Тепловлажностные характеристики полимерных теплоизоляционных материалов

Тепловлажностные характеристики полимерных теплоизоляционных материалов

Исследование НИИ Строительной физики РААСН

П.П. Пастушков

Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН

Проводимая в настоящее время деятельность по актуализации нормативных документов в сфере теплозащиты зданий, а так же работа по подготовке нового свода правил СП «Материалы и изделия строительные теплоизоляционные в составе ограждающих конструкций. Эксплуатационные теплофизические показатели и оценка срока эффективной эксплуатации» требуют нахождения тепловлажностных характеристик современных теплоизоляционных материалов, в том числе полимерных – номенклатура которых становится все шире на строительном рынке. Описание недавних исследований по данной тематике встречаются крайне редко в научно-технической литературе, примерами могут служить работы [1, 2]. Более того, для такого полимерного теплоизоляционного материала, как пенополиизоцианурат (PIR), который активно продвигается сейчас некоторыми производителями на строительный рынок, в отечественной литературе до последнего времени не было описано никаких исследований тепловлажностных характеристик.

В работе [3] впервые описаны результаты по математическому моделированию изменения во времени теплопроводности газонаполненных полимерных теплоизоляционных материалов на примере пенополиизоцианурата (PIR), вследствие замещения газа в порах материала на воздух, которые подтверждаются экспериментальными исследованиями. В рамках выполнения НИОКР Минстроя РФ по теме «Разработка методик прогнозирования эксплуатационных теплофизических показателей и оценки срока эффективной эксплуатации теплоизоляционных материалов» лабораторией строительной теплофизики НИИСФ РААСН проведен комплекс расчетных и экспериментальных исследований, одной из целей которого было нахождение и систематизация тепловлажностных характеристик современных полимерных теплоизоляционных материалов. Описанию этих результатов посвящена настоящая статья.

Экспериментальные исследования

В этом разделе приводятся результаты лабораторных исследований тепловлажностных характеристик современных полимерных теплоизоляционных материалов: формованного пенополистирола (пенопласта) – EPS со средней плотностью 8 кг/м3 и 15,5 кг/м3, экструдированного пенополистирола экструдированного пенополистирола – XPS со средней плотностью 28,5 кг/м3, пенополиизоцианурата – PIR со средней плотностью 30 кг/м3.

Исследования паропроницаемости. Паропроницаемость является одним из важнейших механизмов влагопереноса в ограждающих конструкциях зданий. Паропроницаемость, как характеристика материала, используется в расчетах влажностного режима, как по стационарной методике из раздела 8 «Защита от переувлажнения» СП 50.13330.2012, так и в нестационарных методах ГОСТ 32494-2013.

Испытания проводились по методике ГОСТ 25898-2012. Осредненные результаты определения сопротивления паропроницанию и расчетов коэффициента паропроницаемости основных типов полимерных теплоизоляционных материалов представлены в табл. 1. Образцы PIR находились в паропроницаемой облицовке из картона. Для каждого материала данные получались путем осреднения результатов испытания на 3-х образцах.

Табл. 1 Результаты исследований паропроницаемости полимерных теплоизоляционных материалов (см. фото).

Исследования изотрем сорбции.

В строительной теплофизике изотермы сорбции водяного пара строительных материалов используются при рассмотрении вопросов, связанных с влажностным состоянием материалов в конструкциях. Изотермы сорбции также успешно используется при исследовании характеристик пористой структуры материалов. Начальный участок изотермы позволяет определить площадь удельной поверхности материала, а вся изотерма сорбции – распределение мезопор (поры радиусом от 16 до приблизительно 1000 Å) по размерам. В свою очередь, характеристики пористой структуры могут быть использованы для прогнозирования эксплуатационных свойств материалов. Современная теория сорбционного увлажнения строительных материалов представлена в роботе [4].

Результаты экспериментальных исследований по методике ГОСТ 24816-2014 сорбции водяного пара образцами полимерных теплоизоляционных материалов представлены в табл. 2, изотермы сорбции представлены на рис. 1. Для каждой марки данные получались путем осреднения результатов испытания на 3-х образцах.

Табл. 2 Сорбционная влажность полимерных теплоизоляционных материалов (см. фото)

Рис. 1 Изотермы сорбции полимерных теплоизоляционных материалов (см. фото)

Исследования теплопроводности в сухом состоянии. Теплопроводность материала в сухом состоянии используется для расчета теплопроводности в условиях эксплуатации [5]. Расчетная же теплопроводность является важнейшим показателем при теплотехнических расчетах ограждающих конструкций.

Испытания проводились по методике ГОСТ 7076 на 5-ти образцах каждого типа теплоизоляционного материала размерами 0,25х0,25 м, толщиной 50 мм для EPS и XPS, и 40 мм для PIR на измерителе теплопроводности ИТП-МГ4 «250» при средней температуре 25 оС в образце. Значения теплопроводности в сухом состоянии для PIR принято равным значению установившейся теплопроводности, как описано в [3]. В табл. 3 представлены полученные результаты.

Табл. 3. Теплопроводность в сухом состоянии полимерных теплоизоляционных материалов

Заключение

Представленные в настоящей статье данные описывают тепловлажностные характеристики современных полимерных теплоизоляционных материалов. Они могут быть полезны, как самостоятельный результат – при сравнительном анализе разных типов теплоизоляционных материалов, анализе поровой структуры и т.п., а так же для расчетов влажностного режима ограждающих конструкции и при расчетах теплопроводности в условиях эксплуатации. Найденные справочные значения характеристик современных материалов будут использованы при актуализации и выпуску новых нормативных документов в сфере теплозащиты зданий и оценке срока эффективной эксплуатации.

Список использованных источников

1. Киселев И.Я. Зависимость теплопроводности современных теплоизоляционных строительных материалов от плотности, диаметра волокон или пор, температуры // Строительные материалы. 2003. № 7. С. 17-18.

2. Иванов Д.В., Андрианов К.А., Ярцев В.П. Исследование долговечности и теплофизических характеристик экструзионного пенополистирола в строительстве // Academia. Архитектура и строительство. 2009. № 5. С. 559-560.

3. Гагарин В.Г., Пастушков П.П. Изменение во времени теплопроводности газонаполненных полимерных теплоизоляционных материалов // Строительные материалы. 2017. № 6. С. 28-31.

4. Гагарин В.Г. Теория состояния и переноса влаги в строительных материалах и теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий. Диссертация на соискание ученой степени доктора техн. наук. Москва. 2000. 396 с.

ПЕНОПЛЭКС СПб
Телефон:+7 (812) 329 5435
5. Пастушков П.П. Влияние влажностного режима ограждающих конструкций с наружными штукатурными слоями на энергоэффективность теплоизоляционных материалов. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. Москва. 2013. 169 с.

Просмотры: 927. Уникальные: 396. Сегодня: 7.
Статьи
С 2013 по 2016 гг. ГБУ «Центр экспертиз, исследований и испытаний в строительстве» занималось изучением технических характеристик ограждающих конструкций.
Пожаростойкие стёкла обеспечат безопасность спортивных объектов
Интервью FASAD-RUS.RU с Кирюханцевым Е.Е., профессором Академии МЧС. В интервью затронуты темы профилактики пожаров на фасадах, изменений в нормативной базе и использование полимерной изоляции
Откровенный разговор о ситуации на рынке пожаробезопасности строительных материалов с Евгением Александровичем Мешалкиным, профессором, академиком НАН ПБ, к.т.н.
Фальсифицированная строительная продукция сегодня является одной из главных причин пожаров на объектах строительства. Об этом свидетельствуют результаты опроса специалистов
Новости
  • 24.09.2017 Подрядчик воронежской гостиницы Ramada Plaza не согласен с экспертизой
    Арбитражный суд Воронежской области продолжает рассматривать спор между владельцем отеля Ramada Plaza ООО «Стройсервис» и одним из субподрядчиков строительства, Компанией «Немецкие фасадные системы». Основной претензией истца является некачественное выполнение...
  • 24.09.2017 Техническое регулирование в фасадном строительстве
    Руководитель Управления научных исследований и изысканий в области градостроительной безопасности и инженерной защиты от стихийных бедствий (УНИИС) ФГБУ «ЦНИИП Минстроя России» Мурат Чубаков выступил на 4-м Международном конгрессе фасадного рынка с докладом...
  • 23.09.2017 На IV Фасадном конгрессе эксперты ROCKWOOL рассказали о главных тенденциях на рынках НФС и СФТК
    Неделю назад завершился IV Фасадный конгресс Facades of Russia 2017 – самая крупная в России дискуссионная площадка участников фасадной отрасли. В течение трех дней в центре Москвы обсуждались самые актуальные вопросы этой сферы. В работе конгресса приняли...
  • 22.09.2017 Важно не повторить лондонскую трагедию
    Вчера в Ростове- на -Дону в центре города произошло возгорание 10-этажной гостиницы, в которой проживали семьи с детьми. Пожар охватил высокоэтажное здание молниеносно. Погибли люди. Пострадали близлежащие здания и припаркованные автомобили. По информации...
  • 20.09.2017 Окна EXPROF в уральском мегаполисе
    Компания Витраж, партнер ЭксПроФ в Екатеринбурге, ведет работы по остеклению 18-этажного жилого дома, расположенного на пересечении улиц Шефская-Энтузиастов. Дом будет полностью укомплектован энергосберегающими окнами с использованием пятикамерного профиля...
  • 11.09.2017 Фасад ЖК «Гринада»: привлекательно, лаконично и со вкусом
    В районе Северное Бутово г. Москвы ведется строительство нового квартала «Гринада». Первая очередь строительства включает два жилых многосекционных дома (панельный и монолитный). Общая площадь застройки составит 165 тыс. кв.м. Инфраструктура района развита,...
  • 07.09.2017 В PAROC приветствуют усиление норм противопожарной безопасности
    В сентябре в России вступают в силу поправки к Правилам противопожарного режима. В рамках этого ужесточаются требования к противопожарной безопасности в жилых, коммерческих и социально-культурных помещениях. В PAROC приветствуют подобные изменения и...
  • 04.09.2017 Через неделю стартует IV Фасадный конгресс Facades of Russia 2017
    Через неделю начнет свою работу самый крупный конференционный проект России в фасадной отрасли. В этом году конгресс побил все прошлогодние рекорды по всем показателям. В работе конгресса примут участие более 60(!) спикеров и участников панельных дискуссий....
Лучшие фасадные работы в России и в мире
Цинк на фасаде снова в моде Лауреат нескольких американских премий в области архитектурного дизайна облачен в цинк
Многоуровневый сад на крыше В Гонконге начато строительство здания с многоуровневым садом на крыше
Кинетические фасады приходят в нашу жизнь В центре китайского Шанхая команда архитекторов Foster+Partners и Heatherwick Studio открыла финансовый центр с кинетичеким фасадом
Недорогой, дизайнерский фасад дачи Можно ли сделать фасад недорогим и, одновременно, красивым и модным? Можно!
БЫСТРАЯ ПОДПИСКА НА НОВОСТИ


Эпицентр фасадного рынка
Тел: +7 495 374-8905
info[собака]odfevents.ru

  • Регистрация
  • Авторизация
  • .............................
  • Присоединяйтесь
    к нам в соцсетях:
  • .............................
  • Яндекс.Метрика