ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ - раздел Образование, Модуль 1 Обоснованная Техническая И Экономическая Концепция Развития Производства И Пр...
Обоснованная техническая и экономическая концепция развития производства и применения теплоизоляционных материалов способна оказать большое влияние на всю структуру строительного производства. Массовое применение теплоизоляционных материалов в гражданском, сельском и промышленном строительстве резко сокращает потребность в традиционных строительных материалах, сокращает грузопотоки, энергозатраты на строительно-монтажные операции.
Так, один кубический метр минераловатного утеплителя в конструкции стены равноценен по теплоизолирующим свойствам 3000 шт. глиняного кирпича.
На организацию производства равного по теплозащитным свойствам кирпича удельные капвложения в 7 раз больше, чем для утеплителя, 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 производства и применения теплоизоляционных материалов ведет к значительному сокращению потребления тепла как в сфере производства строительных материалов, так в и строительных работах и в сфере эксплуатации объектов гражданского и промышленного строительства.
Организация производства достаточного количества теплоизоляционных материалов для всех видов гражданского и промышленного строительства может в значительной степени снизить объем инвестиций в развитие производства строительных материалов, строительство и развитие топливно-энергетической базы.
Доказано, что энергоэффективное строительство с использованием современных теплоизоляционных материалов, включая затраты на их разработку и строительство заводов, в три-четыре раза эффективней, чем традиционное строительство, ведущее к энергоемкому производству строительных материалов, освоению новых месторождений топлива, его добыче, транспортировке, переработке и сжиганию.
Экономический анализ работы отечественных и зарубежных фирм, производящих теплоизоляционные материалы, показывает, что такое производство является прибыльным бизнесом. Инвестиции на строительство объекта или установки по производству эффективного утеплителя окупаются через 1,5-2,5 года.
Анализ роста цен на теплоизоляционную продукцию показывает, что ее стоимость за последнее десятилетие увеличилась в 10-12 раз, в то время как стоимость оборудования и капвложения в организацию этого производства выросла в 3-4 раза.
Материал предоставлен Союзом предприятий строительной индустрии Свердловской области.
Теплоизоляционные строительные материалы отличаются средней и низкой плотность, что значительно снижает их теплопроводность и обеспечивает защиту зданий и сооружений от температурных перепадов. Теплоизоляционные материалы в строительстве широко применяются для снижения массы конструкций за счет сокращения числа конструкционных материалов, создания комфортной атмосферы в жилых помещениях, также для снижения расходов на отопление зданий и сооружений.
Важнейшей целью теплоизоляции строительных конструкций является сокращение расхода энергии на отопление здания. Теплоизоляция является очень эффективным способом уменьшения потребности в отоплении и соответственно приводит к уменьшению СО2 в атмосфере и, так называемого, парникового эффекта, что доказано исследованиями.
Исследования, проведенные в Англии, показали, что если в расчете на квадратный метр строительной площади использовать 50 мм изоляционных материалов, то через 50 лет содержание СО2 в атмосфере сократится на 1 тонну. Выгода оказывается значительной, если принимать во внимание весь объем жилой площади и те преимущества, которые влечет за собой повышенная комфортность жилых и производственных помещений.
По данным кафедры строительных материалов МГСУ на отопление зданий ежегодно расходуется 240 млн тонн условного топлива, что составляет около 20 % от общего расхода энергоресурсов в России. Эффективное снижение расхода энергии на отопление возможно лишь при комплексном подходе к решению этой проблемы. Энергопотери начинаются уже при подаче тепла с ТЭС потребителям. В настоящее время эти потери оцениваются в 15-16 % от отпускаемой потребителям энергии, что соответствует 60 млн тонн условного топлива в год. В странах Европы этот показатель в 1,5-2 раза ниже за счёт более эффективной теплоизоляции трубопроводов. В частности, там широко применяется один из самых эффективных видов конструкции теплопроводов - бесканальная прокладка трубами, изолированными жёсткимпенополиуретаном.
Теплопотери в самом здании складываются из теплопотерь через ограждающие конструкции, чердачные перекрытия, окна и вентиляционную систему.
Распределение теплопотерь через различные элементы здания при нормированных тепловых сопротивлениях
Основной путь снижения энергозатрат на отопление зданий лежит в повышении термического сопротивления ограждающих конструкций с помощью теплоизоляционных материалов. Подсчитано, что 1 куб.м теплоизоляции обеспечивает экономию 1,4-1,6 т условного топлива в год. Значимость этого пути экономии топливно-энергетических ресурсов оценили промышленно развитые страны (США, Швеция, Финляндия и др.), в которых объём выпуска теплоизоляционных материалов на душу населения в 5-7 раз выше, чем в России.
3.Структура и свойства теплоизоляционных материалов
|
| • Теплоизолирующая способность материала зависит не только от количества, но и характера пор, их распределения, размеров, открыты они или замкнуты. Наиболее высокими теплоизоляционными свойствами обладают материалы, содержащие при всех прочих равных условиях большое количество мелких и замкнутых пор, заполненных воздухом. Воздух в неподвижном состоянии обладает очень малой теплопроводностью (при 20°С) — 0,02 Вт/(м-°С). Если взять какое-либо высокопористое тело с мелкими и замкнутыми порами и рассмотреть его структуру под микроскопом, то можно увидеть множество воздушных пор, отгороженных друг от друга тонкими вещественными стеночками-Совокупность таких пор, содержащих малотеплопроводный воздух, создает преграду на пути следования тепла или холода и делает материал малотеплопроводным. Для улучшения изоляционных свойств материала желательно, чтобы на пути теплового потока имелось как можно больше таких воздушных пор, а тонкие ограничивающие их стенки располагались сотообразно.
В наибольшей мере изолирующее свойство воздуха проявляется только при спокойном его состоянии, так как находящийся в движении воздух оказывает содействие переносу тепла. Круп-иопористое, раковистое строение материала с вытянутыми порами создает условия для возникновения конвекционных потоков воздуха, что вызывает усиление передачи тепла через материал. Чем меньше объем воздуха, заключенного в порах, тем меньше его подвижность и тем лучше изолирующие свойства.
Теплоизоляционные свойства материалов зависят также от соотношения объемов воздуха, заключенного в порах, и твердого вещества, входящего в единицу объема материала. Чем тоньше слой твердого вещества, окружающего поры, тем лучше теплозащитные свойства материала и меньше его коэффициент теплопроводности. В очень пористых материалах с очень малой плотностью объем воздуха, содержащегося в них, настолько велик и теплоизолирующие свойства настолько большие, что роль твердого вещества в передаче становится очень незначительной. В таких материалах теплопроводность может приближаться к теплопроводности воздуха (например, в мипоре).
Если сравнить теплопроводность материалов, имеющих одинаковый вещественный состав, но различную пористость, то можно заметить, что теплопроводность почти пропорциональна плотности материала, т. е. содержанию в них твердого вещества. Поры и пористые каналы в материале могут быть созданы вспениванием его, введением при изготовлении материала газообразующих добавок, контактным склеиванием или спеканием отдельных зерен и частиц материала, взаимоналожением большого количества волокон и т. п.
• Структура материала оказывает существенное влияние на его теплозащитные свойства. Особенно наглядно это проявляется в материалах волокнистого строения. Например, теплопроводность древесины вдоль волокон приблизительно в 2 раза больше теплопроводности поперек волокон. Для характеристики теплоизоляционных свойств материалов, применяемых в виде засыпок, большое значение имеет крупность зерен. С уменьшением размера зерен теплозащитные свойства материала улучшаются, что имеет место даже в том случае, если плотность его остается.
неизменной.
Таким образом, рассматривая общий характер строения теплоизоляционных материалов, можно сделать вывод, что малую теплопроводность материалам придают поры, когда они заполнены воздухом, но если поверхность этих пор будет покрыта пленкой воды или поры будут заполнены водой, то теплоизоляционные свойства материалов резко снижаются. Это происходит потому, что вода имеет большую теплопроводность, нежели воздух (примерно в 25 раз). Поэтому при эксплуатации теплоизоляционные материалы необходимо защищать от увлажнения.
|
Все темы данного раздела:
Модуль 1
1. Истинная плотность
Истинная плотность ρ (прежнее название – удельный вес) – масса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии, т. е. без пор и пу
Вопрос 3
Морозостойкостью называется способность насыщенного водой материала выдерживать многократное замораживание и оттаивание без разрушения. При этом прочность морозостойкого материала
Факторы, влияющие на морозостойкость
Анализ механизма при замораживании показывает, что морозостойкость пористых строительных материалов связана в основном с двумя характеристиками структуры: водопоглощением и способностью сопротивлят
Вопрос № 4.
К основным теплофизическим свойствам, оценивающим отношение материала к тепловым воздействиям, относятся:
Теплопроводность, Вт/(м * К ) - способность материала пр
Вопрос № 5.
В строительных конструкциях материал испытывает : сжатие, растяжение, кручение, изгиб и сдвиг.
Механические свойства отражают способность материалов сопротивляться силовым, тепловым, усадо
Вопрос № 6.
Акустическиесвойства проявляются при действии звука на материал.
Акустические материалы делятся на:
1. Звукопоглощающие - предназначены для поглощения шумовог
Вопрос № 7.
К эстетическим свойствам относятся:
- форма- цвет- фактура- текстура ( рисунок )
Эстетические свойства определяются тремя основными видами характеристик:
-
Модуль 2
2.1.1. Положительные и отрицательные свойства древесины как строительного материала.
Положительными свойствами древесины являются
прежде всего прочность, л
Зависимость основных свойств древесины от ее строения и влажности.
Древесина — это капиллярно-пористое тело, свойства и качественные характеристики которого изменяются в зависимости от породы древесины, условий произрастания, климата, места отбора образцов для исп
Важнейшие группы пороков и их влияние на качество древесины.
Всего насчитывают свыше 200 пороков.
Пороки делят на девять групп; сучки, трещины, пороки формы ствола, пороки строения древесины, химические окраски, грибные поражения, по
Способы защиты древесины от гниения и возгорания: влияние влажности, конструктивные меры защиты, антисептики, антипирены, их виды и действие.
Гниение возникает в результате деятельности дереворазрушающих грибков. Развитие грибков происходит при температуре от +3 до +40° С, особенно интенсивно при влажности древесины 30—60%; необходим так
Природные каменные материалы.
1. Классификация горных пород по условиям образования.
Обломочные породы
Под действием минерализованных грунтовых вод и давления вышележащих горных поро
Органогенные породы
Органогенные осадочные породы в основном состоят из карбоната кальция СаС03 и реже из аморфного
Химические породы
· Гипс - горная порода обычно белого или серого цвета, состоящая из минерала т
Фасадные керамические материалы: общие требования, разновидности и их характеристики по внешнему виду, размерам, свойствам и особенностям применения.
Кирпич и камни (лицевые). Фасадные материалы разделяются на мелкоштучные и крупноразмерные изделия. К первым относят изделия, по размерам соответствующие обыкновенному строительному кирпичу (250 х
Материалы и изделия из силикатных расплавов
1. Стекло: особенности строения; эксплуатационные свойства, определяющие основные области его применения.
Обычно понятие "стекло" определяется не просто к
Стеклокристаллические материалы, их области применения.
Стеклокристаллические материалы получают путем введения в расплавленную стекломассу специальных катализаторов, в результате чего происходит полная или частичная кристаллизация. В зависимости от сос
Цветные металлы и сплавы.
Сплавы цветных металлов применяют для изготовления деталей, работающих вусловиях агрессивной среды, подвергающихся трению, требующих большойтеплопроводности, электропроводности и уменьшенной массы.
Разновидности портландцемента и их сопоставление по свойствам и области применения с портландцементом.
1. Портландцемент и его разновидности являются основными вяжущими веществами в строительстве. Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, полу
Сопоставление тяжелого и легкого бетона по составу, свойствам и областям применения.
Особо тяжелые бетоны - плотностью более 2500 кг/м3 изготовляемые на особо тяжелых заполнителях (из магнетита барита, чугунного скрапа и др.) - применяют для специальныхрадиационнозащитных ко
Ячеистые бетоны:основныевиды,строение,св-ва и области применения.
Ячеистый бетон, содержащий по всему объему до пор размером до 3 мм, является разновидностью поризованного бетона, в котором отсутствует крупный заполнитель. Ячеистые бетоны различают по спос
Понятие о ж/б: роль арматуры в ж/б конструкциях
Железобетон — строительный материал, в котором бетон и стальная арматура, будучи объединены в одно целое, совместно до разрушения воспринимают различные силовые воздействия. Бетон, как по
Особенности строительных растворов по сравнению с бетонами. Виды строительных растворов.
Строительный раствор - это искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания растворной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, мелкого и заполнителя и добавок, улучшающих
Отделочные р-ры : штукатурные,декоративные и их краткая характеристика.
По назначению строительные растворы бывают: кладочные - для каменной кладки стен, фундаментов, столбом, сводов и др.; штукатурные — для оштукатуривания внутренних стен, потолков, фасадов зда
Основные виды силикатных материалов и изделий, их св-ва, области и особенности применения в строительстве.
Стекло и другие плавленые материалы и изделия получают из минеральных силикатных расплавов, сырьем для которых служат распространенные горные породы и некоторые побочные продукты промышленности. Ми
Гипсовые и гипсобетонные материалы и изделия ,основные разновидности изделий, их основные св-ва и области применения.
Гипсобетон широкое применение нашел в производстве мелких стеновых камней, блоков и крупноразмерных панелей благодаря своей огнестойкости, легкости, хорошим тепло- и звукоизоляционным
Виды асбестоцементных изделий,их основные св-ва и области применения.
Асбестоцементными называют искусственные каменные материалы, получаемые затвердеванием отформованных изделий, состоящих из смеси цемента, асбеста и воды. Асбест, тонковолокнист
В чем заключается высокая технологичность пластмасс?
Технологичность пластмасс позволяет придавать им разнообразные самые сложные формы методами литья, прессования, экструзии, пилением, сверлением, фрезерованием, строганием, обточкой… Пластмас
Важнейшие виды материалов и изделий из пластмасс: виды, свойства, области применения.
Пластмассы занимают свое специфическое место.. Это высококачественные отделочные материалы (декоративные пленки, линолеум, бумажно-слоистые пластики), эффективные теплоизоляционные материалы (пеноп
Битумные и дёгтевые вяжущие и материалы на их основе
1. Асфальтовый и дегтевый бетоны: классификация, свойства, области применения.Асфальтобетоном называется материал, который получается в результате уплотнения асфальтобетонной смеси
Кровельные и гидроизоляционные материалы на основе органических вяжущих материалов: рулонные и обмазочные.
К органическим вяжущим относятся высокомолекулярные соединения углеводородов— битумных и дегтевых материалов.Кровельные и гидроизоляционные материалы на основе битумов и дегтей де
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ОБЛИЦОВОЧНЫМ МАТЕРИАЛАМ.
В зависимости от предназначения и нагрузок к облицовочным материалам предъявляются различные требования. Обеспечить соблюдение этих требований можно лишь в том случае, если технические параметры ко
ВНУТРЕННЯЯ ОТДЕЛКА ЗДАНИЙ (ВИДЫ, ТРЕБОВАНИЯ К ИЗДЕЛИЯМ).
Внутренняя отделка является неотъемлемой составляющей ремонта любого здания. Она имеет не меньшее значение, чем изменение фасада здания.
Отделка помещения - это целый комплекс мероприятий
УСТРОЙСТВО И КОНСТРУКЦИЯ ПОЛОВ.
Пол - это один из элементов конструкции здания. И, как одна из самых заметных частей помещения, должен гармонично вписываться в интерьер всего помещения, при этом сохранив в себе т
УСТРОЙСТВО ПОДВЕСНЫХ ПОТОЛКОВ.
Под подвесным потолком понимают систему, состоящую из металлического каркаса, подвешенного к перекрытию, на который укладываются или к которому крепятся либо готовые модульные элементы: панели, рей
ПАСТОВЫЕ ОКРАСОЧНЫЕ СОСТАВЫ В ОТДЕЛКЕ ИНТЕРЬЕРОВ.
Для лакокрасочных материалов характерно большое разнообразие применяемых пленкообразующих связующих веществ. Для водных составов ими могут служить минеральные вяжущие (известь, цемент, растворимое
ЛИСТОВЫЕ И ПЛИТНЫЕ ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ СТЕН И ПЕРЕГОРОДОК.
Более тяжелые и объемные перегородки возводят из кирпича, гипса, бетона, железобетона.
Кирпичные - ставят в кирпичных или каменных домах либо в
Панели, плиты, листы, пластины.
Панели, плиты, листы, пластины легко и быстро устанавливаются (монтируются) с помощью шпунтирования. Их можно привинчивать, укреплять скобами к стене, а также наклеивать.
Гипсокарт
РУЛОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ.
Рулонные материалы изготовляют из полимеров, растительных масел, жиров и их заменителей, пигментов. В качестве основы используют бумагу, картон, хлопчатобумажную ткань, стеклоткань и др.
Р
ПОЛЫ ИЗ СИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ.
В промышленном строительстве широко применяют полы из синтетических материалов. Эти полы могут быть монолитными или плиточными.Монолитные, или литые, полы выполняются путем розлива по ошлифованной
Паркетные полы.
Паркетные полы сделанные из натуральной древесины сегодня являются не просто традициoнным элементом интерьера жилых помещений.
Паркет – этот способ отделки пола в помещениях зданий, популя
Полы из гипсоволокнистых листов.
Полы из гипсоволокнистых листов состоят из соединенных между собой листов, смещенных по периметру на 50 мм и склеенных по высоте.
Они универсальны, укладывая их, возможно установить систем
Ламинатные покрытия (или ламинат).
Ламинат представляет собой тонкие (7-12 мм) слоеные доски, длиной 100 - 140 см и шириной около 20 см. По краям ламината отформованы шипы и пазы для замкового соединения друг с другом. Лицевая сторо
МОНОЛИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ ПОЛОВ.
Цементно-бетонные, асфальтобетонные, полимерные мастичные, ксилолитовые, земляные, глинобитные и подобные полы используются в нежилых, производственных помещениях. Наиболее часто применяют покрытия
АКУСТИЧЕСКИЕ ПОТОЛКИ.
Конструкция подвесных потолков позволяет укладывать слои любого звукоизолятора в небольшом пространстве, которое образовывается между подвесной конструкцией и основным потолком. Но если изучить все
ОБЛИЦОВКА ФАСАДОВ ИЗДЕЛИЯМИ ИНДУСТРИАЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА.
1. Нормами предусмотрено выполнение работ по внутренней облицовке стеновых конструкций плитами или крупноразмерными листовыми материалами индустриального производства.
2. Облицовка кирпичн
ОБЛИЦОВКА ФАСАДОВ ПЛИТАМИ ИЗ ГОРНЫХ ПОРОД.
Широкое применение натурального камня для отделки современных зданий не только соответствует последним архитектурным тенденциям, но и признается экономически целесообразным. Это объясняется необыча
Методы защиты натурального камня.
В процессе производства отделочных работ наиболее часто встречаются следующие ошибки:
- отделка пола нестойкими к истиранию мраморами и известняками в зонах с высокой проходимостью;
СВЕТОПРОЗРАЧНЫЕ ОГРАЖДЕНИЯ И ПЕРЕГОРОДКИ.
Строительное стекло отличается широкой номенклатурой изделий, которые применяют для ограждающих конструкций, а также внутренней и наружной отделки и декорирования зданий и сооружений. Все виды стро
ДЕКОРАТИВНАЯ ШТУКАТУРКА В ОТДЕЛКЕ ЗДАНИЙ.
Декоративные штукатурки подразделяются:
1. По климатической стойкости:
- на наружные;
- внутренние;
- универсальные.
2. По виду
Штукатурки «толстые».
Известково-песчаные декоративные штукатурки. Состав – известковое тесто, портландцемент, кварцевый песок и пигменты. При помощи разных технологий нанесения декоративной штукатурки (например,
По средней плотности
В отличие от многих других строительных материалов марка теплоизоляционного материала устанавливается не по показателю прочности, а по величине средней плотности, которая выражается в кг/куб. м. По
По жесткости
Материалы
Величина относительного сжатия, %
Мягкие
< 30
Полужесткие
от 6 до 30
По теплопроводности
Материалы
Коэффициент теплопроводности при 25 °C, Вт/(м*°C)
Низкой теплопроводности (класс А)
0,6
Органические теплоизоляционные изделия и материалы
Новости и инфо для студентов