2015-07-04
1195О применении материалов STYROFOAM при теплоизоляции периметра здания и фундаментов
рассказывает директор по развитию ООО «Дау Кемикал» Ю. ГОЛУБЕВ
Применяемые материалы
Используемые для изоляции конструкций, контактирующих с грунтом, изоляционные плиты должны иметь специальные свойства, так как материалы постоянно подвергаются воздействиям влаги, давлению грунта и грунтовых вод, которые отрицательно влияют на ее характеристики.
Благодаря однородной структуре с закрытыми порами изоляционные плиты ЭППС STYROFOAM (торговая марка компании "Дау Кемикал") длительно сохраняют свои изоляционные характеристики в условиях воздействия влаги (влажные перекрытия, фильтрационная вода, грунтовая вода) и при значительных механических нагрузках. Плиты STYROFOAM имеют низкую паропроницаемость, высокую морозостойкость, устойчивы к гниению и воздействию кислого гумуса; могут монтироваться при любых погодных условиях.
Обычно применяют плиты STYROFOAM 300 A, при увеличенной нагрузке – STYROFOAM 500 A, под штукатурку – STYROFOAM IB 250 A – для получения высокой адгезии.
Существует группа плит, предназначенная специально для работы в контакте с грунтом. К их названию добавлена приставка GEO. Обычно рекомендуется применять плиты STYROFOAM GEO 350 A для изоляции стен подвалов, фундаментов и устройства фундаментов мелкого заложения методом «фундаментная плита на грунте».
При увеличенной нагрузке (при большей глубине установки и изоляции перекрытий, несущих большую нагрузку) хорошие результаты дает применение изоляционных плит STYROFOAM GEO 500 A. Их применяют для изоляции спортивных площадок и трасс, авто- и железнодорожного полотна, аэродромных покрытий, гидротехнических сооружений и тоннелей от температурных деформаций, а также для изоляции труб.
Материал STYROFOAM GEO 700 A применяют для изоляции оснований и фундаментов при высоких статических и динамических нагрузках.
INSTA-STIK (торговая марка компании "Дау Кемикал") – полиуретановый клеевой состав для фиксации строительных элементов и финишных покрытий на горизонтальные и вертикальные поверхности.
Изоляция периметра здания
Понятие «периметр» относится к участкам стен и перекрытий здания, контактирующим с грунтом. Использование секций зданий, контактирующих с грунтом, становится все более популярным. Рост стоимости строительства и цен на землю принуждает застройщиков и архитекторов рассматривать подземные части здания как полезные площади или даже как жилые помещения.
Для создания комфортного климата в помещении, сокращения энергопотребления и предотвращения конденсации, например, обусловленной наличием грунтовых вод, эти помещения должны иметь тепловую изоляцию. Изоляция периметра – это теплоизоляция на наружной поверхности сооружения.
Наружная изоляция, устанавливаемая поверх водонепроницаемой мембраны, может окружать всю несущую конструкцию. Она не должна иметь «тепловых мостиков» («мостиков холода») и должна защищать водонепроницаемую мембрану от механических повреждений.
Теплоизоляция полезна даже для неотапливаемых помещений, стены которых контактируют с грунтом. В этом случае перед началом эксплуатации таких помещений не потребуется установка изоляции для создания комфортных условий и уменьшения энергопотребления.
Теплоизоляционные плиты STYROFOAM применяются в тех случаях, когда велика опасность промерзания и возможно воздействие сжимающих нагрузок. Практический опыт использования ЭППС для изоляции внешнего периметра зданий в странах Европы насчитывает свыше 30 лет.
Минимальные требования к тепловой изоляции жилых и промышленных зданий установлены в стандартах на изоляцию. Нормативные требования предусматривают, что толщину изоляции определяет владелец здания и (или) проектировщик в зависимости от назначения контактирующих с грунтом помещений и характеристики системы отопления в них.
Требования по обеспечению гидроизоляции
Проникновение воды или влаги в стены и перекрытия подвальных помещений не допускается. Согласно требованиям по обеспечению гидроизоляции стен и перекрытий подвальных (цокольных) этажей, в зависимости от конструкции здания, влажности грунта и наличия грунтовых вод, на стены подвальных секций устанавливается одно- или многослойная водонепроницаемая мембрана, или же стены и перекрытия изготовляются из водонепроницаемого бетона.
Рис. 1. Общий вид изоляции подвала
Рис. 2. Конструкция подошвы наружной стены подвального этажа: 1 – STYROFOAM 300 А/GEO 350 A; 2 – гидроизоляция; 3 – выравнивающий слой; 4 – полиэтиленовая пленка; 5 – железобетонная плита
Рис. 3. Конструкция подошвы и цоколя здания без подвала: 1 – гидроизоляция; 2 – STYROFOAM IB 250 A; 3 – STYROFOAM 300 A/GEO 350 A; 4 – выравнивающий слой; 5 – полиэтиленовая пленка; 6 – железобетонная плита; 7 – звукоизоляция от ударного шума, вспененный полиэтилен, 5 мм
Рис. 4. Изоляция подвального этажа
В соответствии с действующими в Германии строительными нормами и правилами (ZULASSUNG), для длительного сохранения функциональных качеств изоляционный материал, постоянно контактирующий с грунтом, должен отвечать следующим требованиям:
– Прочность на сжатие (номинальная), кН/м² – не менее 300.
– Длительная прочность на сжатие, кН/м² – не менее 110.
– Поглощение воды при длительном (28 сут.) погружении, % по объему – не более 0,5.
– Поглощение воды при длительной (28 сут.) диффузии, % по объему – не более 2.
– Поглощение воды после 300 циклов замораживания и оттаивания, % по объему – не более 1.
– Снижение прочности на сжатие после 300 циклов замораживания и оттаивания, % – не более 10.
STYROFOAM полностью отвечает данным требованиям. Кроме того, использование плит для теплоизоляции наружного периметра зданий позволяет обеспечивать защиту водонепроницаемой мембраны при строительстве и засыпке котлована.
Допускается применение материала в условиях воздействия грунтовых вод и под несущими плитами перекрытия; возможность обратной засыпки и уплотнения грунта тяжелым оборудованием.
Максимальная глубина установки зависит от механических нагрузок: сжимающее напряжение не должно превышать предела длительной прочности на сжатие для плит изоляции.
Изоляция наружного периметра при нормальной влажности грунта
Обычно для изоляции стен подвалов (цоколей), фундаментов и изоляции перекрытий под плитами применяют плиты STYROFOAM 300 A или STYROFOAM GEO 350 A. При увеличенной нагрузке (при большей глубине установки и изоляции перекрытий, несущих большую нагрузку) целесообразно применять плиты STYROFOAM 500 A или STYROFOAM GEO 500 A (табл. 1, 2).
Таблица 1
Физико-механические свойства STYROFOAM
Плиты устанавливаются без зазоров в порядке, аналогичном кирпичной кладке, в горизонтальном или вертикальном положении на стене подвала. Для изоляции конструкций, находящихся ниже уровня земли, возможно применять плиты STYROFOAM GEO с группой горючести Г4. Для конструкций, расположенных выше уровня земли (цоколь), целесообразно применять плиты с группой горючести Г1, например STYROFOAM 300 A или STYROFOAM IB 250 A, если требуется последующее оштукатуривание.
Таблица 2
Физико-механические свойства STYROFOAM GEO
Теплоизоляционные плиты обычно прикрепляются к внешней водонепроницаемой облицовке стены подвала полиуретановым клеевым составом INSTA-STIK.
Для фиксации плит к изолируемой поверхности клеевой состав наносится полосами через 25–30 см (См. инструкцию по применению INSTA-STIK). Обратная засыпка грунта и его уплотнение выполняются послойно после установки изоляции.
Плиты STYROFOAM должны «стоять» на твердом прочном основании (например, уступе фундамента), которое образует опору, исключающую скольжение плит при уплотнении обратной засыпкой.
Изоляционные плиты режутся обычными ручными инструментами (ручными пилами, электропилами или резаками с нагретой проволокой). При выемке грунта на внутригородских территориях основание сооружения часто делится на части шпунтовыми стенками. В результате остается мало места для установки изоляции по периметру сооружения традиционными методами.
Изоляционные плиты, например, STYROFOAM 300 А или плиты для установки на больших глубинах STYROFOAM 500 А, крепятся к шпунтовой стенке на штифтах. На шпунтовую стенку предварительно следует нанести бетон, чтобы обеспечить возможность укладки изоляционных плит без образования пустот.
Затем укладываются вертикальные усиливающие элементы и внутренняя опалубка. Зазор между плитами и опалубкой заполняется бетоном. Плиты из ЭППС работают как внешняя опалубка. Приведенное техническое решение особенно хорошо подходит при использовании водонепроницаемого бетона в качестве гидроизоляции.
Рис. 5. Теплоизоляция наружной стены подвального этажа и пола: 1 – STYROFOAM 300 А/GEO 350 A; 2 – гидроизоляция; 3 – полиэтиленовая пленка; 4 – STYROFOAM 300 А/GEO 350 A, 500 А/GEO 500 A; 5 – выравнивающий слой; 6 – звукоизоляция от ударного шума, вспененный полиэтилен, 5 мм
Изоляция цоколей
Для изоляции без «мостиков холода» переходного участка подвальной стены к цоколю требуются влагостойкие изоляционные плиты с высокой ударной прочностью и на которые также можно наносить штукатурку.
Для изоляции цоколя предназначены плиты STYROFOAM IB 250 A с шероховатой поверхностью на обеих сторонах, обеспечивающей хорошее сцепление со штукатуркой, строительным раствором и клеями.
Рис. 6. Изоляция цоколей
Благодаря своей влагостойкости плиты STYROFOAM IB 250 A особенно хорошо подходят для изоляции цоколей. Здесь необходимо учитывать более сильное влияние влажности грунта и разбрызгивания воды, а также механические воздействия.
Установка изоляционных плит цоколя начинается на расстоянии 5 - 10 см ниже уровня грунта, продолжая изоляцию подвальной стены. Плиты крепятся полиуретановым клеем INSTA-STIK (показатели адгезии 0,1-0,2 МПа) и, если необходимо, при установке на большой поверхности дополнительно дюбелями (из расчета 4 шт. на плиту).
Рис. 7. Схема дополнительного крепления плит на цоколь с помощью дюбелей
Плиты STYROFOAM IB 250 A имеют плоский (непрофилированный) торец для компенсации неровностей стены. При установке они плотно стыкуются и укладываются аналогично кирпичной кладке.
Штукатурные работы на плитах STYROFOAM IB 250 A выполняют в соответствии с общими правилами отделочных работ на поверхностях изоляционных плит из полистирола. В зависимости от типа и толщины штукатурки обязательно устанавливается армирующий слой из стальной сетки или из стекловолокна.
Изоляция плит перекрытий, контактирующих с грунтом
Для изоляции плит перекрытий или устройства фундаментов мелкого заглубления по методу «фундаментная плита на грунте» с нижней стороны применяются плиты STYROFOAM GEO 350 A или STYROFOAM 500 А/ GEO 500 A вследствие их высокой несущей способности.
Рис. 8. Теплоизоляция подвального этажа в сочетании с теплоизоляцией цоколя: 1 – плиты STYROFOAM IB 250 A; 2 – штукатурный слой; 3 – гидроизоляция; 4 – STYROFOAM 300 А/GEO 350 A; 5 – звукоизоляция от ударного шума, вспененный полиэтилен, 5 мм
Особое преимущество ЭППС заключается в том, что этот материал обладает очень хорошим отношением степени сжатия к степени расширения (коэффициент Пуассона). Упругость означает, что изоляция может до некоторой степени адаптироваться к неоднородностям подложки; разрушение плит изоляции при установке арматуры плиты перекрытия практически исключено.
Рис. 9. Укладка плит на подготовленное основание
Изоляционные плиты STYROFOAM укладываются свободно аналогично кирпичной кладке непосредственно на основание (уплотненный гравий или тонкий слой бетона), при необходимости выровненное песком. Для набора необходимой толщины возможна укладка в два слоя. Плиты могут укладываться практически при любой погоде в соответствии с ходом строительных работ. Для фиксации плит между собой во время укладки швы между ними целесообразно проклеивать скотчем.
Плиты STYROFOAM быстро и легко режутся стандартной электрической или ручной пилой. Это позволяет точно подогнать размеры плит, устанавливаемых на краях, в углублениях и проемах.
Вследствие повышенной прочности изоляционных плит двухмерные и линейные фиксаторы арматуры не проникают в изоляционный материал. Поэтому специальный слой для защиты изоляционных плит не требуется и обеспечивается требуемая толщина слоя бетона поверх стальной арматуры. При установке гидроизоляции поверх изоляционных плит они также выполняют роль защитного слоя от воздействия грунта.
