Критерии выбора и подбора утеплителей

Эффективность и долговечность любой строительной конструкции, прежде всего, определяется корректностью метода расчета и свойствами входящих в нее материалов. В общем случае методика теплотехнического расчета и принципы выбора теплоизоляционного материала должны учитывать архитектурно-строительные особенности здания, климатические воздействия и внешние нагрузки.

К архитектурно-строительным особенностям относятся такие факторы, как: форма и высота здания; остекленность – процент остекления и ширина простенков; форма утепляемой поверхности – плоская или криволинейная; качество утепляемой поверхности – отклонение от плоскостности, наличие выпуклостей или швов; степень огнестойкости здания, класс ответственности здания; влажностный режим помещения – сухой, нормальный, влажный, мокрый.

К климатическим воздействиям, учет которых необходим при выборе теплоизоляции, помимо расчетных температур относятся ветровые воздействия.

С внешними нагрузками на теплоизоляцию все просто – они сведены к минимуму. Внешних сил к утеплителю в условиях эксплуатации не приложено. Собственный вес отдельной плиты воспринимается механическим крепежом, например стержнями из стеклопластика с нейлоновым дюбелем. Количество точек крепления на одну плиту определяется проектом. В условиях эксплуатации и монтажа при обеспечении плотного контакта (прижатия) утеплитель подвергается сжатию, изгибу и кручению, обусловленными геометрией утепляемой поверхности.

Современный уровень проектирования требует более взвешенного подхода ко всем без исключения свойствам теплоизоляции. В противном случае можно получить нежелательные эффекты при эксплуатации конструкции, о которых будет сказано ниже.

Наиболее точный и полный на сегодняшний день теплотехнический расчет стен разработан в НИИ Строительной физики доктором техн. Наук Гагариным В. Г., канд. техн. наук Козловым В. В., состоит из следующих этапов:

1. Подбор толщины утеплителя для стены с облицовкой на относе, достаточной дл удовлетворения нормативным требованиям по сопротивлению теплопередаче.
2. Расчет влажностного режима конструкции и проверка влажности материалов на удовлетворение нормативным требованиям.
3. Уточнение характеристик материалов с учетом их средней влажности в расчетный
период.
4. Расчет воздухообмена в воздушном зазоре.
5. Проверка достаточности количества удаляемой из воздушного зазора влаги в расчетный период.
6. Расчет требуемой величины сопротивления воздухопроницанию стены.
7. Проверка необходимости ветрозащиты.

Разработанная под руководством Гагарина В.Г. в НИИСФ методика теплотехнического расчета наиболее полно отражает все особенности работы конструкций стен с наружным утеплением и облицовкой на относе — нестационарный характер теплового режима наружных стен, архитектурно-строительные факторы и климатические воздействия.
Методика позволяет определить критерии выбора теплоизоляционных материалов и конструкций теплоизоляционных слоев. Теплоизоляционные материалы целесообразно подбирать по следующим критериям (показателям свойств):

— теплопроводность в условиях эксплуатации;
— паропроницаемость;
— воздухопроницаемость;
— сжимаемость;
— упругость (возвратимость);
— прочность при растяжении и сжатии;
— гибкость;
— стабильность формы и размеров в условиях эксплуатации.

Нормировать приведенные критерии с точки зрения теплотехники не имеет смысла, так как при известных методах оценки влияния любого критерия в конечном счете все определяет экономическая целесообразность принятой конструкции теплоизоляционного слоя.

С точки зрения пожарно-технических характеристик все определяет эксперимент. Поэтому и здесь нормирование свойств теплоизоляционных материалов представляется излишним.

И в том и в другом случае исходя из целей проектирования имеет смысл рекомендовать наиболее рациональные конструкции.

Что касается методов теплотехнического расчета, безусловно, на основе методики НИИ Строительной физики стоит выпустить национальный стандарт.