Диссертация (Огнестойкость ограждающих деревянных легких каркасных конструкций с полимерной теплоизоляцией), страница 5

Коэффициент теплопроводности плит25OSB изменяется от 0,12 до 0,30 Вт/м×К при повышении температуры от 22 до 100°С, а удельная теплоемкость соответственно растет в пределах 1,91–3,67кДж/кг×К. По своим свойствам они приближаются к фанере конструкционногоназначения и конкурируют с ней. В каркасном деревянном домостроении OSBплиты активно используют для опорных балок, как основы для покрытия крыш,обшивки потолков, внутренних стен, перегородок помещений, покрытия полов.Импорт OSB-плит был значимым для российского рынка до 2014 года.

До2012 года весь объем российского рынка состоял только из импорта. Затем поставки стали стремительно сокращаться. Основными поставщиками были Bolderaja (Латвия), Kronospan (разные европейские страны), Louisiana Pacific и Norbord(Канада), Egger и Glunz (Германия), Kronopol (Польша) и ряд других компаний(таблица 1). Поступали на наш рынок также плиты OSB из Китая, но их качествонамного уступает европейским, американским, а теперь уже и российским аналогам. И если в 2013 году импорт из Китая составил 36 тыс. м3, то в 2015 году ужевсего 4,4 тыс. м3 [24]. В таблице 1.1 показаны объемы импорта OSB плит в Россию из ведущих зарубежных стран в 2011,2013 и 2015 годах (Таблица 1.1).Таблица 1.1 - Импорт плит OSB в РФ (тыс.м3.)КомпанияBolderajaKronospanLP CanadaEgger«Кроношпан» и др.Китайские производителиДругие европейскиебрендыСтранапроизводителяЛатвияЧехия, Румыния, Словакия, Италия, ПольшаКанада, СШАГермания, РумынияРеспублика Беларусь201120132015185,1132,062,219,4136,53,228,114,30105,1105,104,722,850Китай13,135,94,4Разные страны2,47,51,3Лидером в импорте плит OSB на российский рынок было латвийское подразделение компании Kronospan – Bolderaja.

Также довольно большой объем поставок предлагала компания Kronospan из Чехии, Румынии, Словакии, Польши, Италии. Максимальный объем поставок плит OSB от Kronospan был отмечен в 201326году. Продукция польского подразделения Kronopol импортировалась в объеме20-30 тыс.

м3 в год. Немецкая компания Kronoply всегда поставляла небольшиеобъемы плит.Темпы прироста импорта плит OSB были особенно высокими после кризиса2008-2009 годов. Уже в 2010 году импортеры с верхом отыграли потерянные вкризис объемы, а в 2011-2013 годы поставки продолжали расти: в 2011 году былоимпортировано 450,6 тыс. м3 OSB-плит, а в 2013 году - 710,6 тыс.

м3, что на 16%превышает объем поставок в 2012 году. Но в 2014 году было ввезено 498,6 тыс.м3, а в 2015 году – всего 157,3 тыс. м3, причем значительная доля импорта теперьприходится на белорусскую продукцию: в 2014 году заработал завод «Кроношпан» под Могилевом. И белорусские плиты активно продаются на российском рынке в силу высокого качества и приемлемой цены. Плиты OSB из Латвии,Германии и Румынии все еще востребованы на рынке РФ, а вот поставки из Канады и США, по сути, прекратились [24].В качестве облицовочного материала большой интерес представляют недавно появившиеся на рынке РФ стекломагнезитовые листы – СМЛ. Негорючий материал, устойчивый к влаге, внешним нагрузкам, перепадам температуры.

Механически легко обрабатывается, не подвергается действию плесени и грибов. Имеет высокую прочность, гибкость, длительное время (до 2-х часов) выдерживаетдействие открытого пламени с температурой 1200 °С, сохраняя форму. СМЛ рекомендуют для облицовки стен, потолков, несущих конструкций различной геометрии. Коэффициент теплопроводности СМЛ равен 0,12 – 0,26 Вт/м×К в зависимости от состава и плотности, а удельная теплоемкость Ср = 1,95 кДж/кг×К.Главными производителями СМЛ являются Китай и Южная Корея [25].Теплоизоляционные материалы (ТИМ) по типу исходного сырья (ГОСТ16381-77) подразделяют на неорганические и органические. ТИМ из смеси органических и неорганических компонентов относят к неорганическим, если содержание неорганического компонента превышает 50% по массе.

По структуре ТИМподразделяют на волокнистые (минеральные или органические волокна), ячеистые (пенопласты) и зернистые (вспученный перлит, вермикулит, керамзит).27По итогам исследования маркетингового агентства Discovery Research Group,завершенного в 2014 г., объем рынка ТИМ в РФ в натуральном выражении в 2013г. Составил 53,4 млн. м3 с темпом роста 14 %/год общий объем производства ТИМв РФ не превышает, однако, 4 % от мирового.

Наиболее значительной (свыше70%) в структуре ТИМ является группа волокнистых и пористых неорганическихматериалов (минеральная вата, вспученный перлит, вермикулит, керамзит, ячеистый бетон). Вторую группу составляют газонаполненные материалы на органической основе [26].Минеральная вата – это собирательное название продукции ТИМ на неорганической основе (Рисунок 1.8)Рисунок 1.8 - Неорганические волокнистые теплоизоляционные материалы [33]Общая структура производства утеплителей в России близка к структуре,сложившейся в передовых странах мира, где большой объем (60% – 80 %) приходится на производство неорганических волокнистых теплоизоляционных материалов.На территории России расположено 69 предприятий и цехов по производствутаких изделий.

Общее количество технологических линий – 122. Суммарная установленная мощность предприятий – около 12 млн. м3. Наиболее крупными предприятиями в России, выпускающими волокнистые неорганические ТИМ, счита-28ются производители 7 марок: rockwool, paroc, isover, knauf, ursa, izovol, белтеп[27].Большой объем продукции минеральной ваты на рынке ТИМ, позволяет выбирать ее с наилучшими теплофизическими и физико-механическими свойствами[28].Теплоизоляционные материалы на органической полимерной основе (пенопласты) представляют вторую группу теплоизоляционных материалов. Сюда относят пенополистирол, пенополиуретаны, пенополиизоцианаты, фенолформальдегидные и карбамидоформальдегидные пенопласты.Более 20 % от общего объема ТИМ приходится на беспрессовый пенополистирол самозатухающий (ПСБ-С) и экструдированный пенополистирол (ЭППС), атакже пенополиуретан (ППУ).

На долю других теплоизоляционных материалов,включая изделия из вспененного каучука приходится не более 5% от общего объема потребления ТИМ [29]. Сравнительные характеристики самозатухающей пенополистирольной теплоизоляции приведены в таблице 1.2.Таблица 1.2 Теплофизические характеристики самозатухающей пенополистирольной органической теплоизоляцииНаименованиематериаловПенополистиролПСБС-15ПСБС-35АПСБС-50Плотность,кг/м3Коэффициент теплопроводности,Вт/м×КМакс.температура,t, °C140.042802842.60.0370.048080Информация об огнезащитной способности теплоизоляции из различныхвспененных органических материалов в условиях пожара в деревянных и прочихзданиях ограничена, и перспективы их безопасного применения в строительствелегких деревянных каркасных сооружений остаются неясными. Одно – и двух–этажные легкие каркасные деревянные здания и сооружения относят к V степениогнестойкости и согласно Федеральному закону РФ №123–ФЗ от 22 июля 2008 г.их предел огнестойкости не нормируется.

Видимо, поэтому в настоящее время в29малоэтажном деревянном домостроении РФ в качестве органического строительного теплоизоляционного материала доминирует пенополистирол (ППС) и его,так называемые, самозатухающие модификации, хотя материал является горючими горит с напалмовым эффектом и образованием токсичных дымовых газов, в которых обнаружен фосген [30]. Интересно, что ППС без антипиренов не образуетвысокотоксичных гетероорганических соединений (фосгена).Стандартные испытания показателей пожарной опасности беспрессового самозатухающего пенополистирола ПСБ–С (ГОСТ 15588–86) от разных производителей (с плотностью 25–50 кг/м3) показали, что он относится к группе горючестиГ3 и Г4, воспламеняемости В2 и В3, дымообразующей способности Д3. Материалимеет высокую теплоту сгорания (Qн = 41,2 МДж/кг) и низкое значение кислородного индекса (КИ = 20 %).

Плавится он при температуре около 80 °С. При 310°С— воспламеняется. Теплопроводность ПСБ–С находится в пределах 0,035–0,042Вт/(м·К).Испытания при режиме стандартного пожара фрагментов стен из трехслойных панелей со стальными или асбоцементными обшивками и ПСБ–С с плотностью  = 3035 кг/м3 показали, что утеплитель воспламеняется через 3–4 мин одностороннего нагрева, а затем происходит скрытое распространение горениявнутри конструкции, сопровождающееся образованием расплава, дыма и токсичных газов.

Этот процесс продолжается до полного выгорания теплоизоляции дажепри удалении источника теплового воздействия на конструкцию. Навесные стеныс обшивками из тонких металлических листов или асбоцементных плит толщиной = 10 мм и теплоизоляцией ПСБ–С независимо от ее толщины были отнесены кгруппе сгораемых конструкций с пределом огнестойкости 0,1–0,2 ч.Теплоизоляционные материалы из «самозатухающего» экструзионного ибеспрессового пенополистирола не рекомендованы для применения на важныхстроительных объектах (атомных станциях и пр.)В настоящее время в строительной индустрии популярность приобретают такназываемые SIP–панели (Structural Insulated Panels), с несущими и ограждающимифункциями, для соединения которых могут быть использованы элементы дере-30вянного каркаса.

SIP–панели представляют собой многослойные конструкции, изтеплоизоляции и негорючих или сгораемых облицовок, приклеиваемых прямо ктеплоизоляции разными адгезивами. Отсутствие в SIP–панелях воздушных зазоров и металлических узлов соединения повышает их предел огнестойкости.В 2013 г. были проведены крупномасштабные испытания по стандартамГОСТ 30247.0–94 и ГОСТ 30247.1–94 SIP–панелей фирмы «Хотвелл» с теплоизоляцией из самозатухающего ПСБ–С [31]. Конструкция наружной несущей стеныиз SIP–панели с теплоизоляцией ПСБ–С 25 толщиной 150 мм, внешней обшивкойOSB толщиной 12 мм и внутренней облицовкой гипсоволокнистым листом (ГВЛ)толщиной 12,5 мм при равномерно распределенной нагрузке 1500 кг на 1 м показала предел огнестойкости 60 мин (R 60).

При облицовке двумя слоями ГВЛ предел огнестойкости конструкции по несущей способности возрастал до 90 мин [32,33]. Если учесть низкую температуру плавления и склонность ПСБ–С к скрытомугорению, то огнестойкость и безопасность подобных конструкций при пожаре потеплоизолирующей способности (I) остается под вопросом.Объемы применения в строительстве малоэтажных зданий и сооружений вРоссийской Федерации теплоизоляционного материала из пенополиуретана(ППУ) очень малы из-за высокой токсичности продуктов его горения (цианиды,фосген), и более высокой стоимости по сравнению с ПСБ–С.За рубежом не ослабевает интерес к использованию в строительстве неплавких, карбонизующихся ТИМ на органической основе [34].