УСТРОЙСТВО ТЕПЛО-, ГИДРОИЗОЛЯЦИИ ПОКРЫТИЯ ЗДАНИЯ НАПЫЛЯЕМЫМ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОМ
Одним из путей снижения энергозатрат, направленных на отопление является термомодернизация существующих зданий. При выборе конкретных способов выполнения работ требуется детальный анализ теплозащитных свойств наружных ограждающих конструкций, применяемых конструктивных решений зданий, техническое состояние и условия производства работ. На этой основе принимаются конкретные организационно-технологические решения термомодернизации 1.
При эксплуатации здания одного из предприятий в городе Харькове было установлено, что при существенных затратах на отопление, требуемая температура внутреннего воздуха в зимний период не была достигнута. Для оценки возможности выработки рекомендаций по снижению энергозатрат на отопление и обеспечению благоприятных условий эксплуатации объекта, были проведены обследования наружных ограждающих строительных конструкций здания. В процессе обследований была выполнены поверочные теплотехнические расчеты для оценки теплозащитных свойств наружных ограждающих строительных конструкций. Здание одноэтажное, прямоугольное в плане с размерами в осях 48,0 х 84,0 м. Высота до низа стропильных конструкций 7,2 м. В среднем пролете имеется световой фонарь. Несущими конструкциями являются сборные железобетонные колонны и стропильные фермы. По верху ферм устроены ребристые плиты покрытия и плоская совмещенная кровля. Наружные стены, выполнены из сборных керамзитобетонных стеновых панелей толщиной 250,0 мм, утепленные волокнистым утеплителем и облицованы стальными профилированными листами. Значение сопротивления теплопередаче наружных стен выявилось близким к нормативным требованиям 2. Конструкция покрытия состоит из следующих конструктивных слоев: сборные железобетонные плиты покрытия; прокладочная пароизоляция; утеплитель из насыпного керамзита; выравнивающей цементно-песчаной стяжки; многослойного рубероидного ковра (около 10 слоев). На период обследований на поверхности кровли существенных повреждений не выявлено, за исключением частичной зыбкости кровельного покрытия отдельных участков. Вскрытие отдельных участков показало, что утеплитель (керамзитовая засыпка) существенно увлажнен. Выполненные в соответствии с указаниями ДБН В.2.6-31:2006 2 теплотехнические расчеты показали, что фактическое сопротивление теплопередаче покрытия не удовлетворяет требованиям норм. В расчетах был учтен коэффициент, учитывающий увлажнение существующего утеплителя покрытия.
На основании полученных данных было принято решение об устройстве дополнительного слоя теплоизоляции – то есть термомодернизации покрытия. Использование традиционных способов, включающих разборку кровли, стяжки и существующего утеплителя с последующим устройством новых конструктивных слоев — было не приемлемым и экономически не целесообразным 3. Это обусловлено непрерывным производственным процессом предприятия.
С учетом условий эксплуатации объекта, анализа конструктивных и организационно-технологических вариантов устройства теплоизоляции был принят способ устройства дополнительного слоя теплоизоляции покрытия из напыляемого пенополиуретана. Данный способ предусматривает устройство по верху существующего кровельного покрытия слоя пенополиуретана расчетной толщины методом напыления. В соответствии с расчетами требуемая толщина слоя пенополиуретана составила 40,0 мм. С учетом принятого типа пенополиуретана его объемная масса составляет всего около 50,0 кг/м3. Тем самым постоянная нагрузка от массы дополнительного слоя утеплителя составляет всего 2,0 кг/м2. Применяемый пенополиуретан имеет следующие характеристики, табл.1 4. Пенополиуретан имеет закрытоячеистую структуру, тем самым является не только теплоизоляционным слоем, но и одновременно гидроизоляцией. Материал обладает высокой степенью адгезии практически ко
Таблица 1. Характеристики пенополиуретана (тип «Эластопор –Н»).
Наименование показателя Единица измерения Норма
1. Внешний вид покрытия после нанесения на поверхность конструкции цвет серебристый
2. Кажущаяся плотность, не менее кг/м3 50
3. Разрушающее напряжение при статическом изгибе, не менее Н/мм2
кгс/см2 0,50
5,1
4.Разрушающее напряжение при сжатии, не менее Н/мм2
кгс/см2 0,35
3,57
5. Водопоглощение за 168 часов, не более % 2.2
6. Коэффициент теплопроводности Вт/мК 0,022
7. Содержание закрытых ячеек %, не менее % 90
8. Адгезия к основанию, не менее:
Алюминий
Сталь
Бетон
Н/мм2
кгс/см
0,20
2,04
0,22
2,24
0,3
3,06
9. Группа горючести Трудногорючий
10. Коэффициент паропроницаемости. не менее мг
м.ч.Па 80
11. Индекс распространения пламени 5
12. Устойчивость к агрессивным средам да
13. Устойчивость к воздействию УФ -лучей Условных лет 10
ПРИМЕЧАНИЕ: допускается отклонение ± 5% от нормативного.
всем строительным материалам. Покрытие из напыляемого пенополиуретана является монолитным (бесшовным) включая примыкания к выступающим элементам кровли. По верху устроенного слоя напыляемого пенополиуретана устраивается покрытие для защиты от ультрафиолетового воздействия солнечных лучей. Это покрытие выполняется из специального лака, который наносится при помощи распылителя на поверхность устроенного утеплителя из пенополиуретана.
Работы по устройству теплоизоляции включают следующие технологические этапы:
· подготовительные работы включающие ограждение участка работ,отключение,
ограждение (перенос) попадающих в зону строительных работ инженерных коммуникаций, технологического оборудования, другое;
· ремонт кровельного покрытия (устранение повреждений гидроизоляционного ковра, подрезка и приклеивание участков вздутий и пр.);
· устройство защитных экранов участков не подлежащих утеплению (окна, фонари, пр.);
· устройство слоя из напыляемого пенополиуретана;
· устройство защитного слоя из специальной мастики (против воздействия солнечных лучей).
Для выполнения работ на данном объекте использовался комплект оборудования, включающий пеногенератор, который подает в определенной пропорции жидкие компоненты материала (маркируемые как компоненты А и В) к пистолету- распылителю. Пеногенратор и необходимые компоненты компактно располагаются в специально оборудованном автомобиле непосредственно у здания, рис.1. На покрытии подаются шланги для подачи жидких компонентов пенополиуретана и пистолет-распылитель. При включении пистолета-распылителя компоненты смешиваются и выталкиваются под давлением на изолируемую поверхность. Попадая на поверхность смешанные компоненты вступают в реакцию и происходит процесс их полимеризации. При полимеризации материал вспенивается и образует жесткий теплоизоляционный слой. Одна проходка пистолета-распылителя обеспечивает толщину готового слоя, составляющую около 10, 0 мм. Время полимеризации
а) б)
Рис.1 Оборудование и компоненты для устройства теплоизоляции из напыляемого
пенополиуретана: а- общий вид обрудования; б – пеногенератор (в кузове автомобиля)
составляет около 7,0 секунд. Через несколько минут по устроенному утеплителю можно ходить. На рис.2 представлены иллюстрации процесса производства работ по устройству теплоизоляционного слоя покрытия на объекте. Работы по устройству теплоизоляции покрытия, площадью около 4000,0 м2 были выполнены в течении 9 дней. В том числе, продолжительность подготовительных работ составила 3 дня, продолжительность непосредственного устройства напыления из пенополиуретана – 4 дня и продолжительность устройства защитного покрытия — 3 дня. Работы выполнялись бригадой состоящей из 3-х рабочих. Общая выработка по термомодернизации покрытия составила 445,0 м2/смену 5.
Применение описанного способа позволило исключить трудоемкие работы по разборке существующих элементов покрытия, не потребовало остановки действующего производственного процесса предприятия и обеспечило покрытие здания надежной тепло-, и гидроизоляционной, бесшовной и высокоэффективной оболочкой.
а) б)
Рис.2 Процесс устройства теплоизоляции из напыляемого пенополиуретана: а- устройство слоя на ровном участке; б –вид бесшовных участков примыканий