Утепление каркасных зданий.Часть 2

Привлекательность материалов ISOVER для каркасного домостроения

Надежная теплозащита. Низкая теплопроводность материалов ISOVER позволяет строить энергоэффективные ограждающие конструкции. Например, термическое сопротивление каркасной стены толщиной 150 мм в 2,5 раза выше того же показателя стены из бруса толщиной 200 мм и в 10 раз – для стены из керамического пустотелого кирпича.

Каждая партия материала ISOVER проходит контроль технических показателей на соответствие номинальным значениям. Система контроля качества управления производством ISO 9001, внедренная на заводе ISOVER в г. Егорьевске, а также внутренние стандарты группы «Сен-Гобен» гарантируют выпуск продукции самого высокого качества.

Рис.9. Изделия из минеральной ваты: А – структура плиты; Б – упаковка волокон; В – внешний вид плиты

Надежная звукоизоляция. Тонкое и упругое волокно ISOVER обладает однородной структурой, обеспечивающей высокий коэффициент звукопоглощения. Благодаря большому количеству пустот между волокнами, которые заполнены воздухом, материал способен демпфировать звуковые волны, препятствуя распространению воздушного шума.

Упругость теплоизоляционного материала ISOVER в сочетании с прочностью и вибростойкостью гарантируют надежную звукозащиту ограждающих конструкций. Каркасная стена, заполненная мягким материалом, имеет лучшие интегральные акустические характеристики, чем стена из традиционного кирпича. Так, например, стена на деревянном каркасе толщиной 150 мм имеет значение индекса звукоизоляции – 59-60 дБ, а кирпичная стена толщиной 280 мм – 53-54 дБ.

Рис.10. Микрофотография структуры волокна (А). Показана целостность волокон материала после циклов «старения» (Б), имитирующих 50 лет эксплуатации

Пожарная безопасность. Легкие теплоизоляционные материалы ISOVER без покрытия являются негорючими. Поэтому они успешно применяются при возведении каркасных зданий разной степени огнестойкости и уровня ответственности. Результаты испытаний пожарной опасности каркасных конструкций с материалами ISOVER приведены в табл. 4.

Таблица 4. Результаты испытаний каркасных конструкций

Существенно улучшит пожарные характеристики конструкции более толстый слой обшивки или обшивка из более огнестойких материалов (например, огнестойким гипсоволокнистым листом).

Долговечность и постоянство механических характеристик. Упругое, тонкое и длинное стекловолокно, которое производится фильерно-дутьевым способом по запатентованной технологии TEL, сохраняет свою структуру и теплоизоляционные свойства многие годы. Неизменность пространственной структуры материала обеспечена не только скреплением волокон с помощью связующего, но и за счет их хаотичного механического переплетения и высокой упругости.

Со временем теплопроводность теплоизоляции ISOVER не меняется. Как ответственный производитель ISOVER уделяет много внимания изучению долговечности материалов в конструкции. В Берне (Швейцария) было проведено вскрытие 22-летнего вентилируемого фасада жилого здания. В Якутске (Россия) аналогичным образом был обследован 9-летний фасад 5-этажного дома, где теплоизоляция была установлена в деревянную обрешетку. В Москве оценивался 7-летний фасад 9-этажного панельного здания, построенный по системе «Мармарок». Кроме того, вскрывались 5-летние стены и кровля складского здания в Калужской области. Во всех перечисленных случаях теплотехнические характеристики продукции ISOVER не изменились.

Рис.11. Вскрытие складского здания в Калужской области, 5 лет эксплуатации: А – общий вид; Б – теплоизоляция

Теплоизоляция ISOVER не подвержена усадке. Лабораторные испытания формостабильности и формоустойчивости на вибростендах проведены в Польском научно-исследовательском центре, в Тверском институте вагоностроения, а также в НИИСФ РААСН. Во всех перечисленных испытаниях материал сохранял свои геометрические размеры, не усаживался, не расслаивался и не комковался даже в условиях экстремальных нагрузок (многократное увлажнение, вибрация, циклы замораживания и оттаивания). Теплоизоляция ISOVER химически устойчивa к щелочным строительным растворам и целому ряду растворителей, используемых при строительстве: цементному молочку, ацетону, уайт-спириту, этилацетату, нефтяному толуолу и т.д.

Теплоизоляция ISOVER не разрушается от воздействия воды. Стекловолокно не вступает в химическую реакцию с водой, поэтому его состав даже в увлажненной конструкции остается неизменным. Эксперименты НИИСФ в 2009 г. показали, что при местном увлажнении теплоизоляционного слоя не происходит капиллярного переноса влаги в соседние слои стекловолокна. Материалы ISOVER способны к быстрому восстановлению естественной сорбционной влажности не только при положительных, но даже при отрицательных температурах.

Рис.12. Установка плиты утеплителя

При этом их исходные теплотехнические и механические характеристики также полностью восстанавливаются. Для дополнительного повышения влагостойкости материалы ISOVER обрабатываются гидрофобизирующими агентами.

Удобство монтажа. В ассортименте ISOVER для каркасного домостроения представлены маты и плиты. Выбор того или иного вида материала зависит от условий строительства и способа монтажа теплоизоляции в конструкцию. Как правило, при монтаже материала в каркасно-рамочные конструкции используют плиты, которые не требуют рабочего пространства для нарезки.

Для каркасно-панельного индустриального домостроения больше подходят рулонные материалы. Их ширина учитывает традиционный размер полостей каркасных конструкций (600 мм для стеновых и 400 мм для кровельных панелей и панелей перекрытия) и монтажные припуски 6-10 мм для обеспечения фиксации и плотного прилегания к каркасу.
Пружинящая структура стекловолокна обеспечивает быструю установку материала враспор без крепежа. Упругие края плит надежно фиксируют материал между несущими стойками каркаса.

Рис.13. Прокладка коммуникаций: А – электрической проводки; Б – труб водоснабжения

Монтажные ленты диагональных связей стоек для фиксации теплоизоляции из минеральной ваты на основе стекловолокна не нужны, их применение необходимо только для обеспечения жесткости конструкции.

Для надежной фиксации в каркасе материал должен иметь монтажные припуски Для удобства раскроя на заводах изготавливается продукция в виде единого мата шириной 1220 мм, а также нешироких матов: 2 мата по 610 мм или 3 мата по 407 мм в одной упаковке. Производятся плиты с шириной 565 мм и 610 мм, что обеспечивает необходимый припуск для крепления враспор в наиболее распространенные конструкции.

Рис.14. Возведение каркасного здания

Однородная структура материала позволяет раскраивать его как вдоль, так и поперек. Это позволяет сократить количество отходов и использовать материал даже при нестандартном шаге стоек каркаса. Малый вес теплоизоляционного материала ISOVER значительно облегчает погрузочно-разгрузочные работы. Оператор на домостроительном комбинате работает с упаковками, масса которых не превышает 15 кг. Малый вес каркасных стен, заполненных теплоизоляционным материалом ISOVER, позволяет отказаться от большегрузной техники. Одним из важных преимуществ каркасного здания, утепленного ISOVER, является возможность скрыть коммуникации (проводку, трубы, вентиляционные каналы) внутри стен, пропуская через теплоизоляцию трубопроводы или гофрированные трубы с проводкой.

Рис.15. Двутавровая балка каркаса

Теплоизоляционный материал ISOVER легко нарезается, не крошится, не ломается при изгибе. Сложная геометрия инженерной подводки не влияет на качество примыкания к ней теплоизоляции, поэтому даже в зоне коммуникаций в здании не остается щелей, пустот и неутепленных участков.

Материалы ISOVER в зданиях на деревянном каркасе

Использование дерева в строительных конструкциях имеет многовековую традицию. В России сосредоточено 25 % мировых запасов древесины. Таким образом, строительная отрасль имеет гарантированный источник этого экономичного и технологичного материала.

Рис.16. Укладка утеплителя в панель

Появление в практике строительства водорастворимых биоцидных и антипиреновых пропиток древесины, а также развитие технологий производства клееных изделий дали новый импульс развитию деревянного домостроения.

В основном деревянные конструкции применяются при строительстве жилых зданий. Однако возможность изготовления клееных опорных балок для большепролетных зданий существенно расширила область применения деревянных каркасов. Они с успехом используются и для строительства общественных, административных и складских сооружений.

Каркасно-рамочные здания

Главным отличием каркасно-рамочного здания от каркасно-панельного является возможность раздельно заготавливать и транспортировать строительные элементы. Непосредственно на месте строительства рамочный каркас собирается в укрупненные модули и затем устанавливается поэтажно, как правило, без применения тяжелого подъемного оборудования.

Рис.17. Здания на металлическом каркасе: А – общий вид; Б – перекрытие пролета здания

После сборки каркаса монтируют теплоизоляцию. Наиболее удобны для этого теплоизоляционные плиты из стекловолокна. Ширина плит адаптирована под стандартные проемы между несущими элементами. Для деревянных конструкций из пиломатериалов толщиной 50 мм проем 550 мм заполняется плитами с шириной 565 мм. В каркасах из двутавровых деревянных балок с применением ОСП 600 миллиметровая полость заполняется плитами шириной 610 мм. После этого к каркасу крепят паро- и гидроизоляционные материалы, которые зашивают листами внешней и внутренней обшивки.

Каркасно-панельные здания

Каркасно-панельная технология предусматривает заводское производство панелей ограждающей конструкции. Нарезка несущих балок, изготовление укрупненных блоков из него, укладка теплоизоляционного материала и крепление внутренней и наружной обшивки осуществляются на конвейере.

Из-за того, что массивная древесина обладает анизотропией, для снижения риска усадки, изменения геометрии и деформации балок несущие элементы панелей изготавливают преимущественно из клееных деревянных изделий. Теплопроводность клееной древесины на 15-20% ниже, чем теплопроводность природной древесины, что положительно сказывается на уровне теплозащиты конструкции.

Рис.18. Сэндвич панель поэлементной сборки
1 – несущий каркас; 2 – облицовка «профлист»; 3 – теплоизоляция ISOVER Каркас-П 34; 4 – внутренняя часть сэндвич панели; 5 – гидроизоляционная мембрана

При использовании традиционных пиломатериалов (обрезной доски или бруска) в прочностные расчеты закладывают большой коэффициент запаса. Это гарантирует неизменность механических характеристик конструкции, но неэффективно с точки зрения расхода сырья, теплотехнических параметров конструкции и долговечности здания. Продукция ISOVER с успехом используется такими мировыми производителями каркасных зданий, как Hundegger, Weinmann, Makron, GreCon.

В строительстве каркасных зданий используются панели, собранные на двутавровых балках. Их изготавливают из двух брусков с прорезями вдоль одной стороны, в которые вставлена перемычка из ориентировано-стружечной плиты. Ширина перемычки определяется толщиной полученного по теплотехническому расчету слоя теплоизоляции. Подобный конструктив значительно улучшает теплотехническую однородность конструкции, снижает вероятность усадки деревянного каркаса и, как правило, более экономичен, чем аналогичный конструктив из массивной или клееной древесины.

Панели для каркасно-панельных зданий до состояния полной готовности монтируют на заводе в горизонтальном положении. Теплоизоляционный слой укладывается в полость каркасной панели в середине технологического цикла.

Наиболее технологичными материалами для производства панелей заводской сборки являются теплоизоляционные маты. Их выпускают в двух вариантах: в виде цельного мата (монополотно) и в виде 2-х сложенных вместе матов толщиной 50 мм каждый, свернутых в один рулон («твин»). При применении варианта «твин» теплоизоляционный материал рекомендуется укладывать в два слоя с перехлестом швов. Это позволяет повысить теплотехническую однородность конструкции.

Нарезку материала осуществляют вручную с помощью длинных ножей или с применением электропил с режущим полотном «Аллигатор». Применение электропилы сокращает выделение пыли и увеличивает производительность в 4-5 раз по сравнению с ручным трудом.

При раскрое нужно предусматривать припуск по длинным сторонам материала, необходимый для фиксации враспор. Слишком большие припуски не рекомендуются, поскольку вздутие или выпирание теплоизоляции из панелей недопустимо.

Рис.19. Схема соединения с дистанцированной облицовкой

Для того чтобы избежать сжатия краев в местах прилегания к стропилам, достаточно аккуратно надавить ладонью на теплоизоляционный материал в центре. Его края при этом быстро расправляются, и теплоизоляция надежно прилегает к конструкции.

Теплоизоляция должна полностью заполнять полость каркаса. При неплотном прилегании теплоизоляции возможно промерзание конструкции и как следствие – порча внутренней отделки и ухудшение качества воздуха в помещении.

Укладку материала начинают с глухих панелей стен, перекрытий и кровли. Остающиеся обрезки складируют на производственной площадке и используют для герметизации дверных и оконных коробок, а также для заделки неплотностей возле воздуховодов и других коммуникационных каналов. Таким образом, материалы из минеральной ваты используются полностью, без образования отходов на строительной площадке.

Одним из преимуществ теплоизоляции ISOVER является безотходное использование материала при утеплении каркасных зданий.

Материалы ISOVER в зданиях на металлическом каркасе

Существует несколько типов зданий на металлическом каркасе:
• конструкции на металлическом каркасе из прокатных профилей толщиной более 4 мм;
• конструкции на легком стальном тонкостенном каркасе из холодногнутых профилей толщиной до 4 мм (далее – ЛСТК).

По способу установки различают рамные конструкции, которые монтируют поэлементно, и структурные, монтаж которых проводят укрупненными блоками. Строительство из структурных металлических конструкций – более быстрое, но транспортировка, подъем и монтаж этих конструкций довольно сложен, т.к. необходимо сохранить их геометрическую форму.

Здания на металлическом каркасе из прокатных профилей

В зданиях, построенных на толстостенном металлокаркасе, основой ограждающих конструкций являются каркасные элементы из углеродистой или низколегированной стали с защитным покрытием.

Это могут быть стойки из фасонного проката (балки, швеллеры, уголки и профили специального назначения), замкнутые гнутосваренные профили прямоугольного сечения или фермы из труб.

Прочностные характеристики металлокаркаса позволяют строить большепролетные здания. Поэтому металлокаркас наиболее часто используется при возведении сооружений производственного, складского и административного (офисы) назначения.

Однако существуют примеры строительства жилых металлокаркасных зданий.

На толстостенных металлических каркасах возводят:
• большепролетные полнокомплектные здания – в основном производственного и складского назначения;
• здания с навесными стеновыми и кровельными конструкциями – в основном административного назначения, шоу-румы автомобильных салонов и магазины розничной торговли;
• высотные монолитно-каркасные жилые здания с применением термопанелей из ЛСТК в качестве ограждающих конструкций. Большепролетные полнокомплектные здания. Одним из вариантов утепления полнокомплектных зданий является использование теплоизоляции с пароизоляционным слоем, нанесенным на заводском конвейере.

Фотоматериалы предоставлены компанией «Сен-Гобен Строительная Продукция Рус»
Источник: http://www.stroyka.ru/School/1484238/uteplenie-karkasnykh-zdaniy-chast-…