facebook Vkontakte LiveJournal e-mail
ПОДПИШИСЬ НА НОВОСТИ:


 

Теплоизоляция

15 декабря 2013 | Сергей Панасенко
Лучше сразу, чем никогда

     «Пока не будут опубликованы результаты испытаний и на их основе — рекомендации по расчёту, я такую штуку в проект не заложу». Фраза эта — из дискуссии на одном из интернет-форумов строителей-проектировщиков, а «штука» — теплоизоляционный элемент Schock Isokorb. У себя на родине в Германии Isokorb применяется с далёкого 1983 года, а в мире его используют строители 45 стран.        В России тоже уже наберётся немало объектов, где Isokorb используется для ликвидации мостиков холода в зонах сопряжения наружных стен, межэтажных перекрытий и балконных плит, но исследования его теплоизоляционных характеристик в российских условиях не проводились, а значит, место для здорового скептицизма оставалось. Дефицит данных решили восполнить в НИИ строительной физики РААСН.

Конструктивный принцип Schock Isokorb (всего известно около 20 типов исполнения этого узла) — закладка в зону стыка несущего элемента, термически отсекающего балконы и другие подобные архитектурные детали от основного теплового контура здания. Изюминка Isokorb заключается в сочетании двух главных функций, кажущихся несовместимыми: в разрыве физической и термической перемычки между деталями каркаса при соблюдении всех требований строительной механики в части обеспечения его несущей способности и прочности.

С утечками тепла через стыки балконных плит с железобетонным каркасом здания в России традиционно боролись применением метода перфорации, когда в зоне стыка панелей железобетонные перемычки, несущие на себе балкон, чередовались с пазами, заполненными теплоизоляцией. В результате и мостики холода оставались жить, лишь концентрируясь в перемычках (порой даже с бо?льшими потерями тепла из-за более высокой концентрации арматуры), и прочность ослабленной конструкции постоянно подвергалась риску.

shoeck_35

Теплоизоляционный несущий элемент Schock Isokorb состоит из опорного элемента из высокопрочного фибробетона в несъёмной пластиковой опалубке, арматуры из нержавеющей стали и эффективного теплоизоляционного заполнителя — материала Neopor. Установленный в узле сопряжения стены с перекрытием и балконными плитами, Schock Isokorb создаёт сплошной теплоизоляционный барьер и одновременно выполняет несущую функцию.

Для теплотехнических испытаний Schock Isokorb в климатических камерах НИИСФ РААСН был смонтирован экспериментальный узел сопряжения. Он состоял из железобетонной наружной стены толщиной 200 мм с наружным утеплителем пенополистиролом 120 мм и тонким штукатурным слоем по полимерной сетке, монолитной балконной плиты и монолитного межэтажного перекрытия.

Для испытания узел сопряжения выполнили в двух вариантах. Первый предусматривал включение в конструкцию несущего теплоизоляционного элемента Schock Isokorb. Второй — традиционный, с участками перфорации длиной по 500 мм и вставками из пенополистирола, при отношении длины термовставок к длине железобетонных мостиков холода 2,5:1. Для исключения взаимного влияния частей конструкции друг на друга они были разделены на всю высоту вставками из пенополистирола толщиной 200 мм. Размеры экспериментального образца — высота 2,7 м и суммарная ширина 3,15 м — позволили исключить искажения температурного поля, вызванные краевыми эффектами.

Датчики температуры и теплового потока установили в трёх сечениях: по центру участка конструкции с элементом Schock Isokorb, по центру бетонного мостика холода и по центру термовставки. Испытания проводились с пошаговым снижением температуры воздуха от –8 до –38°С. При этом выполнялись тепловизионная съёмка экспериментальной конструкции, замеры температуры и тепловых потоков, а также велось математическое моделирование численными методами в программном комплексе NASTRAN.

Замеры показали, что наибольшее понижение температуры на внутренней поверхности конструкции наблюдалось в углу сопряжения наружной стены и межэтажного перекрытия в зоне железобетонной перемычки (мостика холода). В сечении по термовставке из пенополистирола температура была несколько выше, а наиболее высокие значения отмечены в узле с использованием элемента Schock Isokorb. Со стороны «холодной» камеры наиболее тёплой была поверхность конструкции в зоне железобетонной перемычки, где утечки тепла оказались максимальными, а наиболее холодной — в узле с применением теплоизоляционного несущего элемента Schock Isokorb.

temp_37

Тепловизионная съёмка подтвердила показания датчиков. Наиболее высокие температуры зафиксированы на внутренней поверхности узла сопряжения при установке теплоизоляционного несущего элемента. В зоне термовставки из пенополистирола в отсутствие верхнего или нижнего армирования температуры оказываются ниже, а наиболее холодная зона наблюдается в районе железобетонной перемычки, где имеется нижнее и верхнее армирование.

На термограммах видно, что при традиционном решении с перфорацией в зоне мостика холода из монолитного железобетона температура заметно падает, что само по себе едва ли является неожиданностью. Хорошо прослеживается и отрицательное влияние этого теплопроводного включения на участок стены с термовставкой из пенополистирола. Но зато при установке теплоизоляционного несущего элемента Schock Isokorb распределение температур по внутренней поверхности оказывается равномерным, резкое понижение температуры в углу не отмечается.

Результаты математического моделирования с распределением температур по поверхности и в толще конструкции показали, что при традиционном решении с перфорацией наибольшее искривление изотерм происходит в зоне монолитных железобетонных мостиков холода около несущих стальных арматурных стержней. Выполненные из хорошо проводящей тепло арматурной стали классов А-II и А-III с коэффициентом теплопроводности порядка 50 Вт/(м·°С), в сочетании с массивными включениями из бетона, они вызывают значительные тепловые потери и ведут к такому понижению температуры, которое распространяется уже и на участки стены и перекрытия вне собственно зоны мостиков холода, в район термовставки из пенополистирола.

Совсем иная картина наблюдается при установке теплоизоляционного несущего элемента Schock Isokorb. Сочетание эффективного теплоизоляционного материала Neopor — стержней из нержавеющей стали с низким коэффициентом теплопроводности, не выше 17 Вт/(м·°С) — и вставок из фибробетона приводит к тому, что изотермы лишь незначительно искривляются в толще конструкции.

Проделанные опыты убедительно доказали, что узел с несущим теплоизоляционным элементом Schock Isokorb обеспечивает наиболее благоприятные температуры на поверхности ограждения и обладает большим уровнем тепловой защиты по сравнению с привычной перфорацией. Этим подтверждаются исследования и зарубежных специалистов, согласно которым использование Schock Isokorb позволяет уменьшить теплопроводность в зоне сопряжения примерно на 90–94%. Собственно, не случайно система сертификации зданий LEED относит элемент Schock Isokorb к категории инновационных продуктов, за использование которых в здании начисляются дополнительные баллы.

temp_267

Теплоизоляционные элементы Schock Isokorb, как уже сказано, доступны архитектору во множестве вариантов. Для термической изоляции балконных плит и консольных выносов используются элементы описанного выше типа К. Наиболее значимым для реализуемых в России зданий является мостик холода в узлах «парапет–кровля» или «плита перекрытия–самонесущая стена», когда каркас здания монолитный, а ограждающие стены состоят из блоков с облицовкой керамическим кирпичом. Для подобных случаев существуют элементы типов О, A или F. Важно, что для большинства встречающихся мостиков холода у компании Schock есть готовые, простые в применении стандартные решения. Проектировщики также всегда могут рассчитывать на консультации со стороны службы поддержки компании и даже могут попросить помочь доработать проект с целью устранения столь нежелательных мостиков холода.

Thermogramm780

Проделанные опыты убедительно доказали, что узел с несущим теплоизоляционным элементом Schock Isokorb обеспечивает наиболее благоприятные температуры на поверхности ограждения и обладает большим уровнем тепловой защиты по сравнению с перфорацией.

ООО «Шёкк»
Москва, 115035
Садовническая наб., 79
+7 (495) 788 00 54

[an error occurred while processing the directive]
[an error occurred while processing the directive]