ПОЛИСТИРОЛБЕТОН (ГОСТ Р 51263-99)
Вследствие острого подорожания энергии на мировом рынке в третьем тысячелетии резко увеличились требования к экономии энергии во всех сегментах общества, включая и энергосбережение в зданиях и сооружениях.
Требования к повышению тепловой защиты зданий и сооружений, основных потребителей энергии, являются важным объектом государственного регулирования в большинстве стран мира. Эти требования рассматриваются также с точки зрения охраны окружающей среды, рационального использования не возобновляемых природных ресурсов и уменьшения влияния "парникового" эффекта и сокращения выделений двуокиси углерода и других вредных веществ в атмосферу.
С другой стороны это ввело в ежедневную строительную практику различные системы утепления здания и производство различных типов строительных теплоизоляционных материалов.
Ниже перечислены и популярно пояснены характеристики отдельно стены и ее поведение в зданиях в целом, которые особо определяют долговечность, функциональность и экономичность в эксплуатации.
1. Приведенное сопротивление теплопередаче стены.
Приведенное сопротивление теплопередаче стеновых материалов представляет собой соотношение толщины стены в метрах и коэффициента теплопроводности λ материала, из которого выполнена стена, увеличено коэффициентами перехода тепла из помещения на стену, и, следовательно, из стены наружу. Очевидно, что этот коэффициент нормирован для стены без окон, дверей, выхода на балкон, витражей и т.п. Учитывая, что толщина стены не может увеличиваться по периметру здания таким образом, что глухая стена имеет толщину, например 70 см, стена с одностворчатым окном - 75 см, стена с двухстворчатым окном - 80см, стена с выходом на балкон - 85см и т.п., эти потери тепла решаются с помощью добавления ребер батареи или при использовании дополнительных обогревателей, или увеличением их мощности, что в конечном итоге приводит к увеличению энергии, необходимой для обогрева здания.
Стены домов, построенных по технологии АИСТ, имеют возможность при той же самой толщине, с различной плотностью, повышать сопротивление теплопередаче стены и таким образом компенсировать потерю тепла за счет фасадных проемов.
2. Летняя стабильность
Летняя стабильность стены обеспечивает оптимальную температуру в здании летом. Учитывая, что в наше время во всем мире повышается уровень средней годовой температуры, эта характеристика важна не только для регионов с теплым климатом, в которых затраты энергии на охлаждение в помещениях летом бывают те же самые и даже больше чем затраты энергии для их обогрева зимой.
-
У стен из полистиролбетона (ГОСТ Р 51263-99), там, где коэффициент летней стабильности нормирован в пределах от 10 (стены без попадания прямых солнечных лучей) до 15 (стены с попаданием прямых солнечных лучей), летняя стабильность в несколько десятков раз лучше, например, у стены из Д-450 блоков коэффициент находится в пределах от 128 до 255.
3. Комфортабельность.
Комфортабельность также представляет важную теплофизическую характеристику стены, особенно зимой. Если температура поверхности стены более 2°С ниже, чем температура воздуха, то воздух около стены охлаждается и падает вниз, причем поднимая теплый воздух к потолку. Таким образом, несмотря на определенную температуру воздуха в комнате, существует ощущение сквозняка и холода - имеется ощущение некомфортабельности. Кроме большей потери тепла - сразу включается обогреватель на степень или более выше это еще и не экологично, потому, что циркуляция воздуха поднимает пыль с пола, что может вызвать аллергию и другие болезни.
У стен из монолитного полистиролбетона (ГОСТ Р 51263-99) проблема некомфортабельности не существует.
4. Теплоемкость.
Теплоемкость стены определяет ее возможность аккумулирования тепла и, следовательно, отдачи тепла после выключения источника обогревания. С одной стороны стены с большой теплоемкостью долго нагреваются до нормальной температуры, с другой стороны - при выключении источника обогрева они долго остывают. И пока нормальная теплоемкость желательна в объектах постоянного проживания, она особенно неудачна в коттеджных зданиях, где в выходные дни температура не успевает нагреться до нормальной. Также большая теплоемкость не желательна на объектах, расположенных в теплых климатических регионах, потому, что днем стены нагреваются теплым воздухом и ночью возвращают тепло в помещение, до такой степени, что бывает невозможно спать (имеются случаи, где люди выходят спать на балконы и лестничные марши).
Стены из полистиролбетона (ГОСТ Р 51263-99) имеют оптимальное соотношение теплоемкости .
5. Теплоинертность.
Теплоинертность стены определяет время ее нагревания или охлаждения, что напрямую влияет на экономичность потери энергии и в большинстве случаев она регулируется добавочной термоизоляцией снаружи или внутри здания - даже имеется рекомендация институтов для энергосбережения, что идеально энергосберегающий дом должен иметь изоляцию ограждающих стен снаружи в помещениях длительного пребывания (гостиная, детская, и т.д.), а изоляцию ограждающих стен изнутри в помещениях недолгого пребывания (кухня, санузел, спальня и т.д.).
Стены из полистиролбетона (ГОСТ Р 51263-99) имеют и наружную и внутреннюю теплоизоляцию в оптимальном соотношении, помещения быстро нагреваются, но медленно охлаждаются.
6. Гидрофобность.
Гидрофобность определяется способностью стеновых материалов всасывать воду. Например, в случае наводнения, бетонные или кирпичные стены впитываю влагу до самого потолка. Стены из ячеисто-бетонных блоков впитывают воду не только при чрезвычайных ситуациях, но уже на стройку приходят с 20% до 30% отпускной влажностью (некоторые производители рекомендуют не штукатурить стены из ячеистых бетонов 12-16 месяцев после укладки, пока блоки из ячеистого бетона не потеряют свою отпускную влажность), а затем впитывают влагу и в процессе строительства, начиная с кладки раствором, продолжая штукатуркой, до попадания дождя на эти стены до их защиты фасадной водонепроницаемой краской. При этом следует подчеркнуть, что содержание влаги в стене влияет не только на экологическую среду здания, но и напрямую уменьшает морозостойкость, теплопроводность, несущую способность и долговечность здания.
Стена из полистиролбетона (ГОСТ Р 51263-99) не всасывает воду.
7. Морозостойкость.
Морозостойкость стены представляет ее способность при насыщении водой выдерживать определенное количество циклов замораживания-оттаивания без потери теплоизолирующей способности, целостности, без видимых признаков разрушения и без значительного понижения прочности.
Основной причиной разрушения материала под действием низких температур является расширение воды, заполняющей при замерзании между собой связанных поры материалов. При этом насыщение водой стены может происходить не только по причине прямого попадания осадков на стену, но и из-за большой отпускной влажности материала, который поступает на стройку, его хранения под открытым небом, конденсации влаги внутри ограждающей стены, переувлажнения ограждающей конструкции и т.п. Морозостойкость напрямую влияет на долговечность, но ошибочным является мнение, что количество циклов замораживания-оттаивания полностью соответствует числу лет долговечности, так как в течение одного года, в зависимости от климатических регионов, может быть и несколько циклов замораживания-оттаивания. На морозостойкость конструкции влияют также и другие физические характеристики материала и стены в целом, в том числе: гомогенность, модуль упругости, коэффициент деформации при высоких и низких температурах, амплитуда колебания максимальной и минимальной температуры и т.п.
Полистиролбетонные блоки при испытании на морозостойкость и амплитуде колебания температуры с + 75°С до - 30°С испытаны на 50 циклах замораживания-оттаивания, причем не произошло потери их целостности и теплоизолирующей способности.
8. Пожароустойчивость.
Пожароустойчивость стены определяется ее характеристикой удерживать теплопроводность и целостность в течение действия пожара, причем в ходе испытания температура поднимается по нормированной кривой. Требуемая пожароустойчивость стены регулируется нормативами разных стран и зависит от многих факторов, начиная от уровня ответственности зданий и сооружений, характеризуемой экономическими, социальными и экологическими последствиями их разрушения, в том числе типа здания, уровня пожарного риска, общественной значимости, численности людей в здании и нужного времени для их эвакуации, стоимости оборудования, этажности здания, включая также организованность и способность пожарной службы в определенное время и с определенной механизацией потушить пожар. В среднем, пожароустойчивость стен находится в пределах: офисные перегородки 0-15 мин., перегородочные стены 15-30 мин., межквартирные перегородки 1,5-2 часа, плиты перекрытия 1-2часа, плиты покрытия 0,5- 1,5 часа и т.д.
Полистиролбетонный монолит имеет класс горючести Г.- 1
Перегородка из полистиролбетонной плиты толщиной всего 10 см имеет огнестойкость 2 часа.
Полистиролбетонные перегородочные блоки толщиной всего 15 см имеют огнестойкость более 3-х часов.
При испытании полистиролбетонных стеновых блоков, толщиной 30 см после 3 часов воздействия огня при температуре более 1100°С с одной стороны, температура на другой стороне была всего 64°С, а расчетная пожароустойчивость более 7,5 часов.
9. Сейсмоустойчивость.
Сейсмоустойчивость объекта, прежде всего, зависит от его высоты, его веса в целом, конструктивной системы, которая принимает на себя сейсмическое воздействие, сейсмических регионов, где строится объект, включая и микросейсмическую регионализацию, так как в зонах малой сейсмической активности могут существовать геологические разломы, которые могут представлять повышенную геодинамическую опасность отдельных объектов, особенно высотных зданий. Нормативная сейсмоустойчивость здания определяется с учетом ответственности здания и сооружения и экономическим, социальным и экологическим последствиям их разрушения.
Упрощенная статическая схема объекта при его расчете на сейсмическое воздействие представляет консольный стержень, несущий ряд сосредоточенных масс, расположенных на разных уровнях по его высоте, жесткость которого эквивалентна общей боковой жесткости всех элементов здания. Соответственно, на сколько процентов уменьшается масса объекта при тех же самых размерах, на столько процентов увеличивается и его сейсмостойкость.
Выбор статической системы объекта и элементов в ней, которые принимают на себя сейсмические воздействия в мире определяется в основном уровнем ответственности объекта и зависит от высоты здания, геофизических характеристик слоев земли под объектом, архитектурного решения, применяемого строительного материала и т.д.
Для малоэтажных объектов нормального уровня ответственности сейсмоустойчивость достигается вертикальными и горизонтальными обвязочными балками на углах объекта и на уровне плит перекрытия и покрытия, причем полученным таким способом своеобразным жестким «диском» в вертикальной плоскости, горизонтальная сейсмическая сила с этажей по "сжатой" диагонали стены спускается на фундамент. При этом однозначно необходимо учитывать размеры проемов в стене и их расстояние друг от друга, для того чтобы обеспечить расчетную несущую способность стены.
11. Паропроницаемость.
Паропроницаемость стен представляет собой одну из важнейших характеристик ограждающих стен здания.
И пока у многослойных стен с плитными утеплителями паропроницаемость в части конструкции нежелательна вплоть до ее отсутствия, по причине защиты от конденсата и переувлажнения ограждающей конструкции, оптимальная паропроницаемость стен из полистиролбетонных блоков обеспечивает, что стены из полистиролбетонных блоков "дышат", а опасности от конденсата и переувлажнения у них не существует. Это осуществляет благоприятную экологическую обстановку в домах,построенных полистиролбетонными блоками в отличие от домов из многослойных паронепроницаемых стен, где обмен воздуха в обязательном порядке обеспечивается применением приточной и вытяжной вентиляции.
12. Долговечность.
Долговечность ограждающей конструкции следует обеспечивать применением материалов, имеющих надлежащую стойкость, в том числе: морозостойкость, влагостойкость, биостойкость, стойкость против коррозии, стойкость к высокой температуре, стойкость к циклическим температурным колебаниям и другим разрушающим воздействиям окружающей среды. В противном случае требуется специальная защита элементов конструкций выполняемых из недостаточно стойких материалов.
И пока плитные утеплители в российском климату имеют долговечность в среднем 25 лет, а ячеисты бетоны в среднем 35 лет, долговечность полистиролбетонных изделий имеют долговечность более 5 лет.
13. Экономичность в эксплуатации.
Стоимость объекта для его покупателя определяется не только продажной ценой квадратного метра жилья, но и затратами, которые имеет покупатель в ходе эксплуатации здания.
Одним из факторов является энергия для обогрева зимой и для охлаждения летом. С каждым годом, учитывая мировой энергетический кризис, дорожают энергоносители, и их запасы в мире вообще уменьшаются.
Поэтому, важным является фактор, чтобы оставить своим детям и внукам дом, который "экономит" а не "тратит" деньги (много пенсионеров в Белграде после острого подорожания цен на электроэнергию поменяли свои большие квартиры на меньшие, так как их пенсии не хватало на затраты отопления квартир).
  
|
