Энергосбережение в зданиях

Внешнее утепление дома пенополистиролом. Основные нарушения и недостатки

Добиться действенного контроля над расходами энергоносителей поможет утепление дома. В практике строительства для наружного утепления домов широко используется пенополистирол. В статье приведены требования отечественных норм по этому поводу, а также основные недостатки и несоответствия при выполнении таких работ.

В Украине для наружного утепления фасадов началось широкое применение пенополистирола. Известны факты подмены более дорогого минераловатного утеплителя или экструдированного пенополистирола на обычный бисерный "термоударный" пенополистирол на уже существующих объектах без замены проектной документации и проведения необходимых расчетов. При этом для большей экономии вместо пенополистирольных плит марки хотя бы П25 - П35 используется "упаковочный" пенополистирол марки П15.

Само по себе применение пенополистирола в качестве внешнего утепления не является "преступлением", но в реальных условиях при наружной теплоизоляции зданий пенополистиролом наблюдается массовое нарушение нормативных требований, что может привести к неудовлетворительному температурному и влажностному режиму помещений зимой и наличию тепловых отказов ограждений.

Рассмотрим требования, предъявляемые отечественными нормативными документами к наружному утеплению пенополистиролом, и фактическую ситуацию по этому поводу.

Основным документом, регламентирующим вопросы применения, проектирования, устройства и эксплуатации конструкций наружного утепления является ДБН В.2.6-33: 2008 «Конструкції будинків і споруд. Конструкції зовнішніх стін із фасадною теплоізоляцією. Вимоги до проектування, улаштування та експлуатації». Этот нормативный документ является основополагающим в системе нормативов, которая сейчас разрабатывается, в которых устанавливаются основные конструктивные принципы проектирования фасадной теплоизоляции домов и требования безопасности.

Основным требованием безопасности, регламентирующим применение пенополистирола для наружного утепления, являются требования пожарной безопасности (рис.1). Согласно ДБН В.2.6-33: 2008 материалы групп горючести Г1, Г2 (к ним относится пенополистирол) могут применяться только в системах наружного утепления с отделкой штукатурками и с отделкой кирпичом. Применение пенополистирола в конструкциях вентилируемого фасада с отделкой индустриальными элементами и в системах с светопрозрачной отделкой не допускается. А на самом деле: существуют объекты многоэтажных жилых домов с навесными вентилируемыми фасадами, в которых в качестве утеплителя используется пенополистирол (например, комплекс жилых домов по проспекту Победы в г. Киеве).

В этой статье более подробно остановимся на вопросах устройства наружного утепления из пенополистирола в конструкциях с отделкой штукатуркой как для конструктивного типа, который получил большее распространение в современной практике. Нормативные требования к такому типу конструкций установлены в ДСТУ Б В.2.6-36: 2008 «Конструкції будинків і споруд. Конструкції зовнішніх стін із фасадною теплоізоляцією та опорядженням штукатурками. Загальні технічні умови.

Ниже в табличном виде приводятся основные нарушения и недостатки при наружном утеплении пенополистиролом. В левом столбце приведены нормативные требования, в правом ‒ существующее положение.

 


 Рис. 1. Результат внешнего утепления многоэтажного здания пенополистеролом
 

 

Основные нарушения и недостатки внешнего
утелпения пенополистеролом
Положения нормативных документовСуществующее положение
Использование в конструкциях фасадной теплоизоляции с отделкой штукатуркой в качестве утеплителя пенополистирола (материал групп горючести Г1, Г2), возможно только для домов с условной высотой до 15 м - при материале штукатурки Г1, Г2 и до 26,5 м - при материале штукатурки НГ. Пенополистирол используется при наружном утеплении многоэтажных домов, которые значительно превышают установленные требования по высоте и этажности (рис.1, 2).
Пенополистирол нельзя использовать для наружного утепления стен детских дошкольных учреждений, учебных и лечебных заведений.  Пенополистирол широко используется для утепления указанных типов зданий при новом строительстве и реконструкции (рис.3).
В многоэтажных домах при применении в качестве утеплителя пенополистирольных плит следует предусматривать обрамление оконных и дверных проемов стен, а также сплошные пояса через каждые три этажа, которые выполнены из негорючих теплоизоляционных материалов шириной не менее двух толщин плиты.
Указанное требование почти никогда не выполняется. Обрамление проемов из негорючих материалов отсутствует (рис.4), отсутствуют противопожарные пояса (рис.5).

При применении в качестве утеплителя пенополистирола в малоэтажных домах кровля и/или несущие конструкции крыши таких зданий должны быть изготовлены из негорючих материалов. Если кровля и/или несущие конструкции крыши в малоэтажных домах выполнены из горючих материалов, следует предусматривать обрамление на уровне карнизов стены сплошным поясом из негорючих теплоизоляционных материалов (минераловатных стекловолокнистых, базальтовых плит и т.п.) шириной не менее двух толщин плиты.В подавляющем большинстве конструкции крыш малоэтажных домов выполняются из горючих материалов (дерева), при этом обрамление карнизов никогда не выполняется из негорючего утеплителя (рис.6)
Устройство конструкций фасадной теплоизоляции необходимо осуществлять и использованием лесов и подъемно-транспортного оборудования.
Устройство наружной теплоизоляции выполняется с подвесных строительных люлек.

 

 Рис. 2. Современный многоэтажный жилой дом, снаружи утепленный пенополистиролом

  

 


 Рис. 3. Здание школы с наружным утеплением пенополистиролом
 
 

 Рис. 4. Отсутствие обрамления проемов с негорючих материалов при утеплении пенополистиролом
 
 

 Рис. 5. Отсутствие противопожарных поясов привело к выгоранию всего фасада дома, утепленного пенополистиролом 

 


 Рис. 6. Утепление пенополистиролом малоэтажных домов
 

 


 Рис. 7. Правильное устройство утеплителя 

 


Основные нарушения и недостатки при внешнем утеплении пинополистиролом (продолжение)
Положения нормативных документов
Существующее положение
Перед устройством конструкций теплоизоляции поверхность несущей стены должна быть тщательно подготовлена.
Подготовку поверхности стены и цоколя к выполнению работ производят, исходя из ее фактического состояния. Незначительные (до 2 мм включительно) трещины и впадины расчищают металлической щеткой от остатков разрушенного материала. Впадины поверхности размером до 10 мм включительно после расчистки грунтуют и выравнивают растворами на основе сухих строительных смесей. Выступы высотой более 10 мм устраняют при помощи ручного электроинструмента. При незначительных объемах дефектов на поверхности стены для их устранения используют зубило, кирку, скарпель и т.п.


Поверхность несущей стены перед устройством утеплителя, как правило, специально не готовится: не очищается, не грунтуется, не выравнивается.
При наличии в ограждающих конструкциях деформационных швов их необходимо продублировать в системе теплоизоляции.
Полость шва формируется в процессе закрепления теплоизоляционного слоя.  При этом торцы плит, примыкающих к швам, защищают двумя слоями гидрозащитной смеси, армированной стеклосеткой.  Слой стеклосетки укладывается на внешнюю поверхность плиты не менее чем на 50 мм от края шва. 

Соответствующие меры не выполняются, что приводит к появлению длинных трещин всех слоев системы теплоизоляции на всю высоту плоскости наружной стены за счет естественной температурной деформации здания.
После подготовки поверхности стены и цоколя, а также устройства  деформационных швов выполняют закрепление плит утеплителя путем приклеивания сплошным, маячковым или полосным методом; затем их механически фиксируют с помощью дюбелей, анкеров и т.п.
Пенополистирольные плиты крепятся либо только путем приклеивания, либо только механически.
Размер щелей между плитами теплоизоляционного слоя не должен превышать 2 мм. В случае возникновения щелей более 2 мм их заполняют стружками (полосками) из применяемого материала утеплителя (рис.7).
Наличие широких щелей между плитами утеплителя более 2 мм, которые заполняются штукатурным раствором или не заполняются ничем, приводит к фильтрации влаги и холодного воздуха в толщу конструкции, а также к образованию плесени и конденсата.  
Плиты теплоизоляции необходимо устраивать в "шахматном" порядке по швам (рис.7) как по поверхности стены, так и на углах здания. В угловых зонах плиты необходимо устраивать путем зубчатого зажима.
Плиты теплоизоляции на поверхности и в угловых зонах стены устраивают без перевязки.
Количество механически фиксирующих элементов и схемы их размещения устанавливают в зависимости от высоты здания, ветровых нагрузок и зоны внешней стены.
Выдвинутые требования не учитываются при проведении монтажа системы. Количество дюбелей для крепления плит в средней части и в краевых зонах одинаково.
В местах концентрации напряжений в ограждающих конструкциях (оконные и дверные проемы) необходимо предусматривать дополнительное армирование защитного слоя. Армирование выполняется перед нанесением основного защитного слоя с помощью прямоугольных полос стеклосетки размером не менее 350 мм × 200 мм.
Отсутствие армирования, предусмотренного технологией, приводит к образованию коротких (10-20 см) трещин в углах оконных и дверных проемов.
При необходимости устройства теплоизоляции ограждающей конструкции ниже уровня грунта засыпную часть фундамента, а также цоколь и стену здания на высоту около 2 м над уровнем грунта покрывают дополнительным слоем гидроизоляционной смеси толщиной 1-1,5 мм с армирующей стеклосеткой.
После пяти суток с момента нанесения дополнительного гидроизоляционного слоя засыпную часть фундамента покрывают дополнительной гидроизоляционной смесью, после окончательного затвердения которой котлован засыпают и уплотняют свежим слоем грунта.
Как правило, работы по утеплению цокольной части проводятся без дополнительной гидроизоляции, при этом технология производства работ не выдерживается. Это может привести к возникновению пожара, намоканию утеплителя и распространению мышей в теплоизоляционном слое.
Теплоизоляционный слой на торцах (парапеты, цоколи, проемы в стенах и деформационные швы) необходимо защитить от увлажнения.
Попадание влаги в теплоизоляционный слой может привести к вспучиванию системы фасадной теплоизоляции и отслоению от поверхности стены.
Декоративно-защитный слой наносят на поверхность стены не ранее семи суток с момента нанесения предыдущего грунтовочного слоя.
Невыполнение технологии приводит к неравномерному рисунку внешнего слоя, созданию фактурных пятен и изменению цвета фасада (рис.8).
НевыРаботы по устройству наружной теплоизоляции дома выполняют при температуре окружающей среды выше +5º С олнение технологии приводит к неравномерному рисунку внешнего слоя, созданию фактурных пятен и изменению цвета фасада (рис.8).
Работы по устройству теплоизоляции осуществляются при более низких температурах. Это приводит к ухудшению качества системы утепления и снижению ее долговечности.
Приведенное сопротивление теплопередачи сборной системы с фасадной теплоизоляцией должно соответствовать требованиям ДБН В.2.6-31: 2006 «Конструкції будинків і споруд. Теплова ізоляція будівель»
Толщина утеплителя в конструкции стены и его расчетные характеристики в подавляющем большинстве случаев не соответствуют нормам. При этом производителем не проводится соответствующих испытаний
Сопротивление удару конструкции фасадного утепления составляет не менее:
  • для цоколя 10 Дж;
  • стены 1-го этажа 5 Дж;
  • стены выше 1-го этажа 3 Дж.
При этом не должно быть трещин и сколов на защитно-отделочном слое.
Защитно-отделочный слой не соответствует предъявляемым требованиям, особенно это касается системы утепления цокольных конструкций. Соответствие системы утепления установленным нормативным показателям должно проверяться производителем по результатам соответствующих испытаний.
Устойчивость системы к климатическим факторам:
не менее 75 циклов - для цоколей;
не менее 50 циклов - для стен.
При этом снижение термического сопротивления конструкции не должно превышать 10%, а на защитно-отделочном слое не должно быть повреждений в виде трещин или изменений цвета
Несоответствие конструкций выдвинутым требованиям может привести к преждевременному разрушению системы утепления и увеличению расходов на текущий ремонт. 
Усилие вырывания дюбеля из стены должно быть не менее:
  • 500 Н (винтовые дюбели), 250 Н (забивные дюбели) - бетон, полнотелый кирпич;
  • 200 Н (винтовые дюбели) - пустотелые кирпичи и камни, ноздреватые бетоны плотностью более 600 кг/м3.
При использовании некачественных элементов крепления система утепления может отслоиться от несущей стены. Проверку соответствия поставленным требованиям должны осуществлять производители дюбелей.
Прочность сцепления с основанием и защитно-отделочным слоем пенополистирольных плит теплоизоляции должна быть не менее 0,08 (0,8) МПа (кгс/см2).
Отсутствие испытаний адгезии клеевого раствора, входящих в обязанности производителя, может привести к отрыву защитно-отделочной штукатурки (рис.8).
Сопротивление паропроницаемости защитно-отделочного слоя не должно превышать 0,37 м2•час•Па/мг.
При выборе отделочных материалов оценка влажностного режима стенового ограждения не осуществляется, что может привести в условиях эксплуатации к накоплению влаги на границе утеплитель – отделочная штукатурка и отслоения последней (рис.9).
Коэффициент водопоглощения защитно-отделочного слоя должен соответствовать требованиям нормативных документов.
Повышенная водопоглощающая способность внешнего защитно-отделочного слоя приводит к возникновению цветовых пятен на фасаде, а в зимний период при замерзании ‒ к возникновению трещин и отслоению (рис.9).
Все материалы, применяющиеся для устройства сборной системы, должны соответствовать требованиям действующих в Украине нормативных документов и иметь разрешение Министерства здравоохранения Украины на использование.
При наружном утеплении используются материалы, не имеющие разрешительных документов.
Расчетный срок службы конструкции фасадной теплоизоляции в каждом конкретном случае определяется проектной организацией.  
Производители сборных систем должны проводить испытания на определение срока эффективной эксплуатации и предоставлять соответствующие данные проектным организациям. Это условие сейчас почти не выполняется.
Организация-разработчик, поставщик и монтажная организация конструкции фасадной теплоизоляции предоставляют гарантию на систему утепления. Срок гарантийной эксплуатации теплоизоляции до капитального ремонта, а также условия устранения выявленных в процессе эксплуатации дефектов оговариваются и устанавливаются в контракте на выполнение работ.
Владелец объекта архитектуры в течение всего срока эксплуатации здания обеспечивает осуществление периодического обзора и, при необходимости, детального технического обследования сборной системы в соответствии с разработанными на этот объект указаниями по ее эксплуатации. 
В подавляющем большинстве случаев гарантийный срок системы утепления не устанавливается.
Если гарантийный срок эксплуатации документально устанавливается, то часто юридическое лицо, предоставившее гарантию, на момент наступления гарантийного случая уже не существует. Поэтому ремонтные работы по исправлению дефектов собственник объекта должен проводить за свой счет.
Инструкции по эксплуатации сборной системы по заказу владельца объекта разрабатываются организацией-разработчиком с участием монтажной организации, исходя из выполненных расчетов и испытаний фрагментов фасада при проектировании и возведении сборной системы.
В подавляющем большинстве организации-разработчики системы утепления не предоставляют информацию по эксплуатации системы утепления.
 

 Рис. 8. Изменение цвета и отрыв внешней штукатурки системы утепления на базе пенополистирол
 
 
 

 Рис. 9.  Отслоение  и образование трещин на внешней штукатурке системы утеплення на основі пінополістиролу  

Как видно из таблицы, основные несоответствия и недостатки можно разделить на две группы:

• технологические несоответствия - при устройстве наружного утепления из пенополистирола не выполняются требования к технологии монтажа;
• технические несоответствия - сборная система утепления или ее конкретные элементы не соответствуют отдельным физико-техническим показателям,

Во избежание появления указанных дефектов и несоответствий необходимо всем юридическим и физическим лицам, осуществляющим свою деятельность с наружного утепления, четко придерживаться правил и требований нормативных документов, использовать качественные материалы и труд квалифицированных работников.

Евгений Колесник Печатать страницу Отправить на E-mail