СОВРЕМЕННЫЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Каждому хочется, чтобы в его доме было тепло. Но как этого достичь? Можно, конечно, купить суперсовременный обогреватель, пуховое одеяло, а заодно пушистуюпрепушистую кошку, но если теплоизоляция жилища оставляет желать лучшего, комфорта и уюта добиться все равно не удастся. Тепло будет с завидным постоянством улетучиваться через зазоры в оконных проемах, кровле или между стыками конструктивных элементов…

Избежать этих проблем можно, используя при возведении коттеджа или ремонте квартиры качественные теплоизоляционные материалы. Благо недостатка в подобных «утеплителях» на петербургском строительном рынке сегодня нет. Главное – выбрать из существующего многообразия наиболее подходящий вам материал, а потом грамотно его применить.

Итак, современные теплоизоляционные материалы, используемые в жилищном строительстве, можно условно разделить на несколько видов: минеральные (минеральная вата и стекловолокно), пенополистиролы (гранулированный пенополистирол-пенопласт и экструзионный пенополистирол), а также вспененный полиэтилен. Рассмотрим каждый из них чуть подробнее.

Стеклянные волокна

Стекловолокно изготовляется следующим образом. Сырье – кварцевый песок – подается пневмотранспортером в плавильную газовую печь, где плавится при температуре 1500°С, превращаясь в жидкое стекло. Затем эта масса попадает в чаши центрифуговальной машины, действующей по принципу распылителя.

Чаши, имеющие множество отверстий диаметром 4–5 микрон, вращаются с огромной скоростью. За счет центробежной силы жидкое стекло вылетает сквозь отверстия и преобразуется в стеклянные волокна. На них набрызгиваются связующие и масла, способствующие укреплению структуры материала и склеиванию его мельчайших частиц. Затем на транспортере вата попадает в камеру полимеризации, где обрабатывается горячим воздухом при 200–230°С.

Последний этап, необходимый для получения требуемых качеств – обработка материала в печи. После нее готовую стекловату режут по заданным размерам. Дополнительно поверхность утеплителя может в процессе производства оклеиваться различными материалами, придающими стекловолокну те или иные свойства, как то: алюминиевая фольга, стеклохолст, нетканые материалы и т.д. (к примеру, покрытие из фольги позволяет использовать материал для изоляции перекрытий подвалов, так как фольга выполняет функцию ветрозащиты).

Стекловолокно, в отличие от минеральной ваты – довольно упругий материал. Длина его волокон – около 15 см, в то время как длина каменного волокна обычно не превышает 1,5 см. Повышенная упругость стекловолокна позволяет транспортировать его в рулонах на значительные расстояния, без особого труда складировать на стройплощадках – при вскрытии упаковки материал быстро возвращается к исходным параметрам.

Теплоизоляционные материалы из стекловолокна – неплохие звукоизоляторы, так как имеют волокнистую структуру и хорошо поглощают звук. Кроме того, они обладают высокой химической стойкостью, негигроскопичны. Благодаря обработке специальными составами, теплоизоляция из стекловолокна отпугивает вредителей, а на ее поверхности никогда не образуется плесень.

Теплоизоляционные изделия из стекловолокна применяются, в основном, при утеп лении так называемых ненагруженных конструкций (скатные кровли, навесные вентилируемые фасады и т. д.). Еще их используют при устройстве полов по лагам, потолков подвалов, перекрытий, внутренних перегородок. В силу высокой сжимаемости и упругости стекловолоконная теплоизоляция особенно удобна при утеплении труднодоступных мест, узлов сопряжения элементов конструкций.

На петербургском рынке теплоизоляция из стекловолокна представлена, в основном, компаниями ООО «УРСА Евразия», входящего в состав испанского строительного концерна Uralita (теплоизоляционные материалы выпускаются под торговой маркой URSA Glasswool), и Isover Oy (Финляндия, дочерняя компания крупнейшего и старейшего производителя стекла в мире – французского концерна Saint-Gobain.

«Горная» вата

Минеральная вата – волокнистый теплоизоляционный материал, получаемый в результате расплава горных базальтовых пород при температуре около 15000°C. Основные достоинства минераловатной изоляции – негорючесть (материал выдерживает температуру до 10000°C, не плавясь), высокая теплоизолирующая способность, хорошая паропроницаемость (влага испаряется, не скапливаясь в толще утеплителя), устойчивость к температурным колебаниям и воздействию воды (для повышения водоотталкивающих свойств применяются гидрофобизаторы), абсолютная экологичность.

Еще одно достоинство таких материалов – незначительная усадка и, соответственно, сохранение изначальных геометрических размеров в течение всего периода эксплуатации постройки (температурные деформации также практически отсутствуют). Благодаря этому удается избежать появления «мостиков холода», неизбежно возникающих в местах стыков в случае подвижек изоляционных плит.

Применение минеральной ваты позволяет обеспечить не только сохранение в доме тепла, но еще и качественную звукоизоляцию помещений. Материал значительно снижает риск возникновения стоячих звуковых волн внутри ограждающей конструкции, тем самым улучшая изоляцию от воздушного шума. Кроме того, звукопоглощающие свойства ваты значительно ускоряют «затухание» акустических волн.

Наконец, минераловатный утеплитель необычайно прост в монтаже. Мягкие изделия легко режутся ножом, а более плотные – ножовкой. Удобна и форма готовых изделий: к потребителю вата поступает в виде эластичных или жестких плит (в зависимости от сферы применения) либо прошивных матов.

Минераловатные теплоизоляционные изделия применются в системах наружного утепления «мокрого» типа, в качестве теплоизоляционного слоя в навесных вентилируемых фасадах и фасадах со штукатурным покрытием, а также для теплоизоляции скатных и плоских кровель.

Ведущим российским производителем теплоизоляционных материалов из минеральной ваты является ЗАО «Минеральная вата». Кроме того, подобную продукцию предлагают челябинский завод «АКСИ» (с 2003 года входит в состав компании «ТехноНИКОЛЬ»), колпинская фирма «Изотек» и др. На рынке широкое распространение получили также материалы зарубежных производителей: Paroc (Финляндия), Rockwool (Дания) и др.

Что за зверь пенополистирол?

Пенополистирол (пенопласт) – полимерный материал, исходным сырьем которого служит безвредное экологически безопасное вещество – стирол. Молекулы стирола состоят из кислорода, углерода и водорода. Они не содержат хлора и других галогенов, поэтому при разложении полистирола образуются только неопасные для здоровья вещества, те же, что при разложении древесины – вода и углекислый газ. При производстве пенополистирола не применяют связующие. Сырье перерабатывается под действием повышенных температуры и давления за счет спекания гранул друг с другом. Здесь, правда, необходимо оговориться: качество продукта в значительной степени зависит от того, какое именно технологическое оборудование применяется при его изготовлении.

Пенополистирол с низким водопоглощением, хорошими теплоизоляционными свойствами и высокой плотностью поверхностного слоя получается только на самом современном оборудовании, коим владеют, как правило, лишь лидеры рынка теплоизоляционных материалов (о производителях поговорим чуть позже). Пенополистирол химически стоек, не подвержен гниению и разложению, не меняет своих свойств на протяжении десятков лет (даже при многократных воздействиях знакопеременных температур).

В качестве утеплителя пенополистирол применяется в системах наружного утепления «мокрого» типа, в системах с утеплителем с внутренней стороны ограждающей конструкции, в системах с утеплителем внутри ограждающей конструкции. Используют его и для термоизоляции стеновых панелей, перекрытий, подвалов, кровель.

Кстати, делают из пенополистирола и теплоизоляционные фасадные плиты, представляющие собой трехслойную конструкцию из двух слоев полистиролбетона и среднего слоя из пенополистирола. Подобные изделия производит, в частности, югославская компания «Симпро» (торговая марка «Симпролит»).

В отличие от систем утепления фасадов, в которых применяются минераловатные или пенополистирольные плиты, оштукатуриваемые по сетке с последующей отделкой, плиты «Симпролит» готовы к отделке сразу же после закрепления на фасаде. Причем первоначальная отделка (грунтовка, шпаклевка) может выполняться еще до монтажа.

Самый качественный пенополистирол представлен в России несколькими заводами группы КNАUF (Россия), а также продукцией заводов «Мосстройпластмасс» и «Мосстрой-31».

Нет предела совершенству

Сырьем для экструзионного пенополистирола служит обычный гранулированный пенополистирол (пенопласт). В процессе переработки его смешивают с различными ингредиентами, повышающими прочность и снижающими горючесть материала. Затем в однородную массу под давлением подается вспенивающий агент (например, углекислый газ).

В результате получается материал, образованный из мелких не сообщающихся друг с другом наполненных газом ячеек, обладающий нулевой капиллярностью и не пропускающий воду и ее пары. Закрытая ячеистая структура обеспечивает незначительное изменение теплопроводности в условиях повышенной влажности, что позволяет с успехом применять экструдированный пенополистирол в качестве наружной теплоизоляции в подвалах без использования гидроизоляционных материалов.

Экструзионный пенополистирол легок в обработке (хорошо режется, легко поддается подгонке с помощью обычного ножа) и прост в монтаже. Работать с ним можно в любых погодных условиях. Высокие теплотехнические характеристики экструдированного пенополистирола позволяют использовать его для теплоизоляции ограждающих конструкций, фасадов зданий «мокрого» типа с последующим нанесением на теплоизоляционные плиты штукатурки или других облицовочных материалов, изоляции фундаментов, стен подвалов и подземных сооружений, внутренней теплоизоляции стен, теплоизоляции зданий изнутри (в том числе утепления полов над холодным подвалом).

В магазинах города продается экструдированный пенополистирол американской компании Тhе Dow Chemical Co (торговая марка Styrofoam), немецкой ВАSF АG (торговая марка Styrodur), австрийской Austrotherm XPS, ООО «УРСА Евразия» (линейка материалов URSA XPS).

Теги: , ,

ВЫБОР КОНДИЦИОНЕРА


Вообще-то, градус, согласно русской традиции, понижать не рекомендуется. Голова может заболеть или другие какие части тела. А вот понижать температуру воздуха в помещении иногда очень даже полезно.

Конечно, жителям Чукотки и Земли Франца Иосифа даже в летние месяцы перегрев не грозит, и «если есть в кармане пачка сигарет», а в кружке – Nescafe, то и беспокоиться нечего. А вот тем, кто живет южнее и каждое лето получает убойную дозу солнечных лучей, без кондиционера как-то несподручно. Прямо-таки неприлично умирать от жары, спасаясь вентиляторами или еще того хуже – веерами из газетки, в то время когда человек научился производить прохладу в необходимых для себя количествах.

Изобретение холода

Первую промышленную холодильную установку собрал в 1902 году американский инженер-изобретатель Уиллис Карриер. Предназначалась она для типографии Бруклина в Нью-Йорке и боролась не с жарой, как сейчас, а с влажностью, ухудшавшей качество печати (кстати, один из недостатков современных кондиционеров заключается как раз в том, что они пересушивают воздух).

С тех пор прошло более ста лет, с умом потраченных на совершенствование орудия борьбы с высокой температурой окружающей среды. В 1929 году компания General Electric разработала первый комнатный кондиционер, в котором использовался аммиак, как известно, очень вредный для здоровья. Два года спустя был синтезирован безопасный фреон, долгие годы служивший основным веществом для производства холода (в том числе и в холодильниках).

С тех пор кондиционеры научились вырабатывать тепло (компанияDaikin), появились сплит-системы (Toshiba), они стали «умными», приучились реагировать на присутствие человека, анализировать температуру с помощью датчиков, увлажнять, ионизировать, очищать воздух. Стала ли жизнь от этого комфортнее – вот в чем вопрос…

Выбор холодного сердца

С выбором кондиционера дело обстоит так же, как и с выбором другой бытовой техники – производителей множество, моделей, соответственно, еще больше, найти существенные отличия непосвященному покупателю непросто.

Специалисты, кстати, уверяют, что кондиционер – вообще не бытовая техника, поскольку требует обязательного профессионального подключения и периодической профилактики. Но довод сей кажется нам не слишком убедительным. Как и в изготовлении бытовой техники, в кондиционерном производстве есть свои лидеры, а есть те, кто идет за этими лидерами по пятам, придумывая в то же время, чем соблазнить потребителя. Есть своя классификация, где одним отводится первое место, другим – второе и т. д.

Как и в случае с прочей бытовой техникой, здесь нельзя объективно утверждать, что этот прибор лучше, а тот – хуже и, мол, ни за что не покупайте российский Rolsen или собранный в Хабаровске Evgo. На каждую марку и модель найдется свой покупатель, по тем или иным причинам (стоимость, функциональность, гарантированное качество) остановится именно на ней. Конечно, из того что есть надо выбирать лучшее.

Стоит обратиться к дорогим кондиционерам элитного класса – они долго прослужат верой и правдой, даря необходимую прохладу, а в отдельных случаях – и тепло. Продукция Daikin, Chofu, Mitsubishi Heavy,Fujitsu General, Mitsubishi Electric стоит немало, но, заплатив эти деньги, вы получаете высокую надежность, длительный срок службы (10–12 лет), современный дизайн. Такой аппарат не производит шума, снабжен системой защиты от неправильной эксплуатации (вам не придется постоянно заглядывать в инструкцию). Но есть и техника подешевле, обладающая, тем не менее, хорошими потребительскими характеристиками и свою охлаждающую функцию исправно выполняющая. К примеру, LG предлагает панельную серию Art Cool – модели с квадратной и прямоугольной конфигурацией внутреннего блока, выполненные в нескольких цветовых решениях (под дерево, металлик, голубой).

Как работает

В принципе, достаточно сказать, что кондиционер работает как холодильник – по тому же принципу. Он поддерживает заданную температуру, то есть отключается по достижении требуемого уровня и включается, когда температуру в помещении необходимо изменить. В последние годы появилось понятие «инверторный кондиционер» (правильнее сказать – имеющий инверторный блок электропитания, Daikin выпускает также инверторные вентиляторы).

В отличие от обычного, он плавно регулирует частоту вращения компрессора и тем самым плавно изменяет скорость охлаждения (или, наоборот, нагрева) воздуха. «Инвертор» достигает требуемых параметров и на минимальных оборотах поддерживает их, согласуя свою производительность с тепловыделением в помещении. Такие кондиционеры на целых 30% экономичнее в эксплуатации, меньше шумят и дольше служат, правда, и стоят, как правило, на 10–15% больше обыкновенных.

Что бывает

Существуют три основных типа кондиционера: мобильный, оконный и сплит-система.

Мобильный не требует никакого особого подключения. Было бы куда шланг с теплым воздухом вывести (обычно – в форточку). Но устройство это недешевое. Особенно хорош «мобильник» летом на даче.

Оконный кондиционер удобен, практичен и экономичен, недорог (к примеру, двухкиловаттный Samsung AW07 FONEB стоит около 6500 руб.), свежий воздух в помещение подает, не требует профессионального обслуживания. Практичные американцы до сих пор предпочитают именно этот тип. Впрочем, есть у него и недостатки. Например, LG W-22 LH изрядно шумит: 57 дБ внутри помещения (для сравнения: внутренний блок сплит-системы LG A07 LHW – 34 дБ), портит вид из окна, занимая довольно большую его площадь, да и в стеклопакет помещается с трудом (лишь после специальной подготовки). Но вследствие невысокой цены и практически бесплатного монтажа у него хватает почитателей.

Кстати, именно «оконники» Бакинского завода боролись с жарой по всему Советскому Союзу и в дружественных странах, а «останки» этой техники еще и сегодня можно встретить в зданиях бывших НИИ и нерентабельных заводов.

В нашей стране продавцы делают упор на сплит-системы, то есть на модели с раздельными внутренним и внешним блоками, что позволяет вынести шумный компрессор за пределы помещения (звук от внутреннего модуля почти вдвое слабее, чем от наружного).

Сплит-системы можно условно разделить на пять видов: настенные, напольно-потолочные, колонного типа, кассетного типа и многозональные с изменяемым расходом хладагента. В качестве бытовых кондиционеров наиболее популярны настенные (мощность – от 1,5 до 5 кВт) – они неприхотливы и гармонично вписываются в интерьер. Напольно-потолочные кондиционеры мощнее (от 4 до 9 кВт). Устройство их внутреннего блока позволяет направлять сильную струю холодного воздуха вдоль стены или потолка, не вызывая у людей, находящихся в помещении, дискомфортного ощущения сквозняка.

Примерно то же делают напольные колонные кондиционеры (от 5 до 15 кВт), устанавливаемые в больших залах и холлах без подвесных потолков. За подвесным потолком больших помещений отлично прячется внутренний блок кассетного аппарата. Он распределяет охлажденный (нагретый) воздух по четырем направлениям через регулируемые жалюзи.

Теги: , ,

ПЛАЗМЕННЫЕ И ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ТЕЛЕВИЗОРЫ


Они идут. Медленно, но верно, постепенно вовлекая в свои сети все больше людей, год от года покоряя все больше сердец телеманов. По всему миру строят заводы, рождающие их тысячами. Они хотят победить, стать такими же популярными и необходимыми, как их «кинескопные» собратья, поселившиеся в наших домах более полувека назад. Имя им — плазменные и жидкокристаллические телевизоры. Они — иные. Они устроены иначе.

Иные технологии

Основная особенность этих телевизоров – отсутствие электронно-лучевой трубки, попросту говоря – кинескопа. Когда-то именно изобретение кинескопа позволило «оживить» электронные сигналы и стало первым и самым важным шагом в истории телевидения. А теперь мы присутствуем при появлении и развитии принципиально новых способов создания телевизионного изображения.

Поскольку уроки физики я окончательно забыл еще лет десять назад, мне сложно представить, как работает все то, что скрыто под элегантными обводами кожухов этих новых телеприемников и каким законам подчиняется, поэтому не будем углубляться в теорию. Общий же принцип работы выглядит примерно следующим образом.

В плазменных панелях создание «картинки» основывается на использовании флуоресцентных лампочек красного, зеленого и синего цветов (RGB – red, green, blue). Экран состоит из крошечных ячеек, каждая их которых представляет собой две стеклянные микропанели. Между ними имеется некоторое пространство (0,1 мм, или 100 мк), где содержится смесь неона и ксенона, а также люминофор определенного цвета. С определенной периодичностью сквозь газ пропускаются электрические разряды. Заряженный газ активирует люминофор – так формируется картинка на экране. Группа из трех ячеек разных цветов называется пикселем (простейшим элементом изображения). Изображение создается из сотен тысяч таких элементов. Скажем, при разрешении экрана 1024×768 пикселей число ячеек составит около 2,5 млн.

В жидкокристаллических телевизорах используются физические свойства кристалла. Экран состоит из двух склеенных друг с другом поляризованных слоев прозрачного вещества. Один покрыт специальным полимером, содержащим жидкие кристаллы – через них пропускается электрический ток. В зависимости от напряжения электрического поля, в котором находится тот или иной пиксель, кристаллы пропускают определенную часть светового потока. Одно напряжение – точка светится белым, другое – красным, третье – желтым. Сами по себе кристаллы не производят света, поэтому чтобы изображение можно было увидеть, используется спрятанная в корпусе флуоресцентная лампа.

Ну, о технологиях достаточно. Давайте лучше поговорим о том, какие достоинства и недостатки вытекают из всех газокристаллических чудес.

Иные плюсы и минусы

Да-да, минусов, как и плюсов, у «иных» телевизоров предостаточно, поскольку техника эта пока новая и до идеала ей еще далеко. Но разработки по ее усовершенствованию ведутся постоянно, и каждый год приносит новое. Так что сначала – о преимуществах.

Первое и, пожалуй, основное достоинство, сразу бросающееся в глаза, – большие размеры. По уверениям специалистов, можно создавать практически любой экран. Впрочем, пока предельная диагональ – 80 дюймов, то есть 203 см (1 дюйм равен 2,54 см). О создании такой модели объявила компания Samsung Electronics. Эта же фирма представила недавно ЖК-телевизор с диагональю экрана 57 дюймов (145 см). Конечно, и кинескопные аппараты бывают немаленькими – сейчас в продаже есть приборы с диагональю до 36 дюймов, – но все же до «иных» телевизоров им очень далеко.

Единственное, в чем кинескопные пока выигрывают, так это в стоимости. К примеру, 32-дюймовый Philips 32 PW 9509/12 стоит 55000 руб., а ЖК-телевизор с той же диагональю JVC LT-Z32 S2 – 75000 руб. Но традиционные агрегаты даже при небольшом экране достаточно громоздки – метр толщиной, и вряд ли способны украсить современный интерьер. У «плазмы» же и ЖК этот показатель равен всего 8–12 см. Стоит отметить и тот факт, что появление ЖК-технологии сделало возможным создание и маленьких, легких, компактных экранов, используемых в ноутбуках, телефонах, портативных телевизорах. А вот небольшую «плазму» производить невыгодно – слишком дорого.

Второе достоинство – «иные» телевизоры абсолютно безопасны, они не создают вредного излучения, свойственного кинескопным аппаратам. Особенно хороши в этом плане жидкокристаллические модели, ведь источником света в них служит обычная лампа, такая же, как те, что применяются для освещения помещений. А еще у ЖК и «плазмы» абсолютно отсутствует характерный для классических телевизоров эффект мерцания, так утомляющий наши глаза. Изображение четкое, контрастное, цвета насыщенные. Кроме того, телеприемники последнего поколения обладают значительным сроком службы. Для новых ЖК-панелей он составляет 60000 часов, что позволяет смотреть телевизор на протяжении 16 лет по 10 часов ежедневно («плазма» работает раза в два меньше).

Теперь перейдем к недостаткам (сразу же оговорюсь: с ними производители успешно борются). ЖК-телевизорам присущи две особенности, отрицательно влияющие на качество картинки. Кристаллам требуется некоторое время, чтобы «отреагировать» на сигнал (так называемое время отклика). Чем оно меньше, тем, понятно, лучше. В старых моделях оно составляло 40–50 мс, в результате изображение получалось расплывчатым, при передаче динамичной картинки (к примеру, спортивных соревнований) образовывался шлейф. Сейчас время отклика дорогих моделей не превышает 10–12 мс, компьютерных мониторов – 8 мс. Наверное, можно говорить, что в скором времени эта проблема перестанет существовать.

Второй недостаток, с которым производители тоже успешно воюют – ограниченный угол обзора. Если смотреть на экран чуть сбоку или снизу (сверху), яркость экрана заметно меняется (вплоть до сплошной черноты, когда изображение абсолютно не видно), но у дорогих моделей критический угол практически приближается к совершенству – 160–176°. Его легко проверить непосредственно перед покупкой телевизора, просто посмотрев на экран под разными углами.

С плазменными панелями такой проблемы не возникает. Кроме того, по сравнению с ЖК они, как правило, контрастнее (от 1000:1, у ЖК, для сравнения, – от 300:1) и ярче (750–1500 кд/кв. м, у ЖК – 250–600 кд/кв. м). Для справки: средняя яркость 400 кд/кв. м (кандел на квадратный метр) позволяет с достаточным комфортом смотреть телевизор даже в хорошо освещенном помещении.

Теги:

ДЕРЕВЯННЫЕ КЛЕЕНЫЕ КОНСТРУКЦИИ: НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ И РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ


Производство и применение деревянных клееных конструкций (ДКК) находятся на этапе динамично устойчивого развития. Временные параметры этого этапа, условия устойчивости развития, тенденции и приоритеты в обеспечении динамики темпов – эти и другие задачи требуют системного анализа и программного решения.

Общая характеристика

Изготовление деревянных клееных конструкций (ДКК) – давно известный способ получения продукции деревообработки с заданными (требуемыми) потребительскими, эксплуатационными параметрами: столярных плит, мебельных щитов, щитового паркета и др.

Производство массивных, крупногабаритных ДКК (так называемых балок) строительного назначения было начато в середине прошлого века. Эти конструкции являются ответственными элементами строительных систем зданий и сооружений, могут воспринимать большие эксплуатационные нагрузки и обеспечивают устойчивость и безопасность строительных объектов. Поэтому именно этим ДКК (так называемым несущим) уделялось и уделяется наибольшее внимание, особенно в научно-технической и нормативно-методической сферах.

Другие виды ДКК (брусья стен, щиты, бруски окон и дверей и др.) относят к ненесущим конструкциям, выполняющим ограждающие и декоративные (эстетические) функции.

Производство и применение деревянных клееных конструкций наиболее развито в Европе, Северной Америке, Японии. Мировой объем производства несущих ДКК в 2003 году составил около 4,5 млн. кубометров (в 2004 году – порядка 5 млн. кубометров). Россия пока производит лишь около 2% этих объемов, но за несколько последних лет объемы производства увеличились в 10 раз (с 7,4 тыс., кубометров в 1998 году до 76 тыс. кубометров в 2003 году).

Европа экспортирует, в основном в Японию, до 25% объемов несущих ДКК. Россия экспортирует (в Европу, Японию, Китай и др.) до 40% производимых ДКК, включая мебельные щиты. Япония производит около 0,5 млн. кубометров несущих ДКК, а применяет, прежде всего, в строительстве, более 1 млн. кубометров этих конструкций.

Основными отраслями – потребителями ДКК сейчас являются строительство и мебельное производство, по объемам и количеству научно-проектных разработок лидируют ДКК строительного назначения, среди которых выделяются несущие ДКК, хотя объемы их производства составляют только треть общих объемов строительных ДКК.

Сложившаяся техническая лексика в сфере производства применения ДКК не имеет четкого смыслового разделения: деревянной клееной конструкцией может быть названа часть здания, сооружения или законченная самодостаточная конструкция, являющаяся элементом строительной конструкции, которая, в свою очередь, представляет частный и тоже самодостаточный вариант общетехничёского (энциклопедического) понятия «конструкция».

В строительных нормативных документах (СНиП-10-01) определено: строительная конструкция – часть здания или другого строительного сооружения, выполняющая определенные несущие, ограждающие и/или эстетические функции; строительное изделие – изделие, предназначенное для применения в качестве элемента строительных конструкций зданий и сооружений. Таким образом, ДКК является изделием, используемым при изготовлении строительных конструкций.

Следовательно, когда из определенной совокупности деревянных клееных балок или брусьев, т.е. ДКК, создаются – с использованием стержней, болтов, накладок, поясов и др. соединительных деталей – большепролетные системы перекрытий зданий или сооружений, эти системы должны характеризоваться как строительные конструкции, а использованные для их создания ДКК – как их элементы.

На этой основе определены и предлагаются для технического лексикона в данной области следующие определения:

деревянная клееная конструкция – монолитная совокупность деревянных деталей определенных параметров и взаиморасположения, соединенных клеевой прослойкой, предназначенная для выполнения несущих, ограждающих и/или эстетических (декоративных) функций в строительных конструкциях, а также в изделиях различного назначения (окна, двери, полы, мебель и др.);

несущие ДКК – это конструкции, предназначенные для восприятия постоянных эксплуатационных, в основном механических, нагрузок, обеспечивающие безопасность строительных конструкций, и разрушение которых приводит к потере устойчивости всего здания или сооружения;

ненесущие ДКК предназначаются для выполнения ограждающих и/или декоративных (эстетических) функций строительных конструкций; они являются самонесущими, и их разрушение не приводит к потере устойчивости здания или сооружения. В ряде случаев ДКК выполняют несколько функций в совокупности. Например, клееные брусья стен малоэтажных зданий выполняют ограждающие, несущие и декоративные функции, что должно учитываться при их изготовлении и применении.

К основным классификационным признакам ДКК относят функциональное назначение (несущие и ненесущие ДКК) и условия эксплуатации. По критерию безопасности несущие ДКК подразделяют на несколько групп ответственности. По условиям эксплуатации (температурно-влажностный режим) ДКК подразделяют на несколько классов, в общем виде характеризующих использование ДКК внутри или снаружи зданий или помещений.

Имеющаяся отечественная нормативная база по данной продукции:

а) сориентирована преимущественно на несущие ДКК;

б) не является комплексной, т.к. не регламентирует все стадии цикла существования ДКК;

в) не обновлялась и не уточнялась последние 20–25 лет;

г) не располагает современным понятийным аппаратом;

д) должна быть приведена в соответствие с введенным с 01.07.03 г. ФЗ «О техническом регулировании», в частности гармонизирована со стандартами ведущих стран мира.

Так, основной нормативный документ – ГОСТ 20850-84 «Конструкции деревянные клееные. Общие технические условия» – действует около 20 лет, а СНиП И-25-80 «Деревянные конструкции» – более 20 лет. В этом заключается одна из причин массового производства ДКК на основе технических условий (ТУ).

В странах-производителях и потребителях ДКК (Европа, США, Япония) сложилась и с конца прошлого века активно реализуется более современная система нормативного обеспечения. Например, стандарты Евросоюза (EN) учитывают назначение конструкций, регламентируют условия их изготовления и системного контроля, определяют требования к клеям, вводят классы прочности пиломатериалов и др. Однако единого понятийного аппарата эти стандарты также не имеют.

Детальный анализ нормативной базы ДКК изложен в «Рекомендациях по изготовлению и применению деревянных клееных конструкций в строительстве», подготовленных и распространенных Ассоциацией производителей и потребителей ДКК в марте 2004 года, и в «Общих рекомендациях по организации производства ДКК», разработанных фирмой «МП «ДОМ».

Специфика производства

Деревянные клееные конструкции – результат взаимодействия четырех основных факторов: это древесина, клеи и защитные вещества, производственные условия (здания с определенным температурно-влажностным режимом, оборудование, инструменты, транспортные и грузоподъемные средства) и персонал, т.е. человеческий фактор. Среди параметров конструкций приоритетное значение имеют критические эксплуатационные показатели прочности и стойкости клеевых соединений, определяющих при прочих равных условиях безопасность и долговечность строительных и других конструкций на основе ДКК.

Каждый из факторов имеет свою специфику. Степень учета специфики и уровень взаимодействия факторов в процессе изготовления ДКК определяют качество этой продукции.

При общей оценке требований к древесине и их влияния на эффективность производства ДКК, особенно ненесущих, следует учитывать следующие преимущества:
– возможность использования менее качественного пиловочника (по диаметру и сортности);
– более рациональное использование древесины, в частности при раскрое бревен на ленточнопильных станках, за счет сращивания короткомерных деталей и др.;
– возможность получения изделий требуемых длин и сечений, существенно ограничиваемых диаметром, длиной и качеством пиловочника при изготовлении цельных брусьев, балок и др. деталей;
– обеспечение большей прочности клееной пилопродукции;
– возможность обеспечения параметрического многообразия клееных деталей, элементов, конструкций.

Учет преимуществ древесно-сырьевой базы ДКК и научно-практические возможности либерализации требований к древесине для ДКК различного назначения будут существенно и позитивно влиять на развитие их производства.

Расход клея – как второго основного компонента ДКК – может составлять в отдельных видах ДКК десятки килограммов на один кубометр клееной пилопродукции. При существующих уровнях цен (до 150–200 руб./кг) стоимость клеев, следовательно, может определять до половины себестоимости ДКК. Но клеи – основа прочности, надежности и долговечности ДКК. Поэтому выбор клея – это, прежде всего определение гарантии качества ДКК. Здесь в полной мере должно соблюдаться соотношение «качество – цена». Определенным образом это относится и к выбору защитных веществ для огне- и биозащиты ДКК.

Основным критерием качества любого клея, т.е. его эксплуатационных свойств (прочность и долговечность клеевого соединения, водостойкость, эластичность и т.д.) и технологических свойств (вязкость, время отверждения и т.д.), является стабильность свойств в поставляемых партиях.

Особенностью отечественных клеев для деревянных клееных конструкций является отсутствие единой регламентированной и методически обеспеченной номенклатуры показателей их качества, гарантий стабильности основных свойств, комплексного сервиса (компоненты, оборудование для клееприготовления и клеенанесения, обучение персонала и др.). Импортные, прежде всего европейские, клеи во многом лишены этих недостатков.

Принципиальная важность качества клеев для обеспечения эксплуатационных параметров ДКК и оптимальных технико-экономических показателей производства конструкций будет постоянно стимулировать поиск новых научно-практических решений – как по линии новых и модифицированных клеев, так и по линии импортозамещения.

Защитные вещества (антипирены и антисептики) применяют для предохранения ДКК от воздействия огня (обеспечение огне- и пожаростойкости) и от негативного влияния на древесину переменных и постоянных температурно-влажностных факторов. Иными словами, защитная обработка деревянных клееных конструкций должна обеспечить их безопасность и долговечность в период эксплуатации. Глобализация нормативных требований по защите ДКК, особенно несущих, уже длительное время подвергается обоснованным сомнениям:
– био- и пожаростойкость ДКК должны, прежде всего, обеспечиваться конструктивными решениями при проектировании конкретных зданий и сооружений (если таких решений не предусмотрено, то лишь защитная обработка древесины слабоэффективна);
– исследования отечественной и мировой науки, а также практика ряда стран доказывают, что пожаростойкость ДКК в значительной степени определяется не только и не столько их защитной обработкой, а массивностью их сечения: чем она больше, тем выше пожаростойкость ДКК;
– затраты на глубокую пропитку древесины антипиренами (а поверхностная обработка малоэффективна) сопоставимы с полной себестоимостью ДКК.

Представляется очевидным, что в ближайшие годы эти сомнения с уровня дискуссионности перейдут в формат конкретных нормативных решений.

Среди общетехнических параметров технологического оборудования (производительность, точность, надежность и др.) особой перспективной актуальностью выделяется уровень автоматизации, что по ряду причин, которые рассмотрены ниже, будет служить определяющим критерием высокого качества и конкурентоспособности производства ДКК.

Машинная сортировка пиломатериалов, автоматизированные процессы их сушки, приготовление и нанесение клея без участия человека, комплексы для торцевого сращивания деталей – эти уже реально существующие примеры показывают: вектор прогресса в техническом обеспечении ДКК направлен в сторону практически полной автоматизации их производства. При этом не следует ожидать «механического симбиоза» отдельных автоматизированных операций: реальная автоматизация, производства ДКК возможна только на основе полной математической модели всего технологического процесса и ее программной реализации. «Штабным регулятором» автоматизированного комплекса должен, безусловно, стать центр контроля и испытаний (ЦКИ), показания приборов которого будут являться корректирующими сигналами. Реальным шагом к созданию ЦКИ может стать адаптация имеющихся в других отраслях приборов для оперативного контроля качества клеевого соединения ДКК.

Человеческий фактор в общем виде определяется как участие человека в выполнении, контроле, оценке операций и процессов, в подготовке и реализации решений по их регулированию. Влияние Человеческий фактор может быть негативным по нескольким причинам: непрофессиональное выполнение операции, т.е. прямой брак; контроль несвоевременный, неполный и неквалифицированный; ошибки в оценке ситуации; несвоевременное или неадекватное решение и т.д.

Процесс изготовления ДКК высокого качества обязательно должен учитывать влияние человеческого фактора на компоненты и условия производства (древесина, клеи, оборудование и др.) и предусматривать систему мер по локализации или нейтрализации этого влияния.

Локализация человеческого фактора осуществляется системными организационно-техническими и социальными мерами:
– комплексом организационно-распорядительной, технологической, инструкторской и др. документации, регламентирующей действия персонала;
– подбором квалифицированного персонала и его периодической аттестацией на основе профориентирования;
– системой морального и материального стимулирования;
– постоянным и эффективным контролем соблюдения технологической и исполнительской дисциплины и др.

Эти меры являются обязательной составной частью современных систем управления производством (менеджмента) и систем качества продукции. При четком их соблюдении обеспечивается существенная локализация человеческого фактора и относительно стабильный уровень качества продукции. Но устойчивость и долговечность эффекта локализации тоже зависят от человеческого фактора – на уровне руководящего персонала. Понимание ограниченной эффективности локализации человеческого фактора обусловливает поиск, разработку и реализацию решений по нейтрализации влияния человеческого фактора. Нейтрализация человеческого фактора заключается в максимально возможном исключении участия человека в выполнении, контроле, оценке конкретных операций изготовления ДКК, в выработке и реализации решений по регулированию этих операций. Поэтому нейтрализация человеческого фактора может быть обеспечена только техническими средствами, т.е. автоматизацией операций, выполняемых по заданной программе.

Локализацию человеческого фактора следует оценивать как обязательное тактическое условие конкурентоустойчивого развития производства ДКК в ближайшие годы, а нейтрализацию человеческого фактора необходимо рассматривать как стратегическое направление и приоритет развития производства ДКК на более длительную перспективу. Это направление требует системных и долговременных научно-технических разработок, выполнение которых должно быть осознано и инициировано профессиональным сообществом.

Тенденции развития

В последние 5–7 лет в мировом и отечественном производстве ДКК отмечаются и с различной динамичностью развиваются определенные тенденции, системное изложение и анализ которых имеют существенное значение для концептуальных оценок направлений развития этой отрасли деревообработки.

1. Устойчивый рост объемов промышленно-гражданского строительства, современные архитектурно-проектные решения уникальных зданий и сооружений (спортивно-зрелищных, торговых и т.п.) и реконструкции жилого фонда (за счет мансардных этажей), создание малоэтажных домов повышенной комфортности, экологические приоритеты в мебельном производстве и другие факторы, в т.ч. технико-экономические преимущества изделий из древесины, обусловили масштабное увеличение спроса на деревянные клееные конструкции.

2. Объемное увеличение спроса на ДКК сопровождается и определяется как расширением областей их применения, так и номенклатурным многообразием ДКК (брусовых, дощатых, щитовых, гнутоклееных и др.).

3. Структура сбыта ДКК явно приобретает формат двухуровневой системы: внутренний рынок и внешний рынок (экспорт). Требования последнего существенно отличаются, что обусловливает строительство и деятельность специализированных предприятий в России (как в европейской части страны – с ориентацией преимущественно на рынки Западной Европы, так и в Сибири и на Дальнем Востоке – для поставок в страны Восточно-Азиатского региона, прежде всего в Японию и Китай).

4. В среде участников цикла существования ДКК (архитекторов, проектантов, ученых, производственников, строителей) получают развитие интеграционные процессы как основа саморегулирования и решения общих задач при учете частных интересов. В 2003 году образованы:

Межрегиональная ассоциация производителей деревянных клееных конструкций, объединившая ряд в основном экспортно-ориентированных предприятий;

Ассоциация производителей и потребителей клееных деревянных конструкций, основной целью которой является поддержка отечественных изготовителей ДКК и комплексное решение проблем их производства и применения на основе консолидации интересов, опыта и возможностей всех участников цикла существования ДКК.

5. Перспективно устойчивая динамика спроса на ДКК инициирует выполнение локальных исследований прикладного значения (обзоры, аналитические материалы, испытания новых типов конструкций и т.п.), не имеющих системного характера, не создающих программного обеспечения всего цикла существования ДКК и, главное, не формирующих научного задела, т.е. перспективных результатов.

Актуальность этих задач и необходимость их решения будут, возможно, осознаваться по мере развития и укрепления ассоциаций как саморегулируемых профессиональных сообществ, которые полностью (судя по зарубежной практике) формируют и реализуют направления развития своих отраслей.

6. Руководство и технический персонал предприятий-изготовителей ДКК в основном усвоили приоритетную значимость качества для обеспечения конкурентоспособности выпускаемой продукции, что совсем не характерно для большинства рабочего персонала, квалификация которого не всегда соответствует требованиям изготовления ДКК.

7. Базирование производства экспортно-ориентированных предприятий на нормативах качества регионов-импортеров ДКК, стратегическая открытость страны для мировых рынков (при вступлении России в ВТО), хроническое старение отечественной нормативной базы обостряют проблему ее обновления на основе гармонизации с нормативными документами ведущих стран и регионов и в форматах новых документов, установленных ФЗ «О техническом регулировании».

8. С введением с 01.07.03 г. ФЗ «О техническом регулировании» производство и применение ДКК, как и другие промышленные производства, должны в течение нескольких лет получить новое нормативное обеспечение:

а) регламентирующее виды безопасности ДКК на всех стадиях цикла их существования — от создания (проекта) и изготовления до эксплуатации и утилизации;

б) нормирующее степени риска причинения вреда жизни или здоровью человека и имуществу различных форм собственности во всех стадиях цикла существования ДКК;

в) базирующееся только на параметрах потребительского (эксплуатационного) качества ДКК и не регламентирующее их конструктивные решения, способ изготовления и др.;

г) имеющее форматы технических регламентов (обязательных для исполнения) и национальных стандартов и стандартов организаций, являющихся документами добровольного применения.

9. Среди научно-практических решений, отличающихся перспективной новизной, вызывающих интерес и даже локально применяемых на ряде предприятий-изготовителей ДКК, но не имеющих достаточных научно-технических обоснований и окончательных регламентов и поэтому находящихся в дискуссионном поле, следует отметить:

а) раздельное и достаточное или последовательно-совмещенное применение машинной и визуальной оценки качества пиломатериалов для изготовления ДКК.

Машинный способ обеспечивает более точную оценку физико-механических, прежде всего прочностных, свойств древесины и степени влияния на них ряда пороков древесины (в основном сучков). Визуальный способ менее точен в оценке прочностных свойств древесины, но более объективен при оценке влияния других пороков (грибные окраски, трещины и др.);

б) использование в многослойных ДКК (балках, брусьях и т.п.) ламелей (слоев) различного качества (сортности) и различных древесных пород.

Производственная эффективность таких способов формирования слоев ДКК очевидна, но не имеет достаточных экспериментальных, в т.ч. мониторинговых, исследований;

в) критическая величина градиента (перепада) влажности древесины в смежных склеиваемых деталях не должна превышать 4% (±2%); обиходное мнение, что каждый 1% градиента снижает прочность клеевого соединения на 10%, не имеет достаточного экспериментального обоснования. Тем более с учетом появившейся в последнее время информации о новых клеях, способных обеспечивать прочность клеевого соединения деревянных деталей любой влажности;

г) использование клеев с демпфирующими добавками в производстве ДКК для условий с большими температурными колебаниями;

д) применение раздельного (сначала наносится на деревянную деталь отвердитель, затем, через короткое время, смола) или традиционного способа (смесь смолы и отвердителя) нанесения клея.

При явных производственных преимуществах раздельный способ не имеет полных и достоверных описаний физико-химических процессов при раздельном соединении смолы и отвердителя; требуются масштабные лабораторные и мониторинговые исследования;

е) гарантированная стабильность свойств клея исключает необходимость периодического операционного контроля прочности клеевых соединений в процессе изготовления ДКК.

Практическая неоперативность влияния результатов применяемого контроля очевидна и требует более современных методов и средств (например, приборов непрерывного контроля параметров клеевой прослойки). Отказ же от операционного контроля по критерию гарантированной стабильности свойств поставляемого клея или его компонентов (смолы и отвердителя) представляется необоснованным, т.к. в обеспечении прочности клеевого соединения участвуют, кроме клея, другие факторы (оборудование, человек и др.);

ж) массивные ДКК, т.е. конструкции крупных поперечных сечений, более безопасны в пожарном отношении, чем конструкции из других материалов (металла, железобетона и др.); это подтверждается солидными справочными источниками и практикой нормирования пожарной безопасности в ряде стран, но не учитывается в отечественных нормативных документах, которые предусматривают обязательную антипиреновую обработку ДКК.

Консерватизм отечественных противопожарных нормативов, имеющий ощутимые экономические последствия для изготовителей массивных несущих ДКК (из-за количества требуемых огнезащитных материалов, их стоимости и др. затрат на защитную обработку конструкций), может и должен быть преодолен на основе учета зарубежного опыта, получения результатов сравнительных испытаний и анализа статистических данных;

з) научно-методические и в перспективе технические возможности создания и эффективной работы автоматизированных производств ДКК на основе компьютерно-программного их обеспечения. Такой уровень обеспечения уже характерен для ряда операций, например сушки пиломатериалов, изготовления и нанесения клея, машинной сортировки пиломатериалов. Реализация этой крупной и принципиально важной для перспектив ДКК научно-практической проблемы потребует масштабных инвестиций и долгосрочных работ.

10. Отмечается динамичное увеличение количества публикаций по вопросам изготовления и применения ДКК и профессиональных публичных мероприятий (семинаров, конференций, «круглых столов» и др.), что обусловлено темпами развития этой отрасли деревообработки. Одновременно идет процесс накопления практической и проблемной информации как одного из важных параметров оценки перспектив развития ДКК.

11. Формируется осознание активной и продуктивной роли профессионального сообщества в создании (на основе стандартов организаций, что предусмотрено ст. 17 ФЗ «О техническом регулировании») современной нормативно-технической базы ДКК. В наиболее полном виде это отражено в системе технического регулирования ДКК, принятой и реализуемой АПП КДК.

Такая позиция и система позволяют:

а) оперативно разрабатывать (с учетом апробированных новых решений в области ДКК), вводить и применять нормативные документы, регламентирующие все аспекты цикла существования ДКК;

б) конструктивно, на основе результатов практического применения стандартов организации, участвовать в работах по подготовке нормативных документов федерального уровня – технических регламентов и национальных стандартов;

в) существенно уменьшить затраты времени и средств на нормотворчество на уровне предприятий;

г) создать современную нормативно методическую базу сертификации ДКК;

д) определить и ввести в практику отечественного производства ДКК критерии высокой конкурентоспособности продукции и современного технического и организационно-структурного уровня предприятий.

12. Отмечаемая частота профессиональных мероприятий и динамика публикаций по проблемам ДКК не снижают, а только усиливают остроту дефицита регулярной разноплановой информации в области ДКК. Поэтому актуализируется задача организации периодического издания (журнала, бюллетеня и т.п.), которая может быть решена профсообществом участников цикла существования ДКК.

Прогнозы и приоритеты

Макроанализ состояния и динамики областей применения ДКК дает основания для следующих выводов:

а) ДКК – высокотехнологичный, инновационно активный, экономически эффективный, инвестиционно привлекательный вид продукции деревообработки;

б) объемные параметры производства ДКК определяются масштабами и темпами развития промышленно-гражданского строительства, сопутствующего ему развития современного мебельного производства и возможностями расширения участия России на международных рынках (особенно при вступлении в ВТО);

в) опережающими темпами в ближайшие годы будет развиваться производство несущих ДКК;

г) получит развитие применение ДКК в различных областях промышленно-гражданского строительства, прежде всего в малоэтажном строительстве, при изготовлении столярно-строительных и др. изделий;

д) вектор экспорта ДКК (в виде балок, брусьев и щитов) будет заметно усиливаться в восточно-азиатском и ближневосточном направлениях;

е) количественно ежегодные темпы производства ДКК на ближнюю перспективу могут прогнозироваться:
– по несущим ДКК – до 50%, в т.ч. на экспорт – до 30%,
– по ненесущим ДКК – до 40%, в т.ч. на экспорт – до 30%,
– для мебели – до 60%,
– для малоэтажного строительства – до 25%.

При этом степень удовлетворения внутреннего спроса не превысит 80%, если не будут введены новые мощности по производству ДКК;

ж) принципиальную важность имеет работа профессиональных сообществ и вертикально интегрированных структур для эффективной реализации перспектив развития ДКК на изложенных в п. «б» условиях, при сохранении вектора идущих в стране преобразований и при адекватном и оперативном реагировании производства на динамику рынков спроса.

Перспективы развития производства и применения ДКК и анализ их проблематики обусловливают ряд приоритетов тактического и стратегического уровня, среди которых наибольшей текущей и среднесрочной актуальностью выделяются:

а) современное нормативно-техническое обеспечение цикла существования ДКК на основе реализации системы технического регулирования;

б) формирование, расширение, укрепление профессионального сообщества создателей, изготовителей и потребителей ДКК и обеспечение его активной и эффективной деятельности на федеральном, региональных, отраслевых и промышленно-строительных уровнях;

в) обеспечение конкурентоустойчивости отечественного производства ДКК, прежде всего на основе эффективных форм его организации, импортозамещения и гарантий высокого качества продукции;

г) создание новых и модернизация существующих предприятий на основе гибких многовариантных технологий, обеспечивающих оперативное реагирование на динамику спроса;

д) научное обоснование параметров безопасности с учетом особенностей изготовления и применения ДКК, в частности по пожарной безопасности;

е) совершенствование имеющихся и разработка новых видов ДКК на основе результатов маркетинга – существующих и потенциальных рынков спроса;

ж) проведение поисковых НИОКР по созданию автоматизированного производства ДКК при одновременном выполнении работ по научно-техническому обеспечению центров испытания конструкций на предприятиях-изготовителях ДКК;

з) системное и активное изучение опыта развитых стран мира в области производства и применения ДКК;

и) необходимость разработки и системной реализации программы работ по обеспечению перспектив развития производства и применения ДКК на основе обоснованных приоритетов;

к) целесообразность наличия в профессиональном сообществе изготовителей ДКК базового предприятия, на котором должны апробироваться новые научно-технические и нормативно-методические решения и проводиться мероприятия по повышению квалификации рабочего персонала.

Перспективная объемность производства и применения деревянных клееных конструкций, их высокая технологичность и наукоемкость, инновационная активность производства ДКК и его значимость для проблемы конкурентоспособного уровня и повышения товарности продукции отечественной деревообработки определяют необходимость комплексных и разноуровневых решений в этой сфере.

Эффективность реализации изложенных направлений развития ДКК будет определяться комплексностью и детализацией программы работ различного уровня, обеспеченностью этих работ исполнителями и достаточными средствами, системным контролем, оценкой и, при необходимости, корректировкой сроков и результатов. Формирование, обеспечение, выполнение такой программы представляются принципиально важными как для самого профессионального сообщества, так и для всего отечественного строительного комплекса.

Теги: , , ,

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ


Оборудование для кондиционирования воздуха работает в широком диапазоне температур, не исключая значений, расположенных ниже точки росы. Поэтому для предотвращения выпадения на поверхности конденсата, исключения потерь тепла (или холода) и защиты от обмерзания необходима тепловая изоляция. И расходуется ее совсем немало – мировой рынок гибкой теплоизоляции оценивается в $ 20 млрд. Хотя основным ее потребителем являются системы теплоснабжения, ведущие производители всегда оставляют место в ассортименте для продукции, ориентированной на оборудование для кондиционирования.

После того как материал выбран, делается расчет толщины изоляционного слоя. Для этого используются номограммы, в которых учтены свойства конкретного материала: теплопроводность, коэффициент поверхностной теплопередачи. При знании таких параметров, как температура и влажность воздуха и температура хладоносителя, можно графическим методом найти эффективную (т. е. гарантирующую температуру поверхности, по крайней мере, не ниже точки росы), толщину теплоизоляции. Важнейшими параметрами, определяющими ее эффективность, являются:

тепло- и влагоизоляционные свойства материала;

удобство монтажа;

пожаробезопасность.

В последнее время все большее внимание уделяется такому аспекту потребительских свойств, как экологичность.

По-прежнему широко применяются материалы на основе минеральных волокон. Для защиты воздуховодов (и шире – трубопроводов) их изготавливают в виде матов илитеплоизоляционных цилиндров. Последние, обычно, имеют метровую длину, толщину – 20–80 мм и внутренний диаметр – 18–300 мм. Минеральная вата обладает высокими теплоизоляционными свойствами (коэффициент теплопроводности – 0,034–0,038 Вт/(мхK)). К ее достоинствам без сомнения относится экологическая чистота.

А вот способность быстро впитывать воду – недостаток. Ведь попадание даже небольшого количества влаги делает теплоизоляцию малоэффективной. Поэтому применяемые в системах кондиционирования минераловолокнистые материалы снаряжают специальным водоотталкивающим слоем (например, кашируют алюминиевой фольгой). Но поскольку абсолютной герметичности добиться трудно, с течением времени происходит диффузия водяного пара из атмосферы внутрь изоляционного слоя, эксплутационные качества изоляции ухудшаются, ей требуется замена.

Минераловолокнистые материалы могут применяться при температурах от -40 до +1800 C и более (некоторые производители сообщают о +7000 C). Нет им равных по способности противостоять огню. Именно их применяют в системах с повышенными противопожарными требованиями.

А вот у теплоизоляции на основе полиэтилена с пожаробезопасностью несколько хуже. Часто она является сгораемым, распространяющим пламя материалом. Но, будучи не всегда стойким к огню, полиэтилен гораздо увереннее борется с другой стихией – водой. Благодаря закрытой ячеистой структуре (у вспененной полимерной теплоизоляции количество закрытых пор должно быть не менее 90%), он обладает ярко выраженными водоотталкивающими свойствами. К недостаткам полиэтиленовой изоляции традиционно относят низкую адгезию (плохую склеиваемость), затрудняющую ее монтаж и снижающую антикоррозионные свойства (при недостаточно плотном контакте изоляции с поверхностью трубы возможно проникновение туда влаги).

Тем не менее, в первую очередь благодаря высоким теплоизоляционным качествам (коэффициент теплопроводности 0,035 Вт/(мхК)), полиэтиленовая изоляция применяется в больших объемах. Тем более что в продуктах лучших производителей, благодаря современным технологиям, отрицательные стороны сведены на нет, а положительные умножены. Так, теплоизоляционные материалы на основе вспененного полиэтилена европейского концерна Termaflex, согласно проведенным в Испытательном центре ГП ЦНИИСК им. Кучеренко испытаниям, являются трудносгораемыми, не распространяющими огонь и не выделяющими вредных веществ, а потому пригодны для любых мест, за исключением участков пересечения трубопроводами противопожарных преград.

Теплоизоляция на основе вспененного полиэтилена

Технические характеристики

Энергофлекс

Линотерм

Пенофол

Плотность, кг/куб. м

30

30

30

Температура применения,оС

-40 – +100

-60 – +100

-60 – +100

Коэффициент теплопроводности, Вт/(мхК)

0,035

0,038

0,035

Сортамент

Трубки: длина – 2 м,
внутренний диаметр – от 6 до 160 мм
толщина – от 6 до 20 мм
Рулоны: ширина – 1 м, толщина – от 6 до 20 мм

Рулоны:
размеры – 30 м х 580 мм
х 2, 3, 4, 5 мм;
15 м х 580 мм х 8, 10 мм

Рулоны: односторонние или
двусторонние покрытые фольгой,
размеры – 30 м х 600 мм
х 2, 3, 4, 5 мм;
15 м х 600 мм х 8, 10 мм

Изготовленные из полиэтилена с закрытой ячеистой структурой изоляционные трубыTermaflex имеют внутренний диаметр от 12 до 114 мм, стандартную длину трубы – 2 м и ряд толщин: 9, 13 и 20 мм. Рабочая температура для труб Thermaflex FRZ иThermaflex АС составляет -80о – +95о С, а для изоляционных плит Thermasheet -80о – + 110о С. Ламинированные слоем алюминия или каучука, они используются при низких температурах теплоносителя. Такие же геометрические параметры у бельгийской трубной изоляции Climaflex (только в ряду толщин есть еще значение в 5 мм), турецкойOdeflex, шведской Fagerdala.

Внешне похожа на полиэтиленовую, но обладает меньшей водостойкостью полиуретановая теплоизоляция. Да и плотность у нее меньше – 25 против 33–40 кг/куб. м.

Одним из наиболее перспективных видов изоляции, применяющейся в технике кондиционирования, является теплоизоляция на основе вспененного синтетического каучука. При прочих равных условиях она обеспечивает наименьшие теплопотери. А обладая, подобно полиэтилену, закрытой ячеистой структурой, гибкие эластомеры на основе синтетического каучука гарантируют высокую степень сопротивления проникновению влаги.

Теплоизоляция на основе вспененного синтетического каучука

Марка (изготовитель, страна)

Коэффициент теплопроводности при 0°C, Вт/мхK

Температуры использования

Диаметры, мм

Толщина, мм

Rubaflex (Ysolis, Франция)

0,035

от – 400°C до + 1050°C

6 – 160

6 – 32

K-Flex ECO (L’ISOLANTE K-FLEX,Италия)

0,038

от – 700 C до + 1500 C

6 – 114

9 – 32

ArmaflexAC (Armacell International GmbH)

0,038

от – 400 C до + 1050°C

6 – 160

6, 13,19

AF/Armaflex (Armacell International GmbH)

0,036

от – 40 (- 200)0°C до + 1050°C

6 – 160

6 – 45

В отличие от несгораемых минераловолокнистых материалов вспененные каучуки более податливы к огню и относятся к категории трудносгораемых, хотя и не распространяют пламя. Каучуковая изоляция выпускается в виде трубок или пластин для изоляции трубопроводов больших диаметров и фасонных деталей.

Одним из самых известных изготовителей гибкой каучуковой изоляции была американская компания Armstrong World Industries, владелец торговой маркиArmaflex. Была, потому что продала эту часть своего бизнеса, и теперь бывшее подразделение, перебравшись через океан в Европу (штаб-квартира разместилась в немецком Мюнстере), стало носить название Armacell. Новая самостоятельная фирма продолжит производить и реализовывать свои изоляционные материалы под торговой маркой Armaflex.

На российском рынке можно встретить продукцию и других производителей. Изоляцию для систем вентиляции и кондиционирования воздуха на основе вспененного каучука изготавливает французская компания Ysolis. Это материал «Рубафлекс», из которого формуются изоляционные трубы и пластины черного цвета. Диаметр трубок – от 6 до 160 мм, толщины – от 6 до 32 мм. «Рубафлекс» устойчив к воздействию водяного пара , относится к группе трудносгораемых материалов. Облегчить монтаж предназначены сопутствующие изделия: клейкие ленты, клей, краски, инструменты для резки, клипы для фиксации.

Специальные изоляционные опоры-муфты для труб «Рубакс», используемые в местах креплений, позволяют производить монтаж трубопроводов без нарушения изоляции. Ленточная изоляция для труднодоступных участков трубопроводов «Изолекс»предотвращает появление конденсата, снижает вибрацию и шум.

Швейцарская компания Aeroflex AG на основе вспененного каучука производитAeroflex – тепло-, а также гидро-, шумоизоляцию для труб и плоских поверхностей. Внутренний диаметр – от 6 до 165 мм, ряд толщин: 6, 10, 13, 20, 25, 32, 38, 50 мм.

Применяется для зашиты трубопроводов с хладагентом от тепловых потерь и конденсации на них влаги изготовленная из каучука теплоизоляция израильской фирмы Vidoflex. Материал относится к группе трудносгораемых. Внутренний диаметр соответствует стандартным диаметрам медных труб. Толщина утеплителя 6, 9, 13, 19, 25, 32 мм.

Общим достоинством полимерной трубной теплоизоляции является удобство монтажа. При выполнении теплоизоляции на новых трубопроводах трубные оболочки во время монтажных работ надеваются на них. Для смонтированного трубопровода оболочка из вспененного материала разрезается по имеющемуся надрезу. С целью обеспечения целостности теплоизолирующей оболочки все швы и надрезы приклеиваются специальным клеем и дополнительно защищаются самоклеящейся лентой-скотчем. Монтаж теплоизолирующих трубных оболочек существенно убыстряет приклеенная продольная пластмассовая застежка.