О работоспособности утеплителя Isover низкой плотности в конструкции вентилируемого фасада системы «Марморок»

О работоспособности утеплителя ISOVER низкой

строительные науки плотности в конструкции вентилируемого фасада

строительная теплофизика системы «Марморок»

и энергосбережение А.С.Багин1, В.М. Оськин2

1 Инвестиционно-промышленная компания «Компания РВМ-2000»

1 ООО «Сен-Гобен Строительная Продукция Рус»

В настоящее время навесные фасадные системы с вентилируемым воздушным зазором находят все более широкую известность благодаря ряду качественных отличий от традиционных конструкций наружных стен зданий. Навесные фасады способствуют разработке эффектных архитектурных решений при строительстве новых и реконструкции старых зданий. Многослойная конструкция стен с навесной фасадной системой включает в свою структуру современные эффективные утеплители, что позволяет создавать ограждающие конструкции, удовлетворяющие современным жестким требованиям по теплосбережению зданий.

Ежегодно в России устанавливаются более десяти миллионов квадратных метров навесных фасадных систем. Многие компании начали свою деятельность еще в конце 90 годов прошлого века, т.е. срок эксплуатации первых массово применяемых типов навесных фасадных систем составил уже порядка 10 лет. Таким образом, появилась возможность получить первые данные по работоспособности фасадных систем, эксплуатирующихся достаточно продолжительное время, оценить их состояние и остаточный ресурс.

По инициативе ООО «Компания РВМ-2000» было проведено обследование навесной фасадной системы «Марморок» с применением стекловатного утеплителя ISOVER KL 37 плотностью 15 кг/м3.

Основными целями обследования являлись:

• оценка состояния навесной вентилируемой фасадной системы «Марморок» после семи лет эксплуатации;

• оценка остаточного ресурса системы;

• составление рекомендаций по проектированию, монтажу и эксплуатации системы.

Работы по обследованию фасадной системы выполнены с участием следующих организаций:

1. ООО «Компания РВМ-2000»;

2. ГУ г. Москвы «Городской координационный экспертно-научный центр «ЭНЛАКОМ»;

3. МГСУ, кафедра «Испытания сооружений», НИЛ «Обследование и реконструкция зданий и сооружений»;

4. НИИСФ РААСН, Испытательная лаборатория теплофизических и акустических измерений;

5. Испытательный центр ООО «ЭкспертКорр-МИСиС»;

6. Филиал НИЦ ОАО «Теплопроект», Испытательный центр «Стройтеплоизоляция-Тест»;

7. ГУП «Жилищник-1»;

8. ООО «Сен-Гобен Строительная Продукция Рус»;

9. ООО «Дюпон Наука и Технологи», DuPont de Nemours (Luxembourg);

10. ГУ «Московский центр по гидрометеорологии и мониторингу среды с региональными функциями» (ГУ «Московский ЦГМС-Р»).

Рассматриваемый объект — 9-этажный панельный жилой дом серии 1-515-9М, расположенный по адресу: г. Москва, ул. Хабаровская, дом 24, 1972 года постройки. Дом располагается менее чем в километре от МКАД, что позволяет оценить экологическую обстановку данной территории в части воздействия на конструкции здания как среднеаг-рессивную (Рекомендации ФГУ ФЦС Госстроя России). В 2000 году по программе энергосбережения в городе Москве (Распоряжение Правительства Москвы №181-РПЗ от 11 марта 1999 года) была проведена реконструкция данного объекта (утепление фасадов, замена оконных и балконных блоков, замена систем отопления, холодного и горячего водоснабжения). Генпроектировщик: ГУП «Мосжилниипроект», мастерская №2. Расчетная экономия энергопотребления за счет проведенной реконструкции составила 32%.

Навесная вентилируемая система «Марморок» представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из несущего каркаса (горизонтальных и вертикальных профилей), теплоизоляционного материала (минераловатный утеплитель на основе стекловолокна !БОУЕк КЬ 37) и облицовочных плиток (мелкоштучные облицовочные плитки, изготовленные методом прессования из мраморной крошки и цементного связующего с добавкой красителей и гидрофобизирующих составов). Особенностью конструкции является наличие вентилируемого зазора между утеплителем и облицовкой (рис. 2).

Горизонтальные профили неподвижно закрепляются к несущему основанию анкерными дюбелями с шагом 600 мм, а на высоте более 8 метров в угловых частях — с шагом 300 мм. В образованные

Рисунок 1. Объект после реконструкции.

строительная теплофизика и энергосбережение

продольные ячейки на всю глубину закладывается теплоизоляционный материал ISOVER KL 37, плотностью 15 кг/м3, с монтажным уплотнением по вертикали, горизонтали и толщине 3—5%, что обеспечивает равномерное заполнение изолируемого пространства, сплошность и формостабильность теплоизоляционного слоя в процессе эксплуатации. Принятая толщина теплоизоляции на рассматриваемом объекте — 100 мм. После монтажа теплоизоляционных плит они по всей поверхности покрываются ветрозащитной мембраной «Tyvek». Окончательная фиксация плит утеплителя вместе с мембраной производится вертикальными профилями, которые устанавливаются с шагом 300 мм по горизонтали. Навешивание и закрепление наружных плиток является финишной процедурой при монтаже системы.

В процессе визуального обследования фасадов здания были выявлены дефекты и повреждения навесной фасадной системы общей площадью менее 0,4% от всей площади облицовки (сколы, трещины, смещение, искривление отдельных плиток, отсутствие одной плитки), видимых деформаций (прогибы, выпучивания, провисания) и участков разрушений конструкций системы в целом не обнаружено. Составлена ведомость дефектов и выбраны участки поверхности здания, на которых в дальнейшем произвели вскрытие фасада и отбор образцов всех элементов фасадной конструкции для лабораторных исследований.

5 — саморез; 6 — теплоизоляция ISOVER KL 37; 7 — ветровлагозащитная мембрана «Tyvek».

Рисунок 3. Расположение обследованных участков фасада.

1 участок — межоконное пространство между первым и вторым этажами;

2 участок — угловая зона на уровне третьего этажа;

3 участок — глухая зона на уровне третьего этажа;

4 участок — угловая зона на уровне девятого этажа;

5 участок — глухая зона на уровне девятого этажа.

Расположение участков фасада здания, на которых производили вскрытие и отбор образцов, представлены на рис. 3.

Над участками 2 и 3 на уровне четвертого этажа отсутствовала одна облицовочная плитка (участок 6), что допускало проникновение атмосферных осадков в подоблицовочное пространство фасадной системы.

строительная теплофизика и энергосбережение

Перечень элементов, отобранных для лабораторных испытаний, их количество и краткое название организаций, выполнивших исследования, указаны в таблице 1.

Лабораторные исследования состояния облицовочных плиток позволяют сделать вывод, что при правильной эксплуатации, используемый облицовочный материал сохраняет заданные требуемые характеристики. Прогнозируемая долговечность облицовочной плитки «Марморок» типа «РВМ»: «Классик» — 50 лет; «Балтика» — 30 лет. Обнаруженные в процессе визуального осмотра дефекты и повреждения облицовочных плиток в основном расположены на уровне 1 этажа, это позволяет сделать вывод о том, что главной причиной их появления являются механические воздействия (в том числе вандализм).

Результаты детального визуального осмотра и лабораторных исследований несущих подоблицовоч-ных конструкций показали, что материалы вертикальных и горизонтальных профилей и крепежных элементов устойчивы к реальным атмосферным воздействиям и могут эксплуатироваться в аналогичных условиях еще не менее 30 лет.

Физико-технические показатели образцов вет-ровлагозащитной мембраны за семь лет эксплуатации практически не изменились.

Сравнение состояния подоблицовочных материалов системы на участках с повреждением облицовки и без повреждений, позволяет сделать вывод о том, что защитный экран, выполненный из облицовочных плиток «Марморок», при его целостности, обеспечивает сохранность внутренних слоев системы от негативного воздействия окружающей среды.

Состояние теплоизоляционных плит !БОУЕк КЬ 37 на вскрытых участках фасадов в процессе отбора образцов показано на рис. 4.

Рисунок 4. Состояние плит утеплителя !БОУЕ1? КЬ 37 при вскрытии фасадов.

№ Наименование элемента Кол-во образцов, ед. изм. Организация,

общее с участка выполнившая исследования

1 Облицовочная плитка 10 шт. 2 шт. НИИСФ РААСН

2 Теплоизоляционный материал 1БОУЕ1? К1. 37 5 м' 2 фрагмента (0,5 м2) НИИСФ РААСН ОАО «Теплопроект»

3 Детали подконструкции -вертикальный профиль 3 пог. м 2 фрагмента

-горизонтальный профиль 5 пог. м 2 фрагмента ООО «ЭкспертКоррМИСиС»

-анкерный шуруп 10 шт. 2 шт.

-самонарезающии винт 20 шт. 4 шт.

4 Ветровлагозащитная мембрана 5 м' 1 фрагмент (1 м2) 0иРоп1

Таблица 1.

строительная теплофизика и энергосбережение

№ Плотность, X, Коэффициент Влажность по Коэффициент

кг/м3 теплопроводности, X Ю| Вт/м°С массе, со, % паропроницаемости, д, мг/

До сушки образцов

1. 17,5 0,042 1,5 0,42

2. 18,0 0,042 1,5 0,42

3. 18,0 0,042 1,5 0,43

4. 17,5 0,042 1,0 0,44

5. 17,7 0,043 1,0 0,46

Контрольный образец 18,0 0,040 1,0 0,40

После сушки образцов

1. 17,5 0,041 0 0,41

2. 18,0 0,041 0 0,40

3. 18,0 0,041 0 0,40

4. 17,5 0,041 0 0,43

5. 17,7 0,042 0 0,43

Контрольный образец 18,0 0,039 0 0,40

Таблица 2. Результаты исследования теплотехнических характеристик плит 1БОУЕ1? К! 37, проведенных НИИСФ РААСН.

№ Плотность, Сжимаемость, Восстанавливаемость, Содержание Коэффициент Влаж-

образца А,, кг/м3 % % связующего, % теплопроводности, Х25, Вт/м К ность по массе, со, %

1. 16,4 71 68 68 96 92 95 5,2 0,0385 0,6

15,8 67 60 73 95 89 83 5,9 0,0388 0,3

ср. 68 ср. 92 ср. 5,6 0,0384 0,0403

2. 15,4 67 70 69 98 96 93 6,6 0,0407 0,5

69 71 70 94 92 90 7,1 0,0395

ср. 69 ср. 94 ср. 6,9

3. 14,0 70 69 70 93 97 96 6,7 0,0403 0,5

72 70 70 94 91 97 8,1 0,0406

ср. 70 ср. 95 ср. 7,4

4. 14,6 67 67 67 96 90 97 6,9 0,0407 0,5

68 67 67 95 95 94 6,0 0,0396

ср. 67 ср. 95 ср. 6,5

5. 12,8 71 73 72 93 91 92 7,0 0,0416 0,5

69 72 73 91 89 89 5,9 0,0427

ср. 72 ср. 91 ср. 6,5

Среднее + 11% +6% +5% +23% +6,5% 0,5

значение 14,8 69 93 6,6 0,040

-14% -3% -11% -21% -4,2%

Значение не более Не менее Не более Не более -

по ТУ 15+10% 70 94 5,5+10% 0,040

5763-001-

56846022-

06

Таблица 3. Физико-технические показатели теплоизоляционных плит !БОУЕк К1_ 37, исследованные НИЦ ОАО «Теплопроект».

При визуальном осмотре плит утеплителя ISOVER КЬ 37 пустот, разрывов, расслоений материала не выявлено на всех участках (с повреждениями облицовки и без повреждений), что свидетельствует, вопреки существующим предубеждениям, о высокой формостабильности теплоизоляционных материалов малой плотности на основе штапельного стекловолокна марки ISOVER.

Результаты исследования теплотехнических характеристик плит ISOVER КЬ 37, проведенных в испытательной Лаборатории теплофизических и акустических измерений НИИСФ РААСН, приведены в таблице 2. Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 7976-99, ГОСТ 26254-84, ГОСТ 25898-83.

Физико-технические показатели теплоизоляционных плит ISOVER КЬ 37, исследованные НИЦ ОАО

строительная теплофизика и энергосбережение

«Теплопроект» по ГОСТ 17177-94 и ГОСТ 7076-99, приведены в таблице 3.

Из заключения НИЦ «Теплопроект»: «По показателю теплопроводности отобранные образцы плит соответствуют марке КЬ 37. Анализ результатов испытаний позволяет сделать вывод, что за семь лет эксплуатации теплоизоляционных плит ИЗОВЕР внешний вид плит и их деформационные свойства не изменились, и по средним значениям не превышает требований ТУ 5763-001-56846022-06. Имеющий место разброс показателей по плотности, сжимаемости и упругости — обычное явление при производстве волокнистых изделий раннего выпуска. Особенно следует отметить, что изоляция практически находится в сухом состоянии».

По результатам обследования навесной фасадной системы «Марморок», смонтированной на девятиэтажном, жилом здании, после 7 лет эксплуатации установлен ориентировочный остаточный ресурс эксплуатации навесной фасадной системы — не менее 30 лет. Следует отметить: этот ресурс был установлен исходя из состояния несущей конструкции и облицовочных плит. Что касается ветро-влагозащитной мембраны и стекловатного утеплителя ISOVER КЬ 37, то характеристики этих составляющих элементов конструкции вентилируемой фасадной системы за семилетний период эксплуатации практически не изменили своих первоначальных значений.

Высокая стабильность во времени эксплуатационных характеристик стекловолокнистого утеплителя ISOVER плотностью 15 кг/м3 позволила по результатам проведенной работы рекомендовать использовать в вентилируемых навесных фасадных системах «Марморок» теплоизоляционные материалы малой плотности, в том числе из стеклянного штапельного волокна.

Поскольку эффективные теплоизоляционные материалы, в том числе на основе стекловолокна, получили в последнее время самое широкое применение, вопросы исследования продолжительности срока их службы в различных строительных конструкциях стали актуальны как никогда. ООО «Сен-Гобен Строительная Продукция Рус», понимая важность означенной проблемы, участвует в совместных с НИИ строительной физики работах по ресурсным испытаниям теплоизоляционных изделий под товарной маркой ISOVER как в лабораторных условиях, так и в натурных испытаниях на реальных объектах.

Статья подготовлена по материалам: «Отчет о проведенном натурном обследовании навесной вентилируемой фасадной системы «Марморок» на здании, расположенном по адресу: г. Москва, ул. Хабаровская, д. 24, после 7 лет эксплуатации». ООО «Компания РВМ-2000», Москва, 2008 г.