ТЕМАТИЧЕСКИЕ НОМЕРА

Необходимость комплексного подхода возросла с повышением требований к тепловой защите. Для большинства регионов страны новые нормы СНиПII-3-79* "Строительная теплотехника можно выполнить только с применением эффективных утеплителей. Наибольшее распространение в сложившихся условиях получил пенополистирол. Этому способствуют меньшие энергозатраты на его производство, низкая теплопроводность и более высокое сопротивление воздухопроницаемости по сравнению с другими эффективными утеплителями.

Результаты обследований зданий и сооружений с наружными стенами и покрытиями, утепленными пенополистиролом, показывают, что этот теплоизоляционный материал имеет ряд физических и химических особенностей, которые не всегда учитываются проектировщиками, строителями и эксплуатационными службами. Большой проблемой является отсутствие необходимой информации в научно-технической литературе о поведении пенополистирола в конструкциях и изменении его теплозащитных свойств во времени.

Стабильность теплофизических характеристик пенополистирола в условиях эксплуатации зависит от технологии его изготовления и совместимости с другими строительными материалами. Нельзя не учитывать и воздействия ряда случайных эксплуатационных факторов, ускоряющих естественный процесс деструкции пенополистирол. Это подтверждается совершенно различными сроками службы, устанавливаемыми отечественными специалистами в пределах от 13 до 80 лет на пенополистирол, чаще всего с одинаковыми физическими свойствами. Зарубежные специалисты устанавливают гарантированный срок службы 15-20 лет. Реже даются гарантии до 30 лет. При этом не исключается возможность более длительной эксплуатации теплоизоляции при некотором ухудшении физических свойств.

Такое существенное различие по срокам связано с отсутствием единой официально утверждённой методики определения долговечности пенополистирольных плит. Основным препятствием в её разработке является неординарное поведение пенополистирола в условиях эксплуатации. Это усложняет принятие критериев, которые необходимо использовать для моделирования физических воздействий при испытаниях. Они с достаточной степенью точности должны предсказывать частичную или полную деструкцию и снижение теплозащитных качеств пенополистирола в условиях эксплуатации. Большинством специалистов используется для этой цели критерий морозостойкости. Три цикла, а некоторые даже один цикл знакопеременного циклического воздействия приравнивают одному году эксплуатации здания. Замораживание выполняют при tн= -20 °С --40 °С, оттаивание или в воде tв = +20 °С или в паровоздушной среде tв= +60 °С. В последнем случае относительная влажность воздуха поддерживается равной Фв = 97%.

Испытания, базирующиеся на температурно-влажностных циклических воздействиях, не в полной мере отражают все факторы, влияющие на старение пенополистирола в наружном ограждении. А процессы оттаивания образцов в воде при 20°С и паровоздушной среде при температуре 60°С не соответствуют влажностному и температурному режимам в условиях эксплуатации. Они не учитывают и различия в конструктивном решении стен и панелей, особенности температурно-влажностного режима помещений и климатических воздействий. Поэтому результатами испытаний теплоизоляционных материалов на морозостойкость нельзя характеризовать долговечность наружных стен. Да и длительность процесса испытаний, составляющая 3-4 месяца, говорит не в пользу применения критерия морозостойкости для этих целей. При одинаковых теплотехнических и прочностных свойствах пенополистирола срок службы ограждающих конструкций и время наступления капитального восстановительного ремонта утеплителя могут существенно отличаться. В связи с этим долговечность наружного ограждения в отличие от утеплителя должна определяться расчетным методом. Очевидно, следует заменить термин "долговечность" теплоизоляционных материалов на термин "стойкость к эксплутационным воздействиям".

Конечно, объективная оценка стойкости пенополистирольных плит невозможна без сравнения с другими теплоизоляционными материалами. Поэтому и для минераловатных, пенополиуретановых, торфяных плит и ячеисто бетонных блоков должна быть разработана методика с учетом специфических свойств каждой группы родственных материалов. Только при сравнительном подходе каждый материал сможет занять свою нишу в обеспечении долговечности наружных ограждающих конструкций энергосберегающих зданий.

До введения новых норм по теплоизоляции стен и покрытий проблема разработки методики так остро не стояла из-за малого объема производства и применения пенополистирола. Например, в трехслойных железобетонных панелях и стенах с гибкими металлическими связями было достаточным принимать толщину пенополистирольных плит 4 - 9 см в зданиях, возводимых практически по всей России от Краснодара до Якутска. И, как правило, в стенах ответственных сооружений, в капитальных жилых и общественных зданиях пенополистирол применялся в редких случаях. Согласно новым нормам, толщину пенополистирольного слоя в стенах и панелях с гибкими металлическими связями приходится увеличивать соответственно до 15-30 см. При повышенной толщине утеплителей в стенах возрастают усадочные явления и температурные деформации, что приводит к образованию трещин, разрывам контактных зон с конструкционными материалами, изменяется воздухопроницаемость, паропроницаемость и, в конечном итоге, снижаются теплозащитные качества наружных ограждающих конструкций. В северных регионах страны с коротким холодным летом стены с увеличенной толщиной теплоизоляции не успевают войти в квазистационарное влажностное состояние, что приводит к систематическому накоплению влаги и ускоренному морозному разрушению, снижению срока службы и более частым капитальным ремонтам. Это подтверждает необходимость скорейшей разработки официально утвержденных методик для определения стойкости всех теплоизоляционных материалов к эксплуатационным воздействиям и методов расчета долговечности наружных ограждающих конструкций, и в первую очередь для пенополистирола.