Строительные статьи

Обследование влажности эковаты в облегченных кирпичных стенах зданий с нормальным тепловла/кностным режимом

Облегченные кирпичные стены с утеплителем из эковаты применя­ются для строительства жилых до­мов. Актуальным вопросом для таких стен является оценка влажно - стиого состояния утеплителя. В тех­нической литературе соответствую­щие данные почти отсутствуют.

Институтом «Термоизоляция» в 1999—2001 гг. выполнены обследо­вания* влажности эковаты в облег­ченных кирпичных стенах одно­этажных и двухэтажных жилых домов, построенных в г. Каунасе (4 здания) и г. Кедайняй (2 здания) Литовской Республики. Стены домов состояли из внутреннего и наружного слоев, соединяемых пе­ревязкой (кирпичным рядом), и на­пыленной между ними эковаты тол - шиной 5,6, 7, 9, 12 см и плотностью 65—75 кг/м3 (рис. 1). Тонково­локнистая структура эковаты обус­ловливает ее превосходную про­никающую способность, материал эффективно заполняет труднодо­ступные зазоры и углубления.

Внутренняя поверхность стен оштукатурена, а фасадная поверх­ность выполнена без наружного от­делочного слоя — под расшивку. Тех­нические показатели использован­ных материалов приведены в табл. 1.

Исследование влажности экова - гы проводили на образцах, отобран­ных из стен зданий в октябре (в на­чале периода влагонакопления) и апреле (после влагонакопления в зимний период). На каждом объекте как по глади стены, гак и из подо­конной и надоконной частей отби­рали несколько образцов утеплителя толщиной от 5 до 12 см. Образцы де­лили по тол шине на 3 части, из кото­рых эковалу помешали в отдельные бюксы, что позволяло определить влажность по толщине утеплителя.

Влажность проб эковаты опре­деляли в лаборатории согласно [4]. При этом эковату высушивали при температуре не выше 65°С, чтобы предотвратить выделение кристал­лической воды и деструкцию крис­таллической борной кислоты.

Результаты исследований обра­батывали статистическими метода­ми [5—7] исходя из следующих предпосылок:

— влажность слоя эковаты в наруж­ном ограждении зависит от воз­действия технологических, экс­плуатационных и климатических факторов, учесть влияние кото­рых теоретически невозможно;

- влажность отдельной пробы — величина случайная и может принимать значения в некото­рых пределах;

— при большом количестве опре­делений средний результат пере­стает быть случайным и может быть предсказан с заданной сте­пенью определенности. Начальная влажность эковаты

Определяется ее составом, характе­ром связи влаги с капиллярно-пори­стым материалом и технологически­ми параметрами изготовления. В дальнейшем она зависит от конст­рукции наружного ограждения и ус­ловий эксплуатации. В обшей слож-
©

Рис. 1. Конструкция обследованных облег­ченных кирпичных стен жилых домов

Ности в течение 1999-2001 гг. произ­ведено 204 определения влажности эковаты. Статистическая обработка данных представлена в табл. 2. Гипо­теза о нормальном распределении влажности эковаты подтверждается по критериям согласия [5]. Графиче­ски это наглядно иллюстрируется хорошей сходимостью гистограммы эмпирического распределения отно­сительных частот влажности экова­ты и кривой нормальной плотности вероятности (рис. 2).

Средние значения влажности эковаты во всех случаях, независимо от года наблюдений и толщины ее слоя, колебалась от S.9 до 14,7 мае. % (табл. 2). С наружной стороны слоя эковаты во всех случаях влажность больше в среднем на 15%, что указы­вает на достаточную однородность признака, его небольшую изменчи­вость. Было выявлено также отсутст­вие существенного различия между местной влажностью эковаты по глади стены и ее подоконной и надо­конной частями. Поэтому статисти­ческий анализ выполнен по полу­ченным индивидуальным значени­ям влажности эковаты независимо от выше названных факторов.

Сравнение по годам дисперсий выборок, каждая из которых пред­ставляет данные о алажности эковаты в стенах обследованных зданий №№ и JsfeNo 5,6, показало, что они яв­ляются оценками обшей генеральной совокупности за весь период наблю­дения на уровне значимости а=0,025 (при 5 степенях свободы и уровне значимости а - 0.025, Xq 975= 12,8, что больше значения критерия Бартлета

В=11,6). Поэтому в качестве оценки для дисперсии воспроизводимости можно взять средневзвешенную дис­персию с числом степеней свобо­ды равным 198 [6|.

Допустимость различия между выборочными средними значениями влажности эковаты в стенах прове­рена с помощью 'критерия Р. Фише­ра. Метод состоит в сравнении оце­нок междувыборочной дисперсии S^=14,9 и средней дисперсии выбо­рок S2=5,4 [7J. Рассеивание выбороч­ных средних местной влажности эковаты является допустимым, так как F=S^/S2=2,76 меньше FBCpx= 3,02 при уровне значимости а = 0,01.

В течение 1,5 лет средние значе­ния алажности эковаты в обследо­ванных стенах изменял ись по годам незначительно (см. табл. 2, от 11,5
до 13,2%), что характеризует устой­чивость влажностного состояния утеплителя во времени.

Данные настоящих исследова­ний показывают, что в слое эковаты влага не накапливается, а выходит наружу. Наружный слой кирпичной кладки в свою очередь пропускает азагу и способствует высыханию утеплителя. Это подтверждается и практикой применения облегчен­ных кирпичных стен с утеплителем из эковаты в Финляндии, Швеции, где воздушная прослойка между на­ружным слоем из кирпича и утепли­телем не предусматривается [10|.

На основании статистической об­работки большого количества изме­рений влажность эковаты в облег­ченных кирпичных стенах жилых до­мов может быть оценена средним значением генеральной совокупно­сти, 3j| весь период наблюдения рав­ным W= 12,4 мае. % со средним ква - дратическим отклонением воспроиз­водимости Sw=2,3. При нормирова­нии влажности эковаты в таких сте­нах по ее наибольшему значению Wmax, мае. % [ 11]. будем иметь

Wmax^+kj-Sv^ 12,4+1,28-2,3= 15,

Где к2 — толерантный (допускаемый) множитель для верхней односторон­ней доверительной границы кванти­ли р=0,9 с вероятностью (1-а)=0,9, определяемый по объему гене­ральной совокупности 1п=204 со­гласно [1], табл. С. 1.

В результате исследования уста­новлено, что в слое эковаты обследо­ванных облегченных кирпичных стен aiara не накапливается, а через утеп­литель и наружный слой кирпичной кладки выходит наружу. Нормируя величину влажности эковаты в облег­ченных кирпичных стенах зданий с нормальным теплоатажностным ре­жимом по ее наибольшему значению, определена величина верхней одно­сторонней доверительной границы квантили р=0,9 с вероятностью (1-а)=0,9 равная 15 мае.

Список литературы

1. ISO 10456:1997. Thermal insula­tion — Building materials and prod­ucts — Determination of declared and design thermal values. (Тепло­вая изоляция. Строительные ма­териалы и изделия. Определение декларируемых и проектных тепловых величин). 16 р.

2. РЕГЛАМЕНТ STR 2.01.03:1999. Декларируемые и проектные ве­личины теплотехнических пока­зателей строительных материа­лов и изделий. Первое издание (на лит. яз. К Вильнюс. 1999. 26 с.

3. Гнип И. Я, Кершу. тс В. И., Веяшс С. А. Теплофизические свойства эковаты // Строит, материаты. 2000. № 11. С.25-27.

4. ГОСТ 17177-94. Материаты и изделия строительные теплоизо­ляционные. Методы испытаний. М.: МНТКС. 1996.60 с.

5. Закс Л. Статистическое оце­нивание. Пер. с нем. В. Н. Ва~ рыгина. Под ред. Ю. П. Адлера, В. Г. Горского. М.: Статистика, 1976. 598 с.

6. Ахназарова СЛ., Кафаров В. В. Оп­тимизация эксперимента в химии и химической технологии. М.: Высш. школа, 1978.319 с.

7. Рабинович С. Г. Погрешности измерений. Л.: Энергия, 1978. 262 с.

8. ИСТ 3487003-1. ЭКОВАТА. Тер­моизоляционный материал из целлюлозного волокна. Техни­ческие требования. ЗАО «Экоре - ма», Литва, 2001. 11 с.

9. Технический сертификат ЕЕ Walsekto TS 1:96. Целлюлозная вата. Эстония, 1996. 4 с.

J0.M-T-A03 isofloc Planungs - Handbuch. Stand.:4.94, Kassel. 105 s.

11 Ko.Iomu.IKUH Б. М. Надежность функционирования жилых зда­ний. М.: Стройиздат, 1989. 376 с.

В. Ф. ПАВЛОВ, канд. физ.-мат. наук, В. Ф. ШАБАНОВ, д-р физ.-мат. наук, СКТБ «Наука» КНЦ СС РАН (Красноярск)