Покрытие является одним из основных конструктивных элементов здания и выполняет функцию защиты здания от атмосферных осадков и потерь тепловой энергии, а также функцию несущей конструкции.
Доля тепловых потерь через покрытия в общем тепловом балансе здания зависит от его этажности и может иметь значения от 5 % в многоэтажных зданиях до 40–60 % в общественных и производственных зданиях малой этажности и большой площади.
В практике строительства жилых, общественных и производственных зданий широко применяются плоские покрытия с рулонной кровлей, плоские покрытия из профилированного металлического листа, скатные крыши. Все более широкое применение находят инверсионные покрытия и эксплуатируемые кровли.
Для указанных видов покрытий компания «Сен-Гобен Изовер» предлагает различные виды и марки теплоизоляционных материалов, отличающихся физико-техническими и эксплуатационными свойствами, включая жесткие и мягкие плиты из стеклянного штапельного волокна ISOVER и экструдированный пенополистирол STYROFOAM.
Теплоизоляционные плиты и маты ISOVER из стеклянного штапельного волокна являются высокоэффективными теплоизоляционными материалами, отвечающими современным требованиям по теплофизическим и эксплуатационным свойствам.
Высокие физико-технические характеристики продукции «Сeн-Гобен Изовер» определяются высоким качеством стеклянного волокна, получаемого по наиболее современной, запатентованной компанией «Сeн-Гобен Изовер» технологии TEL, а также гофрированной структурой изделий.
Оптимальный диаметр (4–5 мкм) и длина стеклянного волокна (100–150 мм), высокая прочность волокон и гофрированная структура изделий обеспечивают высокую упругость, прочность на сжатие, прочность на отрыв слоев и необходимую адгезию к рулонным и мастичным кровельным материалам.
Теплоизоляционные изделия ISOVER на основе стекловолокна, применяемые в конструкциях покрытий зданий, являются пожаробезопасными, так как относятся к категории негорючих (группа НГ при испытаниях по ГОСТ 30244) или слабогорючих (группа Г1) материалов, с низкой дымообразующей способностью, не распространяющих горение и не выделяющих токсичных веществ.
Следует отметить, что требования СНиП II-26-76 «Кровли», приложение 8, определяющие максимально допустимую площадь кровли из рулонных и мастичных материалов без защитного гравийного слоя, а также площадь участков, разделенных противопожарными поясами, в зависимости от их групп горючести для теплоизоляционных материалов групп горючести НГ и Г1, являющихся основанием под кровлю, полностью идентичны.
Теплотехническая эффективность теплоизоляционных материалов ISOVER определяется низкими значениями коэффициента теплопроводности и стабильностью этого показателя в эксплуатационных условиях. Невысокие значения коэффициента теплопроводности позволяют снизить требуемую толщину теплоизоляционного слоя в конструкции.
Теплоизоляционные изделия ISOVER гидрофобизированы в процессе изготовления и характеризуются водостойкостью и формостабильностью в условиях эксплуатации.
Технологичность материалов ISOVER связана с возможностью применения крупноразмерных изделий (1180–1190х1380–1550 мм) и наличием шпунтованных кромок, обеспечивающих сплошность теплоизоляционного слоя. В двухслойной конструкции изоляции плиты теплоизоляционного слоя устанавливаются с перекрытием швов, что обеспечивает монолитность и однородность теплоизоляционного слоя и повышает его теплозащитные и прочностные свойства.
Теплоизоляционные плиты из экструдированного пенополистирола STYROFOAM изготавливают по технологии компании Dow Chemical. По структуре плиты STYROFOAM характеризуются закрытой пористостью, что определяет низкое водопоглощение и высокую морозостойкость изделий.
К теплоизоляционным материалам, используемым в покрытиях зданий, предъявляются общие требования пожарной и экологической безопасности, теплотехнической эффективности и эксплуатационной надежности. С учетом функционального назначения и конструктивных особенностей покрытий к используемым в них теплоизоляционным материалам предъявляются также специальные требования, обусловленные спецификой эксплуатации и воздействующими факторами. Ниже приводятся номенклатура и технические характеристики теплоизоляционных материалов компании «Cен-Гобен Изовер», рекомендуемые для различных видов покрытий.
| Таблица 1. Технические характеристики теплоизоляционных плит ISOVER, используемых в конструкциях плоских покрытий с рулонной кровлей |
||||||
| № п/п | Наименование показателя | Марка материала | НД на метод контроля | |||
| OL-TOP | OL-P(20) | OL-K(30/35) | OL-K | |||
| 1 | Теплопроводность при 10 °С, Вт/(м К), не более | 0,037 | 0,037 | 0,034 | 0,035 | ГОСТ 7076 |
| 2 | Теплопроводность при 25 °С, Вт/(м К), не более | 0,040 | 0,040 | 0,036 | 0,037 | ГОСТ 7076 |
| 3 | Расчетный коэффициент теплопроводности, Вт/(м К), не более: | |||||
| — условия А | 0,042 | 0,043 | 0,038 | 0,039 | СП 23-101 | |
| — условия Б | 0,045 | 0,046 | 0,042 | 0,043 | -2004 | |
| 4 | Прочность на сжатие при 10%-ной деформации, кПа, не менее | 70–60 | 40 | 40 | 50–40 | ГОСТ 17177 |
| 5 | Водопоглощение при частичном погружении, % по массе, не более | 10 | 10 | 10,5 | 10,5 | ГОСТ 17177 |
| 6 | Группа горючести | Г1 | Г1 | Г1 | Г1 | ГОСТ 30244 |
Плоские покрытия с рулонной кровлей.
В зависимости от вида несущего основания различают плоские покрытия по несущему железобетонному основанию и по настилу из металлических профилированных листов. В современных покрытиях используют как однослойные, так и двух- , трехслойные конструкции тепловой изоляции.
В этих конструкциях применяют жесткие теплоизоляционные плиты из стеклянного штапельного волокна группы ISOVER OL марок ОL-TOP, OL-P и OL-K. Технические характеристики плит приведены в табл. 1.
Прочность на сжатие при 10 %-ной деформации для этих изделий составляет от 40 до 70 кПа в зависимости от марки материала, что позволяет использовать их в покрытиях различной конструкции (с несущим основанием из профнастила и железобетонных плит, с цементной стяжкой и без стяжки).
Важное преимущество теплоизоляционных плит из стекловолокна – их высокая упругость и возвратимость после снятия сжимающей нагрузки. Эти показатели определяются длиной (50–150 мм) и прочностью стеклянного волокна, применяемого для изготовления теплоизоляционных изделий ISOVER. Высокая упругость и возвратимость теплоизоляционных плит ISOVER повышает эксплуатационную надежность и долговечность плоских покрытий с их применением. При возможных механических воздействиях упругие свойства теплоизоляционного слоя предотвращают образование остаточных деформаций, различного рода вмятин и неровностей, которые задерживают воду на поверхности покрытия и создают условия для ускоренного разрушения гидроизоляционного ковра.
Плиты характеризуются низкими значениями коэффициента теплопроводности (?10=0,033-0,035 Вт/(м.К), ?А=0,040-0,042 Вт/(м.К), ?Б=0,044-0,046 Вт/(м.К)), что позволяет уменьшить толщину теплоизоляционного слоя в сравнении с другими теплоизоляционными материалами аналогичного назначения.
Плиты марки OL-P выпускаются без покрытий. Плиты марок OL-TOP и OL-K могут выпускаться кашированными с одной стороны стеклохолстом. Плиты марки OL-TOP могут выпускаться с вентиляционными канавками размером 15х15 мм (OL-TOP-UPO), расположенными с шагом 100 мм по длине плит. Жесткие плиты марок OL-TOP и OL-K могут выпускаться со шпунтовыми кромками по продольным граням.
Применение двухслойных конструкций тепловой изоляции на основе плит ISOVER в плоских покрытиях позволяет снизить среднюю плотность утеплителя в конструкции и, соответственно, нагрузку на несущие конструкции здания. При двухслойном техническом решении средняя плотность теплоизоляционных плит ISOVER в конструкции составляет 80–90 кг/куб. м , что в сравнении с традиционно применяемыми в этих конструкциях материалами плотностью 150–180 кг/куб. м позволяет снизить нагрузку на несущие конструкции здания на 10–15 г на 1 кв. м в зависимости от толщины теплоизоляционного слоя. Этот фактор особенно актуален для общественных (спортивные сооружения, торговые центры и др.) и производственных зданий малой этажности с большой площадью покрытия.
По результатам испытаний на пожарную опасность по ГОСТ 30403-96 и огнестойкость по ГОСТ 30247 плоских покрытий с рулонной кровлей, несущим основанием из профнастила и железобетонных плит и теплоизоляционным слоем из плит ISOVER ОL-TOP, OL-P, выполненных Испытательным центром «ОГНЕСТОЙКОСТЬ-ЦНИИСК», эти конструкции отнесены к классу пожар- ной опасности К0 (30).
Для удаления влаги из утеплителя в плоских покрытиях с рулонной кровлей компания «Сен-Гобен Изовер» разработала конструктивное решение с системой вентилируемых каналов в верхнем слое утеплителя, под водоизоляционным ковром. В конструкциях вентилируемых покрытий верхний слой теплоизоляции выполняют из плит OL-TOP-UPO с вентиляционными каналами (см. выше). Плиты размещают по нижележащему слою теплоизоляции так, чтобы вентиляционные каналы были направлены по длине ската покрытия (от парапетов продольных стен и ендов – к коньку). Собирающийся в рядовых каналах переувлажненный воздух через сборные коллекторы сечением 30 х 100 мм и вентиляционные патрубки диаметром 110 мм выводится в атмосферу. Вентиляционные патрубки монтируют в коллекторах через 10 м – в коньке и через 6–8 м – в ендове. Общая площадь сечения приточно-вытяжных отверстий должна составлять не менее 0,002 площади вентилируемого покрытия. Применение плит с вентиляционными канавками, по данным ЦНИИпромзданий, уменьшает теплопотери кровли на 5–7 %.
| Таблица 2. Технические характеристики теплоизоляционных плит ISOVER, применяемых в скатных крышах и плоских покрытиях с кровлей из металлических профиллированных листов |
|||||||
| № п/п | Наименование показателя | Марка материала | НД на метод контроля | ||||
| плита KT40 | плита KT34 | плита KT35 | плита KT37 | плита KT37 | |||
| 1 | Теплопроводность при 10 °С, Вт/(м.К), не более | 0,034 | 0,035 | 0,037 | 0,037 | 0,040 | ГОСТ 7076 |
| 2 | Теплопроводность при 25 °С, Вт/(м.К), не более | 0,037 | 0,038 | 0,040 | 0,040 | 0,043 | ГОСТ 7076 |
| 3 | Расчетный коэффициент теплопроводности, Вт/(м.К), не более: | ||||||
| — условия А | 0,039 | 0,040 | 0,042 | 0,042 | 0,045 | СП 23-101 | |
| — условия Б | 0,041 | 0,042 | 0,044 | 0,044 | 0,047 | -2004 | |
| 4 | Возвратимость после снятия сжимающей нагрузки, %, не менее | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | ГОСТ 17177 |
| 5 | Водопоглощение при частичном погружении, % по массе, не более | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | ГОСТ 17177 |
| 6 | Группа горючести | НГ | НГ | НГ | НГ | НГ | ГОСТ 30244 |
Плоские покрытия с кровлей из профилированного металлического листа. Скатные крыши.
В этих конструкциях теплоизоляционный материал работает как ненагруженная изоляция, поэтому в них применяют мягкие теплоизоляционные плиты и маты.
Одним из наиболее эффективных видов утеплителей для этих конструкцина сегодняшний день являются мягкие теплоизоляционные плиты и маты ISOVER марок KL 37, KL 35, KL 34 (плиты) и KT 40, KT 40-TWIN, KT 37 (маты) из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем. Эти материалы рекомендованы институтом ЦНИИпромзданий (г. Москва) для применения в конструкциях плоских покрытий зданий. Технические характеристики плит KL и матов КТ приведены в табл. 2.
Теплоизоляционные плиты KL 37, KL 35, KL 34 и маты KT 40, KT 40-TWIN, KT 37 относятся к группе негорючих (НГ) материалов при испытаниях по ГОСТ 30244. Материалы характеризуются низкими значениями коэффициента теплопроводности ?10=0,034-0,040 Вт/(м.К), ?А=0,039-0,045 Вт/(м.К), ?Б=0,041-0,047 Вт/(м.К) и стабильностью этого показателя в процессе эксплуатации. Возвратимость мягких теплоизоляционных плит и матов «Сен-Гобен Изовер» после снятия сжимающей нагрузки составляет не менее 98 % при испытаниях по ГОСТ 17177, что обеспечивает им высокую формостабильность при монтаже и в процессе эксплуатации.
| Таблица 3. Технические характеристики плит из экструдированного пенополистирола STYROFOAM, применяемого в конструкциях инверсионных покрытий |
||||
| № п/п | Марка материала | Нормативный документ | ||
| Наименование показателя | Roofmate | Floormate 500 | ||
| 1 | Номинальная плотность, кг/м3 | 32 | 38 | ГОСТ17177 |
| 2 | Расчетный коэффициент теплопроводности, Вт/(м К): | |||
| — условия А | 0,032 | 0,032 | СП23-101 | |
| — условия Б | 0,032 | 0,032 | -2004 | |
| 3 | Прочность на сжатие, кПа, не менее: | |||
| — при 10%-ной деформации | 300 | 500 | EN 826 | |
| — при 2%-ной деформации | 110 | 180 | EN 1606 | |
| 4 | Водопоглощение (28 дней), % по объему, не более | 0,2 | 0,2 | EN12087 |
| 5 | Паропроницаемость, мг/(м час Па) | 0,006 | 0,006 | Акт НИИСФ №336 |
| 6 | Группа горючести | Г1 | Г1 | ГОСТ 30244 |
Преимуществом теплоизоляционных материалов ISOVER, используемых в конструкциях плоских покрытий с несущим основанием из профнастила и кровлей из металлических листов, является их низкая плотность при высокой упругости и формостабильности, обеспечивающая минимальные нагрузки на несущие конструкции.
Инверсионные покрытия.
| Таблица 4. Расчетные значения толщины теплоизоляционного слоя из плит ISOVER в плоских покрытиях с рулонной кровлей |
||||||
| № п/п | Город | Влажностные условия эксплуатации | Градусо-сутки,°С сут | Тип здания | R0 mp, м2.°С/Вт |
Толщина теплоизоляции ISOVER, мм |
| 1 | Краснодар | А | 2384 | жил. | 3,39 | 130 |
| общ. | 2,55 | 100 | ||||
| произв. | 2,10 | 80 | ||||
| 2 | Санкт-Петербург | Б | 4356 | жил. | 4,38 | 190 |
| общ. | 3,34 | 140 | ||||
| произв. | 2,59 | 110 | ||||
| 3 | Томск | Б | 6702 | жил. | 5,55 | 240 |
| 6230 | общ. | 4,09 | 170 | |||
| произв. | 3,06 | 130 | ||||
| 4 | Салехард | Б | 9169 | жил. | 6,79 | 290 |
| 8585 | общ. | 5,03 | 210 | |||
| произв. | 3,65 | 160 | ||||
Принципиальной особенностью этой конструкции является то, что гидроизоляционный ковер наклеивается непосредственно на несущее железобетонное основание и располагается под теплоизоляционным слоем из экструдированного пенополистирола STYROFOAM и балластным слоем из гравия. Между теплоизоляционным и балластным слоями предусматривается разделительный слой из синтетического геотекстиля (полипропилен) плотностью 110–140 кг/куб. м, предназначенный для защиты теплоизоляционного слоя и обеспечения дренажа влаги с поверхности теплоизоляционных плит.
В этой конструкции гидроизоляционный ковер защищен от температурных воздействий, сосредоточенных механических нагрузок и УФ-излучения, что радикальным образом решает проблему повышения эксплуатационной надежности и долговечности покрытий.
Для создания такой конструкции используемый в ней теплоизоляционный материал, помимо низкой теплопроводности, должен отвечать двум основным требованиям, а именно – низкому водопоглощению и высокой прочности на сжатие. Этим требованиям в максимальной степени отвечает экструдированный пенополистирол STYROFOAM, производимый по технологии компании Dow Chemical.
Характеристики (табл. 3) показывают, что материал имеет низкие значения коэффициента теплопроводности при эксплуатационных условиях – 0,032 Вт/(м.К). Водопоглощение материала при испытаниях по ГОСТ 17177 практически близко к нулю, что обеспечивает высокую морозостойкость и стабильность теплозащитных свойств в процессе эксплуатации. Прочность на сжатие при 10 %-ной деформации составляет 200–500 кПа в зависимости от марки материала, что позволяет использовать его в конструкциях покрытий различного функционального назначения, испытывающих в процессе эксплуатации большие сжимающие нагрузки, включая эксплуатируемые покрытия и автостоянки.
Институт ЦНИИпромзданий разработал альбом «Покрытия с теплоизоляцией ISOVER», содержащий материалы для проектирования, конструктивные решения покрытий в виде схем и чертежей основных узлов и требуемые толщины тепловой изоляции из плит ISOVER для различных регионов РФ (табл. 4).
Борис Шойхет, к.т.н., технический директор компании «Сен-Гобен Изовер», РОССИЯ
«Сен-Гобен Изовер», РОССИЯ
Москва, 2-я Звенигородская ул., 13, корп. 15
Тел.: (495) 775 1510 (многоканальный)
Факс: (495) 775 1511
www.isover.ru
Производство:
Московская обл., Егорьевск, ул. Смычка, 60