Характеристики термопанелей

1. Прочностные характеристики

Термопанели представляют собой цельную (монолитную) конструкцию из плит жёсткого пенополистирола, склееных с деревянными стойками каркаса.

Для строительства малоэтажных домов используются панели с каркасом из бруса сечением 50х150 мм , установленных с шагом 400 мм. При вертикальной нагрузке стойки каркаса работают на сжатие, а жёсткость пенопласта не позволяет стойкам отклоняться от вертикальной оси.

В результате термопанели имеют гораздо больший запас прочности, чем обычный каркас с минераловатным заполнением.

Разрушающая нагрузка на вертикальное сжатие превышает 8 тонн на одну стойку - в жилых домах таких нагрузок не существует.

Для междуэтажных перекрытий и мансардных крыш используются панели такой же конструкции. В этом случае бруски каркаса панели работают на изгиб, как однопролётные балки. При нагрузке в 250 кг/кв. м (норматив для каркасных домов) на панель перекрытия длиной 2,5 метра прогиб панели не превышает 6мм, т. е. меньше нормативного = 1/300 длины пролёта. Для перекрытия больших пролётов панели устанавливаются на балки LVL из клеенного шпона, которые могут иметь длину более 12 метров.

В каждом конкретном проекте принятые конструктивные решения проверяются инженерными расчётами.

2. Термоизоляционные качества.

Пенополистирол как термоизолирующий материал используется в промышленности и строительстве с 1961 года (кстати, был изобретён в одном из Ленинградских НИИ). За прошедшие годы пенопласт проявил себя как наиболее эффективный термоизолятор, так как обладает уникальными свойствами. Из школьной физике всем нам известно, что самым лучшим природным термоизолятором является неподвижный воздух. Пенополистирол состоит на 98% из мелких пузырьков воздуха, "упакованных" в полистирольную оболочку.

Собственная влажность пенополистирола по массе не превышает 1%, поэтому выпадение конденсата внутри стены исключено. Диффузии водяного пара извне препятствует сам материал стены (пенополистирол), так как его объёмное влагопоглощение даже при погружении в воду на 24 часа не превышает 2%.

Благодаря этим уникальным свойствам термопанели имеют (даже без черновой облицовки) коэффициент теплопроводности не более 0,038 Вт/м*град.

Термопанель толщиной 15 см соответствует по термоизоляции:

• стене из сухой минеральной ваты толщиной 20 см,
• деревянному брусу толщиной 52 см,
• 60 см газобетона + 5 см пенопласта,
• 70 см кирпичной кладки + 10 см пенопласта,
• 90 см железобетона + 10 см пенопласта.

Экономический эффект от применения в ограждающих конструкциях пенополистирола очевиден даже без расчётов.

3. Влаго- и морозостойкость.

Влага содержится в помещениях жилого дома в виде водяных паров вследствие жизнедеятельности человека (во время приготовления пищи, эксплуатации санитарно бытовых систем и т п.). При нормальных условиях t=20°С и относительной влажности 60% в воздухе содержится около 10 г/м3 влаги. При понижении температуры до 10°С относительная влажность воздуха повысится до 100% и выпадет конденсат. При недостаточности воздухообмена и плохой теплозащите на стенах выпадает роса, вызывая образование мокрых пятен.

Самым простым и наиболее эффективным способом борьбы с этим явлением является - удаление излишней влажности через вытяжную вентиляцию и поддержание оптимальной температуры воздуха в помещениях дома.

А распространившееся в последнее время мнение о якобы "супердышащих" стенах является не просто заблуждением, а преднамеренной профанацией физических процессов. Выведение избытка влаги из помещений жилого дома - функция вентиляции, которую должна выполнять не стена, а вытяжка из санузлов и кухни. Ссылка на "дышащие" стены в деревянных старинных домах - несостоятельна. До появления инженерных систем нормальный воздухообмен в домах осуществлялся оттоком - через дымовые трубы печей и каминов, и притоком - через неплотности окон и дверей или через специальные отверстия в полах.

Легенды о "супердышащих" стенах и вентилируемых фасадах потребовались для обоснования просушивания минераловатных утеплителей, которые в процессе эксплуатации накапливают влагу внутри стены и стремительно теряют теплоизолирующие свойства.

Термопанели лишены этих недостатков, так как пенополистирол имеет наилучшие показатели по влаго - и морозостойкости.

В лаборатории НИИСФ (г.Москва) пенополистирольные плиты успешно выдержали циклические испытания на температурно-влажностные воздействия в количестве 80 циклов, то есть образцы 80 раз замачивали в воде, 80 раз замораживали в холодильной камере и 80 раз оттаивали в горячей воде. После проведения этих испытаний образцы не потеряли своих потребительских свойств, что можно интерпретировать как соответствующее количество условных лет эксплуатации в ограждающих конструкциях с амплитудой температурных воздействий ± 40°С.

Для минераловатных утеплителей такие испытания не проводятся, потому что достаточно 3 - 4 циклов для того, чтобы испытываемый образец перестал существовать как строительный материал.

4. Пожаробезопасность.

Термокаркасные панели могут использоваться при строительстве объектов, к которым применяются общие требования СНиП 21-01-97* "Пожарная безопасность зданий и сооружений".

В соответствие с этими нормативными требованиями материалы, применяемые в конструкциях зданий, должны обеспечивать нормируемые пределы огнестойкости и класс пожарной опасности, что достигается сочетанием различных строительных материалов - как негорючих (НГ), так и горючих (Г).

Например, для одноквартирных жилых домов (коттеджей) степень огнестойкости конструкций - не нормируется, в блокированных жилых домах (таун-хаузах) достаточно выполнить нормативные требованию по нераспространению огня по ограждающим конструкциям, в многоквартирных домах и общественных зданиях необходимо предусмотреть дополнительную огнезащиту несущих конструкций и т.д.

При изготовлении термопанелей применяются материалы, имеющие необходимые сертификаты пожарной безопасности:

• пенополистирольные плиты KNAUF Term Panel самозатухающие, слабогорючие (Г1), сгораемый остаток - 2% по массе, время самостоятельного горения - 0 секунд,
• термопрофили из оцинкованной стали - негорючие (НГ),
• деревянные стойки из бруса по ГОСТ 11047-90 без специальной огнезащиты, так как в соответствии с СНиП 21-01-97* п. 7.12* абз.2: "не допускается применение специальных огнезащитных покрытий и пропиток в местах, исключающих возможность их периодической замены или восстановления".

При этом деревянные детали в конструкции панелей разделены самозатухающими пенополистирольными плитами, тем самым предотвращается распространение огня внутри конструкции панели.

Кроме того, последующая облицовка конструкций здания негорючими материалами (гипсокартоные листы ГКЛО, ЦСП, штукатурка, керамические плитки и т.п.) делает термокаркасные панели непожароопасными конструкциями класса K0 и применимыми в качестве несущих конструкций с пределом огнестойкости REI 45 для зданий III степени огнестойкости (до 3 этажей включительно).

При более высокой степени огнестойкости (II, I) , например, для высотных многоквартирных домов термокаркасные панели рекомендуется применять в качестве самонесущих элементов - эркеров, мансардных надстроек, навесных фасадов и т.д.

5. Звукоизоляция

Нормируемыми параметрами звукоизоляции ограждающих конструкций являются:

• индекс изоляции воздушного шума ограждающей конструкции,
• индекс приведённого ударного шума под перекрытием.

Для жилых домов перекрытия между комнатами должны иметь индекс изоляции воздушного шума = 41 Дб, индекс приведённого ударного шума = 75 Дб.

Стены и перегородки между квартирами, между помещениями квартиры и лестничными клетками, холлами, коридорами и вестибюлями должны иметь индекс воздушного шума = 50 Дб, индекс ударного шума - не нормируется.

Основным материалом термокаркасных панелей является пенопласт, который как теплоизолятор обладает также и высокими звукоизолирующими свойствами, по защите от воздушного шума обеспечивает нормативные требования без дополнительных мероприятий.

Но, так как здание из термопанелей представляет собой цельную жёсткую конструкцию, ударный шум по ней распространяется беспрепятственно. Поэтому для достижения необходимой звукоизоляции перекрытий применяются прокладочные звукоизолирующие материалы, например стенофон. Твёрдое покрытие пола второго этажа (черновой пол) укладывается на балки панелей перекрытия, предварительно покрытые звукоизолирующими прокладками.

От внешних источников шума жилые дома изолируются звукопоглощающими экранами в виде решётчатых заборов и зелёных насаждений. Внутри помещений дополнительными звукоизолирующими элементами также служат предметы обстановки: шкафы, шторы, ковры и т.п.

6. Экология

Во всём мире пенопласт разрешено применять как в строительстве, так и для упаковки различных товаров, в том числе и пищевых продуктов.

Имеется заключение Московского НИИ Гигиены им. Эрисмана, которон подтверждает, что при исследовании рекомендованных для строительства конструкций с применением пенополистирола, в пробах воздуха вредных веществ (стирола) - не обнаружено.

По результатам исследований Германской Федеральной службой по экологическим вопросам современные пенопласты при горении и утилизации не выделяют вредных для здоровья человека токсичных газов, в отличие от минераловатных утеплителей, в состав которых входят фенол, уретан, формальдегид, стекло, камень, шлаковые соединения, продукты конденсации смол.