Можно поспорить с известным изречением, что в России беды только с дорогами и дураками. Если хорошенько подумать, то выводится современная формула всех бед – это …наш климат! И никуда не деться от проблем, связанных с подбором эффективной гидро- и теплоизоляции.
Увы, небесный архитектор так распорядился, что нашему городу суждено существовать не в жаркой Африке, не в теплой Америке, и даже не в умеренно континентальной Европе. Если не принимать во внимание теплый Южный федеральный округ, то получается, что минусовая температура воздуха преобладает большую часть года на всей территории РФ. А туда, где господствует холод, приходит и сырость.
Отсюда – и слабый ход реформы ЖКХ. И здесь не надо быть специалистом, чтобы понять: нужно положить колоссальные, поистине астрономические деньги на то, чтобы у нас тепло не уходило из зданий, чтобы перестали ржаветь трубы и затапливаться подвалы – прекратить, наконец, хлопать комаров круглогодично.
Но дело не только в деньгах, законах и СНИПах. Многое зависит от выбора того или иного материала или технологии, призванных успешно решать столь глобальные задачи – создавать гидро- и теплоизоляцию. Сейчас на строительном рынке России присутствует столько разнообразных видов подобной продукции, что голова идет кругом не только у обычного потребителя, но и у убеленных сединами специалистов. Поэтому нынешний обзор посвящен сегодняшнему состоянию гидро- и теплоизоляционных материалов.
Надежный заслон сырости
Естественно, гидроизоляционные материалы призваны защищать строительные конструкции от постоянного воздействия агрессивной влажной среды, чаще всего под давлением. Материалы данной группы должны отличаться такими свойствами, как водонепроницаемость, водостойкость, долговечность, а также удовлетворять требованиям по механической прочности, деформативности, химической стойкости и т. д.
Области применения гидроизоляционных материалов многообразны: это наружная и внутренняя защита подземных сооружений, гидроизоляция подводных, гидротехнических сооружений, плотин, опор мостов, набережных, бассейнов, водохранилищ, водоемов. Гидроизоляция не только предохраняет защищаемую поверхность от контакта с водой, но и обеспечивает парогидроизоляцию, повышая стойкость строительной конструкции к коррозии.
Применение гидроизоляционных материалов началось в глубокой древности. Еще 4500–5000 лет назад природный битум и смолы использовались в качестве вяжущих и гидроизоляционных материалов при строительстве египетских и вавилонских сооружений. А в наши дни искусственные (чаще всего с содержанием нефти), природные битумы и материалы с их использованием являются одними из наиболее употребляемых надежных гидроизоляционных материалов. Однако серьезными конкурентами битумосодержащих материалов являются синтетические смолы-полимеры и материалы на их основе.
Гидроизоляционные материалы подразделяют по признаку физического состояния и внешнему виду. Существует мастичная, порошковая/растворы, рулонная/листовая, пленочная/полимермембранная гидроизоляция.
Мастика и порошок
Мастики представляют собой вязко-пластичные массы, получаемые смешением органических вяжущих с тонкодисперсными наполнителями и специальными добавками, обладающими клеящей способностью. По своим свойствам и технологии приготовления мастики мало, чем отличаются от клеев, и только повышенная вязкость и значительное содержание наполнителей служат основанием для отнесения такого клеевого состава к разряду мастик.
Для кровельных и гидроизоляционных работ традиционно используют горячие и холодные мастики на основе нефтяных битумов. Горячие битумные мастики представляют собой смесь сплава кровельных битумов с волокнистыми или пылевидными наполнителями. Для улучшения свойств битумных мастик в их состав вводят резиновую крошку отработанной резины. Такие мастики получили название битумно-резиновых.
Перспективны горячие мастики на основе нефтебитума и низкомолекулярных (атактических) полиэтилена или полипропилена. Полимербитумные мастики имеют высокую теплостойкость, эластичность, склеивающие свойства.
Порошковые гидроизоляционные материалы готовятся на основе цементных вяжущих с добавлением синтетических смол и высококачественных пластификаторов, регуляторов твердения и т.д. Эти материалы поставляются на стройку в виде сухих смесей, растворяются водой на месте производства работ, удобны в приготовлении и не требуют сложного оборудования для нанесения на защищаемые поверхности.
Многолетние научно-исследовательские работы, проведенные в России и за рубежом, позволили освоить и предложить потребителю много новых высокоэфективных композиционных гидроизоляционных материалов.
Кристаллические и пленочные структуры
Надежным обеспечением водонепроницаемости бетонных конструкций является проникающая гидроизоляция.
Свойства этого материала заключаются в том, что компоненты материала, нанесенного на бетонную поверхность, проникают внутрь бетона по его порам и капиллярным трактам даже несмотря на высокое гидростатическое давление. В результате активной химической реакции между компонентами материала и составляющими самих конструкций образуются кристаллические структуры, по своему составу сходные с бетоном.
Эти образования, плотно заполняя собой все поры и микропустоты, уплотняют структуры бетона, обеспечивая, таким образом, надежную водонепроницаемость. Кристаллические образования, не пропуская воду, в то же время не препятствуют движению воздуха, позволяя бетону "дышать".
Конструкции, обработанные гидроизоляционным составом, противостоят воздействию большинства агрессивных сред, предотвращая коррозию и проникновение нежелательных химикатов в окружающую среду. Материал инертен, не содержит растворителей и не выделяет испарений. Срок его работы равен сроку жизни самого бетона.
Наконец, достаточно популярны пленочные, полимермембранные рулонные гидроизоляционные материалы, такие как полиэтиленовая пленка. Аналогичные материалы отличаются стойкостью к агрессивным средам, долговечностью, прочностью, эластичностью. Применяются в противофильтрационных устройствах. Отечественные полиэтиленовые пленки имеют толщину 0,2–0,4 мм. Толщина зарубежных, так называемых геомембран колеблется от 0,2 до 1 мм.
Прием против холода
Теплоизоляционными материалами (ТИМ) называют строительные изделия, предназначенные для тепловой изоляции конструкций зданий и сооружений, а также трубопроводов, холодильников и транспортных средств. Основной особенностью теплоизоляционных материалов является их высокая пористость и, следовательно, малая средняя плотность и низкая теплопроводность.
Применение теплоизоляционных материалов позволяет повысить степень индустриализации работ, поскольку эти средства обеспечивают возможность изготовления крупноразмерных сборных конструкций и деталей. Также теплоизоляция позволяет снизить массу конструкций, уменьшить потребность в других строительных материалах (бетон, кирпич, древесина и др.), сократить расход топлива на отопление зданий, уменьшить потери тепла в промышленных агрегатах. Теплоизоляционные материалы обеспечивают надлежащий комфорт в жилых помещениях, улучшают условия труда на производстве.
Больше тепла – меньше СО2
Важнейшей целью теплоизоляции строительных конструкций является сокращение расхода энергии на отопление здания.
Теплоизоляция является эффективным способом понижения потребности в отоплении, а также приводит к уменьшению уровня СО2 и так называемого парникового эффекта в атмосфере, что доказано исследованиями. Специалисты считают, что если бы во всех отапливаемых зданиях соблюдались требования по теплоизоляции, можно было бы уменьшить выбросы СО2 на 50%.
По мере сокращения выбросов углекислого газа одновременно резко уменьшается выделение в атмосферу SO2 и NO2, что снижает объем кислотных дождей. Европейской Ассоциацией производителей изоляционных материалов (EURIMA) были проведены различные исследования в разных уголках Европы. Они убедительно показали, что большой процент загрязнений окружающей среды можно избежать, развивая технологию изоляционных процессов. В Европе общее количество выбросов СО2 составляет 3000 млн тонн в год. С применением теплоизоляции количество выбросов уменьшается на 10%, что составляет 300 млн тонн в год. Одновременно сокращаются выбросы двуокиси серы, нитратов и других компонентов, что значительно уменьшает количество кислотных осадков.
Исследования, проведенные в Англии, показали, что если в расчете на кв. м строительной площади использовать 50 мм изоляционных материалов, то через 50 лет содержание СО2 в атмосфере сократится на 1 тонну. Выгода оказывается значительной, если принимать во внимание также весь объем жилой площади и те преимущества, которые влечет за собой повышенная комфортность жилых и производственных помещений.
Хочешь тепла – изолируй
По данным кафедры строительных материалов МГСУ на отопление зданий ежегодно расходуется 240 млн тонн условного топлива, что составляет около 20% от общего расхода энергоресурсов в России (!). Эффективное снижение расхода энергии на отопление возможно лишь при комплексном подходе к решению этой проблемы. Энергопотери начинаются уже при подаче тепла с ТЭЦ потребителям. В настоящее время эти потери оцениваются в 15–16% от отпускаемой потребителям энергии, что соответствует 60 млн тонн условного топлива в год. В странах Европы этот показатель в 1,5–2 раза ниже за счёт более эффективной теплоизоляции трубопроводов. В частности, там широко применяется один из самых эффективных видов конструкции теплопроводов – бесканальная прокладка труб, изолированных жестким пенополиуретаном.
Основной путь снижения энергозатрат заключается в повышении термического сопротивления ограждающих конструкций с помощью теплоизоляционных материалов. Подсчитано, что 1 куб. м теплоизоляции обеспечивает экономию 1,4–1,6 т условного топлива в год. Значимость этого пути экономии топливно-энергетических ресурсов оценили промышленно развитые страны (США, Швеция, Финляндия и др.), в которых объем выпуска теплоизоляционных материалов на душу населения в 5–7 раз выше, чем в России.
Теплоизоляционные материалы являются, в основном, местными строительными материалами. Их невыгодно перевозить на дальние расстояния, так как вследствие их малой средней плотности грузоподъемность транспортных средств не используется полностью. Например, в вагоне с грузоподъемностью 60 тонн можно перевозить не более 10 тонн минераловатных плит.
От плит до матов
По виду исходного сырья теплоизоляционные материалы могут быть органическими и минеральными. По форме и внешнему виду они подразделяются на штучные изделия (плиты, блоки, кирпич, цилиндры, полуцилиндры, скорлупы, сегменты), рулонные и шнуровые (маты, шнуры).
В отличие от многих других строительных материалов марка теплоизоляционного материала устанавливается не по показателю прочности, а по величине средней плотности, которая выражается в кг/куб. м. По этому показателю теплоизоляционные материалы делят на следующие марки: 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500. Марка теплоизоляционного материала представляет собой верхний предел его средней плотности. (Например, изделия марки 100 могут иметь среднюю плотность равную 75–100 кг/куб.м).
По жесткости теплоизоляционные материалы подразделяются на следующие виды: мягкие, полужесткие и жесткие. Кроме того, выпускаются изделия повышенной жесткости и твердости, хорошо сопротивляющиеся внешним нагрузкам.
Несколько полезных советов…
…которыми необходимо руководствоваться при проектировании строительных конструкций и установке теплоизоляции.
Теплоизоляция строительных конструкций должна выполнять возложенные на нее функции: сохранять заложенные в конструкцию при проектировании свойства в течение всего срока эксплуатации. В проекте должны быть описаны способы укладки и защиты теплоизоляционных материалов для обеспечения запроектированной теплопроводности. Изоляционный материал должен заполнять весь предусмотренный проектом объем, а также выдерживать возникающие как при укладке, так и впоследствии нагрузки.
Изоляционным покрытиям следует плотно прилегать к изолируемой поверхности и друг к другу. Детали изоляционного материала должны быть (по возможности) большого размера, целые и иметь точные размеры, чтобы в местах примыкания не оставалось щелей и воздушных полостей.
При многослойной изоляции, как правило, каждый последующий слой должен перекрывать внахлест швы предыдущего. Ошибки, допущенные в ходе установки изоляции, нужно исправлять тем же (или близким по своим свойствам) материалом. Установленную изоляцию нельзя нагружать так, чтобы она повреждалась или уменьшалась в объеме.
Зачастую микроклимат помещения стремятся улучшить, повышая комнатную температуру, что, однако, неэкономично. Самое разумное в данной ситуации – дополнительная изоляция. Теплоизоляция ликвидирует сквозняки и выравнивает температуры в комнате. Температуры поверхностей потолка, стен и в особенности пола оказывают большое влияние на комфорт помещения. Особенно преимущества хорошо изолированного пола проявляются при ходьбе босиком.
Самая большая статья расхода по содержанию квартиры или дома – это отопление. Из всего сказанного можно сделать вывод, что энергохозяйство зданий можно существенно улучшить за счет дополнительной изоляции и герметизации утечек воздуха. Ремонт и улучшение теплоизоляции принесет постоянную экономию в виде уменьшения затрат на отопление.
Как вы поняли, защита наших квартир, домов и офисов от сырости и холода – очень ответственная и сложная задача. И в одночасье эту проблему не решить. Поэтому лучше всего обратиться к профессионалам. Большой выбор гидро- и теплоизоляционных материалов вы сможете также найти на страницах журнала «СтройБизнесМаркет» в рубриках «Кровельные и гидроизоляционные материалы» и «Теплошумоизоляционные материалы». Удачи!
Публикация подготовлена по материалам сайта www.architector.ru и информационного отдела журнала "СтройБизнесМаркет".
Автомобили
Архитектура