лекции Изолировщик на термоизоляции. Образовательный Центр ПетроПроф Автономная некоммерческая организация дополнительного профессионального образовании

• Название: Образовательный Центр ПетроПроф Автономная некоммерческая организация дополнительного профессионального образовании
• Дата: 24.03.2023
• Размер: 1.03 Mb.
• Имя файла: лекции Изолировщик на термоизоляции.docx
• Тип: Документы; #1012021
• страница: 2 из 12

Глава 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ И КОНСТРУКЦИЯХ

1.1 Состояние производства теплоизоляционных материалов и конструкций в России и за рубежом Являясь одной из ведущих держав мира по производству энергии, Россия значительно уступает экономически развитым странам в вопросах рационального использования энергоресурсов. Так, се­годня на выпуск товарной продукции в Западной Европе в сред­нем расходуется 0,5 кг условного топлива на 1 долл. продукции, в США — 0,8, в России — 1,4 кг.

Эффективность использования топливно-энергетических ресур­сов в России остается крайне низкой. Если в 1971 году страны Восточной Европы (СССР и его союзники) и Западной Европы (все остальные страны Европы плюс Турция) характеризовались одинаковым количеством энергии, потребляемой надушу населения, то к 90-м годам этот показатель в странах Восточной Европы был уже на 37 % выше. Сложившийся не в пользу России баланс энергопотребления еще более усугубился в 90-е годы. Энергоемкость продукции в связи с переживаемым в стране экономическим кризисом выросла более чем на 40 %.

Велико отставание России по энергосбережению и в коммунальном хозяйстве, где расходуется до 20 % всех энергоресурсов страны, т.е. на единицу жилой площади расходуется в 2—3 раза больше энергии, чем в странах Европы. Так, жилые многоэтажные здания потребляют в России от 350 до 550 кВ т-ч/(м2-год), индивидуальные дома коттеджного типа — от 600 до 800 кВт-ч/(м2-год).

Вместе с тем за рубежом, например в Германии, дома усадебного типа потребляют в среднем по стране около 250кВт-ч/(м2-год), в Швеции — 135 кВт •ч/(м2• год). Лучшие же зарубежные образцы жилых зданий потребляют от 90 до 120 кВт •ч/(м2 • год).

Анализ опыта различных стран в решении проблемы энергосбережения показывает, что одним из наиболее эффективных путей ее решения является сокращение потерь тепла через ограждающие конструкции зданий, сооружений, промышленного оборудования и тепловых сетей. В этой связи обращает на себя внимание интенсивное развитие в рассматриваемых странах промышленности теплоизоляционных материалов. В некоторых странах, таких, например, как Швеция, Финляндия, Германия, США и др., объем выпуска теплоизоляционных материалов на душу на­ селения в 5—7 раз превышает выпуск утеплителей на одного жите­ ля в России.

Расчеты показывают, что потребность только жилищного сектора строительства в эффективных утеплителях в 2010 году может составить 25—30 млн. м3 и должна быть удовлетворена в основном за счет отечественных материалов.

Настоящие установленные (проектные) мощности страны по всем видам теплоизоляционных материалов оцениваются в 17—18 млн. м3 в год. Объем производства теплоизоляционных материалов в 2002 году составил только около 8 млн. м3.

Основным видом применяемых в России утеплителей являются минераловатные изделия, доля которых в общем объеме производства и потребления составляет более 65 %. Около 8 % приходится на стекловатные материалы, 20 % —на пенополистирол и другие пенопласты. Доля теплоизоляционных ячеистых бетонов в общем объеме производимых утеплителей не превышает 3 %; вспученного перлита, вермикулита и изделий на их основе —2—3 % (по вспученному продукту).

Структура объемов выпуска утеплителей в России близка к структуре, сложившейся в передовых странах мира, где волокнистые утеплители также занимают 60—80 % от общего выпуска теплоизоляционных материалов.

Распределение объемов выпуска утеплителей по стране характеризуется значительной неравномерностью. Ряд крупных регионов, таких, как Архангельская, Калужская, Костромская, Орловская, Кировская, Астраханская, Пензенская, Курганская и другие области, а также Республика Марий Эл, Чувашская Республика, Калмыкия, Адыгея, Карелия, Бурятия и др., не имеют своего производства эффективных теплоизоляционных материалов. Многие регионы страны производят утеплители в явно недостаточном количестве.

Относительно благополучным является Северо-Западный регион, а наибольшие проблемы с утеплителями собственного производства имеются в Северном, Поволжском, Северокавказском и Западносибирском регионах.

До периода рыночных реформ большая часть объема выпускаемых минераловатные изделий была ориентирована на промышленную теплоизоляцию, а интересы жилищного строительства, особенно индивидуального, оставались на втором плане. В настоящее время номенклатура выпускаемой продукции все больше отвечает условиям жилищного строительства, где наряду с традиционными требованиями появляются требования по прочности, долговечности, водо- и атмосфероустойчивости.

Следует признать, что качество и ограниченная номенклатура отечественных утеплителей, выпускаемых многими предприятия­ ми Российской Федерации, не в полной мере отвечает нуждам жилищного строительства. Это позволяет ведущим фирмам западных стран успешно осваивать рынки России и продавать свою продукцию.

Объем продаж на российском рынке только фирмы «Роквул»

(Дания) достиг в 1990-х годах около 10 млн. долларов США в год.

А поставки фирмы «Партек» (Финляндия) распространились в этот период до Иркутска.

Часто считают, что импортные утеплители при той же плотности, что и российские, обладают более низким коэффициентом теплопроводности. Об этом говорит простое сравнение показателей теплопроводности утеплителей по нашим ГОСТ и ТУ и показателей данных фирм-импортеров. Между тем разницу в большинстве случаев можно объяснить отличиями в методике определения теплопроводности. Так, например, в России замер производят при 25 °С, а за рубежом — при 10 °С. Такая разница в граничных условиях может дать отличие в результатах до 15 % не в пользу отечественных утеплителей.

Предусмотренное федеральными целевыми программами «Жилище» и «Свой дом» массовое жилищное строительство не может ориентироваться на зарубежные поставки. Потребность этого сек­ тора в эффектавных утеплителях ежегодно возрастает и должна быть удовлетворена в основном за счет отечественных производителей.

Расчетами Госстроя РФ, выполненными в рамках федеральных целевых программ «Жилище» и «Свой дом», определена потребность в эффективных теплоизоляционных материалах для строительства.

Так, при объеме нового строительства 80 млн. м2 жилой площади в год и объеме реконструкции 20 млн. м2 понадобится около 18 млн. м3 утеплителя.

Следует заметить, что потребность в утеплителях резко возросла после ужесточения нормируемых теплопотерь через ограждающие конструкции зданий, принятых Госстроем РФ в 1995—1996 годах. Вследствие принятых решений требуемая толщина теплоизоляционного слоя должна увеличиться в 1,5—2 раза на первом этапе и в 3 и более раза — на втором. Общая потребность в утеплителях для всех отраслей хозяйства страны по расчетам Теплопроекта составит к 2010 году до 50—55 млн. м3.

Волокнистые теплоизоляционные материалы Основой промышленности теплоизоляционных материалов является производство теплоизоляционных изделий из минеральной ваты. На территории России расположено 69 предприятий и цехов по производству таких изделий. Общее количество технологических линий — 122. Суммарная установленная (проектная) мощность предприятий — около 12 млн. м3 в пересчете на изделия плотностью 100 кг/м3.

Некоторые предприятия, к сожалению, до сих пор выпускают материалы, которые нельзя отнести к современным. Это прежде всего минераловатные плиты на битумном связующем. К уходящим в прошлое минераловатные утеплителям следует также отнести изделия, диаметр волокна в которых превышает 7—8 мкм, а в качестве связующего используются экологически вредные вещества.

Очевидно, что даже в условиях ожидаемого повышенного спроса эти материалы не будут востребованы, а мощности этих производств не будут расти.

Среди наиболее широко применяемых сегодня как в индустриальных строительных конструкциях, так и в дополнительной изоляции зданий распространены такие волокнистые утеплители, как: плиты теплоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем (ГОСТ 9573-96 и ТУ 762-010-04001485-96) марок П75, П125, П225; изделия из стеклянного волокна (ТУ 5763-002-00287697— 97) марок П45, П45Т, П60, П75. Для утепления кровли, чердачных перекрытий наряду с указанными изделиями применяются также минераловатные плиты повышенной жесткости на синтетическом связующем (ГОСТ 22950— 95), плиты минераловатные гофрированной структуры (ТУ 5762-001-05299710-94) марок П175ГС, П200ГС.

Такую продукцию выпускают сегодня многие отечественные заводы: АО «Термостепс» (Тверь, Ярославль, Салават, Омск, Пермь), АО «Комат», ЗАО «Минвата» (г. Железнодорожный), Назаровский ЭТИМ, фирма «Изорок» (г. Бокино), Челябинский АКСИ, «Флайдерер-Чудово» и др. К сожалению, следует констатировать, что номенклатура отечественных плитных утеплителей рас­ ширяется медленно и все еще скудна. Рынок России испытывает не­ достаток в плитных утеплителях повышенной жесткости для утепления фасадов зданий. Имеющиеся изделия не обладают необходимыми свойствами по влагостойкости, сопротивлению на расслаивание. Практически отсутствуют жесткие негорючие пли­ты малой толщины для изоляции кровель и полов.

При кажущемся обилии волокнистой теплоизоляции объем вы­ пуска конкурентоспособной продукции, наиболее полно отвечающей требованиям современного строительства, недостаточен.

В основном такая продукция выпускается предприятиями, оснащенными импортным оборудованием. Выправляя это несоответствие в структуре производства утеплителей, целый ряд отечественных предприятий, таких, например, как АО «Флайдерер-Чудово», АО «Термо­степс», АКСИ, ЗАО «Минвата» и др., в последние годы значительно улучшили качество и номенклатуру своей продукции.

Наиболее общим для всех заводов страны путем вывода производства волокнистых утеплителей на новый качественный уровень является перевод процесса получения волокна с доменных шлаков на минеральное сырье.

Анализ применяемых в отечественной и зарубежной практике сырьевых материалов показывает, что наиболее качественную, дол­говечную минеральную вату, соответствующую мировому уровню, можно получать из шихт на основе горных пород габбро-базальтовоготипа. Небольшая добавка карбонатных пород (известняков или доломитов) доводит их модуль кислотности до 1,7—2,5.

Использование этого сырья дает возможность получать мине­ральное волокно и изделия на его основе, обладающие повышенными эксплуатационными свойствами (химически и водостойкие, температуростойкие), с высокими физико-механическими и теплотехническими показателями. К числу наиболее перспективных сырьевых материалов следует отнести: базальт месторождения «Мяндуха» (Архангельская обл.), кондопожские габбро-диабазы и порфириты (Карелия), горные породы Урала, габбро-диабаз Круторожинского месторождения (Оренбургская обл.), васильевские (Кемеровская обл.), Назаровские (Красноярский край), свиягинские (Приморский край) базальты, габбро-диабаз татаканский, базальтовый туф морозовский (Приморский край), ортоамфиболит тарынахский (район БАМа), меланократовый габбро-норит (Приморский край). Большая часть этих пород пригодна для применения в качестве однокомпонентной шихты. Путем специальной термообработки можно получать кристаллизующееся минеральное волок­ но с рабочей температурой применения до 1000 °С.

Переход на производство минеральной ваты из горных пород габбро-базальтовой группы, как это делают все ведущие фирмы мира, а не из доменных шлаков позволит существенно увеличить срок эксплуатации утеплителей из минеральной ваты, повысить их температуро- и водостойкость.

С этой целью Теплопроект разработал «Кадастр сырья для производства минераловатных изделий на основе горных пород».

С помощью этого документа отрабатываются такие составы шихт на основе отечественного сырья, которые по своим характеристикам соответствуют шихтовым составам ведущих европейских фирм:

«Партек» (Финляндия), «Роквул» (Дания), «Сен-Гобен» (Франция).

Такие шихты используют на Тверском комбинате «Изоплит», Пермском заводе теплоизоляционных изделий, Самарском ЗТИ.

С середины, 1999 года Волгоградский ЗТИ приступил к массовому производству тонкого волокна и изделий на основе базальта при использовании ваграночного процесса.

Ведущие мировые фирмы — производители минераловатной продукции в качестве основного сырья используют базальтовые породы.

Это позволяет получать высококачественную минеральную вату.

В настоящее время на всех предприятиях отрасли доля базальтовых пород в используемой шихте увеличена до 25—30 %. Это означает, что модуль кислотности ваты составляет в этих случаях не менее 1,5.

Важным элементом в технологических линиях производства волокнистых материалов и изделий, оказывающих воздействие на конечные свойства утеплителей, являются плавильные агрегаты.

Из 122 технологических линий по производству минераловатных изделий 103 оснащены коксовыми вагранками, 17 линий — ванны­ ми печами, 2 линии —электропечами. В производстве стекловолокна и изделий используют ванные печи на газе или жидком топливе, а в производстве тонкого базальтового и супертонкого волокна — электропечи с графитовыми или молибденовыми электродами или индукционные печи.

Производительность коксовых вагранок —2—2,5 т/ч по расплаву, ванных печей минераловатного производства — 1,6—2,5 т/ч, электропечей —до 5 т/ч, ванных печей производства стекловолокна —0,8—1,5 т/ч, печей базальтового производства —от 200 кг в сутки до 200 кг/ ч.

60 % всех теплоизоляционных материалов из минеральных во­локон выпускают при получении расплава в коксовых вагранках, которые являются сегодня основными плавильными агрегатами.

На большинстве отечественных предприятий эксплуатируется устаревшее плавильное оборудование. Практически все коксовые вагранки работают без горячего и кислородного дутья, что, в свою очередь, не дает возможности получить расплав требуемой (1400— 1450 °С) температуры, а следовательно, и нужной вязкости.

АО «Термостепс» совместно с НТТГТ «Газовые печи» (г. Пенза) разработали и внедрили на Волгоградском заводе теплоизоляционных изделий (филиале АО «Термостепс») принципиально новый, не имеющий мирового аналога плавильный агрегат — коксогазовую вагранку для плавления всех видов сырья, в том числе базальтовых и других тугоплавких пород. Практически по всем технико-экономическим показателям она значительно превосходит вагранки, работающие на коксе.

Эксплуатация газовой вагранки показала эффективность ново­ го плавильного агрегата, позволяющего:

• снизить удельный расход тепла на 1тонну расплава на 15—20 %;

• получить температуру расплава 1500 °С, а следовательно, не­ обходимую для его переработки вязкость;

• отказаться от установки к газовой вагранке системы подогрева воздуха или системы кислородного дутья, что значительно удешевляет строительство, повышает надежность и облегчает эксплуатацию;

• использовать в качестве сырья вместо шлаков не только базальтовые, но и другие тугоплавкие породы и тем самым получить теп­лоизоляционные материалы с новыми свойствами;

• снизить вредные выбросы в атмосферу в 8—10 раз по сравнению с коксовыми вагранками и отказаться от дополнительной установки к газовой вагранке системы дожига оксида углерода:

• сократить время вывода вагранки на рабочий режим с 3—4 часов до 45—60 минут;

• полностью автоматизировать процесс плавления.

Иностранные фирмы — производители оборудования для теп­лоизоляционной промышленности проявили большой интерес к созданной в АО «Термостепс» газовой вагранке. С одной из этих фирм («Гамма-Мекканика», Италия) подписано соглашение о сотрудничестве по изготовлению и реализации этих плавильных агрегатов в России и за рубежом. Весной 2002 года в Самаре на заводе АО «МТЛТермостепс» введена в эксплуатацию вагранка такого типа, изготовленная в Италии.

Решение вопросов улучшения качества и расширения номенклатуры волокнистых утеплителей тесно связано с совершенствованием узла волокнообразования. Наиболее распространенным в Рос­сии способом переработки минеральных расплавов в волокно является центробежно-дутьевой способ. При реализации этого способа раздува пленка расплава, образующаяся на вращающемся диске, раздувается паром, выходящим из кольцевого коллектора через несколько сотен отверстий. Однако этот способ не позволяет получить волокно нужного качества. Диаметр волокна составляет от 8 до 12 мкм. Расход пара на центробежно-дутьевых центрифугах достигает 1,5—2 т/ч на одну центрифугу.

Мировая практика производства минераловатных изделий показывает, что ведущие фирмы мира производят вату на многовалковых центрифугах. Диаметр волокна при этом снижается до 4—6 мкм.

Свойства утеплителя значительно улучшаются. С 25—30 до 10—15 % снижаются потери расплава с неволокнистыми включениями, исключается применение пара.

В среднем по Российской Федерации многовалковые центрифуги составляют 26 % от общего количества волокнообразующих устройств. Это объясняется тем, что на большинстве заводов страны из-за стесненных условий существующих цехов весьма проблематично вписать новые узлы волокнообразования в существующие линии. Решая эту проблему, Теплопроект разработал принципиально новую малогабаритную камеру отдува волокна. Это позволило на ряде заводов АО «Термостепс» в короткое время реконструировать более 80 % узлов волокнообразования. Работа по замене старых цен­трифуг новыми продолжается.

Отечественные многовалковые центрифуги успешно работают на комбинате «Изоплит», Екатеринбургском ЗТИ. В 1997—2000 годах введены в эксплуатацию многовалковые центрифуги СМТ-183А производства АО «Строммашина». Такие центрифуги внедрены на пермском, самарском, волгоградском, кемеровском, ярославском и омском заводах. Стоимость новой центрифуги, включая проект привязки, составляет 4—5 млн. руб.

Работы ученых и практиков последних лет позволяют утверждать, что значительная часть технологических переделов минераловатного производства имеет опробованные в отечественной промышленности решения современного уровня. В тоже время в этой технологической цепочке остается открытым очень важный вопрос, связанный с разработкой, изготовлением и внедрением в промышленность современной камеры тепловой обработки (полимеризации), способной по «сухому» способу обеспечить на одной быстро переналаживаемой линии поточное производство плитного утеплителя различной заданной плотности (до 250 кг/м2) и различной толщины (от 40 до 250 мм). Именно такие камеры тепловой обработки обеспечили передовым фирмам мира прогресс и опережение в производстве минераловатных утеплителей.

В последние годы Теплопроект провел большую работу по созданию такого отечественного оборудования, им разработана рабочая документация на камеру тепловой обработки, которая смонтирована на Хабаровском заводе «Стекловолокно».

Одной из важнейших проблем на сегодняшний день является бережная перевозка и хранение утеплителей. Сохранить их эксплуатационные характеристики можно, используя такой известный прием, как упаковка изделий в различные пленки. Так, на ряде заводов АО «Термостепс» внедрены несколько моделей отечественных установок по механизированной упаковке плитных и рулонируемых материалов в полиэтиленовую (термоусадочную) пленку.

Предлагаемые отечественные установки в 10—15 раз дешевле аналогичных зарубежных и обеспечивают хорошее качество упаковки.

Изделия в такой упаковке не только хорошо хранятся и транспортируются, но также могут быть с успехом уложены в конструкцию.

Важным элементом как новых, так и известных волокнистых утеплителей является качественное, экологически безопасное связующее.

Практически все известные виды связующих, применяемых в отечественной теплоизоляционной промышленности, были разработаны 15—20 лет назад. В те годы основная часть минераловатных изделий использовалась на промышленных объектах, где срок их службы определялся временем капитального ремонта оборудования и не был велик. Сегодня, когда основная часть утеплителей применяется в строительстве, к связующим предъявляются такие повышенные требования, как неизменность структуры, стабильность геометрических размеров и теплофизических свойств на весь срок эксплуатации.

В последние годы появился целый ряд предложений по модификации известных связующих и новые предложения.

Так, на комбинате «Изоплит» (Тверская область) проводятся работы по модификации связующего и приданию изделиям водоотталкивающих свойств.

Теплопроектом проведены работы по использованию в качестве связующих силанов. Разработана технология приготовления многокомпозиционного состава на силанах. По показателю водопоглощения полученные образцы находятся в пределах, регламентированных мировыми стандартами.

На Лианозовском электромеханическом заводе в цехе базальтового волокна испытано новое, экологически чистое связующее на основе солей алюминия с аммиачной водой. Преимуществами ново­ го связующего являются отсутствие в его составе вредных веществ и возможность использования его при температуре до 1000 °С.

На этом заводе выпускаются плиты на новом вододисперсном нетоксичном связующем «Ирикс-45» по ТУ 2386-008-00249567— 99, разработанном ГУТТ НИПИ «Научстандартдом» и опробованном совместно с Теплопроектом. Связующее представляет собой суспензию антисептирующих и огнезащитных добавок в пленкообразующей дисперсии. Основными достоинствами связующего «Ирикс-45» являются неограниченная растворимость его водой, длительный гарантированный срок хранения (6 месяцев при температуре от 5 до 40 °С), низкая температура отвердения пленки (не более 130 °С).

Однако высокая скорость пленкообразования и твердения не позволяют пока применить это связующее наиболее распространенным способом — впрыскиванием в камеру волокноосаждения. По­ этому такое связующее опробовано только в линии, где смачивание ковра производят методом пролива, и в гидромассе.

Ряд заводов России в качестве связующего применяет бентонитовую глину. Технология его приготовления заключается в помоле бентонитовой глины, приготовлении шликера с добавлением кальцинированной соды, суточном пропаривании смеси до 90 °С до образования гелеобразного бентаколлоидного связующего. Отформованные на конвейере плиты вакуумируются, а затем подвергаются сушке при 300 °С и тепловой обработке при 550—600 °С. Образуется водонерастворимый керамический черепок, связывающий волок­ на. Полученные плиты выгодно отличаются от аналогов на синтетическом связующем негорючестью и экологической чистотой. Связующее обеспечивает стабильность эксплуатационных свойств до 700 °С и отсутствие вредных газовыделений практически до температуры плавления (1200 °С). В случае применения таких плит при обычных температурах, например в жилищном строительстве, в гидромассу при формовании вводят кремнийорганические гидрофобизаторы, которые придают плитам водоотталкивающие свойства.

К новым волокнистым теплоизоляционным материалам, которые разрабатывает Теплопроект в последние годы, следует отнести пластмигран и волокнистые изделия на кожевенных отходах (разработанные МГСУ и осваиваемые на опытном заводе Теплопроекта). Объединяет эти два материала то, что оба они предназначены для жилищного строительства, экологически чисты и технологичны в монтаже.

Пластмигран представляет собой материал, состоящий из минера­ловатных гранул и пыли полистирола. Эта смесь помещается в пер­форированную металлическую форму любой конфигурации и продувается паром. Вспенивающаяся полистирольная пыль прочно связывает волокно. Опытное оборудование изготовлено и смонтировано на Щуровском комбинате «Стройдеталь» (Московская область).

В нашей стране все шире производятся и используются в строительстве такие недавно экзотические материалы, как тонкое и сунертонкое волокно. Эти материалы находят все большее применение в огнезащите строительных конструкций, в изоляции инженерно­ го и промышленного оборудования. Однако широкому внедрению этих качественных материалов в строительство и промышленность препятствуют дороговизна оборудования (платиновые фильеры), высокая энергоемкость и малая производительность традиционного двухстадийного процесса (50—200 кг в сутки).

В Теплопроекте ведутся работы по созданию технологии и оборудования для получения супертонкого волокна непосредственно из минеральных расплавов в одностадийном процессе (эжекционно-акустическим способом).

Новая технология получения супертонкого волокна обеспечивает в 10—15 раз более высокую производительность, чем дуплекс-процесс.

Она дает возможность отказаться от применения драгоценного метал­ла и существенно сократить энергозатраты. При этом используется энергия акустических колебаний в дутьевой эжекционно-акустической головке конструкции Теплопроекта. Такая дутьевая головка не нуждается в специальном охлаждении, поскольку при ее работе возникает экзотермический эффект. Давление энергоносителя снижено с 0,7—1 до 0,3—0,45 МПа, а его расход на 1 т волокна — с 8 до 2—4 т (в сравнении с дутьевой головкой ВНИИСПВ, применяемой в производстве муллитокремнеземистого волокна).

Дутьевая эжекционно-акустическая головка комплектуется несколькими легко заменяемыми резонаторами, каждый из которых позволяет получать колебания определенной частоты и амплитуды, наиболее соответствующие вязкости перерабатываемых расплавов.

Различные модификации дутьевой эжекционно-акустической головки дают возможность вносить обусловленные технологией изменения в процесс волокнообразования. Например, в ходе процесса можно осуществлять подачу в факел раздува дополнительно­ го топлива, горячих топочных газов, замасливающих составов, связующего и т. п. Варьируя параметрами акустического поля, можно получать волокна с заданными свойствами, а процесс волокнообразования существенно интенсифицировать.

Эффективность дутьевых головок Теплопроекта заключается в снижении материало- и энергозатрат на волокнообразование. Производительность эжекционно-акустических головок на разных расплавах варьирует от 50 до 350 кг/ч (у головки с вихревым резона­ тором). Выход волокна из расплава составит не менее 92 %, содержание неволокнистых включений и корольков в вате — не более 8—10 %, а в отдельных случаях —до 5 %.

На Лианозовском электромеханическом заводе в цехе базальтового волокна производят жесткие плиты из гидромассы, которую готовят из супертонких базальтовых волокон и экологически чистого связующего —солей алюминия с аммиачной водой. Плиты рекомендуются к применению во всех видах строительства, включая жилищное, в качестве закладного утеплителя в каркасных конструкциях стен, перегородок, перекрытий, а также при организации огнезащиты стальных дверей и других конструкций.

Для производителей базальтового волокна представит интерес новая разработка АО «Судогодское стекловолокно» — ванная плавильная печь с погружными молибденовыми электродами.

Имея небольшие габариты (3,2 х 1,5 х 1,6 м) и установленную мощность трансформаторов 250 кВ-А, печь обеспечит производительность до 200 кг/ч расплава. Это позволит выпускать до 25 тыс. м3 в год рулонных матов плотностью 25—50 кг/м2. Наряду с малыми габаритами и расходом электроэнергии на плавление, печи данной конструкции не требуют дорогостоящих систем очистки и рекуперации отходящих газов, позволяют легко регулировать температуру расплава, выдавать калиброванную струю на переработку в волокно.

К волокнистым теплоизоляционным материалам, получившим развитие в России в последние годы, следует отнести стекловолокно. В стране имеется 7 заводов по производству стекловолокнистых утеплителей. Самым крупным и современным является ОАО«Флайдерер-Чудово», выпускающее продукцию мирового качества на оборудовании германского концерна «Флайдерер».

В 2000 году Теплопроект детально исследовал эксплуатационные характеристики продукции этого завода и выпустил альбом рекомендаций по использованию утеплителей АО «Флайдерер-Чудово» в различных строительных конструкциях.

Продукция других относительно небольших производств ограничивается товарным стекловолокном, прошивными матами или матами на синтетическом связующем. Развитие в стране производства этого прогрессивного материала сдерживается отсутствием надежного отечественного оборудования и стабильной научной школы по стекловолокну. Теплопроект приступил к проектированию линии стекловолокна, используя как собственные представления о процессе, так и зарубежные наработки.

Новым шагом на пути совершенствования волокнистых рулон­ных материалов является термозвукоизол, к производству которого приступило АО «Судогодское стекловолокно». Строительная фирма «Корнев и К°» предложила упаковывать холстопрошивное полот­но в надежную защитную оболочку, в качестве которой используется «Лутрасил» — материал, состоящий из прочного, легкого монофиламентного полипропиленового синтетического волокна.

«Лутрасил» не пропускает пыль, не отсыревает. Оболочка из «Лутрасила» сохраняет свои свойства до 130—150 °С.

Теплоизоляционные материалы на органической основе строго говоря, разделение теплоизоляционных материалов на органические и неорганические весьма условно. Между тем для удобства изложения сути вопроса о производстве и применении теплоизоляционных материалов такое разделение представляется уместным, поскольку в большинстве случаев именно от того, какова основа теплоизоляционного материала, зависят его свойства, а следовательно, и области его применения.

Пенопласты представляют вторую основную группу теплоизоляционных материалов. К ним относятся пенополистирол, пенополиуретаны, пенополиизоционаты, фенолформальдегидные и карбамидформальдегидные пенопласты. Появились на рынке России вспененные каучуки и вспененный полиэтилен.

По сравнению с волокнистыми утеплителями пенопласты при­ меняются в значительно меньших объемах. Однако в последние годы в связи с изменением требований к термическому сопротивлению ограждающих конструкций объем производства пенопластов значительно возрос и продолжает расти. Это в первую очередь обусловлено значительно меньшими в сравнении с другими утеплителями удельными капитальными затратами на организацию их производства. Очевидно, в ближайшие годы эта тенденция сохранится. Об этом свидетельствуют также многочисленные технические решения теплоэффективных наружных стен жилых зданий, выполненные с применением пенопластов.

Наиболее широко применяемым в отечественном строительстве пенопластом является пенополистирол. Объем производства беспрессового пенополистирола составил в 2002 году около 1,5 млн. м3. Лидерами по производству пенополистирола в стране являются комбинат «Стройпластмасс» (г. Мытищи) и «ТИГИ-Кнауф» (г. Красногорск, Московская область, г. Колпино, Санкт-Петербург).

В г. Реже (Свердловская область) освоено первое в России про­изводство экструдированного пенополистирола на отечественном оборудовании, разработанном НПП «Экспол» и ОАО « Полимерстройматериалы».

Мощность производства —54 тыс. м3в год на трех линиях. Этот материал обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционным, получаемым из полистирольного бисера прогревом его паром в замкнутом объеме. Это прежде всего закрытая пористость и вследствие этого минимальное водопоглощение и повышенная прочность. Долговечность экструдированного пенополистирола превышает,50 лет. Такой материал все больше вытесняет блочный пенополистирол в Западной Европе, США и Канаде. Очевидно, и в нашей стране этот материал имеет большое будущее.

В 1988 году в г. Кириши начал выпускать продукцию завод по производству экструзионного пенополистирола ООО «Пеноплекс».

Жесткий заливочный пенополиуретан производится в России главным образом для изоляции труб тепловых сетей. Крупнейшим заводом, производящим предызолированные пенополиуретаном трубы в полиэтиленовой оболочке, является СП «Мосфлоулайн».

Завод оснащен оборудованием, поставленным голландской фирмой "Селмерс".

Кроме заливочных пенополиуретанов заводского изготовления, достаточно широко применяются напыляемые композиции. С их помощью производят теплоизоляцию резервуаров нефтепродуктов и сжиженных газов, утепляют промышленные холодильники и строительные ограждающие конструкции зданий. Этот вид теплоизоляционных работ хорошо освоен такими известными российскими фирмами, как АО «Стройтеплоизоляция» (г. Москва), АО «Тепло­ изоляция» (г. Самара) и др.

В современных условиях как существующие, так и перспективные нормы можно обеспечить, используя утеплители на органической основе. Так, в трехслойных панелях существующего парка форм наилучшие результаты по сопротивлению теплопередаче получают, используя пенополистирол (2,07—3,9 м2°С/Вт), фенольно-резольный пенопласт (2,03—3,85 м2 °С/ Вт), плиты из минеральной ваты (2,29-3,2 м2 °С/Вт).

Для возведения стен и покрытий одноэтажных производственных зданий применяют панели унифицированные бескаркасные двухслойные (ТУ 480-1-166— 92). Панели изготавливаются непрерывным способом, включающим формование металлической глубоко гофрированной облицовки и вспенивание композиционной новолачной смолы в этой облицовке (АО «Стройперлит», г. Мытищи).

При ширине 1219 мм панели могут иметь длину от 2400 до 7200 мм.

Они легки — 1м2плиты весит 18,5 кг. По боковой грани плиты имеют герметичный замок. Тем же предприятием выпускаются плиты теплоизоляционные из перлитопластбетона. Являясь, по сути, на­ полненным пенопластом, этот утеплитель работает при темпера­ туре о т— до +130 °С. Плиты изготавливаются трех сечений: 1000 х 40, 1000 х 50, и 1200 х 50 мм. Длина определяется заказчиком в пределах 1,5—3,5 м. Все оборудование — отечественного производства.

Из теплоизоляционных конструкций на полимерной основе представляют интерес разработанные ЦНИИПроектлегконструкция и выпускаемые АО «Мопопанель» (г. Талдом Московской об­ласти) кровельные панели полной заводской готовности (ТУ 5284В качестве теплоизоляционного слоя в панелях применен пенопласт пенорезол.

В течение последних лет на рынке России появился новый полимерный утеплитель —карбамидный пенопласт, получивший торговое название пеноизол. Разработчиком материала и оборудования для его производства является подмосковный Научно-технический центр «МЕТТЭМ» (г. Балашиха). Пеноизол представляет собой материал, изготовленный беспрессовым способом и без термической обработки из пенообразующего состава, включающего полимерную смолу, пенообразователь, воду и специальные модификаторы. Сырьем для производства пеноизола служат дешевые и недефицитные российские компоненты. Хорошие теплофизические характеристики материала, возможность приобретения у разработчика комплекта оборудования по его производству способствовали достаточно быстрому распространению пеноизола в стране. Так, газожидкостные установки НТЦ «МЕТТЭМ»-ГЖУ-1 сегодня работают в строитель­ных организациях Московской области, Санкт-Петербурга, Минска, Кирова, Новосибирска, Сыктывкара, Сургута, Владикавказа, Кемеровской, Мурманской, Омской областей, в Татарстане и других регионах России. В настоящее время «МЕТТЭМ» много внимания уделяет вопросу долговечности пеноизола, поскольку для этого материала вопрос долговечности является определяющим.

С середины 1970-х годов в мире началось развитие производства эластичных теплоизоляционных материалов для инженерных коммуникаций зданий. В настоящее время существует два вида подобной изоляции: вспененный полиэтилен и вспененный синтетический каучук.

Основными достоинствами этой продукции являются низкая теплопроводность (0,033— 0,039 Вт/мК при 10 °С), высокое со­ противление проникновению пара (фактор ц = 3000—7000) и ста­ бильность всех теплофизических характеристик в период экс­ плуатации. Изоляция типа «ТЬегтаПех» не пропускает влагу и имеет высокую химическую устойчивость. С появлением вспе­ ненных материалов открылись новые возможности для систем холодоснабжения и морозильного оборудования — как правило, наиболее энергоемких и сложных в обслуживании.

Повышенный спрос на эффективные утеплители для строитель­ ства вызвал всплеск активности разработчиков и производителей теплоизоляционных материалов. Ряц разработок при соответству­ ющем доведении могут найти своего потребителя. К таким матери­ алам на органической основе можно отнести юнипор (ВНИИЖелезобетон), геокар (ГИ Тверьгражданпроект и Бежецкий механи- чески й завод).

Геокар — теплоизоляционный материал, в котором древесные опилки связаны мелкодиспергированным торфом. Этот материал, несмотря на то что он, безусловно, горюч, обладает рядом достоинств, особенно в сельском строительстве: простота технологии, доступность исходных материалов, экологическая чистота и дешевизна.

При хороших теплотехнических показателях удельные капиталь­ ные затраты на строительство мощностей по производству пенопла­ стов меньше, чем для других теплоизоляционных материалов.

Меньшей получается и стоимость одного кубического метра пено­ пластов по сравнению с неорганической теплоизоляцией. Необходимостью удовлетворения потребностей строительства с меньши­ ми затратами и объясняется в наше кризисное время увлечение пенопластами. Вместе с тем, если учитывать пожаробезопасность зданий; их долговечность, стабильность теплотехнических и физических свойств во всем периоде их эксплуатации, приоритет дол­ жен быть отдан неорганическим утеплителям.

Теплоизоляционны е материалы на неорганической основе Утеплители на неорганической основе, а к ним, безусловно, от­ носятся и рассмотренные выше волокнистые теплоизоляционные материалы из минерального и стекловолокна, являются доминирующими в решении вопросов теплозащиты зданий и оборудования.

Это объясняется их экологической чистотой, пожаробезопасностью и долговечностью.

Наибольшее распространение в строительстве получили тепло­ изоляционные бетоны — как газонаполненные (пенобетон, ячеистый бетон, газобетон), так и на основе легких заполнителей (керамзитобетон, перлитобетон, полистирол бетон и т. п.).

Наиболее активно в настоящее время развиваются газонаполнен­ ные бетоны. Производство ячеистых бетонов организовано практи­ чески во всех регионах России. Этому способствуют простота тех­ нологии, доступность сырьевых материалов, относительно невысо­ кая стоимость и хорошие теплоизоляционные свойства. В России действуют более 40 заводов, цехов и установок, более 20 строятся или расширяются.

В последние годы нашло применение строительство малоэтаж­ ного жилья из монолитного пенобетона или из крупных элементов, изготавливаемых на месте строительства. В связи с ростом в послед­ ние годы стоимости энергии увеличивается удельный вес безавтоклавных ячеистых бетонов — пенобетонов.

Примером использования теплоизоляционного пенобетона в мировой практике является опыт немецкой фирмы «Неопор». Эта фирма с 1975 года внедрила свою технологию пенобетона в 40 стра­ нах мира. Эта и подобная технологии получили распространение в таких странах мира, как Германия, Швеция, США, Южная Корея и др.

Неопор-бетон —легкий ячеистый бетон, полученный в резуль­ тате твердения раствора, состоящего из цемента, песка, воды и пены, образованной с использованием протеинового пеноконцентрата.

Заданная плотность бетона достигается изменением соотношения компонентов.

Построены тысячи домов и сооружений, в которых неопорбетон использовали для утепления крыш (средняя плотность бетона 80—400 кг/м3), для заполнения пустотных пространств (выработанные шахты, канализационные системы и др., плот­ ность 600—1000 кг/м3), для изготовления стеновых блоков, плит и панелей (плотность 700—1400 кг/м3). Есть опыт применения неопор-бетона на ДСК и заводах ЖБИ России.

Акционерное общество «Новостром», входящее в состав ЗАО «Корпорация стройматериалов», с 1992 года разрабатывает отечест­ венный вариант технологии теплоизоляционного пенобетона, ко­ торый не уступает по своим характеристикам неопор-бетону, а по доступности пенообразователя и стоимости оборудования значи­ тельно превосходит немецкий вариант. Это достигнуто за счет ис­ пользования ноу-хау и патентов отечественных отраслевых инсти­ тутов и организаций: АО «Новостром», НИИСМ (г. Киев), МГСУ, ВНИИСтром и др. 

ВНИИЖелезобетоном построена и введена в эксплуатацию пер­ вая очередь завода полистиролбетонных конструкций «ЮниконЗСК» мощностью 350 тыс. м2 ограждающих конструкций. За по­ следние годы с использованием этих конструкций построены раз­ личные типы зданий в Москве и области — от коттеджей и магази­ нов до многоэтажных жилых домов. Основой этой системы явля­ ются блоки полистиролбетона плотностью 150—550 кг/м3при проч­ ности 0,5—2,5 МПа. Разработчики полагают, что широкому внедрению пенополистирольных конструкций препятствует систе­ матическое подорожание стирольного сырья. Для снижения сто­ имости конструкций они предлагают рецептуры с добавками неор­ ганических наполнителей: шлака, перлита, керамзита и др.

При достаточно интенсивном развитии строительства из пено­ бетона, пенополистиролбетона в стране не выпускаются теплые кладочные растворы и сухие смеси. Вместе с тем за рубежом (на­ пример, фирма «01ау1», Германия) для улучшения теплотехничес­ ких характеристик зданий, строящихся из таких материалов, вы­ пускают и используют кладочные растворы на вспученном перли­ те. Плотность такого раствора в шве составляет 500—600 кг/м3. Это позволяет ликвидировать мостики холода в кладке. Производство такого материала несложно организовать на заводах, производящих вспученный перлит, либо на заводах сухих смесей.

Кладочные растворы на вспученном перлите начиная с 2002 года начало выпускать ОАО «Головной завод». В зависимости от тепло­ проводности используемого материала стен выпускается раствор с тем же коэффициентом теплопроводности и доставляется в жидком виде на строительную площадку. С заданными теплофизическими свойствами может быть изготовлена и сухая смесь, затворение ко­ торой может быть произведено непосредственно на строительной площадке. Такие растворы могут быть использованы как при изго­ товлении сэндвич-панелей стеновых конструкций, так и при изо­ ляции методом заливки полостей стен кирпичной кладки и при монолитном домостроении. Перлитовые растворы хорошо зареко­ мендовали себя при изоляции пространства между потолком верх­ него этажа и кровлей при утеплении домов старых серий.

В Теплопроекте проведены исследования и получены положи­ тельные результаты по композиционному материалу — пенополистиролбетону, получившему условное название дипп-бетон. Он представляет собой композицию, состоящую из пенобетона, обра­ зующего непрерывный каркас, и гранул пенопол и стирола, запол­ няющих заданный объем в каркасе. Плотность дипп-бетона может изменяться от 300 до 900 кг/м3. Прочность при сжатии при этом изменяется соответственно от Юдо 50 кг/см2, коэффициент тепло­ проводности — от 0,065 до 0,15 Вт/(м • К). В зависимости от содер­ жания гранул пенополистирола дипп-бетон может быть отнесен к негорючим или слабогорючим материалам. Изготовление этого материала не требует большого парка форм, поскольку распалубку можно производить через 20—30 минут после формования.

Рассматривая вопрос производства и применения теплоизоляци­ онных материалов в строительстве, нельзя не остановиться на про­ блеме легких бетонов.

Сегодня производство однослойных стеновых ограждений бази­ руется большей частью на применении такого легкого заполните­ ля, как керамзит. Панели получаются тяжелыми, с низкими пока­ зателями по теплозащите. Это в большой степени связано с тем, что в качестве мелкого заполнителя используется тяжелый керамзито­ вый песок либо просто кварцевый песок.

Между тем в стране имеется опыт использования в таких бето­ нах легких перлитовых песков, что позволяет снизить их плотность до 600—800 кг/м3. Такой опыт имеется в ЦНИЭПЖилища. С керамзитоперлитобетонами и перлитобетонами долгие годы работали Воронежский ДСК (п. Придонской), Улан-Удэнский ДСК-1, завод ЖБИ (г. Нальчик). Город Шелехово Иркутской области более чет­ верти века строит дома из перлитобетона.

Улучшить теплотехнические характеристики строящихся и эксплуатируемых зданий можно, применив теплые штукатурки.

В нашей стране незаслуженно мало внимания уделяется этому эффективному материалу. Штукатурка может быть нанесена при выполнении работ как на наружную, так и на внутреннюю по­ верхность зданий. В состав входят теплоизоляционный напол­ нитель, связующее и добавки. Помимо перлита в качестве напол­ нителя могут быть использованы гранулы пенополистирола, пеностекла и т. д., однако, на наш взгляд, приоритет должен быть отдан неорганическим материалам. Связующее — цемент, гипс.

При толщине слоя 4—6 см сопротивление теплопередаче кирпич­ ных стен может быть увеличено в 1,5—2 раза. Хорошо сочетают­ ся перлитовые штукатурки с ячеистым бетоном, пенобетоном и другими материалами, особенно в тех случаях, где нужно обес­ печить необходимую газопроницаемость. Вспученный перлит для теплых штукатурных смесей поставляют ЗАО «Центр Пер­ лит» и его учредители: Апрелевский опытный завод теплоизделий АО «Теплопроект», Хотьковский АО «Теплоизолит» и др.

Производство таких смесей может быть организовано на любом заводе сухих смесей. Сегодня такие смеси для внутренних работ выпускает «ТИГИ-Кнауф» в городах Красногорск, Санкт-П е­ тербург, Краснодар, используя для этих целей более 60 тыс. м3 вспученного перлита в год. Фирма «Кнауф» продолжает расши­ рять выпуск этого материала в других регионах России.

Около 50 лет назад был получен в промышленных условияхпервый кубический метр вспученного перлита. С тех пор мировой объем выпуска этого материала достиг 20 млн м3в год. За год в мире пере­ рабатывается около 2 млн т перлитовых пород. В среднем в 1990-х годах, ежегодный прирост объемов производства этого материала составил около 10 % 57.

Наиболее крупным производителем вспученного перлита и про­ дукции из него являются США, где производится около 7 млн м3в год этого продукта. Анализ структуры потребления вспученного перлита в США показывает, что основная его часть (70 %) исполь­ зуется в строительстве.

На начало 1990-х годов в Советском Союзе производилось не ме­ нее 2 млн м3в год этого материала на более чем 60 заводах. На боль­ шинстве заводов действовали отечественные линии, разработанные Теплопроектом.

В настоящее время работают 14 предприятий, которые произво­ дят в общей сложности около 600 тыс. м3вспученного перлита в год.

В России разработано и внедрено в производство большое коли­ чество перлитовых теплоизоляционных материалов и изделий. Сре­ ди них такие выпускаемые сегодня промышленностью материалы и изделия, как перлитоцементные плиты и скорлупы (Хотьковский АО «Теплоизолит», Дмитровский ЗТПИ), перлитобитумные плиты (ЖЗБИ-2, г. Железногорск), перлитофосфогелевые и перлитопластбетонные плиты (АО «Стройперлит», г. Мытищи) и др.

На наш взгляд, вспученный перлит далеко не исчерпал себя и в строительстве. В нашей стране незаслуженно мало применяется вспу­ ченный перлит в штукатурках и кладочных растворах. Не использу­ ется вспученный перлит в качестве засыпной изоляции стен, полов, кровли. Между тем известно, что в мире этот неорганический био- и влагостойкий материал широко используется для этих целей.

К началу 1990-х годов Теплопроектом были разработаны и про­ шли все необходимые испытания такие теплоизоляционные мате­ риалы на основе перлита, как лигноперлит, эпсоперлит, термоперлит и перлитодиатомит.

В настоящее время введена в эксплуатацию линия по производ­ ству термоперлита на Апрелевском опытном заводе Теплопроекта.

Отличие термоперлита от других известных изделий из перлита состоит в низкой влажности формовочной массы (25—35 %). Это позволяет организовать их изготовление по прокатно-конвейерной технологии и сделать его практически безотходным. Кроме того, пониженная влажность формовочной массы этих изделий позволяет на 25—30 % снизить энергозатраты на их тепловую обработку. Все эти материалы экологически и пожаробезопасны.

Термоперлит, не имеющий в своем составе органических соеди­ нений, может быть применен как для изоляции горячих поверхно­ стей (до 600 °С), так и в качестве огнезащитной и огнестойкой стро­ ительной изоляции. В качестве связующего используется гидроксид натрия и его соли.

Малая начальная влажность позволяет вести процесс спекания в одну стадию по конвейерной технологии в течение 1,5—2 часов при температуре 580 °С.

Лигноперлитовые плиты предназначены для утепления зданий, сооружений и оборудования с температурой изолируемых поверх­ ностей до 200 °С. В качестве связующего применяются лигносульфонаты с небольшим количеством добавок фосфорной кислоты и кремнийорганической жидкости ГКЖ-10, 11. Лигносульфонаты, известные в технике как концентраты сульфидно-дрожжевой браж­ ки (СДБ), являются доступным источником сырья. Их содержание в материале может составлять от 7 до 20 % по массе. В зависимости от содержания связующего лигноперлит относят к несгораемым и трудносгораемым материалам. К сожалению, производство этого материала так и не вышло за рамки опытного.

Вспученный перлит, нашедший широкое применение как в нашей стране, так и за рубежом, продолжает оставаться перспективным ма­ териалом. Отечественный уровень техники, технологии, теоретичес­ 28 кие знания о процессе позволяют утверждать, что в процессе выхода страны из экономического кризиса вспученный перлит, этот уникаль­ ный по своим свойствам и сферам применения материал, будет вос­ требован во все увеличивающихся объемах и широте свойств.

Ряд заводов страны продолжает выпускать вспученный вермику­ лит и изделия на его основе. Часто, когда вспученный вермикулит используют в тех же условиях и в тех же композициях, что и вспу­ ченный перлит, первый не выдерживает конкуренции в силу доро­ говизны сырья. Вместе с тем в ряде направлений использования вермикулиту нетравных. Мировой опыт, отечественная практика показывают, что наиболее эффективно применение вермикулита в огнезащите и производстве огнеупоров. Уникальные ионообменные характеристики при высокой развитой поверхности более рацио­ нально использовать в гидропонике, химической промышленно­ сти и атомной энергетике 30].

Изменение норм теплопотерь через ограждающие конструкции зданий возродило интерес исследователей и производственников к «теплому» кирпичу. В связи с этим в стране наблюдается определен­ ный рост производства диатомового кирпича. Пользуется спросом пенодиатомовый кирпич Инзенского завода.

Теплопроект разработал и в 1999 году ввел в эксплуатацию на Апрелевском опытном заводе линию по производству перлитодиатомитового кирпича, получившего торговое название термосиликор. Введение в композицию вспученного перлита позволило в не­ сколько раз сократить время тепловой обработки, а следовательно, и затраты тепла на его производство. Оборудование позволяет на небольших производственных площадях выпускать значительные объемы продукции различных размеров — от стандартных кирпи­ чей до плит. Кирпич может быть использован при строительстве пе­ чей, других тепловых агрегатов, в коттеджном малоэтажном стро­ ительстве как несущий конструкционный материал, а в многоэтаж­ ном строительстве — как утеплитель.

Теплозвукоизоляционные и теплоогнезащ итные материалы Многие теплоизоляционные материалы имеют двойное, тройное назначение и используются для звукопоглощения и в огнезащите.

В связи с этим при разработке новых теплоизоляционных матери­ алов следует по возможности больше внимания уделять этим на­ правлениям применения утеплителей.

Так, в Теплопроекте изучена возможность придания лучших характеристик по звукопоглощению волокнистым материалам.

В частности, с этих позиций оптимизированы свойства такого но­ вого материала, каким является пластмигран, описанный выше.

Теплопроектом на собственном опытном заводе освоено произ­ водство нового огнезащитного материала —термофобсита. Термо­ фобе ит представляет собой неорганический материал плотностью 400—800 кг/м3с интегрально-пористой структурой, обеспечиваю­ щей ему низкую теплопроводность вплоть до 1200 °С. Наряду с этим при воздействии на термофобсит высоких температур пламени при пожаре в его внутренних слоях образуется газовая фаза. Газ, выхо­ дя из материала навстречу тепловому потоку, препятствует проник­ новению тепла и предохраняет тем самым защищенную им конст­ рукцию от разрушения.

На наш взгляд, такой материал найдет применение при строи­ тельстве хранилищ, цехов и зданий для огнеопасных производств, лифтов, для огнезащиты электрических кабелей, металлических и других несущих конструкций.

К вопросу рационального использования современных утепли­ телей тесно примыкает проблема производства и использования качественных защитно-покровных материалов и конструкций тепло­ вой изоляции. Исследования Теплопроекта, результаты обследо­ вания и эксплуатации теплоизолированных объектов показывают, что срок службы изоляции в первую очередь зависит от того, на­ сколько надежно защищена сама тепловая изоляция от внешних воздействий, как решена вся теплоизоляционная конструкция.

В настоящее время в изоляционных конструкциях применяют­ ся различные виды защитных покрытий. Это листовые покрытия, выполненные из оцинкованной стали, алюминиевых сплавов, ру­ лонные и л истовые стеклопластики, фольгированные и дублирован­ ные материалы, стеклоцемент и др.

Применение того или иного вида защитного покрытия опреде­ ляется условиями эксплуатации утеплителя. В обычных условиях наибольшей долговечностью (10—12 лет) характеризуются метал­ лические защитные покрытия из оцинкованной стали и алюминие­ вых сплавов. Однако на промышленных предприятиях при воз­ действии химически агрессивных сред срок службы металлических защитных покрытий часто не превышает 2—3 лет. В этих условиях более долговечными являются покрытия на основе полимерных ма­ териалов. Однако надо иметь в виду, что применение даже наибо­ лее эффективных теплоизоляционных материалов не решает про­ блему долговечности, если работы выполняют неспециализирован­ ные организации и качество работ не отвечает современным требованиям.

Технико-экономическая концепция производства и применения теплоизоляционны х м атериалов в строительстве Обоснованная техническая и экономическая концепция разви­ тия производства и применения теплоизоляционных материалов способна оказать большое влияние на всю структуру строительно­ го производства. Массовое применение теплоизоляционных мате­ риалов в гражданском, сельском и промышленном строительстве резко сокращает потребность в традиционных строительных мате­ риалах, сокращает грузопотоки, энергозатраты настроительно-монтажные операции.

Так, 1 м3 минераловатного утеплителя в конструкции стены рав­ ноценен по теплоизолирующим свойствам 3000 шт. глиняного кир­ пича. На организацию производства равного по теплозащитным свой­ ствам кирпича удельные капвложения в 7 раз больше, чем для утеп­ лителя, а масса готовой продукции больше в 20 раз. В пересчете на условное топливо для производства 1 м3 минераловатных изделий требуется 50 кг условного топлива, для производства 1 т цемента — 250 кг, 1 м3 керамзита — 150 кг, для 3000 шт. кирпича — 1000 кг.

Мировой опыт показывает, что наращивание объемов производ­ ства и применения теплоизоляционных материалов ведет к значитель­ ному сокращению потребления тепла как в сфере производства стро­ ительных материалов, так и в строительных работах и сфере эксплу­ атации объектов гражданского и промышленного строительства.

Организация производства достаточного количества теплоизо­ ляционных материалов для всех видов гражданского и промышлен­ ного строительства может в значительной степени снизить объем инвестиций в развитие производства строительных материалов, в строительство и развитие топливно-энергетической базы.

Подсчитано, что энергоэффективное строительство с использо­ ванием современных теплоизоляционных материалов, включая за­ траты на их разработку и строительство заводов, в 3—4 раза эф ­ фективней, чем традиционное строительство, ведущее к энергоем­ кому производству строительных материалов, освоению новых ме­ сторождений топлива, его добыче, транспортировке, переработке и сжиганию.

Экономический анализ работы отечественных и зарубежных фирм, производящих теплоизоляционные материалы, показывает, что такое производство является прибыльным бизнесом. Инвести­ ции на строительство объекта или установки по производству эф ­ фективного утеплителя окупаются через 1,5—2,5 года.

Анализ роста цен за последнее десятилетие показывает, что сто­ имость теплоизоляционной продукции выросла в 10—12 раз, в тс время как стоимость оборудования и капвложения в организацию ее производства выросли в 3—4 раза.

1.2. Классификация теплоизоляционных материалов Теплоизоляционные материалы в зависимости от назначения подразделяют на изоляционно-строительные, которые применяют для утепления строительных ограждений, и изоляционно-монтаж­ ные —для утепления трубопроводов и промышленного оборудова­ ния. Деление это условно, так как некоторые материалы использу­ ют как для изоляции строительных конструкций, так для изоляции промышленных объектов.