Научный журнал

Современные наукоемкие технологии

ISSN 1812-7320

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,940

• Авторы
• Файлы

Фомин Д.П. Штым А.С. Черненков В.П.

Статья в формате PDF

123 KB

Существующие в настоящее время в России теплоизоляционные конструкции теплопроводов в многоквартирных жилых зданиях имеют ряд недостатков. Эти недостатки, в большинстве случаев, обусловлены применением для теплоизоляции внутридомовых теплопроводов материалов на основе минеральной и стеклянной ваты, подверженных слеживанию и обладающих гигроскопичностью. Такие конструкции быстро теряют теплоизоляционные свойства в результате намокания, что неизбежно при использовании в условиях высокой влажности, имеющей место в подвалах и технических подпольях жилых зданий, а так же вследствие постепенного уплотнения и утончения слоя теплоизоляции в верхней части горизонтального изолируемого теплопровода под воздействием силы тяжести.

Из-за низкого качества теплоизоляции, во внутридомовых теплопроводах теряется значительная часть выработанной теплоты, что приводит к ощутимому перерасходу топливно-энергетических ресурсов.

Для устранения вышеуказанных недостатков необходима повсеместная замена устаревших теплоизоляционных конструкций и материалов внутридомовых сетей горячего водоснабжения и отопления на современные.

Задача данной статьи - анализ свойств современных теплоизоляционных материалов, представленных на рынке и выбор изделий, наиболее полно соответствующих требованиям, предъявляемым к теплоизоляции внутридомовых теплопроводов.

В соответствии с СНиП 2.04.14-88* «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов», тепловая изоляция трубопроводов должна отвечать следующим требованиям:

1. Для теплоизоляционного слоя трубопроводов с положительными температурами содержащихся в них веществ для всех способов прокладок, кроме бесканальной, должны применяться материалы и изделия со средней плотностью не более 400 кг/м³ и теплопроводностью не более 0,07 Вт/(м×°С) (п. 2.3);
2. Не допускается предусматривать теплоизоляционные конструкции из горючих материалов для трубопроводов, расположенных в зданиях, кроме зданий IV a и V степеней огнестойкости (п. 2.15). К таким типам зданий относятся жилые здания высотой не более 5 м, не считая верхнего технического этажа (в числе других требований).

Данным нормативным требованиям соответствуют следующие известные материалы, пригодные для теплоизоляции трубопроводов:

1. Изделия из пенопласта ФРП-1, резопена и некоторых типов пенополистирола;
2. Изделия из минеральной и стеклянной ваты;
3. Песок перлитовый вспученный мелкий, ГОСТ 10832-83, марок 75, 100 и 150.
4. Пенопласт термореактивный ФК-20 и ФФ, жесткий, ТУ 6-05-1303-76, марки ФФ;
5. Покрытия из пенополиуретана;
6. Изделия из вспененного синтетического каучука;
7. Изделия из вспененного полиэтилена с огнегасящими добавками.

Анализируя список теплоизоляционных материалов, удовлетворяющих нормативным требованиям, можно сделать вывод о том, что сырьем для их изготовления служит минеральное волокно, пенопласт на основе фенолоформальдегидных смол и некоторых типов пенополистирола, резопен, пенополиуретан, вспененный каучук, а так же вспененный полиэтилен с огнегасящими добавками.

Преимуществами теплоизоляционных материалов из минеральной и стеклянной ваты являются широкий температурный диапазон применения (до +1000ºС), негорючесть и относительно низкая стоимость. Этот тип теплоизоляционного материала имеет и недостатки:

а) Способность впитывать воду, что ухудшает теплоизоляционные свойства материала, хотя при сравнительно высокой рабочей температуре изоляции влага будет испаряться;

б) Нарушение структуры теплоизоляционного слоя в результате слеживания, что приводит к ухудшению теплоизоляционных свойств материала, что характерно для всех мягких волокнистых теплоизоляционных материалов.

Как показала практика, указанные недостатки не позволяют отнести изделия из минеральной и стеклянной ваты к эффективным теплоизоляторам для внутридомовых теплопроводов и рекомендовать их к использованию.

Изделия из пенопласта на основе фенолоформальдегидных смол и пенополистирола обычно горючи, хотя некоторые типы признаны трудно горючими и могут быть применены для теплоизоляции трубопроводов в жилых зданиях. Этот тип теплоизоляционных материалов имеет сравнительно невысокую стоимость, удобен в монтаже, но гигроскопичен.

Пенополиуретановая теплоизоляция разрушается под воздействием прямых солнечных лучей, при горении выделяет ядовитый газ, содержащий цианистоводородную смесь (HCN - hydrogen-cyanide) и поэтому не может быть применена в жилых зданиях.

Теплоизоляция на основе вспененного синтетического каучука обладает закрытой ячеистой структурой, что обеспечивает высокую степень сопротивления проникновению влаги. Температурный диапазон применения данного типа тепловой изоляции от -57 ºС до +150 ºС. Вспененные каучуки относятся к категории трудно сгораемых, хотя и не распространяют пламя. Достоинство - удобство монтажа. Теплоизоляционные материалы из вспененного каучука имеют сравнительно высокую цену, но приемлемы по соотношению цена/качество.

Теплоизоляция на основе вспененного полиэтилена имеет закрытую ячеистую структуру, что обеспечивает высокую степень сопротивления проникновению влаги, температурный диапазон применения от -200 до +175°С. Вспененные полиэтилены с огнегасящими добавками могут быть применены в качестве теплоизоляции трубопроводов в жилых зданиях. Достоинство - удобство монтажа и сравнительно невысокая цена.

Следовательно, для применения в качестве тепловой изоляции трубопроводов систем отопления и горячего водоснабжения многоквартирных жилых зданий пригодны следующие типы теплоизоляционных материалов:

1. Изделия из трудно горючего пенополистирола;
2. Теплоизоляция на основе вспененного синтетического каучука;
3. Теплоизоляция на основе трудно горючего вспененного полиэтилена.

Как показал практический опыт, для потребителя наиболее важны следующие свойства тепловой изоляции:

1. Низкий коэффициент теплопроводности;
2. Отсутствие способности впитывать воду;
3. Стойкость к ультрафиолетовому излучению;
4. Высокая химическая стойкость;
5. Термостойкость (максимально допустимая температура в системах отопления жилых зданий 105°С, в соответствии с п. 1 прил. 11 СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование»);
6. Разрешение к применению служб санитарного и пожарного контроля;
7. Простота монтажа;
8. Многократное использование;
9. Невысокая цена.

Авторами было произведено исследование рынка теплоизоляционных материалов, удовлетворяющих требованиям к теплоизоляции трубопроводов систем отопления и горячего водоснабжения жилых зданий. В таблице 1 приведен перечень теплоизоляционных материалов, наиболее полно соответствующих вышеуказанным требованиям.

Таблица 1.

Библиографическая ссылка