Защита, уплотнение, изоляция
Защита и изоляция являются средствами, предназначенными для уменьшения или устранения нежелательного воздействия температуры, звука, ветра, воды или влажности на строительные конструкции. Это делается для того, чтобы обеспечить комфортность, защиту здоровья, сохранение строительных фондов и экономию энергетических ресурсов. Защитные и изоляционные материалы применяют для сохранения тепла и как защиту от шума. Некоторые из этих материалов можно использовать одновременно как для изоляции, так и для уплотнения, а часть из них применяют для огнезащиты строительных изделий.
Уплотняющие средства применяют с целью устранения нежелательного воздействия воздуха и влаги, например в оконных и дверных блоках, в швах примыкания стен и перекрытий. В некоторых случаях одновременно с устранением этих воздействий улучшаются звуко- и теплоизоляционные свойства.
Изолирующие средства применяют также в случаях, когда необходимо защитить строительные изделия от воздействия грунтовых вод. Так как при этих работах проникновение влаги должно быть полностью исключено, используемые материалы называют водозащитными или гидроизоляционными. Многие дополнительные функции могут выполнять изоляционные материалы, которые защищают от воздействия паров.
Защита от различных воздействий
Изоляционные материалы должны замедлять распространение тепла или препятствовать прохождению звука. Многие материалы в большей или меньшей степени позволяют достичь указанных целей, однако оптимальная звуко- и теплозащита реализуется лишь при использовании специальных тепло- и звукоизоляционных материалов. Если эти вопросы решены в начале строительных работ надлежащим образом, то в последующем проблем со звуко- и теплозащитой, как правило, не возникает.
Вопросам теплозащиты стали уделять большое внимание с середины 70-х гг. прошлого века. Энергетический кризис и связанное с ним подорожание нефти вынудили экономить тепло и способствовали в значительной степени применению дорогих энергоемких материалов. Кроме того, при производстве тепла и электричества электростанции неизбежно выделяют в окружающий нас мир вредные, загрязняющие его продукты, поэтому чем меньше расходуется энергии, тем надежнее можно защитить естественные условия проживания. Долгое время пренебрегали и средствами звукоизоляции. Следствием этого было длительное воздействие на организм человека внешнего шума, возникающего прежде всего за счет работы транспортных средств или строительства зданий.
Свойства защитных материалов
Выбор необходимых теплозащитных материалов производят по многим характеристикам, что представляет определенные трудности даже для специалистов. Возможности применения этих материалов зависят от их свойств.
Материалы имеют разнообразную техническую
маркировку, которую их изготовители часто не разъясняют
потребителям. Однако очень важно получить
достаточную информацию прежде, чем приобрести и пустить
в дело соответствующий материал. При этом целью
каждого вида работ является наиболее оптимальный путь
использования соответствующего вида материала.
Выбор изоляционного материала производят в
зависимости от:
- назначения и области применения;
- огнестойкости;
- способности сопротивления влажности и
разрушению вредными насекомыми;
- воздействия на микроклимат жилища и здоровье
человека;
- стоимости.
Низкая цена часто имеет решающее значение при выборе и покупке материала, что, однако, не следует считать достаточно объективным критерием. Несомненно, правильным считается стремление к экономии энергетических затрат, обеспечивающих сохранность тепла. Однако если в этом случае наблюдается ухудшение климатических условий проживания и, соответственно, вредное воздействие на здоровье человека, то такой выбор не может рассматриваться как хорошее решение. Теплоизоляция - это способность материала препятствовать переносу тепла. Для того чтобы сравнивать материалы друг с другом, на упаковке указывают коэффициент теплопередачи. Например, группа теплопроводных материалов 050 имеет коэффициент теплопередачи 0,05 Вт/(мК). Чем меньше это число, тем больше воздействие защиты или изоляции. Изоляционный материал группы 025 следует считать лучшим защитным материалом по сравнению с материалами группы 050, однако это не означает, что будет сохраняться вдвое больше тепла, поскольку необходимо учитывать теплопередачу через стены. При выборе изоляционного материала следует исходить не только из меньшего значения коэффициента теплопередачи, но и учитывать его толщину и прочность. Для некоторых видов работ необходимо применение теплоизоляционных материалов с определенным минимальным значением прочности; обычно они имеют большую толщину и обладают высоким коэффициентом теплопередачи. Выбор коэффициента теплопередачи часто осуществляют после установления области применения и назначения теплозащитных работ.
Коэффициент теплопередачи является основополагающим при вычислении коэффициента, который используют для расчета тепловых потерь отопления в зданиях и по которому ведут сопоставление зданий по тепловому критерию.
Дать рекомендации по выбору оптимальной толщины изоляционных материалов достаточно сложно. Очень часто решение зависит от того, какая поверхность подлежит изоляции. Например, при изготовлении плавающего бесшовного пола, как правило, применяется насыпной изоляционный материал толщиной 2-3 см. При защите внешних и наружных стен, так же, как и перекрытий, во многих случаях толщина материала составляет 6-10 см. Деревянные балки перекрытий должны покрываться защитным материалом полностью. Величину теплоизоляционного слоя на уклонах крыши определяют толщиной стропил. При этом достигают хорошего эффекта теплоизоляции путем небольшого усложнения конструкции. В некоторых случаях необходимо выполнять комбинированную защиту, предусматривающую устройство промежуточного вентилируемого пространства толщиной 2-4 см между изоляционным слоем и кровлей. Огнестойкость и защита от огня. Эти свойства определяют класс строительных материалов. Материалы классов А1 и А2 являются негорючими. Материалы класса В1 следует считать трудновоспламеняемыми, и они горят лишь при наличии огня. Если удалить источник огня, пламя гаснет в кратчайшее время. Материалы класса В2 имеют нормальные условия воспламенения. Легковоспламеняемыми являются материалы класса ВЗ, которые нельзя использовать в высотном строительстве. При строительстве новых зданий и реконструкции старых местными властями устанавливаются подлежащие обязательному выполнению специальные требования к пожаробезопасности.
Строительные изделия и конструкции имеют разную степень огнестойкости, и по этому показателю их делят на соответствующие классы и маркируют. Так, по степени огнестойкости элементы внутренних стен и перекрытий обозначают как F, внешние стены - W, вентиляционные трубопроводы - L, остекленные блоки - G. Классы огнестойкости F30, F60, F120, F180 обозначают, что внутренние стены или перекрытия могут сопротивляться воздействию огня по меньшей мере в течение 30, 60, 120 и 180 мин, не изменяя своих функциональных свойств. Наряду с этим, указывают горючесть элементов строительных изделий или конструкций. Например, основные элементы и изделия класса В, выполненные из трудновоспламеняемых материалов, маркируют индексом В (F30-B), выполненные из считающихся горючими материалов - индексом АВ (F30-AB), а все составные элементы, включающие только негорючие материалы, - индексом A (F30-A).
С точки зрения защиты от пожара предпочитают строительные детали, покрытые защитным материалом с высокой степенью сопротивления горению. Улучшение пожарозащиты возможно путем применения негорючих изоляционных материалов или облицовки из изоляционных материалов - гипсокартонных или облегченных древесно-волокнистых плит.
Многие изоляционные материалы имеют различные области применения. Материалы, подвергаемые нагрузкам, могут быть использованы при изоляции кровель. Некоторые изоляционные материалы отличаются шершавой фактурой поверхности, позволяющей удерживать слои штукатурки. Материалы, используемые для защиты покрытий стен, пропитаны водоотталкивающим составом.
Назначение и область применения изоляционного материала указывают на этикетке. Влагозащитные свойства. Защитный материал должен воспринимать как можно меньше влаги, поскольку при ее впитывании изоляционный материал полностью теряет свои качества, т. к. вода является намного лучшим проводником, чем воздух. Кроме того, на стыкующихся строительных элементах может образоваться плесень и зона гниения, что приводит к разрушению изоляционного материала. Во всех случаях, где предполагается стык строительных изделий, последние должны быть обезвожены.
Влажность проявляется также в виде водяного пара. Большое значение имеет пароводонепроницаемость изоляционного материала. Так как влажность воздуха в помещениях и снаружи различается, существует тенденция ее выравнивания. Это наблюдается при вентиляции и проникновении водяного пара через наружные стены, в особенности в зимнее время. При этом водяные пары охлаждаются и влага конденсируется на строительных конструкциях. Различные строительные и защитные материалы оказывают различное сопротивление паропроницаемости, т. е. они хуже или лучше пропускают влагу. Если защитный материал, обладающий низкой степенью проникновения пара (например, плиты из минеральной ваты), нанести на стены с высокой степенью проникновения (например, бетон), то в местах соприкосновения может произойти насыщение конденсатом защитного материала и штукатурки. Это особенно характерно для помещений с высокой влажностью (кухни, ванные). Наиболее оптимальным является гармоничное сочетание влагопроницаемости строительных изделий и защитных материалов. Это означает, что на теплую сторону строительного элемента необходимо наносить паронепроницаемый материал, а на холодную сторону - паропроницаемый. Поэтому плиты из минеральной ваты пригодны прежде всего для защиты наружных элементов. Если возводятся внутренние элементы помещений, где высокая степень влажности, то они должны быть соответствующим образом защищены. Эти условия необходимо выполнять также при наружных работах в процессе монтажа кровли.
Химические свойства. Защитные материалы не должны вызывать коррозию окружающих материалов. С другой стороны, защитные материалы должны быть стойкими к воздействию материалов применяемых изделий. Это особенно важно при использовании различных химических продуктов, например клеев, которые должны снабжаться инструкцией изготовителя. Устойчивость против насекомых. Большинство защитных материалов не разрушается насекомыми, однако гнездование насекомых в материалах из торфа, соломы и тростника полностью исключить не удается, хотя эти материалы пропитывают или обсыпают гашеной известью.
Воздействие на здоровье человека. Ответить на вопрос, какие вредные продукты содержатся в защитных материалах, трудно, т. к. изготовители, как правило, не публикуют данные о составе материалов, во-первых, по соображениям охраны сведений о технологии производства, во-вторых, чтобы не волновать покупателей.
Если рассмотреть основные компоненты, из которых изготавливают защитные материалы, то растительные и минеральные составляющие, как правило, не вызывают сомнений с точки зрения воздействия на здоровье. Вместе с тем синтетические материалы, изготовленные на основе искусственных продуктов, могут оказаться вредными для здоровья. Поэтому сырьевые составляющие таких материалов проходят предварительную обработку, после которой их вредное воздействие уменьшается.
При переработке минеральное волокно измельчают до такой степени, что его частицы при попадании в легкие человека могут вызвать нежелательные последствия. Для предотвращения этого в состав вносят связывающие компоненты, в результате чего создается относительно безопасный основной продукт, используемый для изготовления защитных материалов. Однако искусственные строительные материалы все же могут содержать остаточные компоненты, которые вредно воздействуют на организм человека.
Вместе с тем весьма сложен вопрос о том, какие вредные последствия могут вызывать отдельные компоненты защитных материалов, использованных в конкретной конструкции, содержащей эти материалы. Известно также, что и естественные материалы способны выделять вредные вещества, как, например, при нагреве пробки. С учетом изложенного выше вредное воздействие любых материалов необходимо ограничивать правильным выполнением монтажа.
Во всяком случае материал под плавающим покрытием или алюминиевой фольгой оказывает, несомненно, меньшее вредное воздействие на воздух в помещении, чем при закрытии его деревянным покрытием. Воздействие на окружающую среду. Все используемые в строительстве материалы рано или поздно совершают своеобразный круговорот в природе: когда они старятся, их отправляют на специальные свалки, где сжигают в специальных устройствах. С этой точки зрения в строительстве предпочтительнее использование материалов растительного или минерального происхождения, которые не выделяют при переработке вредных веществ.
Обработка материалов. Различные материалы
требуют и различных методов обработки. В основном
защитные материалы можно крепить к конструкциям
гвоздями, болтами или шурупами. При создании сплошных
наружных покрытий защитные плиты прибивают
гвоздями и облицовывают с помощью специальных клеящих
составов. В случае защиты двухскатных кровель методы
обработки должны указываться изготовителями.
Л.Н. Смирнова