Пенополистирольные плиты ПЕНОПЛЭКС

Теплоизоляция будущего – экструзионные плиты “ПЕНОПЛЭКС”.
Системы вентилируемых и невентилируемых фасадов ЗАО “РУСЭКСП”.Воробьёв Виктор Иванович
Гл. инженер ЗАО “РУСЭКСП”
Скарупке Евгений Владимирович
вед. специалист ЗАО “РУСЭКСП”

Пенополистирольные плиты ПЕНОПЛЭКС относятся к классу теплоизоляционных строительных материалов, получаемых методом экструзии из полистирола общего назначения.
Несмотря на то, что экструзионный пенополистирол достаточно новый для нашей страны материал (производство в России началось только в 1998 году), потребители уже успели по достоинству оценить его уникальные теплоизолирующие свойства - они значительно превосходят характеристики таких традионных материалов, как пенопласт и минеральная вата.
В отличие от теплоизоляционных пеноплит ПСБ-С и аналогичных им материалов, получаемых беспрессовым методом из вспенивающегося полистирола, плиты ПЕНОПЛЭКС имеют закрытую ячеистую структуру с размером пор 0,1-0,2 мý.
Благодаря особому исполнению, плиты ПЕНОПЛЭКС не имеют пустот, способных поглощать воду, что и является основой высоких эксплуатационных характеристик, сочетающих в одном материале ничтожную гигроскопичность, низкую теплопроводность и высокую прочность на сжатие.
Это подтверждается численно низкими и стабильными значениями теплопроводности – 0,025-0,03 вт/мК, водопоглощения – менее 0,03 объемн. % через 24 часа выдержки в воде и прочность на сжатие – до 0,65 мПа. Другие виды плит, изготовленные из пенополистирола по традиционным технологиям вспенивания и спекания и все виды волокнистых утеплителей, имеют похожее значение теплопроводности (0,038-0,045 вт/мК) только в абсолютно сухом состоянии (при температуре +25 ±5ºС), которое повышается при реальной эксплуатации до 0,06 вт/мК уже при 10% влажности плит.
Согласно техническим условиям плиты ПЕНОПЛЭКС выпускаются плотностью 29,5 - 38,5 кг/м³ для типа 35, и плотностью 38,6 - 50,0 кг/м³ для типа 45, с‗андартной шириной 600 мм и длиной 1200 мм. Толщина плит варьируется от 23 до 100 мм.
Высокие теплоизоляционные свойства плит ПЕНОПЛЭКС зависят от технологических параметров их получения. Зависимость теплопроводности плит ПЕНОПЛЭКС от плотности имеет экстремальный характер. Минимальные значения теплопроводности наблюдаются для плит с плотностью 30-40 кг/м³. Такой характер зависимости обусловлен тем, что при малых значениях плотности (менее 20 кг/м³), толщина стенок ячеек недостаточна для того, чтобы препятствовать потерям тепла за счет излучения. С увеличением плотности пеноплит более толстые стенки ячеек снижают потери за счет излучения, но одновременно увеличивается проводимость тепла через полистирольные стенки, таким образом, выпускаемые марки плит ПЕНОПЛЭКС являются оптимальными с точки зрения теплофизики.
С увеличением толщины плит ПЕНОПЛЭКС коэффициент теплопроводности практически не меняется, что выгодно отличает их от других марок полимерных утеплителей, например плит ПСБ-С.
Рис.1 ПЕНОПЛЭКС ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ Рис. 2 ПЕНОПЛЭКС МОРОЗОСТОЙКОСТЬ
Плиты ПЕНОПЛЭКС сохраняют свои свойства после длительного воздействия циклов замораживания-оттаивания. После 1000(!) циклов воздействия изменение термического сопротивления плит ПЕНОПЛЭКС не превышает 5%. При аналогичном воздействии пеноплиты ПСБ-С значительно (до 40%) теряют свои теплоизоляционные свойства, а пенополиуретан после 200 циклов замораживания-оттаивания полностью разрушается.
Высокая стойкость к воздействию циклов замораживания-оттаивания определяет рекордно высокий срок сохранения всех эксплуатационных свойств – более 50(!) лет, подобных показателей не имеет ни один волокнистый утеплитель и традиционный пенопласт.
Плиты ПЕНОПЛЭКС характеризуются влагостойкостью при длительном воздействии влаги, а также высокой стойкостью к воздействию пара, что обеспечивает сохранение эксплуатационных характеристик материала даже в прямом постоянном контакте с водой в любом температурном режиме.
Так водопоглощение плит ПЕНОПЛЭКС через 28 дней выдержки в воде не превышает 0,2%, (аналогичный показатель для других, неэкструзионных утеплителей обычно составляет от 5% до 35%).
Кроме уникальных теплоизоляционных свойств и высочайшей влагостойкости плиты ПЕНОПЛЭКС обладают необычайно высокой механической прочностью.
Плиты ПЕНОПЛЭКС характеризуются высокой прочностью на сжатие, значение которой зависит от плотности плит. Так 45 тип способен выдерживать нагрузку до 65 т/м² при 10% линейной деформации. Плиты ПЕНОПЛЭКС обладают значительной прочностью (0,2-0,3 мПа) при длительном непрерывном воздействии (1000 часов) нагрузки на сжатие. При этих же условиях плиты ПСБ-С имеют значения длительного сжимающего напряжения на порядок хуже - 0,03-0,06 мПа. Высокие механические характеристики и способность выдерживать как статические, так динамические нагрузки позволяют применять ПЕНОПЛЭКС в автомобильных дорогах и железнодорожном полотне.
Теплоизоляционные и механические характеристики плит ПЕНОПЛЭКС находятся на одном уровне с аналогичными экструзионными пеноплитами зарубежного производства. При этом следует отметить, что оптимальное содержание антипиреновых добавок в плитах ПЕНОПЛЭКС позволило получить на плиты ПЕНОПЛЭКС тип 35 сертификат пожарной безопасности с группой горючести Г1 ( трудносгораемая по СТ СЭВ 2437-80). Это качество и более доступные цены выгодно отличают плиты ПЕНОПЛЭКС от других аналогичных пенополистирольных материалов.
Высокие и стабильные теплоизоляционные свойства плит ПЕНОПЛЭКС в сочетании с высокой прочностью на сжатие позволяет рекомендовать их использование в различных областях строительства.

Технические характеристики плит ПЕНОПЛЭКС

Анализ теплоизоляционных и механических свойств плит ПЕНОПЛЭКС позволяет рекомендовать основные области их применения на российском рынке:

• теплоизоляция кровель (в т.ч. инверсионные эксплуатируемые);
• теплоизоляция полов и стен;
• теплоизоляция фасадов зданий;
• теплоизоляция фундаментов и подвалов;
• теплоизоляция промышленных холодильных камер, изотермических фургонов и рефрижераторов;
• теплоизоляция полотна при строительстве автомобильных и железных дорог;
• как теплоизолятор при производстве сэндвич - панелей.

Установлено, что рациональное использование плит ПЕНОПЛЭКС в качестве теплоизоляционного материала при строительстве обеспечивает сокращение теплопотерь более чем на 75% благодаря их существенному снижению за счет излучения и проводимости через стены, подвалы и крыши.

Рис 3. ПЕНОПЛЭКС СТЕНЫ
Применение плит ПЕНОПЛЭКС в строительных конструкциях позволяет увеличить их срок службы в 2-3 раза по сравнению с традиционными вариантами утепления и до минимума снизить затраты на эксплуатацию.
В отличие от некоторых других утеплителей ПЕНОПЛЭКС является экологически чистым материалом. Работа с ним не требует средств индивидуальной защиты, так как ПЕНОПЛЭКС по химической природе - инертное вещество, не подверженное гниению. Кроме того, ПЕНОПЛЭКС очень технологичный материал и великолепно поддается обработке любыми режущими инструментами прямо на строительной площадке с минимальными потерями.
С апреля 2002 г. наша компания начала поставки еще одного уникального теплоизоляционного материала – ПЕНОСТЕКЛА.
Теплоизоляция из пеностекла - достаточно экзотический материал на российском рынке. Однако следует отметить, что вспененное стекло обладает присущими только ему уникальными теплофизическими и эксплуатационными свойствами - широчайший температурный диапазон применения, непроницаемость для воды и водяного пара, абсолютная не горючесть, стабильность размеров (не дает усадки), высокие прочностные показатели, стойкость к агрессивным средам (в том числе кислотам).

Краткие технические характеристики пеностекла

Размеры: длина - от 200 мм до 475 мм с интервалом 25 мм
ширина - от 125 мм до 400 мм с интервалом 25 мм
толщина - 80, 100, 120 мм
Плотность: не более 200 кг/м³
Диапазон рабочих температур: от -260ºС до +485ºС
Теплопроводность: не более 0,085 Вт/мК при 298К (25ºС)
Предел прочности при сжатии: не менее 0,7 МПа
Водопоглощение: не более 5% по объему
Шумопоглощение: не менее 56 Дб
Благодаря этому изоляция из вспененного стекла имеет неоспоримое преимущество при использовании в криогенной технике, на пожаро- и взрывоопасных производствах, на особенно важных капитальных объектах. Теплоизоляция из пеностекла является материалом самой высокой ценовой категории. Более подробному рассмотрению ПЕНОСТЕКЛА и его свойств будет посвящен отдельный материал.
Наша компания является лицензированной строительной организацией, более 10 лет успешно работающей на российском рынке. Последние два года в связи с активно развивающимися новыми направлениями в своей деятельности, такими как оптовая торговля теплоизоляционными материалами, собственное производство металлопрофилей (прокат) и облицовочной фасадной плитки “R-Stoune”, запуском линии по порошковой окраске и требованиями сложившегося спроса ЗАО “РУСЭКСП” разработало и предлагает заказчикам ряд своих систем вентилируемых и невентилируемых фасадов с оригинальными ноу-хау.
Начнем с того, что конструкция стены, получившая название "навесной вентилируемый фасад" (под этим термином понимаются защитно-декоративный экран - облицовка и теплоизоляционный материал с несущей металлической подсистемой, прикрепленные к несущей стене снаружи), нашла применение в строительстве сравнительно недавно.
Соответственно, невелика и история развития производства элементов конструкций систем для таких систем фасадов. Но эта подотрасль стройиндустрии развивается во всем мире самыми высокими темпами, а сами навесные вентилируемые фасады находят все более широкое применение при строительстве и реконструкции самых разнообразных объектов. Причина роста популярности таких фасадов кроется в целом ряде неоспоримых преимуществ.
Прежде всего, теплоизоляция при использовании вентилируемых фасадов располагается наиболее рациональным, с точки зрения строительной теплофизики, образом. Если при традиционном устройстве стены (теплоизолятор внутри кирпичной кладки или бетона) в ней неизбежно накапливается влага, и ее наружные слои находятся в неблагоприятных атмосферных условиях, то за вентилируемым фасадом сами несущие конструкции работают в "тепличных" условиях. Материалы не разрушаются влагой и низкими температурами, не подвергаются биологическим разрушениям.
Ведь стена постоянно остается сухой и теплой: навесной фасад защищает ее от температурных колебаний, а водяные пары, мигрирующие из помещений, удаляются сквозь воздушную прослойку, расположенною между стеной и фасадом, практически не задерживаясь в теплоизоляции. Поэтому теплопотери здесь существенно ниже, чем в стене традиционной конструкции с теплоизолятором той же толщины.
Отсутствует пароизоляционный слой, благодаря чему стена свободно "дышит", и комфортность в помещениях за ней повышается. Летом же навесной фасад выполняет функцию солнцезащитного экрана, отражающего значительную часть падающего на него теплового потока, а воздушная прослойка служит вентиляционным каналом для восходящего потока, с которым из здания уходят излишки тепла. В отличие от фасадных систем, в которых используются различные штукатурки, навесные фасады собираются из высококачественных элементов полной заводской готовности.
Они не требуют никакой дополнительной отделки, при их монтаже отсутствуют "мокрые" процессы которые зачастую бывает невозможно качественно выполнить из-за погодных условий.
Выполненные, из стали элементы облицовки навесных фасадов имеют прочное светостойкое антикоррозионное покрытие, а изготовленные из цементно-песчаной смеси методом вибролитья полированные фасадные плиты “R-Stoune” - за счет высокой прочности самого материала могут служить вообще без какого-либо ремонта весь срок эксплуатации здания.
Рис. 4 ПЛИТКА 1 Рис. 5 ПЛИТКА 2 Рис. 6 ПЛИТКА 3

Краткие технические характеристики облицовочных плит “R-Stoune” (под натуральный камень)

Элементы навесных фасадов легко и быстро монтируются, благодаря чему ускоряются строительные работы; имеют малый вес и, наконец, предоставляют неограниченные возможности для воплощение самых смелых фантазий.
Дороговизна же фасадных навесных систем часто лишь кажущаяся, так как при грамотном расчете и использовании эта конструкция очень экономична.
Следует отметить, что за счет того, что ЗАО “Русэксп” полностью комплектует фасадные системы всеми элементами собственного производства с применением ряда ноу-хау и осуществляет монтаж конструкции наши фасады весьма значительно выигрывают в конечной цене для заказчика.
А теперь остановимся подробнее на особенностях наших систем вентилируемых и невентилируемых фасадов и технологии их монтажа.
Разработанные конструкции предназначены для выполнения дополнительной теплоизоляции и отделки фасадов зданий различного назначения.
Конструкция имеет универсальный характер и в зависимости от требований заказчика возможны различные варианты ее применения.
Проста и удобна при монтаже, позволяет выполнять работы в любое время года.
Конструкция может крепиться как на несущую, так и на самонесущую стену из различных материалов.
Металлическая несущая конструкция навесных фасадов обладает высокой несущей способностью при минимальной металлоемкости. За счет регулировок, предусмотренных конструкцией, позволяет выравнивать строительные отклонения фасадов здания и получать идеально ровную поверхность. Позволяет использовать широкий спектр материалов для финишной отделки при устройстве вентилируемого и не вентилируемого фасада здания.
Рис.7 ЧЕРТЕЖ 1
Несущая конструкция состоит из следующих основных элементов:

• кронштейн ;
• горизонтальный профиль;
• основной и дополнительный вертикальные профили.

Кронштейны и профили обладают высокой жесткостью и имеют оптимальную геометрическую форму, придающую конструкции достаточную прочность для того, чтобы выдерживать все известные напряжения, возникающие в системе в ходе её эксплуатации (высокие и низкие температуры, влажность, ветровая нагрузка, цикличные колебания температур, вибрации и собственный вес всей системы). Кроме того, запас прочности элементов крепления многократно превышает известные допустимые нагрузки.
Различные комбинации применения профилей делают конструкцию универсальной.
Набор элементов и их характеристики определяются проектом по отделке фасада конкретного здания.
Рис. 8 ЧЕРТЕЖ 2
Конструкция позволяет использовать все современные типы фасадных утеплителей. Толщина утеплителя определяется теплотехническим расчетом.
Утеплитель, применяемый для фасадов должен обладать следующими свойствами: быть долговечным, негорючим (для вентилируемых фасадов) , устойчивым к старению, биологически стойким, иметь стабильную форму, монтироваться сплошным слоем, исключая возникновение “мостиков холода”, обладать высокими теплоизолирующими характеристиками, быть устойчивым к ветровому потоку, быть неагрессивным к металлам.
Всем этим требованиям удовлетворяют плиты из экструзионного пенополистирола “Пеноплэкс”, применение плит ПЕНОПЛЭКС абсолютно не впитывающих влагу позволяет применить невентилируемую схему фасада и отказаться от устройства дополнительного ряда профилей, что существенно снижает стоимость конструкции.
Материалы для проектирования с применением экструзионных пенополистирольных плит “Пеноплэкс” разработаны АО ЦНИИПРОМЗДАНИЙ, шифр М27.101/2000/014-ПР
Облицовочные материалы в конструкции фасада выполняют защитно-декоративную функцию. Они защищают утеплитель, несущую конструкцию навесных фасадов и стену здания от повреждений и атмосферных воздействий. В то же время облицовочные изделия являются внешней оболочкой здания, формируют его эстетический облик.
В настоящее время существует большой выбор фасадных облицовочных изделий, которые отличаются между собой по материалу, размеру, типу крепления и по цене.

Предлагаемая конструкция совместима по следующим видам облицовочных изделий:

• металлические облицовочные изделия;
• фасадная полированная облицовочная плита “R-stoune”;
• различные типы цементно-волокнистых панелей;
• ламинированные панели;
• виниловый и металлический сайдинг;
• полипропиленовые панели;
• полиуретановые и полиэстровые панели;
• облицовочные изделия из композитных материалов.

Следует отметить, что изготовленные методом вибролитья полированные фасадные плиты “R-Stoune”, в отличии от традиционного керамогранита, выпускаются с оригинальным ноу-хау с обратной стороны – это существенно облегчает устройство фасадов на поверхности, которых не видны элементы крепежа (невидимая система крепления) без увеличения стоимости.
При выборе фасадного крепления необходимо учитывать, в первую очередь, тип основания (кирпич, бетон, ячеистый бетон и т.д.). В зависимости от этого определяют тип дюбеля и его распорную зону. Большое значение также имеют условия, в которых будет работать дюбель, и особенно нагрузки, которые будут действовать на дюбель.
Правильный выбор крепежа обеспечивает надежную и долговременную эксплуатацию всех соединений фасадной конструкции.
При устройстве навесных фасадов в обязательном порядке разрабатывается и согласовывается проект. При этом в процессе проектирования необходимо учитывать в качестве исходных данных следующие основные условия:

• характеристика здания (назначение, этажность, температурно-влажностный режим, степень огнестойкости и т.д.);
• расположение здания в системе застройки;
• климатические факторы района строительства;
• финансовые возможности заказчика.

Проектирование следует вести с учетом указаний и ограничений действующих строительных норм:
СНиП 2.08.01-89 “Жилые здания”
СНиП 2.08.02-89 “Общественные здания и сооружения”
СНиП 2.09.04-87 “Административные и бытовые здания”
СНиП 2.09.02-85 “Производственные здания”
СНиП 3.03.01-87 “Несущие и ограждающие конструкции”
СниП 21-01-97 “Пожарная безопасность зданий и сооружений”
СНиП II-22-81 “Каменные и армокаменные конструкции”
СНиП II-3-79* “Строительная теплотехника” (изд. 1998 г.)
После разработки и утверждения проекта производится разметка фасада (вертикальная и горизонтальная). По пересечению линий разметки просверлить отверстия в стене. В отверстия вставить фасадные дюбели и закрепить кронштейны болтами. Закрепить на стене утеплитель дюбелями с широкой шляпкой. Закрепить горизонтальный профиль при помощи винтов-саморезов или заклепок, при этом за счет регулировок компенсировать строительные отклонения стены. При необходимости с помощью саморезов или заклепок смонтировать вертикальные профили. Произвести закрепление облицовочного изделия.
Универсальный характер наших разработок позволил создать ещё и конструкцию стен из сэндчич-панелей поэлементной сборки монтирующихся прямо на металлокаркас здания, по внешнему виду, простоте и скорости возведения, и что, особенно важно, по стоимости предлагаемая нами конструкция не имеет конкурентов.
К сожалению, размеры журнальной публикации не позволяют подробно осветить все аспекты затронутой темы, но мы надеемся, что материалы статьи заинтересуют вас и будут вам полезны. А на все возможные вопросы вам с удовольствием ответят специалисты нашей компании.