Одним из переломных моментов в развитии систем теплоизоляции фасадов с тонкими штукатурными слоями стал нефтяной кризис 70-х годов 20-го века. Однако настоящий бум применения таких систем в Европе начался после объединения Восточной и Западной Германий. Только за пять лет, начиная с 1991 года, площадь стен, утепленных с помощью систем скрепленной теплоизоляции (ССТИ), утроилось. В последние годы она колеблется около отметки 40 млн. м² в год. К 2010 году в Западной и Центральной Европе планируется произвести очередное снижение затрат на обогрев жилья с тем, чтобы довести их до уровня 1000 литров условного топлива на одну семью. При этом потери энергии через наружные стены составят около 10 кВт*час/м².

Итак, что же дает применение теплоизоляции фасадов? Применение теплоизоляции позволяет снизить затраты энергии на обогрев здания, составляющей до 70% от всей энергии, расходуемой при его эксплуатации, минимум на 50%. При этом выброс вредных веществ в атмосферу, вызванный процессом сжигания топлива, может быть значительно сокращен.

В России в 1995 - 1998 годах также был произведен пересмотр ряда строительных норм и правил, касающихся энергосбережения (например, дополнения №3 и №4 к СниП II-3-79*). Введенные в действие с 1-го января 2000 года в Российской Федерации новые требования, предъявляемые СниП II-3-79* к ограждающим стеновым конструкциям, определяют значения приведенного термического сопротивления теплопередачи (R°тр) по стране в интервале значений 2,1 ÷ 5,6 (м² )°С/Вт. Очевидно, что для реализации указанных требований необходимо внедрять новые энергосберегающие материалы и технологии.

В Российской Федерации на отопление жилых зданий, общая площадь которых составляет не менее трех миллиардов квадратных метров, ежегодно расходуется более 200 млн. тонн условного топлива. Снижение значения удельных затрат на эксплуатацию как строящихся, так и уже существующих зданий до уровня развитых европейских стран даст существенное пополнение в бюджеты разного уровня. Такая экономия позволит интенсивнее развивать программы, связанные с реконструкцией жилого фонда, поскольку они в скором времени станут намного более экономически привлекательными. Действительно, срок окупаемости средств, направляемых на утепление фасадов (в том числе, и с помощью ССТИ), в условиях возрастающей стоимости энергоносителей сократится с принятых сегодня 20 – 25 лет до вполне приемлемого уровня 10 -12 лет. Использование систем теплоизоляции фасадов положительно влияет и на стоимость строительства, так как внешние стены могут изготавливаться более тонкими и из более дешевых материалов.

Кроме того, применение эффективной наружной теплоизоляции стен препятствует повреждению несущих и возникновению дефектов (трещин, переувлажнение) ограждающих конструкций. Наружные стены остаются сухими, так как "точка росы" вынесена в утеплитель. Стеновые конструкции здания защищены от температурных колебаний, от проникновения влаги снаружи внутрь стены, что положительно влияет на сроки эксплуатации здания. Применение ССТИ снижает нагрузку на фундамент, увеличивает полезную площадь здания при равной площади застройки, что, безусловно, повышает ценность недвижимости.

Помимо существенной экономии тепловой энергии, системы теплоизоляции фасадов обеспечивают температуру внутренней поверхности наружных стен практически равной температуре воздуха внутри здания. Благодаря этому повышаются качество и комфортность жилья, создается более здоровый и уютный климат в помещении: оно становится прохладнее летом и теплее зимой, отсутствуют сквозняки.

Основные требования, которым должны удовлетворять системы скрепленной теплоизоляции, могут быть сформулированы следующим образом.

• Эффективность - максимальное снижение затрат на обогрев (кондиционирование) здания за разумную цену.

• Надежность - обеспечение физико-механических характеристик системы, необходимых для восприятия ее проектных воздействий и нагрузок.

• Долговечность - максимальный срок службы системы без ремонта.

• Индустриальность – простота в исполнении, минимальные значения ресурсоемкости и трудоемкости.

• Эстетичность – обеспечение визуальной привлекательности, возможность создания гибких архетектурных форм.

• Экологичность - экономия топливных ресурсов, снижение вредных выбросов в атмосферу.

Решение перечисленных задач возможно лишь в случае комплексного, системного подхода к разработке и применению материалов и элементов утепления здания, когда наружная теплоизоляция рассматривается как композитная система, в которой каждый элемент имеет значение и не может быть произвольно заменен.

Таким образом, система скрепленной теплоизоляции (ССТИ) представляет собой выполняемую на строительной площадке комплексную систему утепления фасадов и состоящую из компонентов, промышленно изготовленных "системным" производителем. Система ССТИ обычно включает в себя специфические материалы и элементы, которые выбраны "системным" производителем и предназначены как для самой системы, так и для основания, на которое она устанавливается.

Можно выделить основные компоненты системы наружной скрепленной теплоизоляции (ССТИ), каждый из которых выполняет в системе ту или иную специфическую функцию:

• клеевой состав (адгезив) и специальные механические фиксирующие элементы (дюбели), предназначенные для крепления утеплителя к несущей конструкции,

• "системный" теплоизоляционный материал (МВП, ПСБ-С), обеспечивающий заданный показатель теплоизоляции здания,

• один или два слоя базового (армирующего) состава, включающего в себя специальные армирующие элементы,

• системные армирующие элементы для повышения устойчивости к внешним механическим воздействиям (различные щелочестойкие сетки из стекловолокна, алюминиевые угловые профили и др.),

• финишные покрытия, включающие материалы и элементы декоративного покрытия, защищающие систему от проникновения внутрь атмосферных осадков.

Следует отметить, что ССТИ может включать с себя специфические элементы, оригинальные для каждой конкретной системы.

Наиболее важной частью системы является базовый (армирующий) состав - слой смеси, наносящийся поверх теплоизоляционного материала. Этот слой армируется специальными сетками, выполненными из стеклянного волокна и обработанными для придания им щелочестойкости полимерными составами. Он играет решающую роль в определении основных физико-механических характеристик системы в целом. Базовый слой - основной защитный слой для теплоизоляционного материала. Он воспринимает и перераспределяет все внешние и внутренние нагрузки и воздействия (механическая ударная нагрузка, температурные деформации, усадка и др.). Он должен обеспечивать хорошую адгезию к утеплителю (ПСБ-С, МВП), иметь высокую эластичность и ударопрочность, низкую усадку, хорошую паропроницаемость и низкое водопоглощение. Поэтому грамотный подбор рецептуры базового состава, его правильное применение на строительной площадке служат основой нормальной работы всей системы в целом на долгие годы.

Для определения качественных и физико-механических показателей в странах Европы в 2003 году был принят нормативный документ, разработанный EOTA (European Committee for Technical Approvals) – ETAG 004, который в настоящее время определяет порядок проведения испытаний и сертификации ССТИ в странах Европейского Союза. Кроме того, действует ряд других нормативных документов (EN 13499, EN 13500), которые также лежат в основе процедуры технической апробации системы и системных материалов.

 
рис. 1

Документ ETAG 004 предписывает проведение комплексного испытания системы (полного “пирога”) на образце размером не менее 6 м² (рис. 1) после прохождения системой определенного количества термических циклов. Требования, предъявляемые к ССТИ в соответствии с ETAG 004, сведены в таблицу 1. 

 
Таблица 1

В России также существует устоявшаяся система апробации и сертификации систем скрепленной теплоизоляции. Документ, определяющий требования к ССТИ, носит название “Техническое свидетельство” и выдается “Федеральным центром сертификации” производителю или поставщику системы после целого ряда процедур, включающих в себя пожарные и климатические (морозные) испытания полной системы и дополнительные испытания отдельных ее компонентов. Российские требования к физико-механическим характеристикам ССТИ (например, адгезия) выше, чем предъявляемые к аналогичным показателям требования согласно европейским нормам, некоторые из них приведены в таблице 2. 

 
Таблица 2

Как видно из приведенных данных, нормативные показатели элементов системы весьма высоки. Поэтому становится очевидным необходимость использования полимерных порошков VINNAPAS® при разработке рецептур сухих смесей для клеевых, базовых и финишных составов систем теплоизоляции ССТИ.

Редесперсионные полимерные порошки VINNAPAS® не только улучшают основные свойства этих составов, но и придают им совершенно новые уникальные качества. Например, применение порошков VINNAPAS® позволяет обеспечить адгезию к полимерной (полистирольной) подложке, что абсолютно не возможно при использовании простой минеральной композиции. Кроме этого, они существенно влияют на целый ряд факторов:

• время переработки (открытое время), улучшая процесс установки системы, снижая затраты труда и повышая его эффективность,

• устойчивость к перфорации и ударопрочность, увеличивая устойчивость против внешних механических воздействий,

• усадку, уменьшая возможность образования трещин в системе,

• водостойкость, придавая гидрофобные свойства системе, препятствуя проникновению воды внутрь ее,

• эластичность, улучшая работу системы в условиях перепадов внешней температуры и влажности,

• долговечность, снижая частоту проведения ремонтных и восстановительных мероприятий, увеличивая атмосфероустойчивость системы.

Перечисленные выше свойства ССТИ находят экспериментальное подтверждение в ходе испытаний в Техническом Центре Wacker-Chemie GmbH в Москве. В качестве примера на рис.2 и 3 показаны некоторые результаты проведенных экспериментов. 

Рис. 2.

В заключение еще раз хочется подчеркнуть, что добиться решения задач повышения эффективности и энергосбережения в современном строительстве невозможно без применения современных технологий, к которым, без сомнения, относятся системы скрепленной теплоизоляции. Системы СТИ - высокоэффективные решения в области теплоизоляции – состоят из большого числа элементов и требуют комплексного подхода.

Рис. 3.

Создать системы СТИ, удовлетворяющие современным требованиям, нельзя без применения таких материалов, как, например, полимерные порошки VINNAPAS®. Редисперсионные полимерные порошки VINNAPAS® оказывают существенное влияние на свойства сухих смесей в рамках системы СТИ и обеспечивают эффективную ее работу на долгие годы. 

Голунов С.А., Руководитель Технического Центра,
Wacker-Chemie GmbH..

www.newchemistry.ru