Цена включает НДС, оплата в рублях по курсу ЦБ+2% на день оплаты

Реализуются только целые панели     —     Погрузка бесплатно     —     Производим нарезку по длине

* ППУ — утеплитель пенополиуритан,

** МВУ — утеплитель минеральная вата

*** Пенорезол — утеплитель пенопласт трудногорючий

Раздел 4-2

4.2. Устройство кровли при несуще-ограждающих конструкциях

с применением профилированного настила

В зданиях с металлическим каркасом чаще всего в качестве несущего элемента ограждающей части покрытия применяется стальной несущий профилированный настил с высотой профиля не менее 44 мм с оцинкованным или полимерным покрытием. На рисунке 4.2.1 приведены геометрические схемы и размеры несущего профилированного настила компании RUUKKI. Выбор высоты и толщины профнастила осуществляется в зависимости от величины действующей нагрузки и расстояния между опорами (фермами или прогонами).

Рис. 4.2.1. Геометрические схемы и размеры несущего профилированного настила

Наибольшее применение получил профилированный настил с высотой гофра 60 и 75 мм. Он используется как при прогонном решении покрытия при шаге прогонов 3 м, так и при беспрогонном покрытии при шаге несущих элементов покрытия 3 или 4 м. При шаге несущих конструкций покрытия 6 м возможно беспрогонное решение с использованием профилированного настила с высотой волны 130 или 153 мм. Настил может иметь длину до 12 м с опиранием на прогоны по двух-, трех — и четырехпролетной схеме.

Профилированный настил крепится к верхним поясам несущих конструкций покрытия или прогонам самонарезающими винтами. Ширину полок элементов, на которые опирается настил, рекомендуется принимать не менее 40 мм. Между собой листы настила чаще всего соединяются с помощью комбинированных заклепок не реже, чем через 500 мм.

В покрытиях с несущим профилированным настилом в качестве теплоизоляции применяют негорючие теплоизоляционные материалы из минераловатных или стекловолокнистых плит. Плиты теплоизоляции наклеивают на профилированный настил или крепят механически.

В местах примыкания профнастила к стенкам парапетов, к деформационным швам, к водосточным воронкам, а также с каждой стороны конька и ендовы следует предусматривать заполнение пустот ребер настилов (со стороны теплоизоляции) на длину 250 мм заглушками из негорючих минераловатных или стекловатных материалов.

По покрытиям из профилированного настила возможно применение как рулонных, так и металлических кровельных материалов. Узлы устройства рулонной кровли в зданиях с несуще-ограждающими конструкциями покрытия построечного изготовления приведены на рисунках 4.2.2-4.2.4. Узлы кровельного покрытия из профилированного настила даны на рисунке 4.2.5.

В последние годы широкое применение в практике строительства получили двухслойные и трехслойные кровельные конструкции заводского изготовления с применением стального профилированного настила.

Двухслойная панель (или иначе «монопанель«) представляет собой конструкцию, состоящую из несущего стального оцинкованного профилированного листа (окрашенного или неокрашенного) и трудносгораемого высокоэффективного теплоизоляционного материала — заливочного пенопласта марки «Пенорезол». Панели могут поставляться без покровного слоя и с полимерным покрытием. В первом случае основной водоизоляционный ковер устанавливается после монтажа панелей. Во втором случае покровный слой приформовывается в процессе изготовления (панели полной заводской готовности).

Геометрические размеры и вид панелей, разработанных институтом ФГУП «ЦНИИ Проектлегконструкция» (шифр 4-014-06,1), приведены на рисунке 4.2.6. Длина панелей от 1800 до 12400 мм.

Панели могут применяться в одно- и многопролетных отапливаемых зданиях всех категорий, II-IV степени огнестойкости, с сухим и нормальным температурно-влажностным режимом во всех климатических районах с температурой наружного воздуха от -55 до +55^оС.

Рис.4.2.2. Устройство мембранной кровли по покрытию из профилированного настила

а – кровля с механическим креплением к минераловатным плитам;

б – кровля с приклейкой мембраны и механическим креплением сборной стяжки; в – устройство кровли в коньке; г – устройство кровли в ендове

Рис.4.2.3. Примыкание к парапету мембранной кровли при покрытии из профилированного настила

Рис.4.2.4. Устройство температурно-деформационных швов в зданиях с покрытием из профилированного настила

Рис. 4.2.5. Устройство кровли из профилированного настила

а — конструктивное решение; б – карнизный узел; в – вариант устройства конькового узла; г – примыкание к кирпичной стене

Монопанели могут быть использованы в зданиях с плоскостными несущими конструкциями покрытий из стали, древесины или железобетона, а также с перекрестно-стержневыми металлическими конструкциями, как в зданиях с наружным, так и с внутренним водоотводом.

В качестве кровельного материала также могут использоваться полимерные рулонные материалы или металлические листы.

Торцы панелей следует опирать на несущие конструкции покрытий или прогоны минимум на 60 мм. Конструкции продольного и поперечного стыков панелей приведены на рисунке 4.2.7. Монопанели крепят к прогонам самонарезающими винтами В6х25, которые устанавливаются по торцевым краям панели через волну (в трех точках), а на промежуточных опорах по краям (в двух точках). Между обшивками смежных панелей следует проложить герметик.

При использовании панелей без основного водоизоляционного ковра (рис. 4.2.6 а) кровлю выполняют из полимерных рулонных материалов (мембран) или из металлических листов. Уклон скатов мембранной кровли на основе эластичного ПВХ, термопластичного полиолефина или вулканизированного каучука принимают 1,5 – 5%. Возможно также устройство двухслойных и многослойных кровель из наплавляемых рулонных материалов на битумно-полимерной основе. Металлические кровельные листы крепятся к монопанелям с помощью кляммер, которые, в свою очередь, крепятся самонарезающими винтами к монтажным элементам панели. Уклон скатов для металлической кровли принят 3 – 10%.

При использовании в покрытии двухслойных панелей полной заводской готовности (рис.4.2.6 б) герметизация стыков в продольном и в поперечном направлениях осуществляется накладками из того же материала, что и мембраны, используемые для наружного слоя панели. Накладки крепят к мембранам с помощью монтажных клеев, мастик и самоклеящихся лент.

Характерные узлы покрытия с применением двухслойных кровельных панелей приведены на рисунке 4.2.8.

При уклонах скатов не менее 5% часто применяют трехслойные панели покрытия (сэндвич-панели). Обшивки таких панелей выполняют, как правило, из профилированного настила толщиной 0,7 – 1,0 мм с антикоррозионным покрытием. Средний слой выполняется из эффективного утеплителя.

В зависимости от способа изготовления различают панели полной заводской готовности и панели поэлементной сборки, выполняемой на строительной площадке

В качестве утеплителя при изготовлении трехслойных панелей полной заводской готовности чаще всего применяют минеральную вату плотностью не менее 110 кг/м3, или пенополиуретан, вспененный в полости панели между обшивками.

Рис. 4.2.6. Кровельные двухслойные панели

а – без покровного слоя; б – с полимерным покрытием

Рис.4.2.7. Стыки двухслойных панелей

а – продольный; б — поперечный

Рис.4.2.8. Узлы покрытия с применением двухслойных кровельных панелей (монопанелей)

а – примыкание кровельных панелей к парапету из стеновых сэндвич панелей при полимерной кровле; б — то же при кровле из металлических листов; в – узел конька при полимерной кровле; г — то же при кровле с металлическим покрытием

Применение пенополиуретана позволяет уменьшить вес панели, повысить влагостойкость и теплоизолирующую способность. Однако этот утеплитель не в полной мере отвечает требованиям пожарной безопасности. В связи с этим в последнее время все чаще в качестве утеплителя в трехслойных панелях применяют полиизоцинурат, который не имеет этого недостатка.

Сэндвич-панели заводского изготовления могут выпускаться толщиной от 85 до 250 мм и длиной от 1,5 до 18 м. На рисунке 4.2.9 приведена конструкция панели BALEXTHERM D с наполнителем из полиуретана и варианты устройства поперечного и продольного стыков кровельных панелей. На рисунках 4.2.10 и 4.2.11 даны характерные узлы покрытия с применением кровельных сэндвич-панелей полной заводской готовности.

Основой сэндвич-панелей поэлементной сборки (кассетные панели) является сэндвич-профиль из тонколистовой оцинкованной стали толщиной

0,7 – 1 мм с полимерным покрытием (рис. 4.2.12),

Рис. 4.2.9. Трехслойные кровельные панели с утеплителем из пенополиуретана

а – конструкция панели; б – продольный стык панелей;

в – поперечный стык панелей

Рис. 4.2.10. Узлы покрытия из трехслойных панелей заводского изготовления

а – коньковый; б – температурно-деформационный шов; в – примыкания к парапету

Рис.4.2.11. Узлы покрытия из трехслойных панелей заводского изготовления

а – сопряжение светопрозрачной панели из поликарбоната с кровельной сэндвич-панелью по скату; б – примыкание к коньковому ленточному фонарю

Рис. 4.2.12. Сэндвич-профиль

В полость сэндвич-профиля вставляется негорючий, легкий и недорогой утеплитель (минеральная вата или стекловата). В качестве верхней обшивки чаще всего используют профилированный настил с высотой волны от 35 до 60 мм в зависимости от пролета и уклона ската. Кровельный профилированный лист крепится самонарезающими винтами к специальным шляпным профилям. Конструкция кровельных панелей поэлементной сборки без дополнительного утепления приведена на рисунке 4.2.13.

Рис. 4.2.13. Кровельные панели поэлементной сборки без дополнительного утепления

а – продольный стык; б – сечение панели в направлении ската

Благодаря наличию вентилируемого зазора и пароизоляционной мембраны в утеплителе не накапливается влага и его свойства в процессе эксплуатации не ухудшаются. Для предотвращения образования мостиков холода на бортики сэндвич-профиля наклеивается терморазделяющая полоса.

В случае необходимости возможно устройство покрытия с дополнительным утеплением (рис.4.2.14). В этом случае поверх первого слоя теплоизоляции перпендикулярно расположению сэндвич-профилей крепятся z-образные прогоны, между которыми укладывается второй слой утеплителя. Максимальная толщина слоя теплоизоляции в сэндвич-панели поэлементной сборки может достигать 350 мм. Использование такого покрытия незначительно увеличивает стоимость покрытия и практически устраняет вероятность появления мостиков холода.

Рис. 4.2.14. Конструкция панели поэлементной сборки с дополнительным утеплением

Кассетные панели имеют повышенную герметичность, достаточно высокую прочность и жесткость. Они могут быть использованы в зданиях любого назначения при шаге несущих элементов до 4 м. Следует также отметить возможность легкой замены отдельных элементов такого покрытия или полного демонтажа, если такая необходимость возникнет.

На рисунке 4.2.15 дан вариант устройства желоба внутреннего водоотвода на примере покрытия с панелями без дополнительного утепления.

Рис.4.2.15. Устройство внутреннего водоотвода при использовании в покрытии кассетных панелей без дополнительного утепления

Применяемые в покрытиях прогоны могут быть сплошного сечения и решетчатые. Сплошные прогоны выполняют из прокатных швеллеров или из гнутых профилей швеллерного, С – образного или Z – образного сечения.

В таблицах 4.2.1 и 4.2.2 приведены геометрические размеры сечений некоторых профилей, которые могут быть использованы в качестве прогонов покрытия.

Прогоны из горячекатаных профилей используют при шаге стропильных конструкций не более 6 м. Прогоны из гнутых профилей при легкой кровле и небольших снеговых нагрузках могут применяться при шаге до 12 м.

Таблица 4.2.1

Геометрические размеры Z –профилей

Таблица 4.2.2

Геометрические размеры сечений горячекатаных швеллеров

	Номер швеллера	h, мм	b, мм	s, мм	t, мм	R, мм
	12П	120	52	4,8	7,8	7,5
	14П	140	58	4,9	8,1	8,0
	16П	160	64	5,0	8,4	8,5
	16аП	160	68	5,0	9,0	8,5
	18П	180	70	5,1	8,7	9,0
	18аП	180	74	5,1	9,3	9,0
	20П	200	76	5,2	9,0	9,5
	20П	220	82	5,4	9,5	10,0
	24П	240	90	5,6	10,0	10,5
	27П	270	95	6,0	10,5	11,0
	30П	300	100	6,5	11,0	12,0
	33П	330	105	7,0	11,7	13,0
	36П	360	110	7,5	12,6	14,0
	40П	400	115	8,0	13,5	15,0

Шаг прогонов определяется в зависимости от шага несущих конструкций, величины действующей нагрузки и несущей способности профиля. При стропильных покрытиях из балок шаг прогонов может приниматься любой (чаще всего от 1,5 до 3,0 м). Если в качестве несущих конструкций использованы стропильные фермы, прогоны следует устанавливать с шагом

3 м, что соответствует расстоянию между узлами верхнего пояса фермы.

Сплошные прогоны выполняются по разрезной или неразрезной схемам. При неразрезной схеме расход стали на прогоны меньше, но в целях упрощения монтажа часто применяются разрезные прогоны. Многопролетная неразрезная схема чаще используется для прогонов из гнутых профилей. Соединение холодногнутых профилей выполняют с перехлестом по длине.

Прогоны крепят к поясам ферм и балок с помощью коротышей из уголков, планок или гнутых элементов из листовой стали (рис. 4.2.16).

При небольших уклонах кровли (не более 2,5%) прогоны работают в одной плоскости. При кровле с большим уклоном прогоны, расположенные на скате, работают на изгиб в двух плоскостях (косой изгиб). Чтобы уменьшить изгибающий момент в прогонах в направлении ската, прогоны могут быть раскреплены тяжами из круглой стали диаметром 18 – 22 мм (рис. 4.2.17).

В зависимости от величины уклона и шага стропильных конструкций по длине прогона может быть установлено один или два тяжа. Если кровельный настил крепится к прогонам жестко, тяжи могут не устанавливаться.

В коньке чаще всего устанавливают спаренные прогоны, которые объединяют попарно стальными пластинами не реже чем через 1 м (рис. 4.2.18).

Рис. 4.2.17. Крепление тяжей к рядовым прогонам

Рис. 4.2.18. Объединение коньковых прогонов и крепление к ним тяжей

При шаге несущих конструкций покрытия 12 м и значительных нагрузках более рациональны сквозные (решетчатые) прогоны и разработанные в ЦНИИ Проектстальконструкция прогоны из перфорированного двутавра (рис. 2.2.4).

Главный недостаток решетчатых прогонов – большое число элементов и узловых сопряжений, т.е. высокая трудоемкость изготовления. С этой точки зрения наиболее целесообразны типовые трехпанельные прогоны из холодногнутых (рис. 4.2.18) или из прокатных швеллеров.

Рис. 4.2.19. Стальные решетчатые прогоны по серии 1.462.3-17/85

а – схема рядового прогона; б – схема торцевого прогон

Верхний пояс таких прогонов выполняют из двух гнутых швеллеров высотой 120 — 200 мм, а элементы решетки из одиночного гнутого швеллера высотой 80 — 200 мм. Раскосы прикрепляются к верхнему поясу с помощью электродуговой или контактной сварки. Крепление к несущим конструкциям покрытия выполняется на болтах.

116

Способ получения железои оловосодержащих металлоорганических высокомолекулярных полимеров

Класс ЗЦЬ, 22oz № 140198!

I !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Под пасная группа Л 159

И. М. Гвердцители, Д. Ш. Угрехелидзе и М. Г. Хатиашвили

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗО- И ОЛОВОСОДЕРЖАЩИХ

МЕТАЛЛООРГАНИЧЕСКИХ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ

ПОЛИМЕРОВ

Заявлено 16 декабря 1960 г. за ¹ 689545/23 в Комитет до дедам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 15 за 1961 г

Способы получения металлоорганических полимеров известны.

Предложен новый способ получения железо- и оловосодержащих металлоорганических высокомолекулярных полимеров взаимодействием резольной фенолформальдегидной смолы с солями трехвалентного железа и двухвалентного олова.

Заявителями установлено, что соли трехвалентного железа:

ГеС1з 6Н О, Ре(ХОз)з 6НяО, Ре ($04)z 9Н20 и другие, а также соли двухвалентного олова $пС1 2Н20 и другие взаимодействуют с жидкими резольными фенолформальдегидными смолами или с их растворами, а также с фенолспиртами, с получением железо- илп оловосодержащих твердых полимеров.

Полученные металлоорганические полимеры более термостойки, чем чистые фенолформальдегидные смолы.

Пример. К жидкой резольной фенолформальдегидной смоле добавля1от 5% по весу г еС!з 6Н О, и смесь тщательно перемешивают, при этом реакционная масса сразу темнеет и становится почти черной. Через 5 — 8 мин начинается бурная экзотермическая реакция с выделением хлора и других газов. Реакционная масса вспенивается, спет. леет и через 1 — 2 мин затвердевает в пористый полимер светло-желтого цвета.

Расход треххлорного железа в количестве 5% от веса смолы является минимальным для наступления экзотермической реак.lèè при температуре не свыше 20 . Для двуххлорного олова это количество достигает 10% от веса смолы. При содержании отвердителей в ..1е11ьп1их количествах происходит медленное отверждение композиций. 1-1апример, при содержании треххлорного железа в количестве Р o степень пклнмеризации композиции через 2 недели была равна 63з o (при 20 ). а при 6% содержания двуххлорного олова — 65%, № 140198

Предмет изобретения

Способ получения железо-и оловосодержащих металлоорганических высокомолекулярных полимеров, отличающийся тем, что отверждают фенолформальдегидные резольные смолы солями трехвалентного железа и двухвалентного олова.

Описание состави.

Редактор С. А. Барсуков Техред А, Л. Сосина Корректор М. И. Козлова

Формат бум. 70)(1081/ в

Тираж 700

ЦБТИ при Комитете ло делам изобретений и при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д.

Объем 0,18 изд. л, Цена 4 коп, открытий

Подл. к печ. 4.1Х-61 г

Зак. 7893

2/6.

Типография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, Петровка, 14.

По описанному способу авторами получены пенопласгмассы и быстротвердеющие на холоде лаковые композиции.

В качестве доказательства получения металлоорганических полимеров, содержащих железо и олово, авторы приводят следующие данные:

1. Из полученных продуктов не выщелачиваются ионы железа и олова;

2. В продуктах отсутствуют применяемые в процессе отверждения соли металлов;

3. Продукты не плавятся и не растворяются в органических рас.гворителях;

4. В процессе реакции отверждения выделяются газы, содержащие остатки кислот солей, применяемых для отверждения.

Авторы предполагают, что полученные металлоорганические высокомолекулярные соединения являются координационно цевными пространственными полимерами.

Прочее: жесткий пенопласт Resol — преимущества и недостатки утеплителя стен

• Home
• Другое
• Жесткая пена Resol — преимущества и недостатки утеплителя стен

Также используется для утепления фасадов: жесткий пенопласт Resol.

Несмотря на то, что наш дом не был утеплен пеной Resol, для нас все равно была важна хорошая изоляция. Жесткие пенопластовые плиты Resol относятся к числу искусственных, но, к сожалению, не совсем дешевых изоляционных материалов.Там они, в свою очередь, относятся к категории органических вспененных изоляционных материалов. В частности, этот материал представляет собой термореактивный пластик, в основном состоящий из исходного материала — бакелита. Полностью синтетический пластиковый бакелит основан на фенольной смоле. Resolehard пена характеризуется мелкой структурой с закрытыми порами.

Возможные области применения

Resolharzplatten может использоваться для изоляции

• фасадов в теплоизоляционной композитной системе (ETICS), за исключением заземляющих стен
• вентилируемых фасадов
• этажей
• из крутые и плоские крыши
• под одеялом
• или для изоляции жил в многоярусной конструкции

Выгодные свойства продукта

Поскольку изоляционные панели Resolharz имеют очень высокую изоляционную ценность, требуется не так много материала.Это особенно выгодно для последующей изоляции фасада. Потому что обычно требуется минимально возможная конструкция стены. Если сравнить теплопроводность 0,022 Вт / мК с теплопроводностью минеральной ваты, то значение будет почти вдвое лучше. Это означает, что изоляция из резольной смолы может быть вдвое тоньше минеральной ваты. С изоляционной панелью Resol толщиной около 140 миллиметров уже должен быть достигнут стандарт пассивного дома. Изоляционная плита Resol толщиной 80 мм должна иметь примерно такой же коэффициент теплоизоляции, как 120-миллиметровая плита из полистирола (EPS).Жесткая пена Resol относится к классу огнестойкости B1, то есть огнестойкая. Недостатком этого изоляционного материала является цена, которая значительно выше, чем у других искусственных изоляционных материалов.

Производитель

• Weber Saint-Gobain предлагает композитную систему теплоизоляции для фасадов с изоляционными плитами из жесткого пенопласта Resole и драгоценной минеральной штукатурки: sg-weber.de/waermedaemmung-wdvs/weber-guide/produkte/wdvs -systeme / webertherm-plus-ultra.html

• Sto AG Германия также предлагает теплоизоляционную композитную систему с изоляционными плитами из твердой пены Resole и самоочищающейся фасадной краской Lotusan, которая должна быть установлена ​​снаружи: sto.de/101143_EN

Альтернативы Resol жесткие пенопласты в области искусственных изоляционных материалов включают следующее:

• пенопласт
• Blähperlite
• керамзит
• кальций
• Экструдированный полистирол (XPS)
• Пенополистирол (EPS) Mineral
плита
• Полиуретан (PUR)
• пеностекло
• Изоляция из минерального волокна

Заключение

Какой бы изоляционный материал вы ни выбрали, важна теплопроводность материала.Измеряется в лямбде (Вт / мК). Чем ниже это значение, тем выше значение изоляции. Чтобы в дальнейшем иметь возможность рассчитывать на низкие расходы на отопление, мы остановились на доме KfW-70. Это означает, что дом должен быть изолирован таким образом, чтобы его энергопотребление было ниже, чем предписано EnEV 2009, по крайней мере, на 30 процентов.

Видеоплата: 8. Пена: нелинейная упругость.

Жесткая изоляция из пенопласта и окружающая среда

Истощение озонового слоя и глобальное потепление — две из наших самых серьезных экологических проблем, а пеноматериалы, содержащие ХФУ (хлорфторуглероды), вносят значительный вклад в и из этих проблем.Строитель или проектировщик, заботящийся об окружающей среде, должен сделать своим приоритетом избегать их. Даже многие альтернативы без ХФУ, на которые сейчас переходят производители, по-прежнему наносят вред окружающей среде, хотя и в меньшей степени, чем ХФУ. В этой статье подробно рассматриваются различные типы пенопластовых изоляционных материалов — как эти материалы производятся, каково их воздействие на окружающую среду и какие альтернативы доступны вам.

Жесткая пена сыграла важную роль в революции в области энергоэффективного строительства, свидетелями которой мы стали с середины 1970-х годов, позволив значительно повысить R-значения стен и кровли с минимальным увеличением толщины стен.Пена оказывает такое значительное влияние отчасти потому, что она покрывает элементы каркаса, тем самым уменьшая тепловые мосты, возникающие через элементы каркаса, когда используется только изоляция, заполняющая полости. Растущая популярность панелей с напрессованной обшивкой с пенопластом, некоторые из которых производятся из пен на основе CFC, для использования как в деревянных каркасных, так и в конструкционных панелях (безрамных) зданий, способствует дальнейшему увеличению использования экологически вредных пен.

Типы жесткой пеноизоляции

Существует несколько основных типов изоляции из жесткого пенопласта, включая полиизоцианурат (который является разновидностью полиуретана), экструдированный полистирол, пенополистирол и пенополистирол (EPS).Первые три описаны ниже с информацией об их общих свойствах и способах производства. EPS, не вызывающий истощения озонового слоя, будет обсуждаться позже.

Полиизоцианурат

Изоляция из полиизоцианурата (изо) широко используется в строительной отрасли: по данным Общества производителей пластмасс, в 1989 году в Северной Америке было произведено около 2,5 миллиардов досок-футов. Изоляция обычно покрыта фольгой, и она широко доступна толщиной от

¹ / ₂ дюймов до 4 дюймов.Распространенные торговые наименования изоизоляции включают R-max, Thermax, Tuff-R, Energy Shield, ACFoam и ENRGy 1. Он также используется в некоторых системах наружной изоляции и отделки (EIFS), а также в панелях с напольным покрытием из пенопласта. производства Winter Panel Corp., Atlas Industries и ряда других производителей.

CFC-11 используется в производстве iso для создания быстрого расширения пены с закрытой структурой ячеек и для обеспечения высоких значений R — около R-7 на дюйм. (Это значение R медленно падает с течением времени по мере попадания воздуха в ячейки и утечки CFC-11.) Большинство изопен содержат от 11 до 15 процентов CFC-11 по весу. За последние два года производителям удалось снизить количество CFC-11 в этих пенах за счет повышения эффективности производства, сокращения отходов и добавления воды в смесь, которая генерирует CO ₂ в процессе вспенивания. По данным Джареда Блюма из Ассоциации производителей полиизоциануратных изоляционных материалов, в производстве полиизоциануратных изоляционных материалов содержание CFC-11 упало на треть — с 15% до 10-12%.

В то время как краткосрочные усилия по сокращению использования CFC-11 за счет повышения эффективности и добавления воды в химическую смесь были умеренно успешными, большинство усилий сосредоточено на промежуточном будущем — с 1994 по 2015 год. В этот период времени ожидается, что производители iso перейти на пенообразователи на основе гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ). Промышленность определила ГХФУ-141b как наиболее многообещающую замену ХФУ-11. (Другой вероятный кандидат, HCFC 123, был исключен, когда ранние тесты на токсичность показали образование опухоли у лабораторных крыс.) Результаты эксплуатационных испытаний изопен на основе ГХФУ-141b были весьма положительными. Хотя результирующее значение R на 4-8% ниже, чем у пенопласта, полученного с использованием CFC-11, падение значения R с течением времени кажется более медленным.

Экструдированный полистирол

Экструдированный полистирол был изобретен в Швеции, но дальнейшее развитие этот продукт получил в США в 1940-х годах. Он производится четырьмя производителями в Северной Америке, каждый из которых заявляет о изоляционной способности R-5 на дюйм.Экструдированный полистирол стал предпочтительным изоляционным материалом для большинства низкоуровневых конструкций, а также широко используется для обшивки стен.

Первоначально в качестве вспенивателя использовался метилхлорид, но производители перешли на CFC-12 в 1960-х годах. CFC-12 был менее токсичным, негорючим и имел более высокое значение R. Пена содержит примерно 10 процентов CFC-12 по весу на момент производства, примерно 85 процентов остается после производства. В 1986 году использование CFC-12 для производства экструдированного полистирола во всем мире составило около 39 миллионов тонн.

К концу 80-х годов прошлого века, когда все больше требовалось отказаться от использования ХФУ, большинство производителей экструдированного полистирола начали переходить на смесь ГХФУ-142b и этилхлорида в качестве пенообразователя. ГХФУ-142b примерно на 15 процентов дороже, чем ХФУ-12, что увеличивает стоимость (или снижает маржу прибыли) пены, производимой с его использованием, но его озоноразрушающий потенциал на 94% меньше, чем у ХФУ-12.

Amoco Foam Products полностью переведена на смесь ГХФУ-142b / этилхлорид в своей линейке продуктов Amofoam® к январю 1990 года.К июлю 1990 г. компания Dow Chemical завершила конверсию, выпустив линейку продуктов Styrofoam® (смесь немного отличалась от смеси Amoco). Два других производителя, UC Industries и Diversifoam, продолжают использовать CFC-12. UC Industries, производитель FoamulaR ™, к середине 1992 года переоборудовала примерно 50 процентов своей продукции с CFC-12 и намеревается завершить конверсию к концу года. Компания Diversifoam Products, производитель Certifoam®, также находится в процессе конверсии, но не предоставила график поэтапного отказа от CFC-12.Компания Amoco Foam Products не только лидирует в устранении CFC-12, но и недавно представила продукт Amofoam-RCY, на 50% состоящий из переработанного полистирола.

Фенольная пена

Несмотря на то, что изоляция из пенопласта на основе фенольного пенопласта была довольно популярна среди некоторых экономных застройщиков из-за ее очень высокого значения R, в Соединенных Штатах ее больше не производят. Корпорация Manville, которая несколько лет назад приобрела права на производство фенольной пены у Koppers, приостановила производство Ultra Guard Premier в феврале этого года.Берт Эмори из компании сослался на ограниченную клиентскую базу и недостаточную прибыльность решения о прекращении производства, но другой источник указал, что причина была связана со стоимостью замены ХФУ.

Две компании в Канаде все еще производят изоляцию из пенопласта: Domtar и Fiberglas Canada. Поскольку в Канаде нет производителей изотопов, фенольная пена занимает значительную долю канадского рынка изоляционных материалов.

Продукт компании Fiberglas Canada, Perma-Therm, в настоящее время продается только для коммерческих кровельных работ, хотя компания рассматривает возможность расширения в области производства кровли и стен жилых домов.Их продукт, который на самом деле является продуктом «модифицированного резола» (резол — это разновидность фенольной смолы), производился до 1990 года с использованием CFC-114 в качестве вспенивателя. Джим Сидвелл, коммерческий директор Fiberglas Canada по коммерческим кровельным изделиям, сказал, что компания уже сократила использование CFC-114 на 80% и теперь производит пенопласт, используя смесь 20:80 CFC-114 и неуказанного ГХФУ. Законодательство Онтарио призывает к сокращению использования ХФУ на 50% к 1992 году, на 75% к 1993 году и на 100% к 1994 году.Сидвелл ожидает, что компания завершит переход на ГХФУ к первой половине 1993 года.

Domtar производит изоляционную плиту из пенопласта под торговой маркой R _x (та же торговая марка использовалась Koppers, поскольку две компании были лицензированы на идентичные технологии). Domtar продает около 50 миллионов картонных футов продукции в год как для стен, так и для крыш. Фенольная плита Domtar R _x производится с использованием смеси CFC-11 и CFC-113 в соотношении 50:50. Благодаря производственному процессу они смогли использовать переработанный CFC-113, даже с некоторыми примесями.(Благодаря использованию переработанных пенообразователей они удовлетворяют требованиям Онтарио по сокращению использования ХФУ на 50% в этом году.) Domtar рассчитывает полностью отказаться от использования ХФУ к концу года.

Насколько вредны ХФУ для окружающей среды?

Очень плохо. Осознание того, что ХФУ могут разрушать стратосферный озоновый слой Земли, привело к беспрецедентному международному сотрудничеству в запрещении этих соединений. В 1974 году впервые было высказано предположение, что ХФУ могут разрушать озон в стратосфере.ХФУ — это высокостабильные хлорсодержащие соединения, которые не разрушаются при нормальном воздействии солнечного света и влаги, как большинство органических соединений. Согласно современным представлениям, попав в атмосферу, они постепенно попадают в стратосферу, где высокоэнергетический ультрафиолетовый свет может разрушать молекулы, высвобождая атомы хлора. Затем атомы хлора реагируют с озоном (O ₃ ), связываясь с одним атомом кислорода с образованием моноксида хлора. Сам по себе монооксид хлора нестабилен и быстро разрушается, вступая в реакцию с другой молекулой озона.Один атом хлора может разрушить до 100 000 молекул озона.

После дюжины лет, потраченных на оспаривание лежащих в основе теорий и лишь незначительный прогресс в устранении вредных соединений, международный интерес был вызван в 1985 году открытием дыры в озоновом слое над Антарктидой. Это привело к принятию Монреальского протокола в 1987 году, призывающего к сокращению производства ХФУ на 50% к 1998 году. После открытия того, что разжижение озона происходит в гораздо более густонаселенном Северном полушарии, Монреальский протокол был усилен в 1990 году.Так называемые Лондонские поправки призывают к полному отказу от ХФУ и галонов (средств пожаротушения) к 2000 году, а также к отказу от четыреххлористого углерода и метилхлороформа. К 1992 году более 70 стран, на долю которых приходится 90% мирового производства ХФУ, подписали усиленный Монреальский протокол.

Столь быстрые и решительные международные действия были предприняты из-за серьезной угрозы, исходящей от истощения озонового слоя. Стратосферный озон защищает нас, блокируя высокоэнергетическое ультрафиолетовое излучение (UV _b ), которое оказывает вредное воздействие на здоровье и окружающую среду.Согласно отчету, составленному для Агентства по охране окружающей среды США, дополнительное УФ-излучение _b , достигающее поверхности Земли из-за истощения озонового слоя, вызовет более 900 000 случаев немеланомного и меланомного рака кожи в Соединенных Штатах (включая 14 600 смертельных случаев) и 160 000 случаев. катаракты среди людей, родившихся до 1986 года, даже с учетом действующего в настоящее время договора о прекращении использования ХФУ. Если бы контроль ХФУ не вступил в силу, общее количество случаев рака кожи превысило бы 6 миллионов, включая более 120 000 смертельных случаев и более 1.8 миллионов случаев катаракты среди граждан США, родившихся до 1986 года. Кроме того, ожидается, что повышенное УФ-излучение _b нанесет вред морским организмам (включая промысловое рыболовство), сельскохозяйственным культурам и полимерам, подвергающимся воздействию солнечного света. В отчете не предпринимается попытка оценить ущерб природным экосистемам, не имеющим признанной коммерческой ценности, но ущерб, нанесенный всем экосистемам, вероятно, будет значительным.

Таблица 1.

Влияние пенообразователей, используемых в жесткой изоляции, на окружающую среду

Таблица 1: Акустические характеристики QuietRock 530 с различными конфигурациями стен

Источники:

1.Д. Фишер и др., «Модельные расчеты относительного воздействия ХФУ и их заменителей на стратосферный озон», Nature, Vol. 344, 5 апреля 1990 г. Одномерные номера моделей от DuPont.

2. Анализ регулирующего воздействия: соответствие разделу 604 Закона о чистом воздухе для поэтапного отказа от озоноразрушающих химикатов, подготовлено для Агентства по охране окружающей среды США компанией ICF, Inc., 12 марта 1992 г. Потенциалы глобального потепления на основе бесконечного временного горизонта .

Не все пенообразователи одинаково разрушают озон.Некоторые ХФУ служат в атмосфере дольше, чем другие, некоторые содержат больше хлора, а ГХФУ содержат водород в дополнение к хлору, что делает их менее стабильными и с большей вероятностью разрушится до достижения стратосферы. «Озоноразрушающая способность» (ODP) — это мера относительной эффективности различных химических веществ в отношении разрушения озона. ODP обычно измеряется относительно CFC-11, для которого установлено значение ODP, равное 1,0. Потенциалы разрушения озонового слоя различными пенообразователями показаны в Таблице 1 .Обратите внимание, что альтернативы ХФУ для пенопластовых изоляционных материалов (ГХФУ-141b и ГХФУ-142b) имеют значительно более низкие ОРП, чем ХФУ, но даже эти соединения оказывают значительное влияние на озон.

Кто-то может возразить, что CFC из пенопластовых изоляционных материалов не вызывает особой озабоченности, поскольку газ CFC задерживается в пене. Действительно, некоторые измерения показывают, что период полураспада CFC-11 в изопеном составляет более 100 лет. (По словам эксперта DuPont Corporation, снижение R-значения с течением времени, наблюдаемое с изоляционными материалами, полученными с помощью дутья CFC, является больше результатом утечки воздуха в структуру ячейки , чем утечки CFC-11.) Однако длительный срок службы ХФУ в пенопласте не освобождает от воздействия на окружающую среду. Фактически, можно с равным успехом утверждать, что длительный срок службы ХФУ делает их на хуже с экологической точки зрения, потому что даже когда все производство ХФУ будет остановлено, эти пены будут продолжать выделять ХФУ в атмосферу в течение сотен лет.

ХФУ не только разрушают озон, но и являются мощными парниковыми газами, которые участвуют в глобальном потеплении. Углекислый газ (CO ₂ ) является наиболее значительным фактором глобального потепления из-за его образования в огромных количествах.Однако фунт за фунт ХФУ вносят гораздо более значительный вклад в глобальное потепление. Один фунт CFC-11 эквивалентен 1600 фунтам CO ₂ с точки зрения потенциала глобального потепления, а фунт CFC-12 эквивалентен 4400 фунтам CO ₂ . Хотя ГХФУ не так плохи, как ХФУ, они все же намного хуже, чем CO ₂ . Фактически, ГХФУ-142b, который используется в экструдированном полистироле, почти на треть вреднее ХФУ-11 с точки зрения глобального потепления.

Таблица 2: Сравнение различных вариантов звукоизоляционной стены