платежей Онпай: Платежи ОнПай