Журнал «Деловая столица», «Ловушка для тепла»

03 июля, Журнал «Деловая столица» - «Ловушка для тепла. Комплексное утепление здания позволит уменьшить расходы на 70%»

Большинство промышленных и офисных зданий строились в те годы, когда о применении энергосберегающих технологий никто даже не задумывался. И сегодня компании вынуждены оплачивать солидные счета за отопление, которые с каждым годом становятся все более весомыми. Но можно существенно уменьшить свои расходы, если провести теплоизоляцию здания. 

Конечно, утепление современными материалами потребует вложения средств, но в дальнейшем позволит существенно экономить. На предприятиях, которые провели комплексные теплоизоляционные работы, теплопотери составляют не более 20–30%, тогда как на старых объектах этот показатель достигает 80%. Вложенные в утепление средства окупают себя во вполне приемлемые сроки: от четырех месяцев до трех лет в зависимости от объемов и вида работ, а также используемых материалов. 

Что утеплять
Исследования показывают, что через стены зданий теряется до 40% тепла, через окна — порядка 18%, крышу — 18%, пол —14%, прочие системы — 10%. Поэтому свести теплопотери к минимуму возможно лишь при комплексном подходе к утеплению здания. Благодаря этому можно добиться 80% сохранения тепла и соответственного снижения расходов. Кроме того, при качественной теплоизоляции предотвращается выпадение конденсата, пагубно влияющего на изолирующие и другие эксплуатационные характеристики конструкций, что продлевает срок жизни здания. Если теплоизоляция устанавливается в новых промышленных сооружениях, снижаются расходы на строительство за счет уменьшения толщины стен и использования меньших отопительных радиаторных батарей. Помимо своего прямого действия, высококачественные теплоизоляционные материалы обеспечивают также ряд важных дополнительных характеристик: хорошую шумо- и виброизоляцию, прочную основу под разнообразные отделочные покрытия и увеличение срока службы изолируемых конструкций.
Утепляя предприятие, можно не только сэкономить, но и внести свой вклад в защиту окружающей среды. Поскольку теплоизоляция является эффективным способом уменьшения потребности в отоплении, сокращается наличие СО2 в атмосфере, что препятствует возникновению так называемого парникового эффекта.
К промышленной теплоизоляции, в отличие от жилых построек, предъявляются особые требования: она не только должна снизить тепловые потери здания в условиях довольно жесткой эксплуатации, но и обеспечить соблюдение необходимых тепловых режимов размещенного в нем оборудования, сохранение нужной температуры в трубах и системах. Соответственно, зачастую она требует применения особых материалов и технологий.
Поскольку основной процент теплопотерь приходится на стены, реализацию проекта по теплоизоляции стоит начать с утепления фасада здания. В среднем стенное утепление окупается за год-полтора, после чего можно продолжить теплоизоляцию окон, кровли, пола и инженерных систем.

Выявление чувствительных зон
Приняв решение о проведении теплоизоляции здания, необходимо прежде всего провести энергоаудит зданий, чтобы понимать, какие конструкции требуют повышенного внимания. Он предусматривает детальный мониторинг всех конструкций и систем, обмер наружных поверхностей отапливаемой части здания, расчет площади оконных проемов, определение состава ограждающих конструкций. Ведь если стены имеют многослойную структуру, необходимо учесть толщину и коэффициент теплопроводности каждого слоя. Особое внимание следует уделить системе отопления: схеме подключения к тепловым сетям, а также используемым средствам автоматического регулирования. Аудиту подвергается и горячее водоснабжение, в частности, схема его подключения и степень изоляции стояков.
Использование при энергоаудите большого количества датчиков и измерительных приборов удорожает процесс и делает его более трудоемким, поэтому для этой работы следует выбрать фирму, применяющую тепловизионную съемку объекта. Тепловизор улавливает тепловое излучение с точностью до 0,1 градуса, позволяет в сжатые сроки определить теплотехнические характеристики ограждающих конструкций здания и места теплопотерь. Это дает возможность оценить теплоэффективность наружных ограждений, разработать рекомендации по устранению проблемных участков и снижению тепловых потерь.
Энергоаудит предприятия в зависимости от количества рассматриваемых энергосберегающих мероприятий и площади здания обойдется в сумму от 5 до 15 тыс. грн., но его обязательно стоит провести. Располагая данными о проблемных с точки зрения теплопотерь зонах предприятия, вы будете знать, что именно стоит утеплять в первую очередь, и не станете тратить деньги на проведение лишних изоляционных работ. Соответственно, мониторинг позволяет собственнику сэкономить, определить последовательность выполнения работ, а также выбрать оптимально подходящие материалы.

Стены
Как правило, «мостики холода» (конструктивные участки здания, имеющие повышенную теплоотдачу) в фасадной конструкции располагаются на стыке стен с полом и потолком, в местах соединения внутренних и наружных стен, в зонах оконных и дверных проемов. В этих местах в холодное время года происходит образование конденсата на внутренней поверхности откосов и монтажных швов. Это оказывает большое влияние на теплотехнические параметры фасада здания и существенно повышает риск его повреждения. В зависимости от уровня теплоизоляции и особенностей конструкции соединяющих деталей из-за «мостиков холода» может быть потеряно до половины всего количества теплоты. А решение данной проблемы, помимо значительного снижения теплопотерь, создает предпосылки для долгосрочного сохранения и функциональной надежности строений.
Существует несколько способов утепления зданий. Так называемый «мокрый» способ (когда термоизоляционный материал крепится на поверхность стены с помощью клея и покрывается сверху сеткой и штукатуркой) предъявляет повышенные требования к таким свойствам утеплителя, как прочность слоев на отрыв и теплопроводность. Поэтому в данном случае целесообразнее использовать минераловатные плиты из базальтового волокна, вспененный полистирол либо экструдированный пенополистирол. В случае навесных вентилируемых фасадов (облицовка здания, при которой между внешней ограждающей конструкцией и стеной есть вентилируемая воздушная прослойка) эффективность теплоизоляции будет зависеть от размеров приточных и вытяжных отверстий, находящихся в нижней и верхней частях конструкции, а также от соотношения влагосодержания воздушной прослойки и наружного воздуха. Утеплитель, используемый в таких системах, должен иметь длительный срок эксплуатации, обладать негорючестью, химической и биологической стойкостью, сохранять стабильную форму и высокие теплоизолирующие характеристики. При этом он должен позволять водяным парам и влаге беспрепятственно проходить в воздушную прослойку, предотвращая образование и скопление на конструкциях разрушающего их конденсата. Перечисленным требованиям отвечают минераловатные плиты из базальтовых пород и двухслойная минераловатная плита: более плотный слой устанавливается на наружной стороне фасадных конструкций, менее плотный — непосредственно на несущую стену, так как мягкий слой позволяет утеплителю лучше прилегать к неровностям конструкции.
В трехслойных фасадных системах (утеплитель располагается внутри ограждающих конструкций) к материалу предъявляются особые требования по устойчивости к деформациям и влагостойкости, поскольку в данном случае ремонтно-восстановительные работы невозможны. Этим требованиям отвечают прежде всего изделия из минеральной ваты, пенополистирола, пенополиуретана.
Минеральная вата при утеплении стен оптимально соответствует соотношению цена–качество: она не горит, морозостойка, устойчива к деформациям, химическому воздействию, имеет хорошие звукопоглощающие свойства и длительный срок эксплуатации (до 30 лет). Благодаря использованию этого утеплителя можно повысить теплоизоляцию стен до 80%. К достоинствам минераловатных утеплителей можно отнести и легкость монтажа: плиты и панели легко режутся, что позволяет сэкономить на теплоизоляционных работах. К недостаткам утеплителя можно отнести гидрофобию: при попадании влаги он теряет определенный процент теплоизолирующих свойств, а посему требует пароизоляционной и гидроизоляционной пленки при монтаже (что повышает общую стоимость конструкции примерно на 5%). На нашем рынке представлены два вида минеральной ваты — каменная и шлаковая. Первую изготовляют из горных пород: диабаза, базальта, известняка, доломита и
т. д., а вторую — из отходов черной и цветной металлургии. Более качественным и прочным считается утеплитель из горных пород, но цена его на 5–7% выше. Стоимость отделки 1 кв. м стены минеральной ватой — от 80 до 200 грн. в зависимости от производителя и толщины утеплителя (учтена цена материалов и работ). 
Еще один удачный вариант для теплоизоляции стен — пенополиуретан. Это легкий и прочный гидротеплоизоляционный материал (имеет самые высокие гарантийные сроки эксплуатации среди утеплителей — 30 лет), отличающийся самым низким коэффициентом теплопроводности и наименьшим водопоглощением в сравнении с другими теплоизоляционными материалами. Утеплитель обеспечивает 90%-ную теплоизоляцию стен, а его средняя стоимость соотносима с ценой минеральной ваты: 1 кв. м пенополиуретановой стены вместе с работами обойдется в 90–150 грн. Правда, разброс цен по этому материалу гораздо больше (стоимость зависит от толщины и размера площади утепления). Самый дорогой вариант — 350 грн./кв. м стены. Стоит принимать во внимание, что напыляемый полиуретан не является готовым изделием и его нельзя купить в магазине. Работы с ним производятся непосредственно на объекте. При напылении толщина слоя задается расчетом согласно теплотехническим требованиям. Итоговые расценки определяются при установлении трудоемкости монтажа: расположения и высоты здания, толщины слоя пенополиуретана, а также от общего объема работ. Соответственно, лучше заранее оговорить суммарную стоимость.
Если минеральная вата или пенополиуретан вам не по карману, стоит обратить внимание на более дешевый вариант для отделки стен — пенополистирол, снижающий потери тепла через стены до 70%. Он прочен, обладает низкой теплопроводностью и малым весом, однако имеет ряд существенных недостатков. Этот материал горюч, токсичен, а влага и отрицательные температуры существенно ухудшают структуру пор пенополистирола и его теплозащитные свойства. Из-за низкой паропроницаемости при отсутствии принудительной приточно-вытяжной вентиляции из-за скопления конденсата образуется плесень и грибок, происходит разрушение конструкций. В отличие от минеральной ваты пенополистирол требует идеально ровной и гладкой поверхности основы. Срок службы этого материала достаточно небольшой и составляет около 10 лет, после чего он начинает постепенно разрушаться.
Материал подразделяется на два основных вида: блочный и экструдированный. У блочного пенополистирола коэффициент теплопроводности примерно в два раза выше, чем у экструдированного, поэтому и стоит последний гораздо дороже. Так, если за утепление 1 кв. м стен обычным материалом вы заплатите всего 20–30 грн. в зависимости от его толщины и производителя, то стоимость отделки аналогичным по плотности экструдированным  — от 45 до 100 грн. Сейчас в строительстве применяются трудновоспламеняемые и самозатухающие марки пенополистирола, которые в Украине имеют обозначение ППСБ-С. Такие материалы содержат специальные добавки — антипирены, подавляющие самостоятельное горение, которое может возникнуть только в прямом контакте с открытым пламенем. Правда, и цена утепления таким материалом будет выше — 40–60 грн. за
кв. м стены.
Таким образом, при примерно одинаковой энергоэффективности каждый утеплитель обладает своими достоинствами и недостатками. Самый бюджетный вариант — пенополистирол, оптимальные утеплители по цене и качеству — минеральная вата и экструдированный  пенополистирол. Вне конкуренции по прочности — пенополиуретан.

Кровля
Основными проблемными зонами кровли являются места соприкосновения с несущей конструкцией здания. При выборе теплоизоляционных материалов для различных видов кровель следует учитывать, что на срок их службы оказывают существенное влияние ветровые, снеговые и прочие механические нагрузки. Кроме того, утеплители должны быть водостойкими, не выделять в процессе эксплуатации токсичных веществ и соответствовать требованиям пожарной безопасности.
По перечисленным показателям для утепления плоских кровель могут применяться минераловатные плиты повышенной жесткости (например, базальтовые), вспененное стекло, пенополиуретан, пенополистирольные плиты (однако при использовании последних по противопожарным нормам необходимо устройство цементной стяжки, что повысит общую цену теплоизоляционных работ на 5%).
Базальтовая минеральная вата способна снизить потери тепла через кровлю на 70–80%. Стоимость покрытия 1 кв. м крыши этим утеплителем составит 120–200 грн. Но следует помнить, что базальтовые утеплители требуют качественной паро- и гидроизоляции при монтаже. Такие же показатели эффективности обеспечивает более дешевый пенополистирол (50–80 грн. за кв. м негорючего вида). Однако следует учитывать его уязвимость перед конденсатом из-за низкой паропроницаемости и короткий срок службы. Достойными качественными характеристиками для оборудования кровли отличается пенополиуретан, с помощью которого можно достичь 90%-ной теплоизоляции, но он обойдется в два   раза дороже (100–170 грн. за кв. м площади).
Самый эффективный (но и самый дорогой) материал — пеностекло (200–300 грн. за кв. м), его гарантийный срок службы практически неограничен и равен сроку эксплуатации здания. К числу достоинств утеплителя относится водостойкость, несгораемость, морозостойкость, легкость механической обработки (в него даже можно вбивать гвозди). Недостаток пеностекла — паронепроницаемость, оно не «дышит». Это нужно учитывать при обустройстве вентиляции. Используя этот материал, можно уменьшить потерю тепла через крышу на 90%, а в некоторых случаях и на 100%.
Таким образом, для обустройства разных типов кровель наиболее дешевым вариантом также является пенополистирол, но если вы заинтересованы в том, чтобы кровля сохраняла теплоизоляционные характеристики в течение многих лет, наилучшие варианты —  пенополиуретан и пеностекло.

Пол
Одним из основных требований, предъявляемых к материалам для теплоизоляции пола, — высокая прочность и малая плотность деформации при сжатии, поскольку в этом случае он подвергается воздействию повышенных нагрузок. Для теплоизоляции пола применяются стекловата, минеральная вата, пенополистирол. Как нельзя кстати при утеплении пола будут достоинства минеральной ваты на каменной основе — из диабаза, базальта, известняка, доломита (100–200 грн. за оборудование 1 кв. м): огнестойкость, высокая тепло- и звукоизоляция, сопротивляемость механическим воздействиям. При утеплении пола по грунту достаточно однослойной плиты из минеральной ваты. Это снижает теплопотери до 80%.
Эструдированный пенополистирол (от 50 до 100 грн. за покрытие 1 кв. м) — один из наилучших по качеству материалов для пола ввиду более продолжительного срока службы и экономичности. Применять пенополистирол целесообразно при теплоизоляции первых и промежуточных этажей, подвальных помещений. В этом случае можно достичь 90%-ного сохранения тепла.

При использовании для полов стекловаты теплосбережение достигает 70–80%. Продукция из стекловолокна обладает повышенной упругостью и прочностью, вибростойкостью. Она не горюча, безопасна для здоровья, устойчива к химическим воздействиям. В ней не развиваются микроорганизмы, не живут вредители и не происходит процесс гниения. Главный недостаток материала, как и в случае с минеральной ватой, способность в той или иной степени впитывать влагу. Поэтому стоит отдавать предпочтение утеплителям средней или высокой ценовой категории, у которых благодаря особым технологиям этот негативный момент сведен до минимума. Имеет стекловата еще один недостаток: из-за высокой доли связующего компонента (в первую очередь в материале высокой плотности) такой утеплитель относится к категории слабогорючих (не воспламеняется, но тлеет). Со временем стекловата может давать и существенную усадку (больше, чем минеральная). Между тем это один из наиболее дешевых материалов: цены на продукцию колеблются в пределах 40–130 грн. за теплоизоляцию кв. м пола.
Таким образом, наилучшими вариантами в соотношении цена–качество для утепления пола являются минеральная вата на каменной основе и эструдированный пенополистирол. Наиболее экономный вариант — стекловата.

Окна
Теплоизоляция окон достигается прежде всего путем установкой качественных оконных блоков со стеклопакетами. В большинстве климатических зон нашей страны оптимальным вариантом будет конструкция с двухкамерным стеклопакетом, укомплектованным энергосберегающим стеклом и трехкамерным профилем европейского производства (квадратный метр такого окна стоит примерно $110–160/кв. м). Однако даже многослойный стеклопакет не гарантирует окну 100%-ную изоляцию. Самые уязвимые места: сопряжения стеклопакета с рамой и зоны примыканий оконных блоков к стеновым проемам. В итоге на оконных откосах появляется участок с температурой поверхности ниже точки росы, растут теплопотери и выпадает конденсат, со временем превращающийся в плесень. Поэтому следует позаботиться об утеплении откосов пенополистиролом с обязательной пароизоляцией, что сведет теплопотери к минимуму (достигается практически 100%-ная изоляция). Обойдется такое утепление в 70–100 грн./кв. м.
При очень толстых стенах из бетона, керамзитобетона или полнотеплого кирпича металлопластиковое окно при установке целесообразно специально сдвигать внутрь помещения, чтобы линия, соединяющая точки с одинаковой температурой, осталась снаружи, за окном. Спецификой окон из пластика являются существенные тепловые линейные расширения, поэтому зазор между коробкой и стеной должен составлять не менее 15 мм. При наличии в стене эффективного утеплителя (минеральной ваты или негорючих пенополистиролов) окно должно стоять в плоскости утеплителя.

Итоги
Таким образом, наилучшими материалами в соотношении цена–качество для утепления оконных проемов являются каменная минеральная вата и экструдированный пенополистирол. Что немаловажно, это универсальные утеплители, подходящие практически для всех строительных теплоизоляционных работ. Поэтому если вы решите провести комплексную изоляцию предприятия, используя один из этих вариантов, и закупите крупную партию товара, то можете рассчитывать на существенную экономию за счет скидок (их размер иногда достигает 30%). Хорошие показатели энергосбережения демонстрируют и более дешевые материалы, но здесь приходится рисковать качеством. Понятно, предложения категории 20 грн. за кв. м, включая работу, не внушают доверия, но есть действительно хорошие утеплители по весьма демократичным ценам. Залог успеха здесь — качественный монтаж, предполагающий ликвидацию всех возможных «мостиков холода».
Безусловно, наибольший эффект дает комплексная теплоизоляция, но если у вас нет возможности сделать все сразу, то стоит начать с утепления стен и, дождавшись окупаемости вложений, продолжить оборудование кровли и пола, коммуникаций. В конечном итоге инвестиции того стоят: по окончании работ процент экономии составит порядка 70–75% затраченных вами ресурсов.

Иренеуш Дерек,
генеральный директор ООО «Пластикс-Украина»

Основными зонами утечки тепла любого здания, независимо от его назначения и срока эксплуатации, являются окна, стены, фундамент и чердак. Поэтому очень важна его комплексная теплоизоляция. В строительных нормах и правилах, а также в ГОСТах можно найти подробные инструкции по утеплению различных участков дома. Из-за низкой стоимости энергоносителей на данный момент в Украине окупаемость здания, утепленного согласно украинским ГОСТам, — около девяти лет. 
Экструдированный пенополистирол (ЭПП) ТМ Styrodur и Styrisol является незаменимым теплоизоляционным материалом для изоляции всех проблемных участков здания: стен, полов, крыш, потолков, а также для теплоизоляции «мостиков холода». К основным конкурентным преимуществам пенополистирола можно отнести и крайне малое водопоглощение, очень высокую прочность на сжатие, отличную теплоизоляционную способность, влагостойкость, устойчивость к гниению, морозоустойчивость, высокую стойкость к нагрузкам, легкий вес и отсутствие усадки в течение всего срока эксплуатации (материал не садится, не уменьшается в размерах, не деформируется, не сдвигается). Торговые марки Styrodur и Styrisol содержат антипирен, придающий материалу свойство самозатухания. ЭПП биологически нейтрален и абсолютно не токсичен (вспенивающим агентом для материала ТМ Styrodur и Styrisol является безвредный CO2), не представляет опасности для здоровья человека и гарантирует отсутствие возникновения аллергий или скрытых болезней. Гарантированный срок эксплуатации пенополистирола — свыше 50 лет.
Подводя итоги, можем сделать вывод, что благодаря своим уникальным качествам экструдированный пенополистирол ТМ Styrodur и Styrisol можно применять как для комплексной теплоизоляции новых построек, так и для санации зданий, руководствуясь украинскими ГОСТами.