Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7010| Title: | Удосконалення технології утеплення фасадів методом часткової заміни піносклом основного утеплювального матеріалу |
| Authors: | Юрко, Олексій Акакієвич Клеван, Олександр Ігорович |
| Keywords: | утеплення фасадів;технологія теплоізоляції;піноскло;часткова заміна утеплювача,;енергоефективність будівель |
| Issue Date: | Jan-2026 |
| Abstract: | В Україні житловий сектор споживає орієнтовно 27 % енергоресурсів, при цьому відсоток тепловтрат доходить до 40 %. Причиною втрати 20 % з даних 40 є недостатня теплоізоляція зовнішніх стін, отже, в цьому випадку будівельні конструкції потребують встановлення додаткової теплоізоляції, що тягне за собою додаткові фінансові витрати. Вищевикладене, а також особливості помірно континентального клімату України поряд з постійно зростаючими цінами на електроенергію і газ, обумовлюють ріст інтересу жителів до питання економії енергоресурсів за рахунок утеплення стін приміщень, які мали бути здані в експлуатацію або вже є такими. Економічність утеплення будівельних споруд неодноразово підтверджувалася на практиці. Однак деякі менш дорогі утеплювачі, як правило, не є вогнестійкими, тому їх займання може спричинити небажані наслідки. Також частина утеплювачів мають властивості, які вимагають удосконалення в плані турботи про навколишнє середовище і здоров'я людини. Незважаючи на те, що всі утеплювальні матеріали володіють екологічними сертифікатами, слід враховувати деякі особливості при їх виробництві. Так, наприклад, пінополістирольні плити є продуктом переробки нафти і при температурі 20°С або при впливі прямих сонячних променів здатні виділяти фенол, при температурі вище 25°С — стирол, а при температурі понад 160°С — формальдегід. Мінвата виготовляється з базальтового каменю, який в свою чергу має певний радіаційний фон. Речовини, що виділяються, мають властивість накопичуватися як у навколишньому середовищі, так і в організмі людини. Так, згідно з даними Міжнародного агентства з дослідження раку, фенол в певних концентраціях, здатний: викликати дерматит, набряки легенів, рак; уражати нервову систему, серце; приводити до аритмії; несприятливо впливати на нирки. А згідно з висновками Української федерації роботодавців охорони здоров'я, більше 60% житла в Україні вважається екологічно небезпечним. Тому використання екологічно чистих і пожежобезпечних матеріалів робить процес утеплення виправданим не тільки з економічної точки зору, але і доцільним в цілому, а значить просто необхідним. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7010 |
| Appears in Collections: | 192 Будівництво та цивільна інженерія (Промислове і цивільне будівництво) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Кваліфікаційна робота магістра Клеван О.І. МГБ-404.pdf Restricted Access | 1.17 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
Міністерство освіти і науки України
Черкаський державний технологічний університет
Кафедра промислового і цивільного будівництва
«ЗАТВЕРДЖУЮ»
Зав. кафедри, к.т.н., доцент Пряник С.П.
___________________________________
"_____" ________________ 2025 р.
Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи магістра
магістр
(освітній рівень)
на тему «Удосконалення технології утеплення фасадів методом часткової заміни
піносклом основного утеплювального матеріалу»
(найменування теми)
Виконав студент __2__ курсу, групи МГБ-404
спеціальності 192 - Будівництво та цивільна інженерія
(шифр, назва)
_____________ _Клеван О.I._____
(підпис) (прізвище, ініціали)
Керівник кваліфікаційної роботи магістра
д.т.н., професор Юрко О.А._______ ________
(науковий ступінь, вчене звання,, прізвище, ініціали) (підпис)
Рецензент кваліфікаційної роботи магістра
_________________________________ ________
(посада , науковий ступінь, вчене звання, прізвище, ініціали) (підпис)
Черкаси 2025
Анотація
В магістерській роботі проведено аналіз предметної області по
удосконаленню технології утеплення фасадів методом часткової заміни
піносклом основного утеплювального матеріалу. Проведено короткий огляд та
аналіз основних аналогів утеплювачів: пінопласту та мінеральної вати. Часткова
заміна утеплювального матеріалу пропонується на випадок необхідності
зменшення ризику поширення вогню чи деструктивного впливу на здоров’я
людини.
Обсяг магістерської роботи складає 95 сторінок, з них 41 — сторінки
додатків.
Аннотация
В магистерской работе проведен анализ предметной области по
совершенствованию технологии утепления фасадов методом частичной замены
пеностеклом основного утеплителя. Проведен краткий осмотр и анализ
основных аналогов утеплителей: пенопласта и минеральной ваты. Частичная
замена утеплителя предлагается в случае необходимости уменьшения риска
распространения огня или деструктивного воздействии на здоровье человека.
Объем магистерской работы составляет __ страниц, из них __ — страницы
приложений.
Annotation
In the master's work the analysis of the subject area on facades warming
technology improvement by basic warming material partial replacement method by
foam glass is carried out. Conducted a short look at the analysis of the main analogs of
heat insulating materials: Styrofoam and mineral wool. Partial replacement of
insulation material is proposed in case of need to reduce the risk of fire or destructive
effects on human health.
The scope of the master's work consists of __ pages, of which __ — are the
applications pages.
482.ЧДТУ.91515-01 2
ЗМIСТ
ВСТУП………………………………………………………………………………………
…. .6
POЗДIЛ 1 ПOСТAНOВКA
ЗAДAЧI………………………………………………………...... 10
1.1 Опис предметної
області……………………………………………………………....... ........................................ 10
1.2 Технологія
утеплення…………………………………………………………………...11
1.3 Опис матеріалу для утеплення «Піноскло» та його основних аналогів. Порівняння
властивостей.
Вибір………………………………………………………………………………...19
1.4 Постановка
задачі……………………………………………………………………….35
Висновок до
розділу………………………………………………………………………...35
POЗДIЛ 2 Порівняння характеристик матеріалів для
утеплення…………………………..37
2.1. Вплив будівельних матеріалів на здоров’я
людини………………………………….37
2.2. Вибір матеріалу для
утеплення………………………………………………………...56
POЗДIЛ 3 Властивості та технологія виробництва/монтажу
піноскла…………………….73
3.1. Властивості
піноскла…………………………………………………………………...73
3.2.
Характеристики…………………………………………………………………………78
3.3. Історичні
відомості……………………………………………………………………..79
3.4.
Виробництво…………………………………………………………………………….81
3.5.
Застосування…………………………………………………………………………….83
3.6. Технологія
монтажу…………………………………………………………………….85
POЗДIЛ 4 Правила охорони праці під час виконання робіт на
висоті……………………..89
ВИСНOВКИ…………………………………………………………………………………
…98
СПИСOК ЧДТУ.192. ВПИЗК OPИСТAНИХ
Зм. Лист № докум. Підпис Дата
3
Розробив Клеван О.І. УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ Літ. Лист Листів
Перевір ив Юрко О.А. УТЕПЛЕННЯ ФАСАДІВ МЕТОДОМ 3
ЧАСТКОВОЇ ЗАМІНИ ПІНОСКЛОМ
Рецензент Трохименко Є.В ОСНОВНОГО УТЕПЛЮВАЛЬНОГО
Н. Конт р. Пряник С.П. МАТЕРІАЛУ
МГБ-404
Затвердив Пряник С.П. (Пояснювальна записка)
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
ДЖEPEЛ……………………………………………………..100
ДOДAТOК
A…………………………………………………………………………………...Ошибка!
Закладка не определена.
ДOДAТOК
Б……………………………………………………………………………………Ошибка!
Закладка не определена.
ДOДAТOК
В…………………………………………………………………………………..Ошибка!
Закладка не определена.
ДOДAТOК
Г…………………………………………………………………………………..Ошибка!
Закладка не определена.
95
4
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
СПИСOК ТЕРМІНІВ, СКOPOЧEНЬ ТA УМOВНИХ ПOЗНAЧEНЬ
Абревіатура/Термін Значення (опис)
НВФ Навісний вентильований фасад.
ДСП Деревостружкова плита.
ДВП Деревоволокниста плита.
Орієнтовано-стружкова плита (часто ОСБ
ОСП (ОСБ)
— від англ. OSB — Oriented Strand Board).
АЦП Азбестоцементні плити.
Вата мінеральна із тонкого волокна
ВМСТ
діаметром від 0,5 до 3 мкм.
Вата мінеральна із тонкого волокна
ВМТ
діаметром від 3 до 6 мкм.
Вата мінеральна діаметром волокна від 6
ВМ
до 12 мкм.
ВООЗ Всесвітня організація охорони здоров'я.
ГДК Граничнодопустима концентрація.
ФФС Фенол-формальдегідні смоли.
Деталь, призначена для переміщення
інструменту, виробу або вузла в двох
Санчата (салака) напрямках і зазвичай має дві системи
направляючих. Розрізняють поздовжні,
поперечні і поворотні санчата.
5
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
ВСТУП
В Україні житловий сектор споживає орієнтовно 27 % енергоресурсів, при
цьому відсоток тепловтрат доходить до 40 %. Причиною втрати 20 % з даних 40
є недостатня теплоізоляція зовнішніх стін, отже, в цьому випадку будівельні
конструкції потребують встановлення додаткової теплоізоляції, що тягне за
собою додаткові фінансові витрати.
Вищевикладене, а також особливості помірно континентального клімату
України поряд з постійно зростаючими цінами на електроенергію і газ,
обумовлюють ріст інтересу жителів до питання економії енергоресурсів за
рахунок утеплення стін приміщень, які мали бути здані в експлуатацію або вже
є такими. Економічність утеплення будівельних споруд неодноразово
підтверджувалася на практиці.
Однак деякі менш дорогі утеплювачі, як правило, не є вогнестійкими, тому
їх займання може спричинити небажані наслідки. Також частина утеплювачів
мають властивості, які вимагають удосконалення в плані турботи про
навколишнє середовище і здоров'я людини. Незважаючи на те, що всі
утеплювальні матеріали володіють екологічними сертифікатами, слід
враховувати деякі особливості при їх виробництві. Так, наприклад,
пінополістирольні плити є продуктом переробки нафти і при температурі 20°С
або при впливі прямих сонячних променів здатні виділяти фенол, при
температурі вище 25°С — стирол, а при температурі понад 160°С —
формальдегід. Мінвата виготовляється з базальтового каменю, який в свою чергу
має певний радіаційний фон.
Речовини, що виділяються, мають властивість накопичуватися як у
навколишньому середовищі, так і в організмі людини. Так, згідно з даними
Міжнародного агентства з дослідження раку, фенол в певних концентраціях,
здатний: викликати дерматит, набряки легенів, рак; уражати нервову систему,
серце; приводити до аритмії; несприятливо впливати на нирки. А згідно з
6
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
висновками Української федерації роботодавців охорони здоров'я, більше 60%
житла в Україні вважається екологічно небезпечним.
Тому використання екологічно чистих і пожежобезпечних матеріалів
робить процес утеплення виправданим не тільки з економічної точки зору, але і
доцільним в цілому, а значить просто необхідним.
Таким чином, вищезазначене обумовлює ефективність часткової або
повної заміни використовуваних сьогодні утеплювачів. Однією з альтернатив є
трохи більш дорожчий, але і більш безпечніший матеріал — піноскло.
Даний матеріал має такі властивості:
– низька щільність;
– відсутність усадки;
– висока міцність;
– висока морозостійкість і негорючість;
– екологічна безпека;
– захищеність від ураження бактеріями і грибами;
– стійкість до кислот а також їх парів;
– не підтримує горіння;
– не виділяє диму і токсичних речовин;
– має відмінні теплоізоляційні властивості;
– зручність обробки та простота монтажу;
– довговічність;
– здатність зберігати дані показники незмінними протягом тривалого
часу.
Подібного поєднання немає ні у одного з відомих теплоізоляційних
матеріалів, тому утеплювач широко використовується в:
– сільському господарстві;
– машинобудуванні;
– житлово-комунальному та будівельному комплексах;
7
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
– фармацевтичному виробництві;
– хімічній галузі;
– енергетиці.
Будучи універсальним, піноскло має досить багато областей застосування,
починаючи з утеплення стін і дахів з профнастилу, закінчуючи звукоізоляцією
стін:
– утеплення підлоги;
– утеплення зовні і зсередини: дерев'яних і бетонних стін, покрівлі, інших
конструкцій;
– утеплення під облицювальними панелями;
– теплоізоляція цокольної частини конструкцій, фундаментів, підземних
споруд; підземних і наземних трубопроводів; об'єктів зі складними
експлуатаційними характеристиками (аквапарки, басейни, лазні);
– ізоляція холодильних сховищ і низькотемпературного обладнання.
Метою даної роботи є проведення досліджень по підвищенню
ефективності експлуатації фасадних утеплювачів за допомогою часткової заміни
основного утеплювального матеріалу піносклом там, де в цьому є необхідність
виходячи з вимог до пожежної безпеки, а також до впливу матеріалів на
навколишнє середовище і здоров'я людини. Недоліки піноскла, які виражаються
в ціні, в теорії повинні нівелюватися зменшенням кількості випадків
деструктивного впливу на екологію, а також випадків, що загрожують життю
людини під час пожежі та в цілому.
Складові вступу магістерської кваліфікаційної роботи наведено в таблиці
1.1.
Таблиця 1.1
Складові вступу магістерської кваліфікаційної роботи.
Складова Характеристика
8
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
Сфера застосування Монтаж утеплювачів для житлових приміщень.
розробки
Актуальність Підвищення рівню пожежної безпеки. Зменшення
деструктивного впливу шкідливих матеріалів на
здоров’я людини.
Аналіз Більш сучасні утеплювальні матеріали
забезпечують можливість підвищити безпеку їх
експлуатації а також зменшити ризики для здоров’я
чи життя людини.
Об’єкт дослідження Будівельні матеріали для утеплення житлових
приміщень, що підлягають здачі в експлуатацію,
або вже експлуатуються.
Предмет Процес монтажу та експлуатації утеплювального
матеріалу.
Методи досліджень Експериментально-теоретичні.
Мета i завдання Аналіз та оптимізація процесу утеплювання.
Наукова новизна Використання більш безпечного утеплювального
матеріалу (піноскла) в зонах фасаду, в яких
необхідно та можливо зменшити вплив шкідливих
матеріалів на здоров’я людини, а також там, де
умови експлуатації вимагають використання
матеріалу, який не абсорбує вологи.
Тези «Удосконалення технології утеплення фасадів методом часткової
заміни піносклом основного утеплювального матеріалу» до магістерської
кваліфікаційної роботи опубліковані в збірнику тез доповідей студентської
науковопрактичної конференції ЧДТУ: 27–30 квітня 2020 р. [Електронний
ресурс] / [упоряд. Мельник І.В.]; Мво освіти і науки України, Черкас. держ.
технол. унт. – Черкаси: ЧДТУ, 2020.–329 с.
9
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
POЗДIЛ 1
ПOСТAНOВКA ЗAДAЧI
1.1 Опис предметної області
В умовах сьогодення зростає роль безпеки життєдіяльності людини, що
обумовлено екологічним станом довкілля. При цьому збільшуються вимоги до
якості і безпеки атрибутів, які нас оточують, а також матеріалів, з яких вони
зроблені. Зокрема підвищується і важливість дотримання будівельних норм і
технологічного процесу монтажу будівельних конструкцій. Поява причин для
цього може бути обумовлена статистикою, яка сформувалася в результаті
соціальних опитувань (наприклад, bbf.ru, trud.ua (2013 р.)). Відповідно до неї
людина в середньому проводить в приміщенні орієнтовно 90% свого життя (70
років). Це обумовлює підвищення важливості дотримання будівельних норм і
технологічного процесу монтажу будівельних конструкцій, так як вони істотно
впливають на стан нашого здоров'я, а, отже, і на результати нашої
життєдіяльності.
Проте, досить часто фіксуються випадки некваліфікованого технічного
процесу, а саме недотримання технічних норм по роботі з будматеріалами;
заміна матеріалів більш дешевими, але і більш небезпечними для здоров'я і
життя; здешевлення вартості будівництва за рахунок часткового вилучення
необхідних матеріалів без їх подальшої заміни. При цьому періодично
виникають пожежі і їх руйнівні наслідки не тягнуть за собою перегляду, а також
посилення вимог до вибору будівельних матеріалів і до процесу їх монтажу.
Актуальність і вагоме практичне значення вищеописаної проблеми та її
недостатній аналіз у вітчизняній будівельній літературі і зумовили вибір теми
даної магістерської роботи, метою якої є пошук можливостей перегляду і зміни
підходу до монтажу деяких будівельних конструкцій, зокрема — утеплювачів.
Основною проблемою, що i зумовила необхідність даного дослідження,
являється наявність в деяких випадках шкідливого впливу утеплювальних
10
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
матеріалів на здоров'я людини, чи то під час монтажу, чи то під час експлуатації.
Тому виникла задача висунути пропозицію по частковій чи повній заміні
утеплювального матеріалу житлового будинку.
Часткова заміна основного утеплювального матеріалу передбачає
визначення областей фасадної частини споруджуваної конструкції, які найбільш
підходять під той чи інший утеплювач виходячи з вимог. Наприклад, холодні
переходи, віддалені на достатню відстань від віконних прорізів, або стіни, що не
мають віконних прорізів, можуть бути частково або повністю утеплені з
використанням вже відомих матеріалів — пінополістиролом з протипожежними
поясами з мінеральної вати. Стіни, що мають віконні прорізи, або відкоси,
повинні бути утеплені виключно екологічно чистим утеплювачем — піносклом.
Методи строгого визначення утеплювача для кожного окремого
квадратного метра фасаду також мають використовувати точну автоматизацію,
опис якої може бути лише поверхнево описано в даній роботі.
Результат даної роботи та подальші дослідження покликані:
– поліпшити екологічну обстановку як локально — окремих будівельних
споруд і комплексів, так і глобально — стану навколишнього
середовища в цілому;
– зменшити загрозу для життя людини в разі пожежі та в цілому.
1.2 Технологія утеплення
Утеплення може бути як внутрішнім, так і зовнішнім. При цьому кількість
матеріалу, обсяг робіт і сама організація процесу всередині будинку є більш
вигідними і обходяться дешевше. У той же час є ряд серйозних аргументів на
користь утеплення будинку зовні.
Зовнішні методи припускають наявність так званої точки роси — це зона,
де виділяється конденсат в умовах температурних перепадів як в середині
приміщення, так і зовні. У разі кріплення утеплювача на внутрішній частині
несучої стіни виникає велика ймовірність виділення конденсату, що призводить
11
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
до підвищеної вологості в приміщенні. Тому такий спосіб термоізоляції менш
функціональний і навіть небезпечний для здоров'я, так як на фоні вогкості на
стінах виникають грибки і цвіль.
При зовнішньої теплоізоляції значно зростає рівень теплостійкості або
теплової інерції стін. Іншими словами, будівля, утеплена зовні, більш довго
зберігає тепло при значному зниженні температури на вулиці і повільно
нагрівається в літню спеку.
Хоча всі утеплювачі і мають різні механічні та фізичні властивості, все
одно, технологія їх монтажу практично не відрізняється.
На сьогоднішній день внутрішнє і зовнішнє утеплення фасаду можуть бути
виконані сухим або мокрим способом.
Найбільш поширеним є мокрий спосіб, так як завдяки йому можна
отримати найбільш надійне і щільне з'єднання утеплювача зі стіною. Головним
недоліком мокрого монтажу утеплювального матеріалу є те, що його не можна
виконувати при низьких температурах.
Сухий же спосіб монтажних робіт виконується в будь-який час року. У
таких випадках не потрібно застосовувати розчину для склеювання, тому монтаж
можна виконати досить швидко. Прилягає утеплювач при сухому монтажі трохи
слабкіше ніж при мокрому, що значно знижує ряд енергозберігаючих
характеристик будинку.
Необхідно знати, що технологія утеплення вибирається виходячи з виду
облицювання. Наприклад, якщо на утеплювач буде покладена штукатурка, то
монтажні роботи виконуються із застосуванням мокрого способу. Коли ж стіни
обшиваються сайдингом, то найоптимальнішим варіантом буде суха технологія.
Зовнішній метод утеплення фасадів має власну класифікацію. Розрізняють
суху і мокру технології. Перший варіант, в свою чергу, включає збірні або навісні
фасади. Основний матеріал, який використовується в цій технології — сайдинг з
вінілу або металу. Більш практичною, високоефективною, економічною і
12
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
поширеною вважається система мокрий фасад.
Технологія мокрого фасаду
Відмітна риса мокрого фасаду — багатошаровість, де кожен окремий шар
грає свою важливу роль в процесі утеплення та декорування. Для повної
реалізації функцій перевагу потрібно віддавати тільки високоякісним
матеріалам.
Технологія мокрого фасаду передбачає створення зовні багатошарового
пирога. Кріплення шарів до стіни відбувається за рахунок нанесення спеціальних
клейових розчинів, мастик і штукатурки, які розчиняють у звичайній воді. Звідси
і назва — мокрий фасад. Робота передбачає дотримання чіткого порядку
черговості в нанесенні шарів: ґрунтовка, клейова суміш, теплоізоляційні плити,
додаткова проклейка, сіткове армування, оштукатурювання і фарбування.
Рисунок . — Процес монтажу пінополістирольних плит для мокрого
фасаду.
Кожна фаза, що припускає використання мокрого методу, будь то
проклейка, штукатурка або фарбування, повинна виконуватися при температурі
13
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
вище +5 °С. Від послідовності робіт, матеріалів і дотримання умов залежать не
тільки якість результату роботи і ступінь теплоізоляції, але і термін служби
декоративного утеплювача. В іншому випадку фасад незабаром почне
розтріскуватися і руйнуватися.
Технологія утеплення мокрим способом має ряд незаперечних переваг і
певну кількість недоліків. До переваг варто віднести:
– високий ступінь декоративності і привабливості фасаду;
– легкість теплоізоляційного шару, що дозволяє застосовувати технологію
на будівлях зі слабким фундаментом;
– надійну теплоізоляцію, що зберігає тепло в будинку тривалий час за
принципом термоса і виключає появу «містків холоду»;
– додатковий захист будинку від руйнівних атмосферних впливів (вологи,
промерзання, вітру);
– надійну звуко- та віброізоляцію;
– довговічність (фасад, виконаний по мокрій технології, може прослужити
до 40 років).
Говорячи про плюси, слід згадати і недоліки, які має дана методологія:
– роботи слід проводити при оптимальних температурних умовах на
вулиці (якщо температура буде нижче +5 °С, то досягти потрібного
результату практично неможливо);
– кожен шар вимагає певного часу на висихання, тому непередбачені
опади можуть негативно позначитися на якості утеплення;
– потрапляння пилу та бруду в процесі роботи також негативно впливає
на результат, тому поверхню слід захищати від вітру.
Роботи з утеплення будівлі мокрим фасадом не можна проводити під час
дощів. Тому планувати монтаж краще на весну або літо, коли опадів випадає
набагато менше.
Виходячи з перерахованих вище переваг та недоліків, напрошується
14
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
висновок, що дана технологія дозволяє створити якісну теплоізоляцію за умови
мінімальних фінансових вкладень. Головний принцип — це чітка поетапність в
нанесенні всіх шарів. Технологія виконання робіт включає в себе три або чотири
етапи формування мокрого фасаду. Фото наочно це демонструють. Кожен з
шарів виконує своє функціональне призначення.
Рисунок . — Схема шарів мокрого фасаду.
Таблиця .
Етапи технології монтажу фасаду мокрим способом.
Шар
Основні роботи Функція, що виконується
штукатурки
Підготовка основи та Визначає ступінь надійності
Клеєвий або
ґрунтовка. Установка кріплення майбутньої
підготовчий
кріпильних деталей. конструкції.
Кріплення
теплоізоляційних плит за Забезпечує ступінь утеплення
Теплоізоляційний
допомогою клею і стін будівлі.
дюбелів.
Гарантує міцність і надійність
конструкції і служить основою
Армуючий Монтаж армуючої сітки.
для фінального оздоблювального
шару.
Нанесення декоративної Захищає теплоізоляційні плити
Декоративний штукатурки від атмосферних впливів і
різноманітними забезпечує зовнішній вигляд
15
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
способами. Фарбування. фасаду.
Всі етапи виконують ряд важливих функцій, що забезпечують загальну
надійність, міцність і довговічність конструкції, тому кожен з них вимагає
відповідального підходу та детального вивчення.
При зовнішньому утепленні будинку мокрий фасад ліквідує всілякі мости
холоду, через які в більшості випадків відбувається основна тепловіддача в разі
облаштування внутрішньої теплоізоляції.
Технологія НВФ
За останні роки набрала популярність технологія навісних вентильованих
фасадів (надалі НВФ), в якій в якості утеплювача використовується мінеральна
вата. До останнього часу вважалося, що фасади з мінеральної вати не горять, але
виявилося, що при належних умовах такий фасад може горіти краще дерева або
пластику. Це підтверджує низка пожеж (в тому числі з людськими жертвами),
прикладом однієї з яких є пожежа в м. Києві:
Рисунок . — Пожежа 30.05.2013, вул. Вадима Гетьмана, м. Київ.
Чому ж горять фасади? Щоб це з'ясувати, слід вивчити їх конструкцію.
Типи систем і виробники відрізняються один від одного незначними
деталями. Монтаж навісних вентильованих фасадів здійснюється за такою
технологією:
16
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
– Установка кронштейнів за допомогою спеціального кріплення.
– Закріплення негорючої мінеральної вати дюбелями.
– Установка вітрозахисної мембрани на мінеральну вату та додаткова
фіксація дюбелями.
– Закріплення направляючих на кронштейни.
– Установка додаткового кріплення на направляючі.
– Монтаж облицювального шару.
Існує три основних види під основи для НВФ:
– Алюмінієва.
– З корозійностійкої сталі.
– Зі сталі з оцинкованим або фарбувальних покриттям.
Застосовується три основних види декоративного облицювання:
– Алюмінієві композитні панелі.
– Керамогранітна плитка, яка закріплюється на підсистемі за допомогою
клаймерів (клямерів) або за допомогою спеціального клею.
– Облицювання з фіброцементних плит.
До багатьох системах існують вимоги:
– Навколо вікон встановлювати протипожежні відсічення з оцинкованої
сталі. Однак при монтажі необхідна товщина листа знижується або такі
відсічення взагалі забувають поставити.
– Мінеральна вата і вітрозахисна мембрана повинні бути негорючими. Але
замість них встановлюють горючу скловату та горючу вітрозахисну
мембрану. Саме вона найчастіше стає причиною пожежі.
Алюмінієва підсистема починає плавитися при температурі 600 °С, а при
розвитку пожежі сама стає джерелом руйнації системи і вторинного загоряння.
Перед установкою панелей (облицювальних) з них іноді забувають
видалити горючу захисну плівку. Для фінішної облицювання замість слабо
горючої алюмінієвої композитної панелі застосовують сильно горючу
17
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
контрафактну. При розвитку пожежі через розпечене повітря в вентильованому
зазорі утворюється тяга, яка значно підсилює горіння фасаду.
Рисунок . — Тяга, що утворюється в вентильованому зазорі в НВФ.
Скільки можна заощадити грошей при заміні якісного матеріалу на
неякісний? Якщо для прикладу взяти 16-ти поверховий будинок з площею
фасаду 3 тис. м2, то вартість застосування якісного матеріалу (на 1 м2) обійдеться
в 700–800 грн. При заміні на неякісні матеріали — орієнтовно 400 грн. З
рядового панельного будинку, тільки на підміні і заниженні кількості та якості
застосовуваного матеріалу можна отримати додатково 1 млн грн. При цьому,
звичайно ж, фасад стає надзвичайно небезпечним, але це мало кого турбує, коли
мова йде про такі великі суми.
Якщо в котеджі ще можна перевірити якість роботи і матеріалів, то в
багатоквартирних будинках, як показує практика, що склалася, належного
контролю немає. У більшості випадків в проектно-технічну документацію
підшивається декілька сертифікатів, які не мають відношення до реально
застосовуються на даному об'єкті будівельних матеріалів.
Звернення громадян з приводу перевірки якості вже зданого в
експлуатацію вентильованого фасаду ігнорується місцевою владою на цілком
18
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
законних підставах. Процес монтажу вентильованого фасаду закритий від
мешканців, які купили квартири в новобудовах, оскільки будівельники не
допускають їх на об'єкт до моменту здачі в експлуатацію, а на запитання
відповідають, що все будується за всіма нормами і правилами, під жорстким
контролем проектувальників і технагляду.
Виходить, що поширенню вогню по вентильованого фасаду сприяють
причини, які стосуються:
– Особливостей конструкції кріплень і облицювальних панелей.
– Використання можливості заощадити на більш дорогих, але надійних
матеріалах, замінивши їх більш дешевими, але горючими.
– Порушення техніки монтажу утеплювачів: не знята (ненавмисно)
захисна горюча плівка з облицювальних панелей та ін.
Висновок можна зробити такий, що у більшості випадків причиною пожеж
стають порушення техніки монтажу утеплювачів або реалізовані спроби
непомітної заміни утеплювачів більш дешевими і горючими.
1.3 Опис матеріалу для утеплення «Піноскло» та його основних
аналогів. Порівняння властивостей. Вибір.
Слід розглянути два-три матеріали, які використовуються найчастіше для
утеплення фасадів будівель. Вони відрізняються по ефективності, умовами
експлуатації, способом монтажу, властивостями, ціною та комфортом в роботі.
Тому, для вибору матеріалу для будинку, що утеплюється, потрібно розібратися
в їх особливостях.
Всі утеплювачі випускаються в плитах, розміри, щільність і товщина яких
варіюються у різних виробників. Щоб зрозуміти, чи вистачить обраного
утеплювача, потрібно порахувати відношення його товщини до
теплопровідності. Обидва параметра мають бути вказані виробником. Отриману
величину потрібно звірити з будівельними нормативами для температурної зони,
в якій матеріал буде використовуватися. Для приклеювання плит
19
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
використовуються спеціальні клейові суміші, які додатково зменшують втрату
тепла.
Основні відмінності цих матеріалів в:
– безпеці;
– міцності;
– теплопровідності;
– вартості.
1.3.1 Пінопласт
Пінопласт — газонаповнена пластмаса з пористою структурою, яка
складається з комірок (гранул), що не сполучаються, отримані з синтетичних
смол; характеризується високими тепло- і звукоізоляційними характеристиками
та низькою щільністю.
Рисунок . — Пінопласт.
Виготовлення
Пінопласт отримують методом спінювання гранул полістиролу
(термопластичний полімер). Після спінювання отриманий матеріал обробляється
розігрітою водяною парою, після чого процедура повторюється.
Такі циклічні процеси спінювання значною мірою зменшують густину
20
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
гранул полістиролу, що зменшує їх вагу. Після другого циклу спінювання
пінопласт потребує сушки. Процес сушки полягає у видаленні зайвої вологи
виключно з поверхневого шару пінополістиролу (всередину вода потрапити не
може, так як пінопласт являється водонепроникним матеріалом). Охолодження і
усунення надлишкової вологи з готового блоку пінопласту проходить в
спеціальній установці, що укомплектована вакуумним насосом та ресивером.
Рисунок . — Автоматична блок-форма з вакуумним охолодженням.
Сушать пінопласт на відкритому повітрі — під час цього етапу повітря
наповнює пори матеріалу, що дозволяє йому набути кінцевої форми. Розмір
гранул (комірок) варіюється, як правило, в діапазоні 5–15 міліметрів.
Після процесу висушування пінопласт потребує формування. Матеріал
пресується спеціальними верстатами і піддається наступній — третинній обробці
гарячою парою. Під час цього етапу він набуває вигляду блоку білого кольору,
який нарізується листами потрібної потрібні форми та певної товщини. Листи
пінопласту також можуть бути нарізаними відповідно до індивідуальних
розмірів (необхідних для конкретного будівництва), а не тільки відповідно до
типових параметрів.
Нарізка пінополістиролу робиться на верстатах з горизонтальним і
вертикальним типом нарізки. При різанні його структура не ушкоджується,
21
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
формування проходить швидко. Єдина технологічна умова: температура в цеху,
де йде нарізка, не повинна опускатися нижче 18 °C, інакше пінопласт зламається
(розкришиться).
Ще одна особливість виробництва: і сама технологія, і сировина коштують
відносно дешево, що дозволяє значно знижувати вартість кінцевого продукту.
Можна з упевненістю сказати, що пінопласт не лише безпечний і надійний
утеплювач, він також є одним з найдешевших.
Низька ціна матеріалу у поєднанні з його функціональністю роблять його
особливо популярним в цивільному будівництві.
Властивості
Пінопласт має високу стійкість до різних речовин, включаючи морську
воду, сольові розчини, ангідрид, луж, розведені та слабкі кислоти, мила, солі,
добрива, бітум, силіконові масла, спирти, водорозчинні фарби. Інертний по
відношенню до неорганічних будівельних матеріалів — бетону, вапна, цементу,
гіпсу, піску тощо, але частково розкладається під дією органічних розчинників,
смол, бітумних розчинів.
Пінопласт не розчиняється і не набухає у воді, практично не вбирає вологу,
довговічний і стійкий до гниття. Він не засвоюється тваринними і
мікроорганізмами, тому не використовується ними як корм і не створює
живильного середовища для грибків і бактерій.
Пінопласти володіють високими теплоізоляційними властивостями за
умови, що температура експлуатації (конкретного виду пінопласту) не
перевищує температури його деструкції (руйнування, втрати структури);
Пінопласти надзвичайно легкі матеріали, завдяки чому вони досить зручні
в монтажі, укладанні та кріпленні;
Пінопласти, дозволені до застосування в будівництві та для упаковки, не є
токсичними матеріалами, деякі його види (наприклад, пінополістирол)
припустимі для контакту з харчовими продуктами, що дозволяє широко
22
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
використовувати його як упаковку продуктів харчування та для одноразового
посуду (проте слід інформувати споживача про небезпеку його нагрівання);
Без спеціальних домішок пінопласти легко спалахують від полум'я або
іскри. Прагнучи знизити горючість пінопластів, в них вводять негорючі та
вогнегасні домішки, таким чином з'явився самозгасний тип пінопластів. Такий
пінопласт подібний до брили вугілля — його ніяк не підпалити від сірника або
іскри, але в багатті він горить дуже добре.
Пінополістирол при горінні виділяє такі самі гази, як і при спалюванні
деревини (CO — чадний газ, CO2 — вуглекислий газ).
Пінополістирол легко руйнується під впливом багатьох технічних рідин
(бензолу, дихлоретану, ацетону) та їх парів, що слід враховувати в тому числі
при виборі лакофарбових матеріалів у будівництві. В нижчих спиртах,
низькомолекулярних аліфатичних вуглеводнях, простих ефірах, фенолах і воді
пінополістирол нерозчинний.
Пінопласт не схильний до дії мікроорганізмів, не створює сприятливого
середовища для розвитку водоростей і грибів.
Застосування
Пінопласт застосовують у вигляді спінених гранул, блоків і плит, а також
роздроблених відходів пінопласту.
Пінопласт (в основному пінополістирол) застосовується для теплоізоляції
існуючих споруд і використовується як утеплювач при будівництві котеджів,
будівель, промислових об'єктів. Вологостійкі якості пінопласту роблять його
незамінним для утеплення підземних частин будівлі, фундаментів, стін підвалів,
цокольних поверхів, де застосування інших видів теплоізоляції неприпустимо
унаслідок капілярного підняття ґрунтових вод. Застосування пінопласту оберігає
гідроізоляцію від шкідливої дії довкілля.
При обробних роботах використовуються декоративні елементи, зроблені
з формованого пінополістиролу, — стельові плитки, розетки, плінтуси, молдінги.
23
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
Також пінополістирольний пінопласт застосовують в холодильному
устаткуванні, суднобудуванні, для зведення плавучих пристаней, понтонів;
виробництві упаковки побутових товарів, харчових продуктів.
Переваги та недоліки
Утеплення фасаду пінопластом має дві головні переваги:
– низьку вартість (пінопласт — найдешевший з матеріалів, що
розглядаються);
– високу вологостійкість (контакт з вологою і водяними парами не
приводить до втрати теплоізоляційних властивостей).
Основні недоліки використання пінопласту:
– низька механічна міцність (він легко кришиться);
– боїться ультрафіолету (не можна надовго залишати на сонці);
– є містки холоду (в місцях з'єднання плит);
– горючість (сильна, з виділенням отруйних речовин і густого темного
диму).
Низька механічна міцність характерна для низькоякісного пінопласту.
Хороший пінопласт містить антипірени, які підвищують його пожежну безпеку
та собівартість. Матеріали з антипіренами, які мають пожежний сертифікат
групи Г1, не підтримують горіння, а при наявності маркування С здатні до
самозатухання.
Деякі види утеплювального пінопласту горять слабо, але їх вартість
істотно вище. Утеплення стін за допомогою пінопласту — вдале бюджетне
рішення, якщо встановлювати матеріал акуратно, не піддавати механічним
впливам і захистити від загоряння. Проте під впливом вогню та високих
температур навіть захищений пінопласт руйнується.
1.3.2 Пінополістирол
Переваги утеплення пінополістиролом:
24
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
– безшовне з'єднання (немає містків холоду);
– теплопровідність нижче, ніж у пінопласту;
– висока міцність (плиту складно розламати, вона не розсипається);
– вологостійкість (за рахунок закритих пор);
– висока стійкість до хімічних сполук (крім розчинників і кислот).
Недоліки використання цього матеріалу:
– висока вартість;
– сильна горючість (як у пінопласту);
– паронепроникність, що вимагає додаткової вентиляції;
– підвищення вологості в приміщенні (як можливий наслідок
попереднього пункту).
Утеплення фасадів чи підвалів екструдованим пінополістиролом буде
приблизно в 4 рази дорожче, ніж при використанні пінопласту. Для утеплення
підвалу використовується саме цей тип пінополістиролу. Використання
самозагасаючого матеріалу обійдеться ще дорожче.
При утепленні пінополістиролом багатоповерхових будинків, відповідно
до ДБН В.2.6-33: 2008 «Конструкції зовнішніх стін Із фасадні теплоізоляцією.
Вимоги до проектування, улаштування та ЕКСПЛУАТАЦІЇ», а також ДБН В.1.1-
7-2002 «Захист від пожежі. Пожежна безпека об'єктів будівництва», в
обов’язковому порядку потрібно облаштовувати протипожежні пояса біля вікон
і через кожні три поверхи з негорючого утеплювача — мінеральної вати.
1.3.3 Мінеральна вата
Мінеральна вата (англ. mineral wool) — волокнистий матеріал,
одержуваний з розплавів гірських порід, доменних шлаків або їхніх сумішей.
У поняття «мінеральна вата» за ДСТУ ISO 9229:2009 включено такі
різновиди вати:
– Скловата (англ. glass wool) — мінеральна вата, виготовлена з розплаву
25
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
природного піску або скла.
– Кам'яна вата (англ. rock wool; stone wool) — мінеральна вата,
виготовлена переважно з розплаву вивержених гірських порід.
– Шлакова вата (англ. slag wool) — мінеральна вата, виготовлена з
розплаву доменного шлаку (розтоплена або затверділа маса різних
домішок, золи і флюсів, що є побічним продуктом металургійних
процесів і використовується для виготовлення в'яжучих матеріалів).
Рисунок . – Мінеральна вата.
Сировина та технології виробництва
Для виробництва мінеральної вати застосовують різні гірські породи,
переважно габро-базальтового типу та його аналоги, осадові породи, вулканічні
шлаки, промислові відходи, у тому числі щебінь з доменного шлаку, а також
суміші перелічених компонентів та інші сировинні матеріали. Включення
доменного шлаку значно здешевлює виробництво. Через нього в утеплювачі
присутні домішки заліза та інших металів.
Точний склад волокон мінеральної вати може не розголошуватися
виробником, але всі матеріали мають пройти радіологічний контроль.
26
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
При виробництві мінеральної вати гірські породи, розплавлені у вагранках,
ванно-дугових або електродугових печах, і вогняно-рідкі шлаки перетворюють
на волокна дуттьовим, відцентровим чи відцентрово-дуттьовим способом.
Мінеральна вата (залежно від виду вихідної сировини) може мати різну
структуру волокнистості, задану технологічно, що визначає можливості її
застосування в тих чи інших конструкціях:
– горизонтально-шарувату
– вертикально-шарувату
– гофровану або просторову
Зв'язок між кам'яними волокнами в утеплювачі досягається за рахунок
додавання фенолформальдегідної або меламінформальдегідної смоли, в
результаті чого мінеральна вата може виділяти формальдегід.
Самі ж кам'яні волокна можуть бути різного розміру, у тому числі і
мікроскопічного. І цим кам'яна вата схожа на азбест, який заборонений у
багатьох країнах через небезпеку для здоров'я людей. Також, у зв'язку з
наявністю азбесту в складі, заборонений і шифер.
Рисунок . — Структура мінерального волокнистого матеріалу без зв'язку.
Базальтова вата створюється з розплаву гірських порід. Її основні переваги:
– негорючість;
– звукоізоляційні властивості;
– стійкість до появи гризунів;
27
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
– паропроникність.
За новими нормами в цивільному будівництві та висотних будинках і
вентиляційних фасадах використання пінопласту і полістиролу заборонено.
Навіть негорючий матеріал може стати розповсюджувачем пожежі — при його
використанні необхідно в обов'язковому порядку робити протипожежні пояса з
мінеральної вати через кожен 1–3 поверхи, і обов'язково монтувати вату навколо
вікон. Таким чином мінеральна вата застосовується як протипожежні розтин,
щоб при пожежі зменшити шанси полум’я розповсюджуватись між поверхами.
Вимоги до щільності матеріалів залежать від їх призначення. Тобто, для
вентиляційного фасаду потрібно вата однієї щільності, а для мокрого — інший.
Рисунок . — Монтаж мінеральної вати при монтажу мокрим способом.
Щільність мінеральної вати для мокрого фасаду повинна бути не менше
150 кг/м³, а межа міцності — мінімум 15 кПа. Показник щільності мінеральної
вати мокрого фасаду повинен бути в діапазоні 150–180 кг/м³. В іншому випадку
ускладнюється процес нанесення фінішного шару та з'являється ризик
розшаровування всього теплоізоляційного покриття фасаду.
Перевагу у виборі рекомендується віддавати плитам з базальтового
волокна.
Технологія мокрого фасаду при використанні мінеральної вати передбачає
28
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
підбір плит таким чином, щоб ступінь паропроникності поступово зростала від
першого (підготовчого) до останнього (декоративного) шару. Дотримання цієї
вимоги забезпечить сприятливі передумови і допоможе запобігти утворенню
конденсату в середині конструкції. У кліматичних умовах України більшу
частину часу холодної пори року температурні показники всередині будинків
значно вище, ніж зовні. Такі умови значно підвищують ймовірність виникнення
конденсату.
Класифікація
Вату (кам'яну та шлакову) в залежності від діаметра волокна підрозділяють
на три види:
– ВМСТ — вата мінеральна із тонкого волокна діаметром від 0,5 до 3
мкм;
– ВМТ — вата мінеральна із тонкого волокна діаметром від 3 до 6 мкм;
– ВМ — вата мінеральна діаметром волокна від 6 до 12 мкм.
Довжина волокон мінеральної вати переважно 5–60 мм.
Властивості
Мінеральна вата відзначається малою об'ємною масою (75–125 кг/м³),
низьким коефіцієнтом теплопровідності (при температурі 25 ± 5 °С становить
0,045–0,050 Вт/(м·К)), хорошими звукоізоляційними властивостями,
вогнестійкістю, морозостійкістю та низькою гігроскопічністю.
Мінеральна вата володіє теплопровідністю на рівні пінопласту,
поступаючись пінополістиролу. Вона відрізняється безпекою і універсальністю
— підходить для будівель з різних матеріалів і не змінює рівень вологості. За
вартістю утеплення будинку своїми руками за допомогою мінеральної вати
обійдеться дорожче, ніж при використанні пінопласту, але дешевше, ніж при
виборі пінополістиролу.
29
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
Недоліки
– висока ціна;
– нестійкість до впливу вологи (через присутність вапняку, більш
гігроскопічна, тобто вбирає воду і звичайно ж починає руйнуватися),
що призводить до зниження термоізоляційних властивостей;
– продукт низької якості з часом буде обсипатися;
– через присутність в складі мінеральної вати вапняку або доломіту
(тобто кальцію), який формує основу скелета гризунів, мінеральна вата
може привертати їх увагу;
– використання синтетичних сполук (фенол-формальдегідних смол) при
виробництві.
Мінвата, особливо вироблена за старою технологією, дійсно схильна до
негативної реакції на вологу. При тривалому пропущенні вологої пари або
безпосередньому контакті з водою вона може накопичувати в собі рідину у
вигляді конденсату. У підсумку все це реально призводить до утворення грибків
і плісняви. А ті вже, в свою чергу, здатні виділяти в повітря свої спори, якщо
обстановка та всі умови складуться так, щоб стимулювати їх розвиток.
Використання
Звичайна область застосування — зовні приміщень під паропропускною
мембраною в системі «вентильований фасад», або під шаром штукатурки в
системі «мокрий фасад». У покрівлі і в підлогах, але закритою від житлового
простору гідроізоляційними мембранами.
З мінеральної вати виготовляють повсть, мати, плити та інші вироби.
Використовують їх для теплоізоляції устаткування (печі, трубопроводи тощо) з
температурою до 700 °C, тепло- та звукоізоляції будівельних конструкцій (стін і
перекриттів), вогнезахисту конструкцій і як звукоізоляційний матеріал у
перегородках та акустичних екранах.
30
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
Вироби з мінеральної вати виготовляються як без синтетичних сполук, так
і з ними.
Без синтетичних сполук виготовляють такі вироби:
– Плити теплоізоляційні прошивні мінераловатні в обкладках або без них.
– Плити мінераловатні прошивні будівельні в обкладках або без них.
– Шнури теплоізоляційні.
З синтетичними сполуками виготовляють такі вироби:
– Плити мінеральні теплоізоляційні з синтетичними сполуками.
– Фасонні вироби з синтетичними сполуками.
Синтетичні сполуки — це як правило фенол-спирти, фенол-
формальдегідні чи карбамідні смоли.
1.3.4 Неопор
Матеріал Неопор розроблений концерном BASF в 1995 році і являє собою
нове покоління теплоізоляційних матеріалів. Неопор — це різновид
пінополістиролу і проводиться за традиційною технологією. Але відмінність
полягає в додаванні в гранули полістиролу частинок графіту, які відображають
теплові хвилі і знижують теплопровідність матеріалу.
Зовні Неопор складається з таких же гранул як і звичайний пінополістирол,
але за рахунок додавання графіту набуває сріблясто-сірий колір.
Рисунок . — Порівняння зовнішнього вигляду пінополістиролу (ліворуч)
та матеріалу неопор (праворуч).
31
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
Неопор як і пінополістирол складається з замкнутих наповнених газом
комірок. Газ має низьку теплопровідність, стінки мікрогранул дуже тонкі і теж
мало проводять тепло, внаслідок чого досягається низька теплопровідність
матеріалу. Крім теплопередачі через газ і стінки мікрогранул втрати тепла
відбуваються за рахунок випромінювання. Пінополістирол слабо затримує
інфрачервоне (теплове) випромінювання, тому перешкоджаючи втратам тепла
через теплопередачу, мало затримує тепло, яке втрачається у вигляді
випромінювання.
Графіт в силу своїх властивостей непрозорий для інфрачервоних променів,
тому відображає його. Тому з додаванням графіту Неопор став працювати як
дзеркало для теплового випромінювання, за рахунок цього загальна
теплопровідність матеріалу знизилася на 15–20 %. За цим параметром Неопор
наблизився до екструдованого пінополістиролу, а за ціною залишився на рівні зі
звичайним пінополістиролом.
Рисунок . — Теплоізоляційні листи матеріалу Неопор.
Застосовується Неопор всюди, де традиційно використовується
пінополістирол. Вимоги до якості теплоізоляції будівель постійно посилюються,
при цьому, інколи не допускається надмірне потовщення стін. У таких випадках
необхідність використання нового матеріалу стає очевидною.
У холодних кліматичних умовах Неопор дозволяє додатково заощадити на
опаленні будинку, а в жаркому кліматі на кондиціюванні. Цей матеріал
32
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
економічно доцільно використовувати, як теплоізоляція горищ і мансард. Його
можна використовувати в мокрих і вентильованих фасадах, влаштовувати
внутрішню ізоляцію і виготовляти спеціальні елементи. При однаковій товщині
шару з традиційними утеплювачами Неопор дає більший ефект.
Неопор також використовується як утеплювач при виробництві сендвіч-
панелей.
Щільність
Рисунок . — Графік залежності теплопровідності від щільності матеріалу.
Дані наведені для матеріалу Неопор і пінополістиролу (EPS) імпортного
виробництва, вітчизняні пінополістироли мають дещо гірші показники.
Видно, що при щільності 16 кг/м3 пінополістирол має теплопровідність
0,037 Вт/м2 · °C, а Неопор — 0,032 Вт/м2 · °C. Різниця приблизно 15 %, тобто для
досягнення однакової теплопровідності товщина утеплювача з матеріалу Неопор
буде на 15% менше.
При порівнянні з показниками вітчизняного пінополістиролу (0,041
Вт/м2 · °C), різниця вийде більше 20 %.
На тому ж графіку можна побачити, що у пінополістиролу щільністю 32
33
Теплопровідність
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
кг/м3, коефіцієнт теплопровідності дорівнює 0,032 Вт/м2 · °C, Неопор з такою ж
теплопровідністю має щільність 16 кг/м3. Виходить, що при однаковій товщині і
теплопровідності плита з матеріалу Неопор буде приблизно в два рази легше, ніж
плита з пінополістиролу.
Нижче в таблиці наведені характеристики Неопор вітчизняного
виробництва. Видно, що показники теплопровідності кілька нижчою від
імпортного аналога.
Таблиця .
Характеристики матеріалу Неопор вітчизняного виробництва (показники
теплопровідності дещо нижчі від імпортного аналогу).
Характеристика Неопор-15 Неопор-20 Неопор-25 Неопор-35
Щільність, кг/м3 до 15 15,1–20,0 20,1–25,00 25,1–35,0
Міцність на стиснення при
10 % лінійної деформації, 0,05 0,10 0,16 0,20
МПа, не менше
Межа міцності при
0,07 0,12 0,18 0,25
згинанні, МПа, не менше
Теплопровідність в сухому
стані при (25±5)°С, Вт/(м·К), 0,034 0,032 0,032 0,031
не більше
Час самостійного горіння
4 4 4 4
плит, с, не більше
Водопоглинання за 24 г, %
3 2 2 1,8
по об’єму, не більше
Паропроникність,
0,05 0,05 0,05 0,05
мг/(м∙год∙Па), не менше
Питома теплоємність,
1,34 1,34 1,34 1,34
кДж/(кг °С)
Підводячи підсумки можна сказати, що Неопор володіє такими ж фізико-
механічними характеристиками, що і пінополістирол, але з істотно більш
34
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
низькою теплопровідністю. Якщо врахувати, що ціна на Неопор приблизно така
ж як у пінополістиролу, то утеплення будівлі буде коштувати на 15–20%
дешевше.
Інформація по даному матеріалу надана тільки для ознайомлення і в
таблиці порівняння матеріалів не використовується, так як за властивостями
займання матеріал Неопор аналогічний пінополістиролу. Єдиною суттєвою
відмінністю є ціна, тому знаючи ціну одного матеріалу, можна легко дізнатися
ціну іншого з таблиці порівняння для вибору утеплювального матеріалу, яку
буде відображено нижче.
1.4 Постановка задачі
Після аналізу аналогів утеплювачів виявлено їх переваги та недоліки. На
основі отриманої інформації та описаної проблеми виникла наступна постановка
задачі — визначити точки фасаду, утеплювальний матеріал в яких необхідно або
рекомендовано замінити піносклом виходячи з наступних вимог:
− поліпшити екологічну обстановку як локально — окремих будівельних
споруд і комплексів, так і глобально — стану навколишнього
середовища в цілому;
– зменшити загрозу для життя людини в разі пожежі.
Метод розробляється для використання y сфері промислового та
цивільного будівництва та буде корисним для компаній, що мають бажання та
фінансову можливість дещо поліпшити експлуатаційні показники фасаду,
зменшивши деструктивний вплив на здоров'я мешканців будівель за рахунок
заміни блоків основного утеплювального матеріалу на більш безпечний та
довговічний.
Висновок до розділу
В даному розділі було опрацьовано предметну область. Розглянуто
технологію утеплення фасаду мокрим та сухим способом а також порівняння
характеристик основних утеплювальних матеріалів. В результаті було виявлено
35
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
недоліки утеплювачів, що використовуються та поставлено задачу по їх заміні
більш безпечними для здоров'я людини та з точки зору пожежної безпеки.
36
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
POЗДIЛ 2
ПОРІВНЯННЯ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ УТЕПЛЕННЯ
2.1. Вплив будівельних матеріалів на здоров’я людини
При будівництві, реконструкції та ремонті будівель і споруд потрібна
величезна кількість будівельних матеріалів та виробів найрізноманітнішого
призначення. Для їх виробництва використовується як природна, так і
техногенна сировина, промислові відходи і попутні продукти. Основними
критеріями при виборі і застосуванні будівельних матеріалів і виробів, як
правило, є експлуатаційні характеристики та вартість, але не менш важливий
показник — їх екологічна безпека. Численними дослідженнями доведено, що
багато будівельних матеріалів, як природного, так і техногенного походження,
мають радіоактивність та токсичність.
Всесвітньою організацією охорони здоров'я (ВООЗ) навіть був введений
термін Sick Building Syndrome (абревіатура СБЗ) синдром хворих будівель — для
показників житлових і адміністративних будівель, постійне або тимчасове
перебування людей в яких викликає у них погіршення стану здоров'я і навіть ряд
хвороб. Однією з серйозних причин виникнення СБЗ є використання при
будівництві та ремонті радіоактивних і токсичних будівельних матеріалів.
Помилки при проектуванні і неправильна експлуатація будівель можуть
привести до погіршення мікроклімату приміщень в результаті біологічної корозії
матеріалів і конструкцій, що негативно вплине на здоров'я людей.
Горіння будівельних матеріалів в результаті пожежі супроводжується
виділенням токсичних речовин і утворенням диму, що небезпечно не тільки для
здоров'я, але і для життя.
Екологічна безпека будівельних матеріалів і виробів пов'язана з
радіаційною, хімічною, біологічною та пожежною безпекою. Радіаційна безпека
залежить від вмісту в матеріалах радіонуклідів. Хімічна безпека пов'язана з
вмістом токсичних і шкідливих для здоров'я людини речовин, які можуть
37
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
виділятися з матеріалів в межах норми. Біологічна безпека забезпечується
відсутністю небезпечних для людини бактерій та мікроорганізмів. При
проектуванні необхідно враховувати пожежно-технічні характеристики
матеріалів.
Таблиця .
Основні види будівельних матеріалів та техногенна і природна сировина, що
використовується для їх виробництва
Основні види будівельних Мінеральна сировина, що використовується
матеріалів Природна Техногенна
Теплоізоляційні Тугоплавкі та Золошлакові відходи
матеріали (мінеральна легкоплавкі ТЕС, відходи
вата, базальтове волокно та ін.). глини, суглинки, вуглезбагачення,
діатоміт, металургійні шлаки,
будівельний пісок. горілі породи,
бокситові та
нефелінові шлами.
Важливу роль відіграє структура. Так, з пористих матеріалів у повітряне
середовище можуть мігрувати шкідливі речовини. Цей процес прискорюється
при збільшенні температури і вологості повітря, при деструкції полімерів.
Вибір і застосування матеріалу не повинно обмежуватися їх
експлуатаційними показниками (міцністю, стійкістю, довговічністю та ін.) і
вартістю.
Важливим показником є їх екологічна безпека, під якою розуміється
відсутність шкідливого впливу будівельних матеріалів і виробів на здоров'я і
життя людини і навколишнє середовище.
Екологи, в свою чергу, заявляють про необхідність серйозного посилення
контролю над використовуваними в Україні будматеріалами. Оскільки деякі з
них містять у своєму складі надзвичайно небезпечні компоненти, здатні
викликати хронічні захворювання аж до онкологічних. Зокрема, до канцерогенів
відносяться азбест, скловату та мінеральну вату.
38
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
Що стосується мінеральної вати, то і її застосування в західних країнах
також суттєво знижується. Будівельники переходять на безпечні і більш
екологічні утеплювачі. Вітчизняні ж будівельники продовжують утеплювати
мінеральною ватою або скловатою.
Згідно з останніми дослідженнями, волокна мінеральної вати виділяють
канцерогенний пил (з частинками менше 3 мікрон), який здатний потрапляти в
легені та надовго залишатися там. Гострі частинки мінеральної вати
залишаються всередині організму, викликаючи роздратування тканин. Також від
отруйного пилу страждають слизові оболонки, очі, шкіра, шлунково-кишковий
тракт.
Величезний збиток організму наносять феноли і формальдегіди, які
виділяються фенол-формальдегідними смолами, що входять до складу
мінеральної вати. Їх додають в якості сполучних і водовідштовхувальних
речовин. Адже мінеральна вата як губка вбирає воду, зберігаючи її протягом
тривалого періоду. І хімічні смоли допомагають послабити вологопоглинаючу
властивість, при цьому завдаючи шкоди здоров'ю.
За словами Сергія Фатєєва, видавця будівельного порталу SNRP.ru, в
Москві будують вентильовані фасади, де між мінеральною ватою та фасадом
залишається простір для вентиляції та просушування утеплювача. Від перепадів
температур мінвата руйнується, і пил від неї потрапляє до в кватири. «Пил від
мінеральної вати — це незліченна кількість дрібних частинок — переносників
фенольних і формальдегідних випаровувань, — каже Фатєєв. — Потрапляючи в
легені, вони починають руйнувати організм зсередини».
«Були приклади, коли в будинку робився ремонт з утеплювачем з
мінеральної вати, і через деякий час у пацієнтів починали виникати клінічні
прояви, — розповів Дмитро Виноградов, пульмонолог, доцент 1-го МГМУ ім.
Сеченова. — Мікрочастинки, що виділяються при старінні і руйнуванні мінвати,
осідають в легенях, являючись алергенами, які ведуть до утворення дерматозів,
39
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
обструктивних і хронічних бронхітів, бронхіальних астм і інших захворювань.
Останні дослідження підтверджують, що можливий і розвиток онкологічних
захворювань».
Міжнародне агентство з вивчення раку (МАВР) ще в 2002 році довело
канцерогенність мінвати, провівши численні дослідження на гризунах. Зарубіжні
країни прислухаються до висновків і порад експертів, скорочуючи обсяги
використання мінеральної вати. В Україні, як правило, з байдужістю дивляться
на подібну інформацію.
«Феноли, бруд, пил наносять удар по мікроекології організму людини,
знищуючи корисні мікроорганізми. Порушується біоценоз, як наслідок,
виникають численні запальні процеси», — стверджує професор Євген Жаров.
Токсичність будівельних матеріалів та виробів
Одним з найбільш потужних джерел забруднення житлових і громадських
будівель є будівельні та оздоблювальні матеріали, що застосовуються в
сучасному будівництві.
Токсичні речовини потрапляють в будівельні матеріали разом з
сировиною, в якості яких використовуються мінеральні речовини,
нафтопродукти, продукти переробки деревини і т. д.
Токсичність будівельних матеріалів оцінюють шляхом порівняння їх
складу з ГДК токсичних речовин і елементів, що виділяються. Першочергове
значення мають: клас небезпеки (підрозділи речовин за ступенем впливу на
організм людини), склад шкідливих речовин та їх кількісний вміст. Багато
токсичних речовин є канцерогенами.
Численні дослідження показали, що практично всі полімерні будівельні та
оздоблювальні матеріали, створені на основі низькомолекулярних сполук, в
процесі використання можуть виділяти токсичні леткі компоненти, які при
тривалій дії можуть несприятливо впливати на живі організми, в тому числі і на
здоров'я людини.
40
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
Проведені в останні роки детальні дослідження показали, що полімерні
будівельні матеріали можуть виявитися джерелом виділення і таких шкідливих
речовин, як бензол, толуол, ксилол, аміак, а також важких металів: свинцю,
хрому, нікелю.
Характеристика деяких полімерних будівельних і оздоблювальних
матеріалів, здатних виділяти токсичні субстанції, приведена в таблиці 3.3.
Таблиця 3.3
Список хімічних речовин, джерело надходження яких в повітряне середовище
житлових і громадських будівель — будівельні та оздоблювальні матеріали.
Середньодобові
Речовина Джерело надходження
ГДК, мг/м3
ДСП, ДВП, ФРП, мастики,
Формальдегід* 0,01 пластифікатори, шпаклівки, мастила
для бетонних форм та ін.
ДСП, ФРП, лінолеум, мастики,
Фенол 0,003
шпаклівка.
*Тимчасовий гігієнічний норматив для житлових та громадських будівель
Матеріали на основі фенол-формальдегідних смол (ФФС; PF, від англ.
Phenol formaldehyde resin) — деревоволокнисті (ДВП) та деревостружкові (ДСП)
плити, виділяють в повітряне середовище приміщень фенол і формальдегід.
Концентрація формальдегіду в житлових приміщеннях (за відсутності
провітрювання останніх), обладнаних меблями та будівельними конструкціями,
що містять ДСП, може перевищувати ГДК. Особливо високе перевищення
допустимого рівня відзначається в збірно-щитових будинках. Токсичність
речовин, що виділяються, багато в чому залежить від марки смоли.
Як уже зазначалося, багато будівельних матеріалів виробляються з
використанням промислових відходів, які часто містять токсичні і радіоактивні
речовини. НДІ екології людини та гігієни навколишнього середовища РАМН
розробили методичні вказівки для проведення санітарно-гігієнічної експертизи
41
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
будівельних матеріалів, що містять відходи. У табл. 3.4 наведено перелік
будівельних матеріалів, із зазначенням області застосування, приблизного
переліку добавок і хімічних речовин, виділення яких слід контролювати при
проведенні еколого-гігієнічної експертизи будматеріалів з додаванням
зазначених відходів.
Таблиця 3.4
Номенклатура будівельних матеріалів з додаванням відходів, що підлягають
контролю при проведенні еколого-гігієнічної експертизи будматеріалів
Можливе хімічне
Найменування Область
Перелік добавок виділення в навколишнє
матеріалів застосування
середовище
Природно Зовнішнє Органічні Етилхлоргідрин,
кам'яні оздоблення сполучні дибутилфталат, аміак,
матеріали: будівель, (епоксидна смола, фтор, свинець, нікель,
камінь, щебінь, облицювальні бітум), відходи хром, кадмій, залізо,
гравій плити, сміттєспалювальн ртуть, цинк,
наповнювач для их заводів та ін. кобальт, мідь та ін.
стінових
матеріалів
Матеріали та Стіни, підлога, Органічні смоли в Формальдегід, фенол,
вироби з стеля, якості аміак, ацетон, етилацетат
деревини внутрішнє сполучників до
оздоблення, ДСП та ДВП:
вбудоване меланінформальд
обладнання егідна, фенол-
формальдегідна,
карбамідоформал
ьдегідна
Керамічні Стіни, Гальваношлами, Сірка, фтор, метали
матеріали та внутрішня та залізисті опади (залізо, свинець, хром,
вироби з зовнішня очисних споруд, нікель, кадмій, магній,
глиновмістної обробка пластифікуючі молібден, цинк, мідь,
сировини: будівель та добавки та ін. кобальт та ін.)
цегла, приміщень,
керамічна санітарно-
42
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
плитка, легкий будівельні
керамзитобетон вироби
Неорганічні Внутрішнє Полімерні смоли, Летючі органічні
в'яжучі вироби: оздоблення шлаки доменних речовини, фтор, фосфор,
гіпс, вапно, приміщень, а печей, метали
цемент, також в якості електрофосфорні
портланд- в'яжучих для шлаки, відходи
цемент інших хімічної
матеріалів промисловості,
(бетон, мінеральні
будівельний добрива
розчин)
Бетон та Стіни, Гальваношлами, Кадмій, залізо, кобальт,
будівельні перекриття, відходи магній, мідь, алюміній,
розчини каркас, сміттєспалювальн марганець, ртуть,
внутрішнє их заводів, пилові стронцій, цинк, фтор,
оздоблення відходи різних миш'як, фосфор, сірка
приміщень виробництв,
фосфогіпс, опади
очисних споруд,
пластифікуючі
добавки
Метали Будівельні
конструкції,
каркаси,
арматура,
трубопроводи,
алюмінієві — —
сплави в якості
конструкційних
та
оздоблювальних
матеріалів
43
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
Скло Віконне скло, Барвники
прозорі
перегородки
всередині
приміщень,
облицювання
стін
Теплоізоляційні Теплоізоляція Полімерні смоли, Фенол, формальдегід,
матеріали: огороджувальни органічні стирол, ацетон,
мінеральна х конструкцій, сполуки, відходи бутилацетат, етилацетат
вата, пористий обладнання целюлозно- та інші леткі речовини
бетон, перліт, трубопроводів, паперової та
вермикуліт, акустичний текстильної
ДСП, захист промисловості
пінопласти
Органічні Збірне Відходи хімічної, Фенол, крезол,
сполуки та домобудівництв целюлозно- формальдегід, стирол,
гідроізоляційні о, герметизація, паперової, толуол, ксилоли та інші
матеріали: гідроізоляція текстильної леткі органічні речовини
бітум, дьоготь, промисловості
асфальтобетон,
руберойд, толь,
полімербетон,
герметізол,
порізол, герлен
Полімерні Покриття Всі класи летючих
будівельні підлоги, стін, органічних сполук
матеріали оздоблювальні —
(понад 100 матеріали, клеї,
видів) мастики та ін.
Лаки, фарби Оздоблювальні Гальваношлами, Етилацетат, бутилацетат,
роботи залізисті опади ксилол, толуол, стирол,
очисних споруд фенол, крезол та інші
леткі органічні речовини
Токсичність хімічних сполук та ГДК
Токсичність — отруйність (від грец. Toxicon — отрута), тобто здатність
44
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
деяких хімічних сполук і речовин мати шкідливий вплив на живий організм.
Присутність токсикантів, тобто хімічних речовин, що володіють властивостями
токсичності, призводить до дестабілізації екосистем і до можливої загибелі
всього живого.
Токсичність матеріалів визначається граничнодопустимою концентрацією
(ГДК). ГДК — це максимальна концентрація домішок в атмосфері, віднесена до
певного часу осереднення, яка при періодичному впливі або протягом усього
життя людини не надає ні на нього, ні на навколишнє середовище в цілому
шкідливого впливу (включаючи віддалені наслідки). ГН 2.1.6.1338-03 «Гранично
допустимі концентрації (ГДК) забруднюючих речовин в атмосферному повітрі
населених місць» встановлює клас небезпеки хімічно небезпечних речовин, і
відповідно до ГОСТ 12.1.007-76 «Шкідливі речовини. Класифікація і загальні
вимоги безпеки» всі шкідливі речовини за ступенем впливу на організм
поділяються на чотири класи небезпеки:
– 1-й — речовини надзвичайно небезпечні,
– 2-й — речовини високонебезпечні,
– 3-й — речовини помірно небезпечні,
– 4-й — речовини малонебезпечні.
Небезпека встановлюється в залежності від величини ГДК, середньої
смертельної дози і зони гострої або хронічної дії.
Якщо в повітрі міститься шкідлива речовина, то його концентрація не
повинна перевищувати величини ГДК:
Сi < ГДКi,
де Сi — фактична концентрація шкідливої речовини в повітрі, мг/м3;
ГДКi — гранично допустима концентрація цієї речовини в повітрі, мг/м3.
При одночасному присутності в повітряному середовищі декількох
шкідливих речовин, що володіють односпрямованою дією, має дотримуватися
умова:
45
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
∑ ≤ 1,
ГДК
де C1, С2, С3, ..., Сi — фактичні концентрації шкідливих речовин, тимчасово
присутніх в повітрі, мг/м3;
ГДК1, ГДК2, ГДК3, ..., ГДКi — гранично допустимі концентрації цих
речовин в повітрі, мг/м3.
Повітряне середовище приміщень може вплинути на самопочуття і
працездатність людей навіть при відносно невисоких концентраціях великої
кількості токсичних речовин (через невеликий обсяг повітря) при тривалому
впливі.
Як би не було ізольовано приміщення від зовнішнього середовища,
повітрообмін обов'язково відбувається, і з атмосферним повітрям в квартиру
потрапляють практично всі забруднюючі речовини, причому іноді в
концентраціях, що перевищують гранично-допустимі. Це характерно як для
житлових будинків, розташованих поблизу промислових підприємств, особливо
в санітарно-захисних зонах, так і для будинків, що знаходяться в зонах впливу
промислових викидів.
Встановлено, що в повітрі житлових і громадських будівель може
одночасно бути присутнім більше 100 летких речовин, що відносяться до різних
класів хімічних сполук.
Найбільш часто зустрічаються в повітряному середовищі житлових і
громадських будівель і несприятливо впливають на здоров'я людини наступні
речовини: формальдегід, фенол, бензол, стирол, етилбензол, толуол, ксилол,
альдегід, ацетон, аміак, етилацетат, оксид вуглецю. Крім того, в повітрі закритих
приміщень містяться і аерозолі металів: свинцю, кадмію, ртуті, міді, цинку,
нікелю, магнію, хрому та ін. Більшість з цих речовин мають високу токсичність
і відносяться до I та II класів небезпеки.
Багато токсичних речовин є канцерогенами, а саме сприяють утворенню
46
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
ракових клітин.
До токсичних і канцерогенних речовин відносять: фенол, формальдегід,
бензол, ксилол, толуол, хлористий вініл і багато інших.
Токсичні речовини потрапляють в організм людини через дихальні шляхи,
шкіру, шлунково-кишковий тракт і можуть викликати різні отруєння. За
характером впливу, розвитку і тривалості перебігу розрізняють дві основні
форми отруєння: гостру і хронічну.
Гостра інтоксикація настає, як правило, раптово після короткочасного
впливу високих концентрацій отруйних речовин і виражається бурхливими і
специфічними симптомами.
Хронічна інтоксикація викликається надходженням в організм незначної
кількості отруйних речовин і за умови тривалого впливу.
Основні шкідливі речовини (фенол та формальдегід), які найчастіше
зустрічаються в приміщенні і їх вплив на організм людини представлені в табл.
3.1. В таблиці . наведено значення ГДК та класи небезпечності для цих речовин.
Таблиця .
Основні забруднювачі та їх вплив на здоров'я людини
Речовина Вплив на здоров'я людини
Гострі отруєння відбуваються при попаданні на шкіру.
Тяжкість залежить від розмірів ураження і часу надання
першої допомоги:
Фенол – 0,5–0,25 поверхні тіла смертельно;
– 0,25–0,17 — загальне отруєння з підвищенням
температури, порушенням функцій нервової системи,
кровообігу, дихання;
– 0,17–0,10 — гостре отруєння, головна біль.
Викликає подразнення слизових оболонок очей і верхніх
дихальних шляхів, сльозотеча і різь в очах, першіння в
Формальдегід горлі, нежить, чхання і кашель, задишку, задуху.
Одночасно виникає слабкість, головний біль,
запаморочення, судоми і гіперемія шкіри.
47
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
Таблиця .
Значення ГДК та класи небезпечності для фенолу та формальдегіду (згідно з
ДСП-201-97).
№ Гранично допустимі концентрації, мг/м3
Речовини
п/п
Максимальна разова Середньодобова Клас небезпечності
1 Фенол 0,01 0,003 2
2 Формальдегід 0,035 0,003 2
Крім специфічних отруєнь, токсична дія шкідливих речовин може сприяти
загальному ослабленню організму і на цьому фоні зниженню опору до
інфекційних захворювань (грипу, ангіни, пневмонії та ін.).
Вплив хімічних сполук на організм можна класифікувати наступним
чином:
– вплив запаху;
– подразнення слизових оболонок;
– токсичну дію, віддалений наслідок.
Небезпека багатьох токсичних речовин підвищується за рахунок їх
здатності накопичуватися в тканинах, різних органах і руйнувати їх. Це
призводить до специфічних захворювань, подразнення слизових оболонок очей
і верхніх дихальних шляхів, викликає кашель, задуху, запаморочення, судоми,
може привести до непритомного стану і навіть смерті.
Багато токсичних речовин потрапляють з будівельних матеріалів в
повітряне середовище під час будівництва (земляні та бетонні роботи,
зварювання, лакофарбові та інші роботи), а далі при експлуатації будівель,
готових виробів і конструкцій.
Якість атмосферного повітря оцінюється відборами проби повітря і
вимірюванням концентрації шкідливих речовин за допомогою різних
48
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
газоаналізаторів.
Газоаналізатор універсальний УПГК-ЛІМБ призначений для вимірювання
масових концентрацій шкідливих речовин в повітрі робочої зони і може
використовуватися як газоаналізатор, «течешукач» і газовизначник (рисунок 3.1,
а). Діапазон вимірювань залежить від досліджуваної речовини, похибка
становить ± 5%.
) )
Рисунок 3.1 — Газоаналізатори: а). Аналізатор універсальний УПГК-ЛІМБ; б).
Портативний газоаналізатор ЕЛАН.
Портативний газоаналізатор ЕЛАН (рисунок 3.1, б) призначений для
вимірювання оксиду вуглецю (СО) в атмосферному повітрі і повітрі робочої
зони, а також кисню (О2) і токсичних компонентів (H2S, SO2, NO) в повітрі
робочої зони. Принцип дії приладу електрохімічний.
Небезпечні і шкідливі для здоров'я людини речовини в основних
технологічних процесах при будівництві.
При зведенні будинків і споруд виконуються послідовно будівельні
процеси, в кожному з яких в більшій чи меншій мірі будівельні матеріали мають
шкідливий вплив на здоров'я працюючих. Це, перш за все, виробничий пил
(цементний, деревний, кварцовий, металевий) і токсичні речовини.
Основними джерелами забруднення повітря на будівельному майданчику,
крім готових матеріалів і виробів, можуть бути сировинні компоненти, а також
багато будівельних процесів: зварювання, приготування бетонів і розчинів,
49
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
лакофарбові роботи і т. д. (табл. 3.2).
Таблиця 3.2
Перелік деяких шкідливих речовин та їх ГДК (гранично допустимі
концентрації) в повітрі робочої зони основних будівельних процесів
Ділянки, де можлива наявність
Найменування
ГДК, шкідливих речовин при
речовини
мг/м3 виконанні будівельно-
(пари, гази)
монтажних робіт
Оксиди азоту при На ділянках виконання
5
перерахунку на NO2 зварювальних робіт,
антикорозійних, ізоляційних
Сірчистий ангідрид 10
робіт, а також в місцях неповного
Окис вуглецю 20
згоряння палива, в тому числі при
Вуглеводні нафти: гас, проведенні покрівельних робіт:
уайт-спірит, бензин, 300 приготуванні та використанні
паливо бітумних, бітумно-полімерних,
гідроізоляційних і рулонних
Бензол 5
матеріалів і мастик.
Ксилол 50
При проведенні теплоізоляційних
Фенол 0,3 робіт (використання мінеральної
Толуол 50 та скляної вати, приготуванні
теплоізоляційних розчинів).
Метилен хлористий 50
Азбест и змішаний
2,0
азбестовий пил
Скляне і мінеральне
4,0
волокно
Вплив формальдегіду на здоров'я людини
Формальдегід в великих концентраціях небезпечний. Але він в невеликих
кількостях постійно присутній в повітрі, дещо більші концентрації майже завжди
знаходяться всередині приміщень.
За допомогою формальдегідних смол виробляють фанеру, а з неї — меблі.
В оселі, зазвичай присутні джерела формальдегіду (наприклад, шифоньєр з
50
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
деревини).
Вчені заявляють про максимально-допустимої концентрації цієї речовини
в повітрі — 0,05 мг/м3.
Вважається, що з 1м2 поверхні мінеральної вати виділяється 0,02 мг
формальдегіду на протязі однієї години.
При обміні повітря в приміщенні 30% / 1 годину, навіть при великій
кількості мінеральної вати, що експлуатується, накопичення небезпечної
концентрації не повинно статися. Але так як джерела цієї речовини доповнюють
один одного, то наявність ще одного є небажаним. Тому погана вентиляція чи її
відсутність в житловому приміщенні — небезпечна для здоров'я.
Таким чином, за фактором «формальдегід» рекомендується застосовувати
мінеральну вату тільки зовні житлових приміщень, або відводити назовні
вентиляційний потік повітря, який провітрює шар утеплювача.
Висновки вчених щодо небезпеки мінеральної вати зводяться до того, що
бажано не допускати її застосування всередині приміщень. Вона повинна
застосовуватися тільки на потоці повітря, який йде назовні, і тільки в
герметичній оболонці, яка запобігає розносу волокон, або ж в щільно-склеєних
варіантах (щільністю більше 80 – 120 кг/м3, для різних вітрових зон).
Вплив мінеральної вати на здоров'я людини
Потенційна небезпека мінераловатних теплоізоляційних виробів як
джерела канцерогенних чинників — пилу і фенол-формальдегідних смол —
послужила підставою для багатьох досліджень впливу її на людину і тварин. Так,
наприклад, в грудні 1997 року Європейським союзом була опублікована
директива, що класифікує різні сорти мінеральної вати за ступенем небезпеки.
Відповідно до цієї директиви, мінеральна вата розглядалася як подразнююча
речовина; до 2-ї (потенційно небезпечна) або 3-й (недостатньо даних для
надійної оцінки) групам канцерогенної небезпеки її відносили в залежності від
вмісту оксидів лужних і лужноземельних металів і розміру волокон. Вельми
51
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
жорсткий підхід до оцінки небезпеки штучних мінеральних волокон прийнятий
в Німеччині; тут заборонені багато видів мінеральних волокон, в інших країнах
розглядаються як безпечні.
Міжнародне агентство з вивчення раку (МАВР) в 2001 році підготувало
доповідь про оцінку канцерогенності штучних мінеральних волокон, згідно з
яким скляна (з безперервного скловолокна), кам'яна і шлакова вата віднесені до
групи 3 за ступенем небезпеки (для МВ з цих матеріалів відсутні достатні докази
канцерогенності для людини, а свідчення на користь канцерогенності для тварин
обмежені).
У 2002 році МАВР перекваліфікували мінеральну вату в групу 2B, тобто
агент ймовірно канцерогенний для людини.
У той же час МВ, виготовлена з вогнетривких керамічних волокон і з
деяких видів перериваного скловолокна, віднесена до групи 2B за ступенем
небезпеки (для цих типів мінеральної вати існують обґрунтовані дані, що
підтверджують канцерогенність для тварин).
Вплив волокон мінеральної вати на здоров'я людини
В мінеральній ваті мікроскопічних за розміром волокон набагато менше
ніж в азбесті, тому вона не так небезпечна. У складі азбесту дуже багато волокон
розміром 2–5 мкм і менше, які можуть вражати органи дихання.
Незважаючи на те, що виробництво і застосування мінеральної вати не
заборонені ні в одній країні, наявність небезпеки в даному утеплювачі у вигляді
мікро-волокон складно заперечувати.
Деякі рекомендаційні обмеження по використанню мінеральної вати:
– Не рекомендується її застосування без спеціальних захисних оболонок,
призначених запобігти зараженню навколишнього середовища
волокнами, які розносяться повітрям.
– Не застосовувати цей утеплювач всередині приміщень у відкритому
вигляді, зовні також застосовувати тільки в захисних оболонках або в
52
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
вигляді занадто щільних плит, які не продуваються струменем повітря.
Вважається, що мінеральні волокна можуть становити небезпеку, якщо їх
довжина перевищує 5 мікрон, діаметр менше 3 мікрон і співвідношення довжини
до діаметру, принаймні, 3:1. Саме при таких розмірах волокна, потрапляючи в
легені, затримуються в них і можуть стати причиною раку.
Згідно німецькому стандарту TRGS 905, є два критерії, за якими скляним і
кам'яним волокнам присвоюється індекс KI, що свідчить про ступінь їх
онкологічної небезпеки, обумовленої їх хімічним складом, основою якого є
оксиди з різним ступенем розчинності. Волокна з індексом KI менше 30
вважаються небезпечними, при KI між 30 і 40 можливість раку не виключається,
при значеннях рівних і більше 40 канцерогенез виключається. В якості
альтернативного визнається метод натурних випробувань в незалежних
інститутських лабораторіях на тваринах (щурах), яким волокна ін'єктуются в
область живота. У стандарті TRGS 905 передбачено виключення: виробник, який
представив дані про високу біорозчинність волокна, звільняється від KI-
тестування (про що подано відомості в сертифікаті безпеки продукції). У
стандарті відсутній градуювання ступеня біорозчинності волокна — вказується
тільки, що ця його властивість має бути порівняна з гіпсовим волокном.
У Німеччині набирає силу «волоконна війна». Після того, як в 1997 р 150 з
450 працівників заводу мінеральної вати «G + H» в Ладенбурзі втратили роботу,
його власник направив про це відкритий лист одночасно в Бундестаг і земельний
уряд, вказавши в ньому також, що річний обіг через це знизився на 50 млн марок.
Першопричиною неприємностей послужило падіння на третину (60 тис. т) збуту
гігієнічного волокна марки KI-40 через його відносну дорожнечу.
Почалося все в 1994 році з того, що Комітет з матеріалами, небезпечним у
виробництві, Федерального міністерства праці дозволив до продажу зі знаком
«неканцерогенно» тільки волокна, перевірені виключно на лабораторних
тваринах. Це волокна, хімічний склад яких дозволяє їм швидко розчинятися в
53
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
легенях і потім виводитися з сечею назовні. Таким чином, «пропуск» на ринок
отримали вироби тільки з індексом KI-40.
Що стосується скловати, то вона практично завжди долає бар'єр KI-40, і
тому 95% ізоляційної стікловолоконної продукції Німеччини вільна від подібних
проблем. Зовсім інша ситуація з мінеральним (кам'яним) волокном. Будь-які
маніпуляції зі зміною хімічного складу мінерального волокна для збільшення
його біологічної розчинності абсолютно виключені, інакше порушиться стандарт
вогнестійкості мінераловатних виробів (чим вони і цінні в першу чергу), і, таким
чином, завод «G + H» з 1995 року залишався на ринку єдиним постачальником
ізоляційних виробів з мінераловатної волокна марки KI-40. Конкуренти, —
скаржиться директор «G + H», — користуючись тим, що споживачі навряд чи в
змозі відрізнити одні волокна від інших, практично збувають свою дешевшу
мінеральну вату під маркою «неканцерогенно», причому профспілка робітників
будівельних матеріалів видає сертифікати безпеки з подачі самих виробників.
Докір фірми і насправді дуже серйозний. На внутрішньому ринку
Німеччини щорічно продається 390 тис. т ізоляційних виробів з мінерального
волокна, 90% яких не відповідають вимогам стандарту TRGS 905. З них 140 тис.
т (30%) зовні стандартних виробів надходять з Чехії, Словаччини та інших
східноєвропейських країн. Департамент хімічної безпеки німецького
міністерства праці серйозно стурбований проблемою імпортних виробів, хоча
вони все-таки в меншості: так, лідер світового ринку німецька фірма Rockwool
(Gladbeck) продала під маркою «новий Роквул» 250 тис. т «біологічно безпечної»
мінеральної вати (55% ) на суму 450 млн марок.
Хоча індекс KI цих виробів виявився на 25 пунктів нижче нормативного
рівня, що означає ймовірність виникнення раку у тварин. Фірма, проте,
наполягала на хорошій біологічній якості виробів. Її представник заявив, що дана
оцінка спирається на визнані світові критерії, пояснивши, що при адекватних
легеневих випробуваннях на щурах для зникнення (розчинення) половини
54
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
випробовуваних волокон досить «півперіоду» (так би мовити, «напіврозпаду») в
5 днів. Однак ні саме Федеральне міністерство праці, ні експерти його Комісії з
безпеки матеріалів не погодилися з достовірністю подібної методики, що йде
врозріз з німецькими нормами, за якими одного інгаляційного методу
недостатньо для остаточного судження про біорозчинність волокна: необхідно
проведення так званого «інтрахіл-тесту» шляхом вдування волокон в глотку
тварини. Проведення подібних випробувань для «нового РОКВУЛ» вимагає,
принаймні, 65 днів «півперіоду», протягом якого повинна зникнути половина
біологічно розчинних волокон. Мається на увазі, що велика частина волокон
розчиниться макрофагами, а інша піде разом з видихом. Для того щоб
гарантовано упевнитися в тому, що біологічна розчинність у «нового РОКВУЛ»
краще, ніж у старого, за висновком німецьких експертів буде потрібно 300 днів
випробувань.
Взагалі ж, поняття «біорозчинність» страждає відомою невизначеністю. У
нормах вона всього лише «зіставляється» з розчинністю волокон гіпсу, але
власне кількісний показник часу «півперіоду» випробувань не дається. Період
розчинення половини кількості гіпсових волокон становить кілька днів — така
швидкість недосяжна для мінеральних волокон.
Згідно з нормою TRGS 905, на кожному виробництві повинен бути
персонал, який здійснює постійний контроль за якістю мінерального волокна і
підкоряється безпосередньо державній інспекції, однак такий персонал в штатах
підприємств нерідко відсутній. Чиновники з Мінпраці влаштували показову
перевірку в Кельні. Було обстежено 100 робочих місць, де застосовувалися
мінераловатні вироби, отримані від 8 виробників як з Німеччини, так і інших
країн: Австрії, Швеції, Бельгії. Практично в кожному випадку виявлялося, що у
постачальників були свідоцтва про відповідність волокна показнику KI-40 або ж
його біологічній розчинності, що з урахуванням вищевикладеного не могло не
викликати серйозних сумнівів в їх достовірності. У всякому разі в Комітеті з
55
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
безпеки хімічних матеріалів прийшли до висновку про необхідність
удосконалення стандарту TRGS 905 в частині більшої конкретизації методів
огляду волокнистих ізоляційних виробів.
2.2. Вибір матеріалу для утеплення
Загальні технічні умови
Згідно з ДСТУ Б В.2.6-35:2008 5.2.2.9 опоряджувальні матеріали, що
використовуються при улаштуванні конструкцій фасадної теплоізоляції для
будинків І ступеня вогнестійкості, повинні бути негорючими.
Для будинків II, III, IIІa, ІІІб, IV і IVa ступенів вогнестійкості дозволяється
використовувати опоряджувальні матеріали, що мають групу горючості Г1
згідно з ДСТУ Б В.2.7-19 та групу займистості В1 згідно з ДСТУ Б В.1.1-2 (ГОСТ
30402) з обов'язковим протипожежним поясом із негорючого матеріалу
товщиною, що дорівнює подвійному значенню товщини теплоізоляційного
шару, через кожні три поверхи.
Згідно з ДБН В.2.6-22-2001 4.93 теплоізоляційні плити потрібно вибирати
відповідно до вимог нормативних документів, чинних у будівництві, системі
протипожежного нормування і технічних розрахунків, з урахуванням вимог до
опору теплопередачі огороджувальних конструкцій.
Згідно з ДСТУ Б В.2.6-36: 2008, маємо залежність застосування
теплоізоляції від певних факторів, яка представлена в наступній таблиці x.x .
Таблиця .
Застосування конструкцій фасадної теплоізоляції в залежності від їх класу,
висотності будинків та горючості матеріалів теплоізоляційного та
опоряджувального шарів («+» — можливість застосування; «*» — з
урахуванням вимог п.5.3 ДСТУ; «**» — (додатково) за умови погодження з
органами державного пожежного нагляду).
56
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
Група горючості Група горючості
Клас збірної Умовна висота теплоізоляційного опоряджувального
системи будинків H, м матеріалу матеріалу
НГ Г1 Г2 НГ Г1 Г2
H ≤ 15 + + + +* +**
А 15 ≤ H ≤ 26,5 + + + + +*
26,5 ≤ H ≤ 73,5 + +
H ≤ 15 + + + +
Б 15 ≤ H ≤ 26,5 + + +
26,5 ≤ H ≤ 73,5 + +
H ≤ 15 + + + +* +**
В 15 ≤ H ≤ 26,5 + + +*
26,5 ≤ H ≤ 73,5 + +
H ≤ 15 + + + +
Г 15 ≤ H ≤ 26,5 + + +
26,5 ≤ H ≤ 73,5 + +
Згідно з ДСТУ Б В.2.6-34:2008, класи збірних систем поділяються на
наступні:
А — конструкції зовнішніх стін із фасадною теплоізоляцією та
опорядженням штукатуркою;
Б — конструкції зовнішніх стін із фасадною теплоізоляцією та
опорядженням цеглою;
В — Конструкції зовнішніх стін із фасадною теплоізоляцією з
вентильованим повітряним прошарком та опорядженням індустріальними
елементами;
Г — конструкції зовнішніх стін із фасадною теплоізоляцією та
опорядженням прозорими елементами.
Визначення матеріалу
Згідно з вищезазначеними документами, та ДБН В.2.6-33: 2008
57
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
«Конструкції зовнішніх стін Із фасадні теплоізоляцією. Вимоги до проектування,
улаштування та ЕКСПЛУАТАЦІЇ», а також ДБН В.1.1-7-2002 «Захист від
пожежі. Пожежна безпека об'єктів будівництва», слід підсумувати наступні
основні вимоги та непорушні правила вибору матеріалу утеплення:
– житлові будівлі, вище 9 метрів (до трьох поверхів — відносяться до
малоповерхових будівель) і до 26,5 метрів (восьмиповерховий —
відносяться до багатоповерхових будівель) допустимо утеплювати, як
пінополістиролом, так і мінеральної — кам'яної або базальтової ватою;
– житлові будівлі, висотою більше, ніж 26,5 метрів (дев’ятиповерхові і
вище — відносяться до будівель підвищеної поверховості, висотних і
т.п.) утеплюються виключно мінерально-камінною або базальтовою
ватою.
Опираючись на вищезазначену та систематизувавши додаткову
інформацію, отримуємо дані, які відобразимо за допомогою наступної таблиці
(деякі матеріали зазначено у таблиці не в якості утеплювача, а виключно для
порівняння характеристик (наприклад, червона цегла)).
Таблиця .
Порівняння основних характеристик для пінополістиролу, мінеральної вати,
піноскла та інших матеріалів (для загального діапазону щільності).
Цегла Пінополіуре Пінополісти Плити з Газобетон Піноскло
червона тан рол мінеральної автоклав
(відносно) вати ний
Природа Неорганічн Органічний Органічний Неорганічний Неорганічн Неорганічн
матеріалу ий матеріал матеріал матеріал матеріал на ий матеріал ий матеріал
органічній
зв’язці
Щільність, 1200 40-80 40-150 50-500 350-700 110-180
(кг/м3)
Коефіцієнт 0,5 0,02-0,035 0,035-0,05 0,035-0,05 0,08-0,15 0,045-0,054
теплопровідно
сті, (Вт/м∙К)
58
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
Паропроникні 0,11 0,05 0,05 0,38-0,60 0,25-0,23 0,02-0,2
сть,
мг/(м∙год∙Па)
Розрахункове 1-2 2-5 1-10 2-5 8-14 1-2
масове
відношення
вологи в
матеріалі, %
Стабільність відмінна змінює дає усадку дає усадку задовільна відмінна
розмірів розміри
Міцність на 50-150 2-10 8-50 до 8
2 — —
стиск, кгс/см
Опір 1300 180 100 250 450 450
нетривалому
впливу
тепла, °С
Характеристи Закрита Закрита Відкрита Закрита Закрита
ка пор пористість пористість пористість — пористість пористість,
— велике пори
вологопоглина наповнені
ння газом
Верхня 960 125 85 210 410 450-500
температурна
межа
експлуатації, °
С
Вогнестійкість Вогнестійк Вогнестійк
конструкції із ий ий
Вогнестійкість відсутня
застосуванням
матеріалу
Стабільність В сухому Через 10-15 Через 10-15 В сухому стані В сухому Час
при стані час років років час стані час експлуатаці
експлуатації експлуатаці спостерігаєть спостерігаєть експлуатації експлуатаці ї
(руйнування ї ся ся обмежений ї необмежен
від часу) необмежен руйнування руйнування необмежен ий
ий матеріалу матеріалу ий
Екологічна Екологічно При При Екологічно Екологічно Екологічно
безпека безпечний експлуатації експлуатації небезпечний безпечний безпечний
матеріалу (особливо має місце при
при виділення розсипанні в
підвищеній небезпечних пил
вологості і газових
температурі) компонентів
має місце
виділення
59
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
токсичних
компонентів
Технологічніс Поєднуєтьс Кріпиться Кріпиться Пиляється, Пиляється, Поєднуєтьс
ть я з будь- цвяхами або цвяхами, клеїться клеїться я з будь-
застосування якими полімерними вимагає полімерними і полімерним якими
цементним мастиками жорсткого неорганічними и і цементним
и каркаса мастиками, неорганічни и
розчинами, погано ми розчинами,
пиляється, штукатуриться мастиками, пиляється,
клеїться погано клеїться
полімерним штукатурит полімерним
и і ься и і
неорганічни неорганічни
ми ми
мастиками мастиками,
відмінно
штукатурит
ься
Таблиця .
Порівняння значень теплопровідності та паропроникності для різних матеріалів
(по основним значенням щільності для кожного з них).
Щільність, Теплопровідність, Паропроникність,
Матеріал
кг / м3 Вт / (м ∙ С) Мг / (м ∙ ч ∙ Па)
Залізобетон 2500 1,69 0,03
Бетон 2400 1,51 0,03
Керамзитобетон 1800 0,66 0,09
Керамзитобетон 500 0,14 0,30
Цегла червона глиняна 1800 0,56 0,11
Цегла силікатна 1800 0,70 0,11
Цегла керамічна пустотіла 1600 0,41 0,14
(брутто 1400)
Цегла керамічна пустотіла 1200 0,35 0,17
(брутто 1000)
Пінобетон 1000 0,29 0,11
Пінобетон 300 0,08 0,26
Граніт 2800 3,49 0,008
Мармур 2800 2,91 0,008
60
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
Сосна, ялина (поперечні 500 0,09 0,06
волокна)
Дуб поперечні. волокна 700 0,10 0,05
Сосна, ялина (поздовжні 500 0,18 0,32
волокна)
Дуб (поздовжні волокна) 700 0,23 0,30
Фанера клеєна 600 0,12 0,02
ДСП, ОСП (ОСБ) 1000 0,15 0,12
Пакля 150 0,05 0,49
Гіпсокартон 800 0,15 0,075
Картон облицювальний 1000 0,18 0,06
Мінеральна вата 200 0,070 0,49
Мінеральна вата 100 0,056 0,56
Мінеральна вата 50 0,048 0,60
Пінополістирол 33 0,031 0,013
екструдований
Пінополістирол 45 0,036 0,013
екструдований
Пінополістирол 150 0,05 0,05
Пінополістирол 100 0,041 0,05
Пінополістирол 40 0,038 0,05
Пінопласт ПВХ 125 0,052 0,23
Пінополіуретан 80 0,041 0,05
Пінополіуретан 60 0,035 0
Пінополіуретан 40 0,029 0,05
Пінополіуретан 30 0,020 0,05
Керамзит 800 0,18 0,21
Керамзит 200 0,10 0,26
Пісок 1600 0,35 0,17
Піноскло 400 0,11 0-0,005
Піноскло 200 0,07 0-0,005
61
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
АЦП 1800 0,35 0,03
Бітум 1400 0,27 0,008
Поліуретанова мастика 1400 0,25 0,00023
Полісечовина 1100 0,21 0,00023
Руберойд, пергамін 600 0,17 0,001
Поліетилен 1500 0,30 0,00002
Асфальтобетон 2100 1,05 0,008
Лінолеум 1600 0,33 0,002
Сталь 7850 58 0
Алюміній 2600 221 0
Мідь 8500 407 0
Скло 2500 0,76 0
Таблиця .
Визначення приблизних середніх загальних показників (індексів; 1..5)
характеристик основних матеріалів для утеплення відносно піноскла.
Пінополістирол Базальтова / Піноскло
Характеристика, одиниці EPS Мінеральна
вимірювання вата
значення ін. значення ін. значення ін.
Неорганічний,
базальтові /
мінеральні Неорганічний,
Базовий матеріал Органічний 2 4 5
волокна на силікатне скло
органічних
сполучниках
Об’ємна щільність, кг/м3 15-35 5 50-200 5 110-130 5
Коефіцієнт теплопровідності λ,
0,03-0,04 5 0,04-0,05 5 0,042-0,060 5
Вт/м∙К
Паропроникність, мг/(м∙год∙Па) 0,05 4 0,38-0,60 3 0-0,005 5
Водопоглинення, % від загальної
≤ 2 3 ≤ 40 2 — 5
маси
50-200 (при 5-80 (при 10% ≥ 700
Міцність на стиснення, кПа 3 3 5
10% деформації) деформації) (0,7-2 МПа)
Повільно Може давати
Стабільність розмірів 2 3 Не дає усадку, 5
руйнується на усадку після
62
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
відкритому монтажу міцний
повітрі матеріал
Закрита Відкрита
(закриті Закрита (закриті
Тип пористості 4 (волокнистий 2 5
полістирольні скляні комірки)
матеріал)
комірки)
Граничні температури
-50 – +70 2 -200 – +250 3 -200 – +460 5
експлуатації, °С
Горять
Вогнестійкість, реакція на Горючий,
2 органічні 3 Негорючий 5
вогонь; клас Г1-Г3
сполучники
Строк експлуатації, роки ≤ 40 3 ≤ 50 3 ≥ 100 5
Привабливий
для комах,
гризунів;
виділяє
Виділяє Не виділяє
толуол,
Екологічна безпека 2 фенол, 3 шкідливих 5
фенол, а при
формальдегід речовин
горінні —
ціановодород
та
бромводород
Загальний індекс 3,08 3,25 5,0
Побудувавши гістограму, можна більш наглядно розглянути показники
характеристик, отриманих емпіричним шляхом:
63
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
6
5
4
3
2
1
0
Пінополістирол EPS Базальтова / Мінеральна вата Піноскло
Рисунок . — Гістограма порівняння відносних показників характеристик
матеріалів для утеплення: пінополістирол, базальтова/мінеральна вата та
піноскло.
Паропроникність
Існує ряд властивостей теплоізоляції, важливість яких не викликає
сумніву: це теплопровідність, міцність і екологічність. Цілком очевидно, що
ефективна теплоізоляція повинна володіти низьким коефіцієнтом
теплопровідності, бути міцною і довговічною, не містити речовин, шкідливих
для людини і навколишнього середовища.
Однак є одна властивість теплоізоляції, яке викликає масу питань — це
паропроникність. Чи повинен утеплювач пропускати водяну пару? Низька
паропроникність — перевага це чи недолік?
Фізичні основи процесу виглядають наступним чином: щодо атмосфери
всередині приміщення і зовні існує різниця парціального тиску, якщо ця різниця
буде позитивною, то через присутньої дифузії води крізь стіну волога буде
переміщатися з приміщення назовні, якщо ж різниця буде негативною, то
64
Базовий матеріал
Об’ємна щільність, кг/м3
Коефіцієнт
теплопровідності λ, Вт/м∙К
Паропроникність,
мг/(м∙год∙Па)
Водопоглинення, % від
загальної маси
Міцність на стиснення,
кПа
Стабільність розмірів
Тип пористості
Граничні температури
експлуатації, °С
Вогнестійкість, реакція на
вогонь; клас
Строк експлуатації, роки
Екологічна безпека
Загальний індекс
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
навпаки, якась кількість води буде переміщатися за рахунок дифузії крізь стіну
ззовні в приміщення. Чим більше різниця парціальних тисків і чим менше
дифузний опір матеріалів, тим ефективніше буде йти цей процес. Найбільша
різниця парціального тиску між атмосферою всередині приміщення і зовні існує
взимку та влітку. Взимку вона позитивна і вода за рахунок дифузії крізь стіну
залишає внутрішні приміщення. Влітку (особливо в спеку і після дощу) різниця
парціальних тисків негативна і вода дифундує ззовні всередину приміщень.
Однак не варто думати, що встановлення рівноваги парціальних тисків між
повітрям внутрішніх приміщень і зовнішньою атмосферою відбувається тільки
завдяки дифузії крізь стіни. Основним фактором, який характеризує це явище, є
конвекція повітряних мас, на частку якої у встановленні рівноважного стану
парціальних тисків і підтримання мікроклімату у внутрішніх приміщеннях
припадає понад 98% цього «водопереносу». Щоб не бути голослівним, оцінимо
чисельну складову дифузії води крізь цегляну (цегла керамічна, повнотіла) стіну
товщиною в дві цеглини при різниці температури всередині і зовні приміщення
в 20 °С і різниці вологості в 20% (в приміщенні — 60%, на вулиці — 80% ).
Дифузія води назовні крізь метр квадратний подібної стіни за добу не
перевищить — 10 грам! І це просто «гола» стіна без всякого утеплювача,
штукатурного шару, фарби, шпалер, стінових панелей, дзеркал, картин тощо, що
створює в будь-якому випадку додатковий опір дифузії води крізь стіну в
принципі!
Таким чином, навіть якщо жити в звичайних неоштукатурених цегляних
стінах без внутрішньої обробки особливо насолодиться «здорових диханням
стін» не вдасться тому крізь них за добу дифундує (проходить) не більше 1
кілограма води. У той же час, за рахунок конвекційних процесів внутрішнього
житлового приміщення взимку доводиться позбуватися від більш ніж 10
кілограм води щодоби! Сподівайся б ми тільки на «здорове дихання стін» і
герметично закупоривши подібну кімнату взимку (позбавившись від
65
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
конвекційного перенесення мас води струменями повітря) — випадання першої
роси на стінах довелося б спостерігати вже через кілька годин.
Взагалі в питанні «здорового дихання стін» існує навіть логічний парадокс,
який полягає в тому, що ми з усіх сил намагаємося зробити більш герметичними
для пари та газу віконні та дверні прорізи, а також самі вікна і двері і в той же
час, хтось говорить про підвищення паропроникнення стін для вельми
неефективної і химерної додаткової вентиляції будівлі. У той же час питання
вентиляції приміщень, як природної, так і примусової, мають набагато простіші
й ефективніші інженерні рішення, використовувані десятиліттями. Стіна ж
повинна виконувати покладені на неї функції — перешкоджати проходженню
крізь неї повітря, води, тепла та звуку! З цього випливає очевидний висновок:
чим менш паропроникний матеріал (в тому числі і теплоізоляційний)
застосовується при спорудженні стіновий конструкції, тим ефективніше вона
(стіна) виконує свою функцію.
Продовжуючи тему теплоізоляційних матеріалів, слід зробити висновок,
що при влаштуванні закритих теплоізоляційних систем найбільш ефективні
комірчасті матеріали (піноскло і пінополіуретан), ніж волоконні матеріали, які
ведуть себе в закритих теплоізоляційних системах більш капризно,
малоефективно і з потенційним ризиком можуть служити причиною помітного
зволоження внутрішній приміщень будівлі теплоізольованого волоконним
матеріалом. Подивимося пильніше на процеси переносу води в герметично (для
повітря) закритих теплоізоляційних системах з використанням волоконних
неорганічних матеріалів. Будь то штукатурні системи або системи з
теплоізоляційним шаром усередині кладки в волоконному матеріалі інтенсивно
відбуваються газообмінні процеси, на відміну від пористих теплоізоляційних
матеріалів, де гази герметично закупорені в замкнутих комірках.
Прихильники утеплювачів з вати запевняють, що висока паропропускна
здатність — це безсумнівна перевага, паропроникний утеплювач дозволить
66
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
стінам вашого будинку «дихати», що створить сприятливий мікроклімат в
приміщенні навіть при відсутності будь-якої додаткової системи вентиляції.
Адепти ж піноплексу та його аналогів заявляють: утеплювач повинен
працювати як термос. На свій захист вони наводять такі аргументи:
1. Стіни — це зовсім не «органи дихання» будинку. Вони виконують
зовсім іншу функцію — захищають будинок від впливу навколишнього
середовища. Органами дихання для будинку є вентиляційна система, а
також, частково, вікна та дверні прорізи.
У багатьох країнах Європи приточно-витяжна вентиляція
встановлюється в обов'язковому порядку в будь-якому житловому
приміщенні і сприймається такою ж нормою, як і централізована
система опалення в нашій країні.
2. Проникнення водяної пари крізь стіни є природним фізичним
процесом. Але при цьому кількість цього проникаючого пара в
житловому приміщенні зі звичайним режимом експлуатації настільки
мала, що її можна не брати до уваги (від 0,2 до 3%* в залежності від
наявності/відсутності системи вентиляції та її ефективності). *
Погожельски Й. А, Каспэркевич К. Тепловая защита многопанельных
домов и экономия энергии, плановая тема NF-34/00, (машинопись),
библиотека ITB.
Таким чином, ми бачимо, що висока паропроникність не може виступати в
якості культивованої переваги при виборі теплоізоляційного матеріалу. Тепер
спробуємо з'ясувати, чи може ця властивість вважатися недоліком?
У зимову пору року, при мінусовій температурі за межами будинку, точка
роси (умови, при яких водяна пара досягає насичення і конденсується) повинна
знаходитися в утеплювачі (в якості прикладу взято екструдований
пінополістирол).
Виходить, що якщо теплоізоляція має високу паропроникність, то в ній
67
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
може накопичуватися конденсат. Тепер з'ясуємо, чому ж небезпечний конденсат
в утеплювачі?
По-перше, при утворенні в утеплювачі конденсату він стає вологим.
Відповідно, знижуються його теплоізоляційні характеристики і, навпаки,
збільшується теплопровідність. Таким чином, утеплювач починає виконувати
протилежну функцію — виводити тепло з приміщення.
Відомий в області теплофізики експерт, д.т.н., професор, К. Ф. Фокін
робить висновок: «Гігієністи розглядають повітропроникність стін як позитивну
властивість, що забезпечує природну вентиляцію приміщень. Але з
теплотехнічної точки зору повітропроникність огороджень швидше негативна
властивість, так як в зимовий час інфільтрація (рух повітря зсередини-назовні)
викликає додаткові втрати тепла стінами і охолодження приміщень, а
ексфільтрація (рух повітря зовні-всередину) може несприятливо позначитися на
вологісному режимі зовнішніх стін, сприяючи конденсації вологи».
Крім того в СП 23-02-2003 «Тепловий захист будівель» розділ №8
зазначено, що повітропроникність огороджувальних конструкцій для житлових
будинків повинна бути не більше 0,5 кг / (м2 ∙ год).
По-друге, внаслідок намокання утеплювач стає більш тяжким. Якщо ми
маємо справу з ватним утеплювачем, то він просідає, і утворюються містки
холоду. До того ж зростає навантаження на несучі конструкції. Через кілька
циклів: мороз — відлига такий утеплювач починає руйнуватися. Щоб захистити
вологопроникний утеплювач від намокання його прикривають спеціальними
плівками. Виникає парадокс: утеплювач дихає, але йому потрібен захист
поліетиленом, або спеціальною мембраною, яка зводить нанівець всі його
«дихання».
Ні поліетилен, ні мембрана не пропускають молекули води в утеплювач. Зі
шкільного курсу фізики відомо, що молекули повітря (азот, кисень, вуглекислий
газ) розміром більше, ніж молекула води. Відповідно, повітря також не здатне
68
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
проходити через подібні захисні плівки. У підсумку ми отримуємо приміщення
з дихаючим утеплювачем, але покрите повітронепроникної плівкою — своєрідну
теплицю з поліетилену.
По-третє, скупчення конденсату і зволоження утеплювача створює
живильне середовище для розвитку грибків, цвілі і інших шкідливих бактерій,
які руйнують конструкцію і, як відомо, завдають шкоди здоров'ю людини.
Чим вологість матеріалу стіни вище, тим нульова термічна складова
ближче до внутрішньої поверхні і відповідно температура на внутрішній
поверхні стіни буде нижче. Будь-який утеплювач при наборі 5% вологості
втрачає теплоізоляцію в залежності від матеріалу до 2-х разів. А виробник
повідомляє характеристики тільки при ідеальній вологості.
Таким чином, ми прийшли до висновку, що висока паропроникність
теплоізоляційного матеріалу не тільки не є його перевагою, але також може
привести до ряду негативних наслідків.
Вартість робіт
Бажаючи зменшити витрати на будівельні матеріали, потрібно їх
оцінювати не тільки і не стільки за ціною одиниці товару в магазині, скільки по
підсумковій вартості виготовлених з них конструкцій, виконаних робіт,
зробленої обробки. Це твердження стосується і до утеплювачів. Ціна
утеплювачів в торгівлі зазвичай вказується за одиницю їх площі, обсягу або
упаковки і практично мало відображає, а часом і абсолютно не виправдовує
очікувану підсумкову вартість утеплення тієї чи іншої огороджувальної
конструкції будинку.
Від чого ж залежить вартість утеплення «під ключ», які критерії її
визначають і яким чином ціна матеріалу утеплювача «розбавляється» або,
навпаки, примножується його технологічними і експлуатаційними
властивостями?
Економічність утеплювачів, крім їх ціни, визначають наступні показники і
69
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
складові:
– коефіцієнт теплопровідності матеріалу λ, Вт / (м ∙ град) — основна
функціональна характеристика, що визначає рівень теплозахисту
утеплювача: чим менше λ, тим менше тепла проходить через даний
матеріал і тим менше його витрата при утепленні будинку;
– вартість додаткових матеріалів і виробів, необхідних для установки
утеплювача в проектне положення і збереження його якостей в період
експлуатації (паро-, вітро-, гідроізоляція, клей, елементи кріплення і
т.п.);
– вартість виконання робіт з утеплення огороджувальних конструкцій.
Виходячи з вищесказаного, можна рекомендувати таку методику
визначення найбільш дешевого утеплення конкретної захисної конструкції в
конкретних кліматичних умовах:
1. Визначити список видів утеплювачів, які підходять для даної
конструкції.
2. Провести теплотехнічний розрахунок даної конструкції, що
обгороджує з метою визначення необхідних товщини шару
утеплювача для всіх видів матеріалів, визначених у п. 1. Товщина
шару утеплювача (Δ) в метрах дорівнює: Δ = R ∙ λ, м, де R —
необхідна термічний опір шару утеплювача, м2 ∙ град / Вт, λ —
коефіцієнт теплопровідності матеріалу утеплювача, Вт / (м ∙ град)
(див. статті «Опір теплопередачі» і «Теплозахист будинку.
Визначальні фактори, критерії оцінки, шляхи оптимізації»).
3. Визначити вартості одного квадратного метра обраних матеріалів
утеплювача з товщиною, отриманими в п. 2, як добуток значень
товщини в метрах (Δ) на ціну утеплювача за один кубічний метр.
4. Визначити підсумкову вартість утеплення шляхом складання:
70
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
– вартості утеплювача необхідної товщини (п. 3);
– вартості робіт з укладання утеплювача;
– вартості супутніх матеріалів і виробів.
Матеріал утеплювача з найменшою підсумкової вартістю утеплення (по п.
4) і є найбільш економічним утеплювачем для прийнятих кліматичних умов і
огороджувальної конструкції. ?
Оцінимо економічність основних видів утеплювачів, порівнявши вартість
утеплення ними зовнішніх стін в кліматичних умовах України. Приймемо
необхідний термічний опір шару утеплювача для цих умов рівним R = 3 м2 *
град/Вт.
Цінова політика матеріалів для утеплення зазначена в наступній таблиці.
Таблиця .
Порівняння ціни 1 м3 різних матеріалів утеплювачів і вартості
необхідного утеплення 1 м2 зовнішніх стін в кліматичних умовах України (при
R = 3 м2 * град/Вт).
Найменуванн Коефіцієнт Товщина Ціна Ціна Ціна шару Вартість
я утеплювача теплопровіднос шару утеплювач комплектуюч утеплювач утепленн
ті λ, Вт / (м * утеплювач а, 71рн./м3 их і робіт, а, 71рн./м2 я,
град) а, м при R = 71рн./м2 при R = 3 71рн./м2
3 при R = 3
Кам’яна вата 0,06 0,18 740 148 133,2 281,2
Пінополістиро 0,04 0,12 1665 111 199,8 310,8
л (ППС)
Піноскло 0,1 0,3 7400 222 2220 2442
(блоки)
Пінополіурета 0,03 0,09 4440 0 399,6 399,6
н жорсткий
(ППУ)
Керамзитовий 0,15 0,45 555 259 249,75 508,75
гравій
Керамзитобет 0,3 0,9 1110 518 999 1517
он
Висновок до розділу
71
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
З точки зору лише фінансових затрат, використання піноскла в якості
основного утеплювального матеріалу не є доцільним. Основним конкурентом
для піноскла в цьому аспекті є мінеральна вата. Піноскло може частково
замінити її в найбільш критичних точках фасаду. Дані точки, відповідно до
різних критеріїв, будуть мати різну кількість та розташування. Наприклад, з
точки зору пожежної безпеки, це можуть бути відкоси, периметри віконних та
дверних прорізів. А враховуючи такі недоліки мінеральної вати як нестійкість до
впливу вологи та здатність до обсипання при низькій якості — периметр
фундаменту (в найменш захищених від механічних пошкоджень місцях),
частково північна сторона будівлі та ін.
Визначення даних точок може бути автоматизовано за допомогою
спеціального ПЗ (програмного забезпечення) та інтерактивно розраховуватись
при зміні кількості та сили факторів впливу на макет будівлі в тому ж ПЗ.
Серйозної загрози бюджету вдасться уникнути завдяки тому, що в
результаті піноскло може замінити лише до 5–10% фасаду. А враховуючи його
деякі переваги над мінеральною ватою та в разі коректного їх застосування, з
часом можна запобігти небажаних інвестицій, напрямлених на заміну важких
плит мінеральної вати.
72
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
POЗДIЛ 3
ВЛАСТИВОСТІ ТА ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОБНИЦТВА/МОНТАЖУ
ПІНОСКЛА
3.1. Властивості піноскла
Піноскло — скло з комірчастою (пористою) структурою; вид
теплоізоляційного матеріалу і звукопоглинального та будівельного
(конструкційного) матеріалу.
Рисунок . — Піноскло.
Діаметр рівномірно розподілених в склі пор 0,1 ÷ 0,5 мм.
Колір плит може бути різним: чорним (сірим), зеленим чи кремовим. Дана
властивість залежить від сировини, адже у виробництві використовується і
подрібнений кварц, і сульфат натрію, і осадові гірські породи. Утеплювач
виробляється у вигляді гранул, плит та фасонних виробів.
Вироби з піноскла мають характеристики, необхідні для ефективної
теплоізоляції будівель будь-якого призначення. В них поєднуються: низькі
показники по теплопередачі, легкість монтажу, тривалий термін експлуатації,
вогнестійкість, екологічна безпека як для людини, так і конструкції.
Розрізняють піноскло з порами:
– Замкнутими (теплоізоляційне),
73
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
– Сполучними (звукопоглинальне),
– Частково замкнутими (будівельно-ізоляційне),
– Кольорове (декоративне),
– Мікропористе (хімічне)
– Механічно міцне (технічне).
3.1.1. Переваги
Теплопровідність
Значення теплопровідності піноскла, що визначається лабораторно та
використовується в теплотехнічних розрахунках, дійсно вище на 20–30 %, ніж у
мінераловатних плит порівнянного призначення і області застосування. Однак
при виборі матеріалу, призначеного для теплоізоляції споруд, при зіставленні
таких матеріалів, як піноскло і мінеральна вата, слід враховувати ще два фактори.
Фактор № 1. Теплопровідність мінеральної вати багато в чому залежить від
вологості повітря між волокнами, і даний параметр для мінеральної вати має
змінне значення, тому що міжволоконне повітряне середовище активно
взаємодіє з атмосферою. У той же час газове середовище замкнутих комірок
піноскла абсолютно не залежить від атмосферних вологісних і температурних
змін.
Теплопровідність
Мінеральна вата
Піноскло
Вологість повітря
Рисунок . — Порівняння залежностей теплопровідності від вологості
повітря для мінеральної вати та піноскла.
Наскільки суттєвими є коливання значення теплопровідності для
мінеральної вати в залежності від вологості повітря, видно з вказаного вище
74
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
графіка. Тобто чим вище вологість повітря між волокнами мінеральної плити,
тим вище теплопровідність волокнистого матеріалу (спрощено представлено на
графіку лінійною залежністю). Для піноскла значення теплопровідності не
залежить від вологості повітря, і лінія графіка для піноскла паралельна осі зміни
вологості повітря. Таким чином, для мінеральної вати існує значення вологості
повітря між волокон, коли теплопровідність даного матеріалу дорівнює або вище
теплопровідності піноскла.
Фактор № 2. Час експлуатації теплоізолюючої конструкції в тій чи іншій
мірі викликає зміну (погіршення) параметрів застосованого теплоізоляційного
матеріалу. Найбільш стійким до впливу часу є піноскло (гарантований термін
експлуатації — більше 100 років). У той же час мінеральна вата руйнується і
повністю втрачає покладені на неї функції протягом 50 років. Процес руйнування
і втрати теплозахисних властивостей відбувається поступово протягом всього
терміну експлуатації. Порівняльна динаміка поведінки мінеральної вати і
піноскла з плином часу може бути представлена на рисунку ?? (нижче). Таким
чином, на підставі вищевикладеного очевидно, що теплотехнічні розрахунки,
тим більше з урахуванням динаміки змін у часі при експлуатації споруди, не
можна робити шляхом банального арифметичного порівняння (більше-менше).
У той же час з урахуванням всіх факторів, що впливають на термічний опір
конструкції, перевага піноскла як теплоізоляційного матеріалу очевидна.
Термічний опір
теплоізоляційної конструкції
Піноскло
Мінеральна вата
Точка повного руйнування мінераловатного Час
теплоізоляційного шару (близько 50 років)
Рисунок . — Порівняння залежностей термічного опору теплоізоляційної
75
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
конструкції від часу для піноскла та мінеральної вати; представлення точки
повного руйнування мінераловатного теплоізоляційного шару.
Повітропроникність
При недостатньому опорі повітропроникності теплозахисної конструкції з
використанням мінеральної вати тепло може просто «видувати» при будь-якому
вітрі, зводячи нанівець весь сенс існування теплоізоляційного шару. Але процеси
інфільтрації повітря — дійсно серйозна проблема лише для волокнистих
матеріалів (зокрема, мінеральної вати). У той же час блоки з піноскла — це
теплоізоляційний матеріал, що складається з герметично замкнутих комірок з
нульовим значенням повітропроникності. Незалежно від сили вітру та навіть за
відсутності додатково обладнаної повітроізоляції, «видування» тепла з піноскла
не буде. Іншими словами, теплотехнічний параметр «повітропроникність» — це
фактор, за яким піноскло в принципі переважає будь-який тип волокнистих
теплоізоляційних матеріалів.
Морозостійкість
Як і в попередньому випадку, піноскло значно перевершує за цим
параметром будь-який волокнистий матеріал і, зокрема, мінеральну вату.
Причина цього в тому, що вода фізично не може проникнути всередину піноскла
і стати причиною руйнування матеріалу при замерзанні і розширенні. З
волокнистими матеріалами ситуація виглядає діаметрально протилежною. Вода
не тільки проникає всередину волокнистого матеріалу за рахунок ефекту
змочування, але і конденсується на волокнах тієї ж мінеральної вати при зміні
температури і вологості. При замерзанні вода, що кристалізується, поступово
руйнує внутрішню структуру волокнистого матеріалу.
Крім високих фізико-технічних характеристик серед переваг можна
відзначити абсолютну екологічну чистоту. Матеріал рекомендований для
застосування в будівлях з підвищеними вимогами до санітарно-гігієнічних умов.
Піноскло не схильне до гниття і розвитку корозійних процесів. Також
76
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
матеріал не є привабливим для мікроорганізмів, цвілі, грибків і гризунів. Завдяки
перерахованим вище перевагам термін експлуатації блоків становить близько
100 років.
Теплоізоляційний матеріал легкий в механічній обробці. Його можна
різати, свердлити, пиляти і обточувати на токарних верстатах, при цьому процес
не утворює великої кількості відходів (крихти). Утеплювач поєднується
практично з усіма видами будівельних матеріалів: цементом, цеглою та
залізними поверхнями.
Плити не змінюють свої розміри протягом усього періоду служби. Скляні
комірки не деформуються під експлуатаційними навантаженнями і сезонними
перепадами температур. Таким чином, не допускається утворення містків холоду
через стиснення, провисання, набрякання або усадку.
Висновки можна зробити наступні:
– Піноскло завдяки замкнутій структурі вічок не намокає і зберігає свої
теплоізоляційні властивості протягом усього терміну служби.
– У піноскла міцність на стиск більша, тому для плоских покрівель а
також підлог, терас, фундаментів краще застосовувати піноскло.
– До складу піноскла не належать небезпечні для здоров'я речовини, це
екологічно чистий матеріал.
– Піноскло, як і базальтова вата є негорючим матеріалом.
3.1.2. Недоліки
– Слабка ударна міцність. Піноскло вкрай погано переносить ударні
навантаження. При цьому пошкоджений блок цього утеплювача
втрачає свої властивості. Так, наприклад, частково зруйноване
піноскло починає пропускати вологу.
– Висока вартість. Процес виготовлення піноскла вкрай складний і
вимагає особливих умов і сучасного обладнання. Звичайно, що подібні
77
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
складнощі при виготовленні даного матеріалу призводять до
серйозного підвищення його вартості.
– Зайва довговічність. Експлуатаційний термін піноскла складає більше
ста років, проте споруди, що утеплюються даним матеріалом, можуть
прийти в непридатність раніше. В результаті виходить, що при
проведенні капітального ремонту доводиться демонтувати утеплювач,
що знаходиться в ідеальному стані. Отже, в деяких випадках
використання піноскла є невиправданою розкішшю.
3.2. Характеристики
Піноскло характеризується малою об'ємною масою, низькою
теплопровідністю і водопоглинанням, високою механічною міцністю,
вогнестійкістю, морозостійкістю і стійкістю до хімічно агресивних середовищ.
Технічні характеристики:
– Щільність: 120–200 кг/м³;
– Діапазон робочих температур: −250..+500 °С; При більш високій
температурі (від +540 °С) плити починають деформуватися, але не
виділяють токсичних газів або парів. Термостійкість дає можливість
використовувати піноскло на об'єктах, до яких пред'являються
підвищені вимоги по пожежної безпеки;
– Теплопровідність: 0,05–0,07 Вт/(м·K) (для порівняння у деревини —
0,09);
– Межа міцності при стисненні: 0,7–2 МПа;
– Водопоглинання: не більше 1,55 %;
– Модуль пружності: 800 МН/м2;
– Шумопоглинання (плита товщиною 100 мм): 50 Дб.
– Хімічна інертність знаходиться на високому рівні. Матеріал не
взаємодіє з кислотами, лугами, нафтопродуктами та іншими
78
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
агресивними середовищами.
Піноскло є ефективним неорганічним теплоізолятором (утеплювачем),
отриманим спіканням скляного порошку з одночасним спученням його під дією
газоутворювача.
Будова піноскла нагадує тверду мильну піну. Розмір чарунок піни може
бути від доль міліметрів до сантиметра.
Піноскло виготовляють з об'ємною масою приблизно від 100 до 700 кг/м³;
механічна міцність його росте з підвищенням об'ємної маси. Межа міцності на
стиснення піноскло з об'ємною масою 200–400 кг/м³ становить 20 ÷ 60 кгс/см².
Залежно від об'ємної маси коефіцієнт теплопровідності піноскла 0,052 ÷ 0,12
ккал/м-год-град. Звукопоглинання піноскла зі сполучними порами, в інтервалі
частот 100 ÷ 600 гц становить від 20 до 50 %, в інтервалі частот 600 ÷ 1200 гц —
від 50 до 65 %.
3.3. Історичні відомості
3.3.1. Перші розвідки
Піноскло в науковому світі викликало настільки сильний інтерес, що
проблематика його експериментального виробництва вирішувалася одночасно
провідними фізико-хімічними лабораторіями та групами учених в багатьох
країнах.
Вперше у світі про піноскло як про будівельний матеріал згадав в своїй
доповіді академік І. І. Китайгородський на Всесоюзній конференції із
стандартизації і виробництва нових матеріалів в Москві у 1932 році. Тоді ж були
озвучені і теоретичні принципи технології виробництва цього матеріалу.
У 1936 році в Лондоні на Другому міжнародному конгресі з скла Б. Лонґ,
що представляв результати роботи наукових лабораторій французької скляної
корпорації «Сенґобен», продемонстрував дослідні зразки нового продукту.
Але, незважаючи на одержаний патент (1818–1934), корпорація
«Сенґобен» вимушена була згорнути проекти з промислового виробництва
79
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
піноскла у зв'язку з тим, що існували серйозні технологічні труднощі з
однорідного спікання достатньо великих блоків з піноскла. Також негативним
чинником на ту пору була висока енергоємність його виробництва.
3.3.2. Освоєння технології в СРСР
Трохи іншим шляхом, аніж французи, пішли в СРСР, в якому піноскло
почали застосовувати з 30-х рр.
Протягом 7 років в Московському хіміко-технологічному інституті імені
Д. І. Менделєєва проводилися експериментальні напрацювання з економічного
та якісного технологічного процесу, і лише потім, маючи повністю
налагоджений алгоритм виробництва, в травні 1939 року на заводі «Автоскло» в
місті Костянтинівка (Україна) було отримано перше промислове піноскло
великого формату (475х380х120 мм) із стабільними фізичними параметрами.
Проте подальші дослідження промислового виробництва піноскла в СРСР
були перервані Другою світовою війною.
З середини 1950-их у СРСР починається «піноскляний бум». До середини
1950-их було не тільки відновлено виробництво піноскла в м. Костянтинівка, але
і запущено його виробництво ще на трьох скляних заводах СРСР: Івотському,
Кучинському, а також в Білорусі на Гомельському (у 1954 році).
Але в середині 1950-их років ще існували значні технологічні проблеми по
отриманню якісного промислового піноскла. Для їх вирішення Гомельський
скляний завод був вибраний у СРСР як підприємство для впровадження новітніх
наукових досягнень в області варива піноскла. Для цього у Білорусі була
створена наукова і технологічна школа з проблематики його виробництва.
Очолив цю школу відомий білоруський учений Б. К. Демидович, що доклав
значні зусилля по оптимізації хімічних і фізичних процесів виробництва
піноскла. До рішення цих питань були звернуті галузеві наукові підрозділи, що
проводили на початку 1970-их дослідження в галузі як виробництва піноскла, так
його застосування.
80
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
3.3.3. Освоєння технології в США
З розвитком воєнної ситуації у Європі, США починає освоювати розробку,
впровадження технологічних процесів виробництва піноскла. Перші виробничі
лінії з виготовлення піноскла були запущені в Порті Аллегані у 1943 році.
Замовником виступили ВМС США, оскільки надводному і особливо
підводному флоту терміново було потрібно високоякісний теплоізоляційний
матеріал, здатний працювати в агресивних температурних і хімічних
середовищах, а також не схильний до дії морської води. Матеріал настільки
сподобався військовим морякам, що до кінця війни повністю «витіснив», для
прикладу, корок з рятувальних жилетів і плавзасобів. Головною його перевагою
визнали абсолютну негорючість, що в умовах війни було важливим чинником.
Після закінчення війни піноскло знайшло тут таке широке застосування
(особливо в будівництві), що заводи в Порті Аллегані до 1950 року удвічі
збільшили обсяг його виробництва, проте попит безперервно зростав. Фірма
«Пітсбург Корнінг» вимушена була вже до 1953 року запустити нову потужну
фабрику з виробництва піноскла у місті Седалія.
3.4. Виробництво
Сировиною для виробництва піноскла служить скляна шихта або
тонкоподрібнений скляний бій з пороутворювачами, які при високій температурі
виділяють газ, що спучує скляну масу. Газова фаза в піноскла займає 80–95 %, а
скляна маса 5–20 % об'єму. Кращим для утворення такої суміші є скло з біль
пологої кривої в'язкості в інтервалі температур 600–700 °C. При отриманні
піноскла із замкнутими порами застосовують вугільні пороутворювачі — кокс,
сажу, торф'яний напівкокс, для піноскла зі сполучними порами — мармур,
доломіт та інші.
Виробництво піноскла (у вигляді блоків, плит, деталей, крихти)
складається з приготування початкової суміші, спінювання скла, відпалу і
механічної обробки. Спінюють скло при температурі 700–800 °C (для звичайного
81
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
скляного порошку) або 950–1150 °C (для порошків скла, отриманого з глин,
нерудних копалин або гірських порід). Спінювання скла і відпал блоків з нього
здійснюють в одній печі або в двох різних печах. Освоєний двохстадійний спосіб
виробництва піноскла з об'ємною масою 140–200 кг/м³, з міцністю на стиснення
8–20 кгс/см² і водопоглинанням не більше 1 %.
Популярністю користуються блоки з піноскла, які можуть бути наступних
розмірів (мм):
– Довжина: 200, 250, 400, 475;
– Ширина: 125, 200, 250, 400;
– Товщина – 80,100, 120 мм.
3.4.1. Промислове виробництво
Піноскло було і є настільки затребуваним універсальним теплоізоляційним
матеріалом, що такі країни, як Японія (середина 1960-их) і Китай (початок 1980-
их), освоїли технологію і мають зараз власних крупних незалежних виробників
піноскла. Проте розвиненою технологією промислового виробництва піноскла
мають на сьогодні лише США (зокрема на європейських заводах у Бельгії, Чехії
і Німеччині), Японія, Китай і Білорусь.
Наприкінці 20 століття втратили власне виробництво Німеччина, Чехія і
Польща. Зараз в Німеччині і Чехії є заводи з виробництва піноскла корпорації
«Пітсбург Корнінґ» — найбільшого виробника піноскла у світі. Відтак,
розвинену технологію промислового виробництва піноскла мають на сьогодні
лише США (зокрема на європейських заводах в Бельгії, Чехії і Німеччині),
Японія, Китай і Білорусь.
В Україні з 2010 року розпочато виробництво піноскла та пінокрихти
підприємством НВП Технологія. Піноскло українського виробництва має
сертифікати України, РФ та Європейського Союзу. Виробничі потужності НВП
Технологія — більше 2000 м3 в місяць.
82
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
3.5. Застосування
Загалом, завдяки хорошим показникам теплоізоляційних властивостей,
матеріал використовують у будівництві, суднобудуванні, на залізничному
транспорті, в хімічній промисловості, техніці низьких і високих температур, в
деревообробній промисловості.
Зокрема піноскло застосовують:
– В цивільному будівництві. Його широко застосовують для
теплоізоляції інженерних комунікацій. Цим матеріалом облаштовують
«теплі підлоги»; покрівлі, що експлуатуються; горищні приміщення;
підвали; фундаменти; тощо. Також ним утеплюють внутрішні і
зовнішні стіни;
Рисунок . — .
– В спортивних спорудах. Блоковий і гранульований матеріал широко
використовується при будівництві льодових арен, басейнів, ігрових
майданчиків та інших об'єктів, до яких пред'являються особливі
вимоги;
– В промислових об'єктах. Спінена скломаса працює на зниження витрат
та на експлуатацію за рахунок високого термічного опору. Тому його
83
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
застосування актуально не тільки для наземних, але і підземних споруд,
наприклад таких як: заглиблені резервуари та інші ємності;
– В народному господарстві. Щебінь з піноскла надає можливість
зводити будівлі на глинистих і заболочених ґрунтах. Він забезпечує
надійну теплоізоляцію ферм, призначених для розведення птиці,
великої рогатої худоби і т. д.;
Рисунок . — .
– У благоустрої присадибних ділянок. Насипний матеріал з піноскла
знайшов своє застосування при облаштуванні теплиць і парників.
Експлуатаційні характеристики дозволяють формувати рельєф на
ділянці, облаштовувати пішохідні доріжки, створювати габіони,
використовувати в системах дренажу і відводах ґрунтових вод. Ним же
утеплюють заглиблені ємності.
При виборі товщини плит необхідно враховувати теплоізоляційні
властивості матеріалу, що використовується для зведення будинку. Так для
зовнішнього утеплення цегляних, бетонних і силікатних стін застосовують плити
товщиною 120 мм.
Для будівель з дерева, піно- та керамзитобетонних блоків підійде даний
теплоізоляційний матеріал товщиною 80–100 мм.
Внутрішні роботи по утепленню здійснюються за допомогою спіненої
84
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
скломаси товщиною 60 мм. Плити фіксуються за допомогою клейових сумішей,
тонких дюбелів і сталевих Г-образних скоб.
Рисунок . — .
Для системи «тепла підлога», фундаменту і міжповерхових перекриттів
використовується гранульований матеріал. Він заповнює всі порожнечі і
забезпечує необхідну теплоізоляцію. Розрахунок товщини шару ґрунтується на
температурних режимах регіону проживання.
3.6. Технологія монтажу
Монтаж здійснюється за допомогою механічних кріплень, цементних
розчинів, мастик і інших клейових сумішей. Метод фіксації вибирається залежно
від виду поверхні (бетон/цегла, залізо, дерево).
Для кріплення плит використовується спеціальний клей для піноскла. Він
наноситься на зворотний бік і дві бічні стінки. Цементовмістні розчини і суміші
на основі бітуму рівномірно розподіляються по периметру.
Якщо на поверхні є незначні опуклості або западини, тоді рекомендується
наносити на піноскло клейову суміш «точками» (не менше 5 штук на плиту). При
такому методі витрата клею збільшиться, але зате основа стане максимально
рівною.
85
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
Для дерев'яних поверхонь використовують спеціальні дюбелі. Це
пояснюється тим, що деревина схильна до температурного розширення. У зв'язку
з чим плити повинні фіксуватися механічним способом, який дозволить блокам
з піноскла «рухатися» слідом за деревом.
Перед монтажем плит на вертикальні поверхні на рівні цоколя
встановлюється горизонтальна планка під рівень. Це може бути брус або
металевий профіль, при необхідності між підставою і рейкою підкладаються
клини. Порожній простір заповнюється піною.
Перший ряд утеплювача встановлюється на профіль, який виступає в ролі
опори. Після того як клей застигне, опора демонтується. Для надійності
горизонтальну планку краще прибрати після завершення робіт.
Рисунок . — Монтаж профілю для опори першого ряду утеплювача.
Плити піноскла монтуються на стінах і похилих дахах від низу до верху,
на горизонтальних поверхнях (наприклад, на міжповерхових перекриттях,
фундаментах) в напрямку «на себе», тобто з дальнього кута.
Укладання плит з піноскла виконується впритул один до одного з
обов'язковим зміщенням одного ряду щодо іншого (з перев'язкою швів). Якщо
крім клею планується додатково використовувати дюбеля, то їх кріплення
проводиться після повного висихання зв'язуючої суміші.
Теплоізоляційні плити навколо віконних або дверних прорізів, димохідних
труб і інших елементів монтуються цільними фігурами. Стикування блоків зі
86
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
спіненої скломаси на кутових лініях не допускається.
Знаючи метод кріплення цього матеріалу, можна легко і швидко виконати
утеплення будь-яких об'єктів. Грамотне розташування всіх шарів допоможе
підвищити ефективність теплоізоляції.
Унікальні фізико-технічні властивості дозволяють зменшити товщину
«пирога» і відмовитися від використання вітро- і вологозахисних мембран.
Найбільш поширені види застосувань плит піноскла для утеплення:
– Стіна з важким облицюванням. До залізобетонної або цегельної
поверхні приклеюються вироби з спіненої скломаси. Додаткова
фіксація здійснюється механічним способом (по 4-5 дюбеля на плиту).
Після того, як весь периметр буде проклеєно, переходять на монтаж
металевого профілю, призначеного під облицювальний камінь. Такий
варіант застосовний і для облаштування цоколя.
Рисунок . — Приклеювання блоків (плит) піноскла.
– Стіна під штукатурку. На цегляну кладку або стіни, зведені з піно-
або газобетонних блоків, за допомогою клейової суміші кріпляться
87
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
плити з піноскла. Перед нанесенням оздоблювального матеріалу
плити покриваються сіткою (з перекриттям не менше 100 мм). Її
фіксують тарілчастими дюбелями з притискними шайбами.
Товщина штукатурного шару може складати до 30 мм.
– Стіна з облицювальною цеглою. Цегляна основа обклеюється
плитами з піноскла. Далі зводиться кладка з облицювальної цегли.
Тут можна використовувати і гранульований матеріал, який
засипається між основною і облицювальною стіною по мірі
зведення останньої (відстань між кладками не менше 250 мм).
Висновок до розділу
---
88
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
POЗДIЛ 4
ПРАВИЛА ОХОРОНИ ПРАЦІ ПІД ЧАС ВИКОНАННЯ РОБІТ НА
ВИСОТІ (ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ)
1. Правила охорони праці під час виконання робіт на висоті (далі — Правила)
поширюються на суб'єктів господарювання, які організовують або
виконують роботи на висоті, у тому числі верхолазні роботи, і
встановлюють вимоги безпеки і охорони праці під час здійснення
будівництва, монтажу (демонтажу) конструкцій і обладнання, ремонту,
реконструкції, експлуатації об'єктів.
2. Правила встановлюють єдиний порядок організації і виконання робіт на
висоті з метою забезпечення безпеки працівників.
Перелік нормативно-технічної документації, на яку є посилання у тексті,
наведений у додатку 1 до цих Правил.
3. До виконання робіт на висоті допускаються особи, не молодше 18 років та
які пройшли:
– професійний добір відповідно до Переліку робіт, де є потреба у
професійному доборі, затвердженого спільним наказом Міністерства
охорони здоров'я України та Державного комітету України з нагляду за
охороною праці від 23.09.94 N 263/121 (z0018-95), зареєстрованого в
Міністерстві юстиції України 25.01.95 за N 18/554;
– медичний огляд відповідно до вимог Положення про медичний огляд
працівників певних категорій, затвердженого наказом Міністерства
охорони здоров'я України від 31.03.94 N 45 (z0136-94), зареєстрованого
в Міністерстві юстиції України 21.06.94 за N 136/345;
– спеціальне навчання та перевірку знань з охорони праці відповідно до
вимог Типового положення про порядок проведення навчання і
перевірки знань з питань охорони праці, затвердженого наказом
Державного комітету України з нагляду за охороною праці від
89
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
26.01.2005 N 15 (z0231-05), зареєстрованого в Міністерстві юстиції
України 15.02.2005 за N 231/10511 (далі — НПАОП 0.00-4.36-05);
– навчання та перевірку знань з протипожежної безпеки осіб, які
виконують вогневі роботи, відповідно до вимог Правил пожежної
безпеки в Україні, затверджених наказом Міністерства України з
питань надзвичайних ситуацій від 19.10.2004 N 126 (z1410-04),
зареєстрованих у Міністерстві юстиції України 04.11.2004 за N
1410/10009 (далі — НАПБ А.01.001-04).
4. Під час організації робіт на висоті слід ураховувати, що основними
небезпечними виробничими факторами під час виконання цих робіт є
падіння працівника або падіння предметів; супутніми можуть бути
фактори: пожежна небезпека, дія електричного струму, підвищені рівні
запиленості, загазованості повітря, шуму, несприятливі кліматичні умови
тощо.
5. Для створення безпечних умов під час виконання робіт на висоті
необхідно:
– забезпечити наявність, міцність і стійкість огороджень, риштувань,
настилів, драбин тощо;
– забезпечити працівників необхідними засобами захисту та
використовувати їх за призначенням;
– виконувати у повному обсязі організаційні та технічні заходи,
передбачені цими Правилами;
– застосовувати технічно справні машини, механізми і пристрої,
укомплектовані необхідною технічною документацією;
– забезпечити необхідну освітленість на робочих місцях та безпечні
проходи до них;
– уживати заходи щодо усунення або зменшення впливу шкідливих
та/або небезпечних факторів;
90
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
– ураховувати метеорологічні умови, а також стан здоров'я працівників,
які виконують роботи на висоті.
6. На кожному підприємстві залежно від місцевих умов і особливостей
виробництва роботодавець затверджує наказом перелік робіт на висоті, які
виконуються за нарядами-допусками (далі — наряд).
Роботи, не передбачені цим переліком, виконуються за розпорядженнями
осіб, яким надано право видачі нарядів (розпоряджень).
7. Форма наряду-допуску для виконання робіт на висоті наведена у додатку
2 до цих Правил.
Роботи на висоті виконуються за іншими нарядами, передбаченими
чинним законодавством, якщо до них уключені вимоги безпеки під час
виконання відповідних робіт на висоті згідно з цими Правилами.
До нарядів додаються проекти виконання робіт (далі — ПВР) чи
технологічні карти за рішенням осіб, які мають право видачі нарядів, з
урахуванням вимог цих Правил. Склад та зміст основних рішень з охорони
праці в ПВР наведені у СНиП III-4-80*.
7.1. Наряд виписується у двох примірниках, один з яких залишається у
працівника, який його видав, другий передається відповідальному
керівнику робіт.
Наряд виписується розбірливим почерком або за допомогою засобів
друкування. Не допускається виписувати наряд олівцем, виправляти
і закреслювати написаний текст.
7.2. Наряд видається на строк, необхідний для виконання заданого
обсягу робіт, але не більше 15 календарних днів від дня початку
роботи.
Наряд може бути продовжений один раз на термін не більше 15
календарних днів від дня продовження. Продовжити наряд може
працівник, який його видав, а у разі його відсутності — інший
91
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
працівник, який має право видавання нарядів для виконання робіт на
висоті.
При зміні складу бригади більше ніж наполовину кількості членів
бригади, які розпочинали роботу, видається новий наряд. У разі
виникнення у процесі роботи небезпечних та/або шкідливих
виробничих факторів, зазначених у ГОСТ 12.0.003-74, не
передбачених нарядом, роботи припиняються і можуть бути
продовжені тільки після усунення зазначених факторів.
7.3. Під час цільового інструктажу, який проводиться за нарядом або
розпорядженням, роз'яснюються питання, у тому числі:
– способи безпечного виконання робіт;
– порядок підходу до робочого місця та виходу з нього;
– стан робочого місця;
– порядок користування засобами страхування;
– порядок і місце установки вантажопідіймальних засобів;
– способи безпечного переходу з одного робочого місця на інше;
– методи установки або знімання елементів конструкції, будівлі
тощо;
– забезпечення необхідними умовами праці на робочому місці
(освітленість, температура, вологість повітря, шум, вібрація
тощо);
– стан риштувань, площадок, драбин, огороджень, опорних та
страхувальних канатів тощо;
– необхідність застосування засобів індивідуального захисту
(касок, запобіжних поясів тощо);
– порядок застосування верхолазного спорядження та
страхувальних засобів під час виконання робіт у безопорному
просторі.
92
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
Обсяг і зміст цільового інструктажу визначаються залежно від видів
робіт, що виконуються.
7.4. Підготовка робочих місць здійснюється працівниками, які мають
право виконання робіт на висоті.
Працівники, які організовують та готують робочі місця, виконують
заходи:
– спорудження риштувань, помостів або інших пристосувань для
безпечного виконання робіт на висоті;
– перевірку справності та наявності документів (записів), що
підтверджують своєчасне проведення технічних оглядів,
випробувань машин, механізмів, пристосувань і засобів захисту,
що використовуються у роботі;
– створення необхідних умов праці (встановлення освітлювальних
приладів, засобів захисту від впливу шкідливих і небезпечних
виробничих факторів, заземлення металевих риштувань,
наявність і міцність огороджень тощо);
– перевірки наявності та стану засобів індивідуального та
колективного захисту;
– виконання інших заходів безпеки, що визначаються конкретними
умовами роботи.
7.5. Обсяг роботи та призначення осіб, які будуть підготовлювати робочі
місця, визначає працівник, який має право видачі нарядів
(розпоряджень).
7.6. Наряди і розпорядження на виконання підготовки робочих місць
видаються та реєструються у такому ж порядку, як і на безпосереднє
виконання робіт на висоті — у Журналі обліку робіт, що
виконуються за нарядами і розпорядженнями (додаток 3 до цих
Правил).
93
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
Ведення Журналу покладається на працівника, який видає наряди
(розпорядження), або на іншого працівника, якому доручається
ведення цього Журналу.
7.7. Для проведення вогневих робіт на висоті, у тому числі
газополуменевих та електрозварювальних, у наряді зазначаються
вимоги пожежної безпеки.
Для проведення вогневих робіт на вибухонебезпечному обладнанні
чи у газонебезпечних місцях заходи пожежної безпеки, зазначені у
наряді, узгоджуються у відповідній графі наряду з відповідальним
працівником з пожежної безпеки, про що свідчить його запис.
Тимчасові зварювальні та інші вогневі роботи у виробничих
спорудах, будівлях на території підприємств під час ремонту
обладнання або монтажу будівельних конструкцій (крім приватних
будівельних майданчиків та домоволодінь) виконуються за нарядом,
наведеним у НАПБ А.01.001-04 (z1410-04).
7.8. Наряди, роботи за якими повністю закінчені, зберігаються протягом
30 діб, а наряди про проведення газонебезпечних робіт на висоті —
протягом одного року від дня їх закриття. Закриті наряди
зберігаються у працівників, які їх видали.
7.9. Допускається виконання невідкладних робіт з метою усунення
аварійної ситуації, ліквідації наслідків стихійного лиха, катастрофи
або аварії за розпорядженням без оформлення наряду, але з
обов'язковим дотриманням необхідних заходів безпеки під
безпосереднім наглядом відповідальної посадової особи.
У разі, якщо виконання таких робіт вимагає тривалого часу (більше
трьох годин), слід оформлювати наряд.
8. Засоби підмощування, тара, вантажозахоплювальні пристрої,
пристосування для вивірення та тимчасового закріплення конструкцій,
94
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
ферм тощо (далі — технологічна оснастка), огородження, захисні сітки,
перекриття та інші засоби запобігання падінню працівників, матеріалів,
предметів тощо з висоти, засоби захисту від ураження електричним
струмом, від дії машин, обладнання, пливу шуму, вібрації, шкідливих
речовин тощо (далі — засоби індивідуального та колективного захисту),
які застосовують під час виконання робіт на висоті, мають відповідати
вимогам чинного законодавства.
9. Засоби колективного та індивідуального захисту, технологічну оснастку
використовують за призначенням, зберігають у технічно справному стані
та проводять їх технічне обслуговування, ремонт, а також експлуатаційні
випробування відповідно до вимог законодавства та документів з
експлуатації виробників.
10. Інструменти, пристрої, засоби підмощування, що використовуються під
час виконання робіт на висоті, повинні відповідати вимогам чинного
законодавства.
11. Видалення сміття, як правило, проводять механізованим способом у
закритих ящиках і контейнерах або закритими жолобами.
Дозволяється скидати сміття з висоти до 3 м без застосування жолобів або
інших пристосувань. Місце, на яке скидають сміття, слід з усіх боків
огородити з виставленням необхідних знаків та плакатів безпеки або
установити нагляд для попередження про небезпеку.
12. Роботодавець зобов'язаний на кожному робочому місці забезпечити
виконання заходів, зазначених у пункті 1.5 цих Правил, а також:
– забезпечити проведення профілактичних медичних оглядів, щорічне
навчання і щорічні перевірки знань працівників, які виконують роботи
на висоті;
– забезпечити працівників необхідними засобами захисту,
технологічною оснасткою, спеціальним одягом та спеціальним
95
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
взуттям;
– забезпечити своєчасне проведення ремонтів, випробувань засобів
захисту і технологічної оснастки, технічних оглядів машин і
механізмів, які використовуються в роботі на висоті;
– призначити працівників, відповідальних за організацію і безпечне
виконання робіт на висоті.
13. Працівники, які виконують роботу на висоті, зобов'язані:
– знати і виконувати вимоги цих Правил, інших нормативно-правових
актів та інструкцій з охорони праці, що стосуються їх робіт чи
професій;
– дбати про особисту безпеку, а також про безпеку оточуючих людей під
час виконання будь-яких робіт;
– виконувати роботи із застосуванням касок, запобіжних поясів, інших
засобів індивідуального та колективного захисту;
– проходити в установленому порядку медичний огляд.
14. Працівникам, які виконують верхолазні роботи, робиться відповідний
запис у посвідченні про перевірку знань з питань охорони праці.
15. Виконання робіт на висоті з використанням вантажопідіймальних кранів
здійснюється відповідно до вимог чинного законодавства.
16. Не дозволяється виконувати роботи на висоті у відкритих місцях при
швидкості вітру 10 м/с і більше, при ожеледиці, грозі або тумані, який
затрудняє видимість в межах фронту робіт, а також у нічний час при
недостатній освітленості та якщо температура повітря вище плюс 35 °С або
нижче мінус 20 °С. Невідкладні роботи на висоті в більш складних
погодних умовах (при інших температурах тощо) виконуються за
рішенням роботодавця. При цьому в ПВР слід передбачити додаткові
заходи безпеки, що відповідають цим умовам.
17. Під час виконання робіт на висоті для запобігання можливому падінню
96
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
інструменту, матеріалів тощо слід використовувати спеціальні сумки або
пристрої для їх надійного зберігання (тримання).
18. Оцінку важкості та напруженості праці на висоті здійснюють на підставі
обліку всіх наявних показників відповідно до вимог чинного
законодавства.
97
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
ВИСНOВКИ
В Україні в більшості випадків будівельні конструкції потребують
встановлення додаткової теплоізоляції, що тягне за собою додаткові фінансові
витрати. Разом з цим особливості помірно континентального клімату країни
поряд з постійно зростаючими цінами на електроенергію і газ, підвищують
актуальність питання економії енергоресурсів за рахунок утеплення стін
приміщень, які мали бути здані в експлуатацію або вже є такими. Економічність
утеплення будівельних споруд неодноразово підтверджувалася на практиці.
Однак проблема полягає у тому, що деякі менш дорогі утеплювачі, як
правило, не є вогнестійкими, тому їх займання може спричинити небажані
наслідки. Також частина утеплювачів мають властивості, які вимагають
удосконалення в плані турботи про навколишнє середовище і здоров'я людини.
Тому використання екологічно чистих і пожежобезпечних матеріалів робить
процес утеплення виправданим не тільки з економічної точки зору, але і
доцільним в цілому, а значить просто необхідним.
Таким чином, вищезазначене обумовлює ефективність часткової або
повної заміни використовуваних сьогодні утеплювачів. Однією з альтернатив є
трохи більш дорожчий, але і більш безпечніший матеріал — піноскло. Будучи
універсальним, піноскло має досить багато областей застосування, починаючи з
утеплення стін і дахів з профнастилу, закінчуючи звукоізоляцією стін.
Метою даної роботи є підвищення ефективності експлуатації фасадних
утеплювачів за допомогою часткової заміни основного утеплювального
матеріалу піносклом там, де в цьому є необхідність виходячи з вимог до
пожежної безпеки, а також до впливу матеріалів на навколишнє середовище і
здоров'я людини. Недоліки піноскла, які виражаються в ціні, в теорії повинні
нівелюватися зменшенням кількості випадків деструктивного впливу на
екологію, а також випадків, що загрожують життю людини під час пожежі та в
цілому.
98
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
В даній роботі було проаналізовано аналоги утеплювальних матеріалів, їх
характеристики, переваги та недоліки.
Результатами дослідження є:
– Висновок, згідно з яким деякі менш дорогі утеплювачі, як правило,
мають властивості, які вимагають удосконалення в плані турботи про
навколишнє середовище і здоров'я людини, незважаючи на те, що всі
утеплювальні матеріали мають екологічні сертифікати. Також деякі
утеплювачі не є вогнестійкими, тому їх займання може спричинити
небажані наслідки.
– Метод удосконалення технології утеплення фасаду шляхом часткової
чи повної заміні утеплювального матеріалу житлового будинку в
найбільш критичних точках фасаду.
Результат даної роботи покликаний:
– Поліпшити екологічну обстановку як локально — окремих будівельних
споруд і комплексів, так і глобально — стану навколишнього
середовища в цілому (в разі заміни піносклом більшої частини більш
шкідливих утеплювальних матеріалів);
– Зменшити загрозу для життя людини в разі пожежі та в цілому.
99
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
СПИСOК ВИКOPИСТAНИХ ДЖEPEЛ
1. ДБН В.2.6-31:2006. Теплова ізоляція будівель. – Київ: Мінрегіонбуд
України, 2006. – 48 с.
2. ДБН В.1.1-7-2002. Пожежна безпека об’єктів будівництва. – Київ:
Мінрегіонбуд України, 2002. – 56 с.
3. ДБН В.2.6-33:2006. Конструкції зовнішніх стін із фасадною
теплоізоляцією. Вимоги до проєктування, улаштування та експлуатації. – Київ:
Мінрегіонбуд України, 2006. – 62 с.
4. СанПіН 6027 А-91. Санітарні правила і норми щодо застосування
полімерних матеріалів у будівництві. – К., 1991. – 34 с.
5. ДСП 201-97. Державні санітарні правила охорони атмосферного
повітря населених місць від забруднення хімічними та біологічними речовинами.
– К., 1997. – 41 с.
6. ДГН 6.6.1.-6.5.001-98. Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-
97). – К., 1998. – 55 с.
7. ДБН В.2.5-67:2013 Опалення, вентиляція та кондиціонування
будівель. – Київ: Мінрегіонбуд України, 2013. – 60 с.
8. Thomas S., Kosny J. Insulation Materials: Technology, Properties, and
Applications. – CRC Press, 2015. – 368 p.
9. Dutt M. R., Singh R. Thermal and Acoustic Insulation Materials:
Technology and Applications. – New York: Springer, 2017. – 312 p.
10. Горяйнов К. Е. Технологія теплоізоляційних матеріалів і виробів. –
К.: Вища школа, 1982. – 241 с.
11. Bledzki A. K., Faruk O. Polymer and Insulation Materials: Processing,
Properties, and Applications. – Boca Raton: CRC Press, 2019. – 352 p.
12. Майзель І. Л., Сандлер В. Г. Технологія теплоізоляційних матеріалів.
– К.: Вища школа, 1988. – 295 с.
13. Матюхж А. Н., Щепкіна Г. Г., Неєлов В. А. Теплоізоляційні та
100
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
гідроізоляційні роботи. – К.: Вища школа, 1991. – 210 с.
14. Рябов К. Д. Довідник молодого теплоізоляторщика і
гідроізоляторщика. – К.: Вища школа, 1988. – 178 с.
15. Maloney T. K. The Builder’s Guide to Thermal Insulation. – London:
Routledge, 2018. – 360 p.
16. Sharma R. K., Kosny J. Mineral Wool Insulation: Properties,
Applications, and Performance in Extreme Climates. – New York: Springer, 2016. –
210 p.
17. Шойхет Б. М., Ставрицька Л. В. Ефективні утеплювачі в
огороджувальних конструкціях будівель // Енергозбереження. – 2000. – № 3. – С.
15–22.
18. Шойхет Б. М., Овчаренко Є. Г., Ставрицька Л. В. Про технічні
вимоги до волокнистих теплоізоляційних матеріалів у будівництві //
Енергозбереження. – 2002. – № 1. – С. 7–13.
19. Kosny J., Sharma R. K. Lightweight Building Envelope Systems with
Mineral Wool Insulation: Technology and Applications. – New York: Springer, 2017.
– 172 p.
20. Бобров Ю. Л., Гранев В. В., Карбачинський М. М., Слезов А. І.
Пристрій для визначення довговічності зразків будівельних теплоізоляційних
матеріалів. Авторське свідоцтво №849052. – Б. І., 1981, № 27.
21. Бобров Ю. Л., Гранев В. В., Ейдукявічюс К. К. Пристрій для
випробування зразків теплоізоляційних матеріалів на вологостійкість. Авторське
свідоцтво №1078303. – Б. І., 1984, № 9.
22. Бобров Ю. Л., Гранев В. В. Теплоізоляційні мінераловатні матеріали
підвищеної міцності в сучасному будівництві: навч. посіб. – К.: КІСІ, 1980. – 224
с.
23. Kosny J., Sharma R. K. Durability and Performance of Mineral Wool
Insulation Materials in Construction. – New York: Springer, 2018. – 144 p.
101
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
24. Артем’єв В. М. Обладнання для модернізації мінераловатної
технології // Будівництво і бізнес. – 2002. – № 1. – С. 8–12.
25. Determination of the Long-Term Thermal Performance of Foam
Insulation Materials through Heat and Slicing Acceleration // Polymers (Basel). –
2022. – Vol. 14, No. 22:4926. – 1–19.
26. Дементьєв А. Г., Тараканов О. Г. Ячеиста структура та фізико-
механічні властивості пінопластів // Пластичні маси. – 1982. – № 3. – С. 17–20.
27. Ярцев В. П., Мамонтов А. А., Мамонтов С. А. Експлуатаційні
властивості та довговічність теплоізоляційних матеріалів (мінеральна вата та
пінополістирол) // Кровельні та ізоляційні матеріали. – 2013. – № 1. – С. 8–11.
28. Cabeza L. F., Sasic Kalagasidis A., Palacios M. Environmental and cost
performance of building’s envelope insulation materials to reduce energy demand:
Thickness optimisation // Energy and Buildings. – 2017. – Vol. 150. – Pp. 527–545.
29. Ярцев В. П., Струлев С. А., Мамонтов А. А. Оцінка
енергоефективності огороджувальних каркасно-щитових конструкцій із різними
утеплювачами за опалювальний період // Кровельні та ізоляційні матеріали. –
2014. – № 1(55). – С. 26–27.
30. Ярцев В. П., Струлев С. А., Мамонтов А. А. Аналіз вологості різних
утеплювачів в огороджувальних конструкціях будівлі під час експлуатації в
опалювальний період // Academia. Архітектура та будівництво. – 2013. – № 4. –
С. 117–119.
31. Ярцев В. П., Мамонтов А. А., Мамонтов С. А. Вплив зовнішніх
чинників на теплофізичні та довготривалі механічні властивості мінераловатних
плит // Питання сучасної науки та практики. Університет ім. В. І. Вернадського.
– 2014. – Вип. № 1(50). – С. 125–134.
32. Мамонтов А. А., Ярцев В. П. Експлуатаційна стійкість екструзійного
пінополістиролу за підвищених температур // Вісник цивільних інженерів. –
2014. – № 5(46). – С. 95–100.
102
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
33. Іванов Д. В., Андріанов К. А., Ярцев В. П. Дослідження довговічності
та теплофізичних характеристик екструзійного пінополістиролу в будівництві //
Academia. Архітектура та будівництво. – 2009. – № 5. – С. 559–560.
34. Богословський В. Н., Райтман В. М., Парфентьєва Н. А. Про
можливість прогнозування довговічності будівельних матеріалів та конструкцій
на основі кінетичного підходу // Відомості вузів. Будівництво. – 1982. – № 9. –
С. 62–68.
35. Панферов К. В., Романенков І. Г., Вахрушев А. І. Про методи
визначення довготривалої міцності пінопластів // Заводська лабораторія. – 1969.
– № 1. – С. 103–105.
36. Bae M., Ahn H., Kang J., Choi G., Choi H. Determination of the
Long-Term Thermal Performance of Foam Insulation Materials through Heat and
Slicing Acceleration // Polymers (Basel). – 2022. – Vol. 14, No. 22: 4926. – 1–19.
37. Effect of Density on Mechanical Properties of Polystyrene Foams //
Materials. – 2019. – Extruded Polystyrene (XPS) Foams with Enhanced Insulation and
Mechanical Properties by a Benzene-Trisamide-Based Additive. – MDPI. – 11(2):268.
38. Dwaikat M., Ali M. Effect of Extruded Polystyrene (XPS) Thickness on
Thermal and Mechanical Performance of Insulation Boards // Energy and Buildings. –
2019. – Vol. 199. – P. 111–119.
39. F. Alamdari, A. Ashori Polystyrene Foams: Properties, Processing, and
Applications // Polymer Composites. – 2018. – Vol. 39, No. S1. – P. E1–E15.
40. Дементьєв А. Г., Тараканов О. Г. Ячеиста структура та фізико-
механічні властивості пінопластів // Пластичні маси. – 1982. – № 3. – С. 17–20.
41. Gilbert R. S. B., Murray P. R. Durability and Thermal Performance
Assessment of Extruded Polystyrene Insulation in Building Applications // Journal of
Building Engineering. – 2020. – Vol. 31. – 101419. – 1–12.
42. Ashori K., Alamdari F. Physical, Mechanical, and Technological Aspects
of Extruded Polystyrene (XPS) Application in Building Insulation // Construction and
103
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
Building Materials. – 2019. – Vol. 200. – P. 564–573.
43. Гусєв Б. В., Єзерський В. А., Монастирев П. В. Зміна лінійних
розмірів мінераловатних плит в умовах експлуатаційних впливів // Промислове і
цивільне будівництво. – 2004. – № 8. – С. 32–34.
44. Гусєв Б. В., Єзерський В. А., Монастирев П. В. Теплопровідність
мінераловатних плит в умовах експлуатаційних впливів // Промислове і цивільне
будівництво. – 2005. – № 1. – С. 48–49.
45. Гусєв Б. В., Єзерський В. А., Монастирев П. В. Втрата маси
мінераловатних плит в умовах експлуатаційних впливів // Кровельні та
ізоляційні матеріали. – 2005. – № 2. – С. 48–49.
46. Ярцев В. П., Дорофєєв А. М. Вплив силових і атмосферних факторів
на теплофізичні характеристики мінераловатних плит // Кровельні та ізоляційні
матеріали. – 2010. – № 4. – С. 14–15.
47. Мінвата. Види та основні характеристики [Електронний ресурс]. –
Режим доступу: https://alta-
profil.ua/ua/poleznoe/energy/minvata/?srsltid=AfmBOoosgjDwtDpfgWKmVMhynIg
Hf7Jz0I4MMh3cA2lXsURWMh2xINvv . – Дата доступу: 21.08.2025.
48. Пінопласт: виготовлення, властивості, застосування [Електронний
ресурс]. – Режим доступу: https://uk.wikipedia.org/wiki/Пінопласт. – Дата
доступу: 21.08.2025.
49. Таємниці виробництва пінопласту [Електронний ресурс]. – Режим
доступу: https://wikibud.com.ua/ua/news/oborudovanie-dlja-proizvodstva-
penoplasta. – Дата доступу: 21.08.2025.
50. Статті про піноскло [Електронний ресурс]. – Режим доступу:
http://penosteklo1.com/статьи-о-пеностекле/пеностекло-общеизвестные-истины.
– Дата доступу: 21.08.2020.
51. Ананьєв А. І. та ін. На захист вітчизняного будівництва та
промисловості теплоізоляційних матеріалів // Будівельний експерт. – 2001. – №
104
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
11–12.
52. Гніп І. Я., Кершуліс В. І. Прогнозована оцінка довговічності
мінераловатних плит на лінгосульфатному зв’язуючому // Будівельні матеріали.
– 2000. – № 5.
53. Гніп І. Я., Кершуліс В. І., Веяліс С. А. Теплофізичні властивості
ековати // Будівельні матеріали. – 2000. – № 11.
54. Іванченко В. Вермикуліт: захищає, гріє, ізолює // Стройінформ. –
2001. – № 38.
55. Леонченко С. В., Овчаренко Є. Г. Вироби з тонкого базальтового
волокна за новою технологією // ГіТеК. – 2001. – № 7.
56. Матросов Ю. А., Бутовський І. Регіональне нормування
енергозбереження в будівлях та «Теплі будинки» // Строитель: довідник
спеціаліста будіндустрії. – К.: Будсфера, 2001.
57. Мати теплоізоляційні з мінеральної вати «ТЕХМАТ» в конструкціях
теплоізоляції обладнання та трубопроводів. ТР 12222-02.2001. АО
«Теплопроект». – К., 2001.
58. Пономарев В. Б. Бути чи не бути. Супертонке базальтове волокно в
будівництві // Будівництво і бізнес. – 2002. – № 1(17).
59. Шойхет Б. М., Ставрицька Л. В. Ефективні утеплювачі в
огороджувальних конструкціях будівель // Енергозбереження. – 2000. – № 3. – С.
15–22.
60. Шойхет Б. М., Овчаренко Є. Г., Ставрицька Л. В. Про технічні
вимоги до волокнистих теплоізоляційних матеріалів у будівництві //
Енергозбереження. – 2002. – № 1. – С. 7–13.
61. Мінвата — види та основні технічні характеристики [Електронний
ресурс]. – Режим доступу: https://iteragroup.com.ua/ua/blog/minvata-
kharakteristiki-i-svoystva. – Дата доступу: 21.08.2025.
62. Правила охорони праці під час виконання робіт на висоті
105
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
[Електронний ресурс]. – Режим доступу:
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0573-07#Text. – Дата доступу: 21.08.2020.
106
482.ЧДТУ.91515-01 12-01
107