Для теплоизоляции помещений строительных объектов, трубопроводов, вентиляционных коробов инженерных коммуникаций используют как горючие, так и негорючие утеплители различных видов.
Определение негорючему огнестойкому утеплителю дает ГОСТ 30244-94, указывающий, что такой материал при воздействии источника зажигания горит открытым огнем не больше 10 с, а при испытаниях в лабораторной печи теряет не более 50% массы, создавая прирост температуры в ней не больше 50 ℃.
Все утеплители, не удовлетворяющие хотя бы одному из перечисленных условий, относятся к горючим, не огнестойким материалам.
Типы огнестойкой теплоизоляционной продукции
Материалы для теплоизоляции каминов
Специальная теплоизоляция для каминов используется для минимизации потерь тепла во всех частях камина: дымоходе, массиве печи и самой топке. Это позволяет повысить коэффициент полезного действия отопительного оборудования. Утепление разных частей камина преследует следующие цели:
- Сохраняет дымоход от разрушительного действия конденсата, который образуется при резкой смене температуры. Агрессивное воздействие конденсата обусловлено содержанием влаги, различных кислот, образующихся при горении и углекислоты.
- В месте прохождения трубы сквозь перекрытие следует особенно тщательно позаботиться о соблюдении норм пожарной безопасности. Если используются деревянные стройматериалы, то следует соблюдать особую осторожность, защищая поверхность потолка.
- Высокотемпературная теплоизоляция каминов используется для создания направленного потока тепловой энергии, чтобы обогреть сидящих напротив него людей. Для этих целей применяют инфракрасные отражатели, которые устанавливаются в самой топке.
- Защита стеновых конструкций при помощи теплозащитного слоя. В противном случае кирпичная стенка может быстро прийти в негодность от резкого перепада температур, а деревянная загореться.
Используемые для термоизоляции камина строительные материалы представлены такими группами:
- содержащие каменные волокна (Rockwool, TEXHO T80, PAROC FPS 17) – выпускаются в виде плит и имеют на одной из своих сторон покрытие из фольги, что позволяет выдерживать температуры в несколько тысяч градусов;
- на основе кремнезема, получаемого из кварцевого песка и глинозема, производятся в виде гибких плит;
- Суперизол – изготавливается с использованием силиката кальция и обладает хорошими теплоизоляционными качествами, подходит для утепления корпусов каминов и их дымоходов, крепится при помощи клея или саморезов;
- Вермикулит – представлен в виде плит (Scamol, Thermax), состоит из спрессованных зерен вещества, обладает жесткостью, хорошо пилится, обладает поверхностью, пригодной к отделке;
- Суперсил – представляет собой ткань, изготовленную из кремнезема с прослойкой фольги, обладает высокой стоимостью;
- гипсоволокно – получают путем смешения и прессования гипса и целлюлозы, подходит только для изоляции массива камина, пола и стен, не выносит нагрузок и деформируется.
При выборе материалов важно убедиться в их экологической безопасности, чтобы они не выделяли в окружающую среду токсичные вещества при нагревании.
Виды
В отличие от сгораемых видов утеплителей, таких как опилки, маты, изготовленные из отходов переработки древесины, применяемых из-за их быстрого разрушения под воздействием влаги только внутри зданий, многие виды огнестойких теплоизоляционных материал также используют при монтаже навесных фасадных систем, в наружных стеновых панелях снаружи строительных объектов.
На эту тему ▼
Негорючие вещества и материалы
Классификация и применения
Существует несколько основных видов огнестойких утеплителей, подразделяющихся в зависимости от области их применения:
- Для стен, перекрытий как деревянных домов, так и строительных объектов, возведенных из кирпича, керамических блоков, железобетонных готовых, монолитных конструкций, в том числе изготовленных из огнеупорного (огнестойкого) бетона. В таких случаях используется как традиционная минеральная вата, так и более современный огнезащитный базальтовый материал, не впитывающий влагу и негорючий, в виде рулонов, матов, плит.
- Для дымохода, печей отопления жилых домов, бань чаще всего используют негорючий фольгированный материал из различных видов минеральных ват, имеющий повышенный коэффициент отражения тепловой энергии от слоя металлической фольги. А также за счет повышенной плотности негорючего утеплителя, используемого для этих целей в качестве заполнения участков термоизоляции перекрытий, прилегающих к дымовым трубам; элементов противопожарных разделок, отступок.
- Для термической изоляции, огнезащиты металлических конструкций вентиляционных воздуховодов; участков трубопроводных сетей, как транспортирующих теплоносители, включая воду, так и горючие жидкости, газовые смеси.
- Для двигателя, автотранспортного, железнодорожного средства, речного/морского судна/корабля, стационарных теплогенерирующих, вырабатывающих электроэнергию установок как для ограничения расхода тепловой энергии, нагрева смежных конструкций, отсеков, так в качестве надежной звукоизоляции, отсекающей громкий шум от работающих машин, механизмов.
- Для заполнения внутренних пустот, в конструкциях противопожарных перегородок, полотен огнестойких ворот, дверей, люков, используемых для защиты проемов в строительных преградах огню, дымовым потокам, что позволяет доводить предел их стойкости к огню до требуемых противопожарными нормами значений.
Такое деление на виды довольно условно, ведь большинство рулонных, плитных, листовых огнестойких утеплителей, в отличие от сыпучих, жидких вспенивающихся теплоизоляционных материалов, не подверженных горению, могут использоваться для термической, звуковой изоляции как помещений строительных объектов, участков их инженерных коммуникаций, так и двигательных отсеков транспортных средств, тепло-электрогенерирующих установок.
Защитные экраны для печей
Используемый теплоизоляционный материал для печей должен не только предотвращать возможность возгорания, но и защищать людей от слишком жесткого инфракрасного излучения. Для этих целей как нельзя лучше подходят защитные экраны для каминов, а также для банных печей. Они могут быть выполнены как из металла, так и с использованием кирпича или декоративного камня.
Особенностью каминных экранов является то, что они изготавливаются исключительно из металла, могут быть встроенными или передвижными. Такие конструкции препятствуют попаданию искр и раскаленных углей в помещение, а также, нагреваясь, способствуют быстрому и равномерному прогреву воздуха в комнате. Защитное ограждение можно прибрести или изготовить своими руками. Рассмотрим подробнее особенности защитных экранов печей.
Защитный экран из кирпича
Наряду с утеплением, теплоизоляция печи производится при помощи кирпича. Возможны два варианта: сооружение защитной стенки и обкладка печи кирпичом. В обоих случаях кирпич укладывается при помощи клеящей смеси или глины. Использование цементного раствора рассматривается как крайний случай. При обкладывании печи кирпичом требуется предусмотреть зазор от 3 до 10 см, а также вентиляционные отверстия снизу и сверху для обеспечения лучшей конвекции и быстрого прогрева помещения.
Если решено сооружать защитную стенку, то следует помнить о том, что кладка имеет толщину в полкирпича (120 мм), высота стенки должна быть немного выше самой печи. Благодаря такому сооружению в бане создается равномерный и мягкий жар, что избавляет от необходимости беспрерывной топки и позволяет париться в течение нескольких часов.
Правила утепления
В зависимости от материала, дымоходы могут быть:
- кирпичные;
- стальные;
- керамические.
Обязательно утеплять негорючим материалом необходимо только те участки, которые контактируют с холодным уличным воздухом.
Допускается также утепление частей труб, проходящих в неотапливаемых чердаках.
Изолировать части дымоходов, проходящие внутри отапливаемых помещений нецелесообразно, так как они являются дополнительным источником тепла. Исключение делается для металлических труб, которые нагреваются так, что при касании их можно обжечься. Но и в этом случае иногда достаточно огородить такие участки дымоходов сетчатыми экранами. Часто такие решения применяются в деревенских банях.
Стальные дымоходы необходимо утеплять в любом случае, причем толщина слоя негорючей теплоизоляции должна быть как можно большей. Кирпичные трубы при толщине стенки в кирпич (25 см) и более можно не изолировать, если температура воздуха не опускается ниже -20℃.
Керамические дымоходы обычно представляют собой конструкцию из изделий, имеющих сотовую структуру. Такие блоки сами по себе являются теплоэффективными и не нуждаются в утеплении.
Для тепловой изоляции применяются только негорючие термостойкие материалы, обеспечивающие высокую огнестойкость всего здания. Значение предела огнестойкости трубной изоляции должно быть не ниже EI 45.
Обшивка из нержавейки
Теплоизоляция печи при помощи обшивки из нержавейки имеет несколько вариантов. По ориентации в пространстве различают фронтальные и боковые экраны. Рекомендуемое расстояние от печи до экрана – от 1 до 5 см. Благодаря таким сооружениям удается добиться снижения интенсивности теплового излучения металлической печи, поскольку внешняя поверхность защитных экранов прогревается до 1000 С. При этом можно сократить расстояние от печи до стены до полуметра. Удобство в установке и наличие специальных ножек, позволяющих надежно закрепить экраны, делает их использование особенно привлекательным.
Базальтовая вата
Маты из базальтовой или каменной ваты применяются в основном для создания пожаростойких утеплений кирпичных дымоходов.
Такой утеплитель подходит идеально, так как он негорючий, прочный и очень долговечный.
Производят утеплитель путем плавления базальта при температуре выше полутора тысяч градусов. Далее масса расплавленного материала формируется в нити, которые остывая, сохраняют форму. Формирование производится различными способами, самый распространенный – это выдувание воздухом. Образовавшиеся волокна формуются в маты. В конечном итоге получаются негорючие жесткие прямоугольные изделия либо мягкие рулонные.
Благодаря высокой температуре плавления базальта утеплитель с успехом может быть использован в жаропрочных конструкциях с пределом огнестойкости не ниже EI 45.
Устройство огнеупорной изоляции для труб из негорючего базальтового утеплителя потребует создания каркаса на кирпичном дымоходе. Для этого также используют негорючие материалы – металлические профили, которые крепятся к дымоходу анкерами или дюбелями. Крепеж должен быть только металлический, пластмассовые дюбеля использовать не допускается.
Шаг профилей выбирается равным ширине листа утеплителя, чтобы не допускать большого количества стыков. Между элементами каркаса закладываются листы базальтовой ваты и закрепляются при помощи монтажной ленты. Толщины утеплителя в 50 мм для кирпичного дымохода вполне достаточно.
Утеплитель необходимо защитить от внешнего воздействия, так как в случае намокания от дождя или снега, он потеряет свои теплоизоляционные свойства. Для этого можно применить металлические листы или сайдинг, которые нужно крепить с таким расчетом, чтобы между ними и утеплителем был воздушный зазор не менее 15 мм.
Базальт с облицовкой
Облицовочные базальтовые плиты выглядят эстетично и обеспечивают хорошую защиту от возгорания. Кроме того, этот материал долго отдает тепло после нагревания. Можно провести облицовку этим материалом как экрана из кирпича, так и самой стены поверх изоляционных листов.
К пожарной безопасности нельзя относиться халатно – последствия беспечности могут быть трагичными. Современный рынок строительных материалов позволяет выбрать вариант по своим средствам и вкусу, обеспечив при этом надежную защиту от возгорания.
Зачем утеплять
Для правильной работы печей или котлов необходимо, чтобы в трубе присутствовала хорошая тяга. Особенно это важно при использовании периодически протапливаемых печей. Когда дымоход холодный, очень сложно сразу разжечь огонь в топке. Объясняется это тем, что холодный воздух стремится вниз, а теплый – вверх.
Если высота дымохода велика, то в нем содержится много холодного воздуха, затрудняющего разжигание. Если сечение канала дымохода небольшое, рекомендуется сначала сжечь в топке немного дров, а потом, по мере прогрева, загружать ее расчетным количеством топлива.
Ограничивает тягу еще и сажа, которая образуется на стенах дымовых труб. Она образуется, если температуры газов недостаточно, чтобы обеспечить полное сгорание летучих частиц топлива. При низкой температуре стенок дымохода на них осаждается конденсат, содержащий частицы сажи – продуктов неполного сгорания топлива.
При накоплении сажи в дымоходе, может произойти ее возгорание, особенно при последующей интенсивной топке. При этом температура в трубе может возрасти многократно и металлические трубы могут просто прогореть.
Кроме сажи конденсат содержит угольную и серную кислоты, которые являются химически агрессивными веществами и могут разрушать стенки трубы.
Вышеописанных проблем с дымоходом можно избежать, если утеплить его снаружи. Тогда стенки будут гораздо быстрее нагреваться, а во время топки не будет сажеобразования.
Если при эксплуатации зданий используются агрегаты с двигателями внутреннего сгорания, например, бензогенераторы для автономного электроснабжения, то выходящие наружу трубы для отвода выхлопных газов также нужно утеплять для предотвращения образования конденсата и сажи.
Конечно же, для обеспечения пожарной безопасности нужно использовать только негорючий утеплитель для дымохода, достаточно эффективный и долговечный.
Как рассчитать фундамент для кирпичной печки
Каменная печь – это строительный объект и перед ее возведением необходимо выполнить ряд расчетов. Бесспорно, главный из них – это расчет фундамента. Для определения примерной грузоподъемности этой части строительной конструкции можно принять, что один кубический метр кладки, выполненной из кирпича, весит порядка 1 350 кг. В этой цифре учтено наличие раствора, который используют для заделки горизонтальных и вертикальных швов. Зная объем печи, его легко можно рассчитать исходя из ее геометрических параметров, можно подсчитать ее вес, перемножив объем на 1 350. Если масса печи не будет превышать 750 кг, то можно обойтись и без сооружения отдельного фундамента. На печи такого размера расходуют порядка 200 кирпичей. Поэтому, их устанавливают на подложку, состоящую из листа асбеста и кровельного железа.
Если же масса печи превышает значение 750 кг, то без возведения фундамента не обойтись. При его сооружении необходимо соблюсти главное условие — фундамент под печь должен быть расположен ниже пояса промерзания. Такое решение позволит избежать сезонного воздействия движущегося грунта.
Защита деревянной стены от жара печи
Деревянные бани требуют особенно внимательного соблюдения правил противопожарной безопасности при их обустройстве. Источником пожара может быть что угодно, непогашенная сигарета, выпавшие из горнила топки угольки, не прочищенный дымоход, но главным источником угрозы остается сама печь.
Поверхность печки раскаляется до 300° — 400°, жар падает на деревянные стены, что приводит к их чрезмерному прогреву и обугливанию. Остановить процесс возгорания деревянных поверхностей крайне сложно, лучший способ избежать пожара – не допустить его. Существует два по-настоящему эффективных способа изоляции поверхности деревянных стен от жара банных печей – оборудование защиты в виде экрана или возведение специальной обшивки из негорючих материалов.
Александр Бацулин
Родился в Москве 07.09.1976. Закончил Химический факультет МГУ по специальноси Химическая кинетика. Печным делом занимается с 2000 года. Интересы: строительство и проектирование печей для отпления индивидуальных домов. Традиционное деревянное строительство. Тел. 8 (915) 169 1733 8 (950) 259-6401 e-mail: sashbats (а) mail.ru
В последнее время (с удорожанием теплоносителей) существует стойкая тенденция к уменьшению теплопотерь зданий. Так например, СНиП II-3-79 нормирует сопротивление теплопередачи для стен жилых зданий (для Москвы) — 1,8 м2С/Вт, а СНиП 23-02-2003 уже 3,15 м2С/Вт.
Утепление фундаментов (и утепление грунта вокруг фундамента) широко применяется в строительстве. Во-первых это очень желательно для устранения промерзания прилегающего к фундаменту грунта и, соответственно, устранения его морозного пучения, а во-вторых — для утепления подвального или цокольного этажа (при его наличии). Наиболее подходящим материалом для таких работ служит пенополистирол.
Столбчатый печной фундамент
Для его изготовления достаточно по углам, вырытого котлована установить столбы. Затем, на них укрепляют стальную конструкцию, своего рода ростверк или положить на оголовки плиту, изготовленную из армированного железобетона. Она и станет основанием для будущей печи. Между плитой или металлической конструкции необходимо оставить небольшой зазор, он пригодится в том случае, когда печь даст определенную усадку.
Гидроизоляция и заливка фундамента под печь
Для гидравлической изоляции потребуется рубероид. При помощи строительного степлера его надо закрепить на опалубке. После этого можно приступить к заливке раствора. Но сначала его надо приготовить. Для этого потребуется одна часть цемента, три части чистого, промытого песка, пять частей щебня, в не должно содержаться ни каких посторонних примесей. Порядок изготовления раствора выглядит следующим образом:
- Все ингредиенты перемешивают между собой до получения однородной массы.
- В полученную смесь добавляют воду. Ее надо добавлять небольшими порциями. При этом смесь должна постоянно перемешиваться. В итоге должен получиться раствор по плотности похожий на густую сметану. После этого его можно вываливать в опалубку.
Заливку проводят в течение одного рабочего дня. Если эту операцию растянуть на большее время, то с течением времени полученный монолит начнет растрескиваться.
Этот способ сооружения опоры применяют в тех местах, где нижний слой почвы ослаблен, в то время как верхний отличается надежностью.
Необходимо удалить растительный слой почвы на глубину порядка 200 мм. Полученную площадку выравнивают. Высыпают песок или гравий, уплотняют и приводят полученную поверхность в горизонтальное положение. На полученную конструкцию укладывают ЖБ плиту толщиной до 150 мм, можно ее изготовить непосредственно на месте.
Для этого процесса потребуется соорудить опалубку, которая должна соответствовать размерам плиты. В ней устанавливают арматурную конструкцию, которая состоит из прутков диаметром 12 мм. Арматуру выкладывают в два слоя. После заливки поверхность необходимо выровнять по горизонтали. По окончании работ, плиту закрывают полиэтиленовой пленкой и оставляют в таком виде минимум на неделю. Это необходимо для того, что бы раствор набрал прочность, при которой можно продолжать работы.
Поверхность фундамента находится ниже уровня пола. Для того чтобы их выровнять, можно использовать кладочный кирпич.
