Эксплуатационные свойства пенополистирола вызывают опасения




Скачать 18.28 Kb.
НазваниеЭксплуатационные свойства пенополистирола вызывают опасения
страница1/3
Дата04.02.2016
Размер18.28 Kb.
ТипДокументы
  1   2   3

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПЕНОПОЛИСТИРОЛА ВЫЗЫВАЮТ ОПАСЕНИЯ


Автор: Б.С. Баталин, Л.Д. Евсеев
Предприятие: ГОУ ВПО «Пермский государственный технический университет», г.Пермь; ООО «РИТМ», г.Самара 

 


Баталин Борис Семёнович
Эксперт Центра независимых судебных экспертиз РЭФ «ТЕХЭКО», профессор кафедры строительных материалов и специальных технологий ГОУ ВПО «Пермский государственный технический университет», доктор технических наук, действительный член МАНЭБ, действительный член РАЕ


Евсеев Лев Давидович
Член Экспертного Совета по тепло-звукоизоляционным материалам при Администрации президента РФ, доктор технических наук, председатель Комиссии по энергосбережению в строительстве Российского общества инженеров строительства (Самарское отделение), член Комитета РСПП по техническому регулированию, стандартизации и оценке соответствия, советник РААСН, Почётный строитель
 

Как известно, до 70% тепловой энергии, получаемой зданием, отдаётся в атмосферу. В 70-х годах прошлого века это было известно специалистам космической разведки, ведущим фотографирование земной поверхности в инфракрасных лучах. Города Советского Союза «светились» в инфракрасных лучах и зимой, и летом, и днём, и ночью. Противоположная картина наблюдалась при фотографировании городов США, Канады, стран Западной Европы и других стран.

Мы расточительны не по карману: наши дома, теплотрассы, производственные помещения в самом прямом смысле обогревают атмосферу. Если в США теплопотери в расчёте на один квадратный метр жилья составляют, в среднем, 30 Гигакалорий, а в Германии – от 40 до 60, то в России – около 600!

Когда в середине семидесятых годов прошлого века случился первый мировой энергетический кризис, во многих странах развернулись широкомасштабные работы по повышению уровня тепловой защиты зданий.

До 70% тепловой энергии из каждого здания и до 40% тепловой энергии из трубопроводов уходит в атмосферу. Таким образом, из десяти железнодорожных вагонов угля семь перевозятся только для того, чтобы «обогревать» атмосферу!

С такими потерями тепловой энергии нельзя было мириться в дальнейшем, особенно при переходе на рыночные отношения. Это стало толчком для выхода Федерального закона «Об энергосбережении» и разработки и введения Приложения №3 к СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника».

Последний нормативный документ трансформировался в дальнейшем в СНиП 23-02-03 «Тепловая защита зданий».

Введение новых нормативных требований по теплозащите наружных ограждающих конструкций повлекло значительное увеличение нормируемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций (R0). Напримар, в Самарской области R0 составило 0,9 до 3,19 м2°С/Вт. Аналогичное увеличение нормируемого сопротивления теплопередаче произошло во всех регионах страны. Условия второго этапа (с 2000 г.) предусматривали увеличение значения этих требований в 3,5 раза (!). Правда, во многих регионах страны в дальнейшем выпущены территориальные строительные нормы, что позволило увеличить R0 лишь в 1,8-2,2 раза для средней полосы России. Такие же требования отражены в СТО 00044807-001-2006 «Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий» (выпущен в соответствии с ФЗ «О техническом регулировании» и введён в действие с 1 марта 2006 г.).

Введение новых требований по теплозащите зданий привело к широкому использованию различных теплоизоляционных материалов. Самую большую нишу – до 80% – занял наиболее распространённый в настоящее время теплоизоляционный материал – пенополистирол, являющийся одним из представителей класса пенопластов. В стране появилось много предприятий, изготавливающих этот материал. Нередко его стали изготавливать кустарным образом. Пенополистирол стал применяться как для наружной теплоизоляции ограждающих конструкций зданий, так и для внутренней. Кроме того, пенополистирол стал использоваться при выполнении колодцевой и слоистой кладок.

Все разновидности пенополистиролов – беспрессовый, прессовый, экструзионный – имеют одинаковый химический состав основного полимера – полистирола и могут различаться по химическому составу лишь добавками: порообразователями, пластификаторами, антипиренами и др.

Как правило, при беспрессовом методе изготовления пенополистирольных плит имеем более низкую плотность получаемого теплоизоляционного материала (в среднем 17 кг/м3). При прессовом методе и методе экструзии пенополистирольные плиты имеют плотность 35-70 кг/м3.

Широкое применение пенополистирола при теплоизоляции стен изнутри привело к быстрому накоплению влаги между ограждающей конструкцией и утеплителем, к появлению плесневых грибов, а в дальнейшем – к заболеванию проживающих в таких домах людей. Многочисленные жалобы в связи с образованием плесневых грибов инициировало отправку во все регионы письма (исх. №24-10-4/367 от 5 марта 2003 г.) руководителя Главэкспертизы РФ следующего содержания:

«…утепление наружных стен с внутренней стороны плитным или рулонным утеплителем категорически недопустимо, поскольку такие решения вызывают ускоренное разрушение ограждающих конструкций за счёт их полного промерзания и расширения микротрещин и швов, а также приводят к образованию конденсата и, соответственно, к замачиванию стен, полов, электропроводки, элементов отделки и самого утеплителя».

Аналогичная ситуация наблюдается при наружной теплоизоляции зданий или при использовании колодцевой кладки, что нашло отражение в различных исследовательских материалах, опубликованных в печати.

Целью данной статьи является не исследование различных конструктивных решений с использованием пенополистирола, а ознакомление широкого круга читателей с результатами исследований свойств популярного в настоящее время утеплителя – пенополистирола, выполненных независимыми исследователями. Важно это ещё и потому, что в средствах массовой информации идёт интенсивная реклама пенополистирола. Какими только прекрасными качествами различные фирмы и авторы не характеризуют пенополистирол: и высочайшие теплоизоляционные свойства, и пожаробезопасность, и долговечность такая, что можно не беспокоиться 50-70 лет (а в одной рекламе 120 лет), и экологическая безопасность, как будто пенополистирол выделяет в процессе эксплуатации чистейший кислород, и другие полезные компоненты.

К сожалению, в научной литературе невозможно найти подтверждение большинству из указанных свойств. Информация о свойствах пенополистирола уже много лет публикуется исследователями в научно-технических изданиях, обсуждается на «круглых столах». Эта правдивая информация нередко подтверждается и самими изготовителями пенополистирола. Однако, эти высказывания дополняются присказкой: «рядовой потребитель этого знать не должен».

Считаем безнравственным, когда заказчик, покупая пенополистирол и используя его при строительстве зданий или при утеплении только квартиры, лишается полной информации о негативных свойствах широко применяемого в стране теплоизоляционного материала.Ведь это прямое нарушение Конституции Российской Федерации, в статье 42 которой говорится: «Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о её состоянии и на возмещение ущерба, причинённого его здоровью и имуществу экологическим правонарушением», а Гражданский Кодекс основывается на «необходимости беспрепятственного осуществления гражданских прав» (ст. 1).

Нашей скромной задачей является довести до заказчика, покупателя, дольщика правду о физико-технических и экологических характеристиках пенополистирола. При этом будут учтены мнения различных учёных-исследователей.

Производители пенополистирола и те, кто способствует его широкому применению, сознательно умалчивают правду, чтобы потребитель не знал, что с этим утеплителем иногда случаются непоправимые вещи. Их не заботит вопрос о защите потребителя, то есть жильцов, чьи квартиры утеплены пенополистиролом.

Нами вопрос ставится в другой плоскости: если использование пенополистирола в жилищном строительстве представляет опасность – деструкция материалов в течение короткого времени под действием кислорода воздуха даже при обычной температуре, значительное превышение концентрации ядовитых веществ над ПДК, содержание в дыме при пожаре ядовитых органических соединений, недолговечность (значительно ниже срока службы здания), пожарная опасность – следовательно, целесообразно разработать меры защиты от неё.

Главный недостаток пенополистирола – его слабая изученность, именно как строительного материала.

Принятие решения о возможности использования пенополистирола остаётся только за покупателем или заказчиком. Он должен знать, что при применении пенополистирола его может ждать в будущем. Необходимо отметить, что теплоизоляционные свойства пенополистирола в момент испытаний после его изготовления очень неплохие. Но на этом все достоинства и заканчиваются.

У пенополистирола есть три неотъемлемых отрицательных свойства, исходящих из его природы, к которым надо относиться очень осторожно, с пониманием этих процессов. Во-первых, это пожарная опасность. Во-вторых, это недолговечность. В-третьих, это экологическая небезопасность. Эти свойства требуют дополнительных исследований.

И неправы те производители пенополистирола, которые считают, что, придав гласности сведения о свойствах пенополистирола, ученые нанесут ущерб деловой репутации этих предприятий.

В рекламно-информационных публикациях, посвящённых пенополистиролу, их авторы, описывая пожарно-технические свойства этих материалов, в определённой мере лукавят, утверждая, что пенополистиролы определённых видов не горят или самостоятельно затухают. Однако, такое поведение этих материалов ещё не свидетельствует об их пожарной безопасности. Дело в том, что, согласно стандартной методике, главное при квалифицировании строительных материалов на пожарную опасность заключается в учёте убыли массы при нагревании на воздухе. Поэтому в соответствии с официальной классификацией стройматериалов по пожарной опасности все без исключения пенополистиролы относятся к классу горючих материалов.

Подробно вопросы термического разложения пенополистиролов рассмотрены в [6]. На практике проблема пожарной опасности пенополистиролов обычно рассматривается с двух точек зрения: опасности собственно горения материала и опасности продуктов термического разложения и окисления материала. Например, в статье [20] утверждается, что основным поражающим фактором пожаров являются летучие продукты горения. Авторы пишут, что в среднем только 18% людей гибнет от ожогов, остальные гибнут от отравления в сочетании с действием стресса, тепла и др. Имеются данные о том, что даже при сравнительно небольшом пожаре в помещении, насыщенном полимерными материалами, происходит быстрая гибель находящихся там людей именно от отравления ядовитыми летучими продуктами.

Исследования Российского научно-исследовательского центра пожарной безопасности ВНИИПО МВД РФ, представленные на сайте www.aab.ru/sertif, однозначно говорят о высокой пожарной опасности пенопластов. Например, в приведённом отчёте об испытаниях на пожарную опасность пенополистирола указано, что значение показателя токсичности образцов близко к граничному значению класса высокоопасных материалов.

Эти известные в специальной литературе факты периодически материализуются во всех новых конкретных примерах, находящих отражение в средствах массовой информации. Например, в газете «Местное время» (Лерина Н. Качество безопасности. Пермь, №4, 2001. С.7) приводится пример пожара в жилом доме. Автор пишет: «Во время пожара погибла женщина. Парадокс ситуации в том, что возгорание произошло в квартире, расположенной двумя этажами выше. Причиной смерти стал токсичный дым пенополистирола».

В репортаже, показанном по Екатеринбургскому телевидению (Е. Савицкая, М. Попцов. Телекомпания АСВ. Пожар в строящемся доме), было сказано, что «загорелось теплопокрытие из пенополистирола… Во время пожара обнаружили трупы двух мужчин. Они лежали на два этажа выше источника огня с признаками удушения от дыма». Авторы утверждают, что «пожарных заинтересовал полистирольный утеплитель, который сгорел в большом количестве и вызвал этот чёрный удушающий дым».

Очевидно, одной из главных опасностей, возникающих при использовании пенополистирола при утеплении жилых зданий, является то, что это горючий материал, который имеет высокие токсичность и дымообразующую способность. К тому же продукты горения пенополистирола серьёзно отравляют окружающую среду даже на большом расстоянии от места пожара.

Важное значение имеет толщина слоя теплоизоляции из пенополистирола. В некоторых европейских странах толщина теплоизоляционного слоя из пенополистирола не превышает 3,5 см. Ведь, чем тоньше слой горючей теплоизоляции, тем она безопаснее в пожарном отношении. В нашей стране во многих системах слой теплоизоляции из пенополистирола достигает 10-30 см.

Чтобы понять достоинства материала, необходимо рассмотреть свойства пенополистирола с точки зрения физической химии. Вот как характеризует эти свойства А.А. Кетов, профессор-химик Пермского технического университета, член экспертного совета областного Комитета по охране природы.

«Прежде всего, по определению, пенопласты представляют из себя дисперсные полимерные системы. Поэтому неизбежно пенопласты не только являются органическими соединениями, но и имеют весьма высокую поверхность контакта с кислородом воздуха. Из курса химии известно, что возможность реакции определяется энергией Гиббса… Иными словами, если органическое соединение находится на воздухе, то оно будет неизбежно окисляться кислородом. Причём, так как пенопласты неизбежно имеют максимально возможную поверхность, то и окисляться они будут с максимальной скоростью по сравнению с аналогичными, но монолитными массивными полимерами. Поэтому для любого пенопласта неизбежно следует предположить некое конечное и весьма ограниченное время эксплуатации, когда его эксплуатационные свойства будут ещё в допустимых пределах. Естественно, что с ростом температуры скорость окисления будет только возрастать. Поэтому все пенопласты являются пожароопасными материалами. И, наконец, если пенопласты неизбежно окисляются даже при комнатных температурах, то продукты такого окисления негативно воздействуют на окружающую среду. Исходя из изложенного следует, что все пенопласты неизбежно обладают тремя негативными эксплуатационными свойствами: недолговечностью, пожароопасностью и экологической небезопасностью».

Обсуждать этот «вредный» закон, очевидно, нецелесообразно, так как закон природы не зависит от нашего мнения. Если мы не можем ему противостоять, значит существует один путь: обойти этот закон. Противостоять – найти средства защиты от ядовитых выделений – обязательно придётся, так как миллионы людей уже живут в таких квартирах. Пока не найдём противостояния, лучше найти пенополистиролу достойную замену.

Пенополистирол в условиях естественной эксплуатации на воздухе (колебания температуры от минус 30 до плюс 30°С, отсутствие света и прямого попадания осадков) подвергается химическому взаимодействию с кислородом воздуха. При этом в окружающую среду выделяются бензол, толуол, этилбензол, а также ацетофенон, формальдегид, метиловый спирт. Кроме того, в окружающую среду, особенно в начальный период эксплуатации, выделяется стирол как следствие неполной полимеризации, а также продукты деполимеризации. По данным ГУ «Республиканский научно-практический центр гигиены» (Республика Беларусь), превышение концентрации над ПДК только для стирола разных производителей составляет при температуре 80°С – от 22 до 525 раз (!), при 20°С – от 3,5 до 66,5 раз (!).

Парадокс в том, что с точки зрения теплофизики полимерные утеплители – действительно самые эффективные теплоизоляторы. Это было бы бессмысленно отрицать. Но когда речь идет о жилье, о таком продукте строительного производства, с которым человеку предстоит общаться ежесуточно много часов в течение десятилетий, – здесь одних, даже самых фантастических теплофизических свойств, слишком мало. Здесь главное – безопасность, долговечность, ремонтопригодность.

Отдельные признаки влияния исследований учёных на отношение строителей к пенополистиролу уже наблюдаются.

Некоторые строительные фирмы, заботясь о своём авторитете, стали искать другие материалы и другие методы теплоизоляции зданий, в первую очередь жилых. Строители стали задумываться об экологической безопасности, пожаробезопасности и недолговечности пенополистирола. Что происходит в Самарской области? Основным поставщиком пенополистирола является одно из Самарских предприятий, которое в основном выпускает пенополистирол марки 25, т.е. плотностью от 15,1 до 25,0 кг/м3. Несмотря на рекомендации нормативного документа СП 12-101-98 редакции СНиП по строительной теплотехнике 1982 г. о применении пенополистирола плотности не менее 40 кг/м3, проектные организации в угоду заказчику пишут «марка 25». Некомпетентный человек мыслит прямо: «марка 25» – это значит плотность 25 кг/м3. Однако в технических условиях «марка 25» соответствует плотности от 15,1 до 25,0 кг/м3. Естественно, предприятие-изготовитель при заявке «марка 25» будет предоставлять пенополистирол самой низкой плотности – 15,1 кг/м3, так как в этом случае это предприятие будет иметь максимальную прибыль. Вот таким образом на стройку законно попадает пенополистирол низкой плотности, т.е. плотности упаковочного пенополистирола. К чему это приводит, уже видно на фасадах утеплённых пенополистиролом зданий.

А разве не должен знать каждый потребитель об изменении эксплуатационных свойств пенополистирола со временем, о деструкции пенополистирола? Не должен, а обязан! Он платит значительные суммы, чтобы купить квартиру, коттедж и надеется, что эта недвижимость послужит ему всю жизнь и передастся по наследству. Он должен знать, что, согласно классической Энциклопедии полимеров, происходит
  1   2   3

Похожие:

Эксплуатационные свойства пенополистирола вызывают опасения iconПрограмма дисциплины федерального компонента «Конструкция, расчет и эксплуатационные свойства автомобилей»
«Конструкция, расчет и эксплуатационные свойства автомобилей» для студентов специальностей 230100 Сервис транспортных и технологических...
Эксплуатационные свойства пенополистирола вызывают опасения iconПлан-конспект урока информация. Виды и свойства информации
«Информация. Виды и свойства информации», повторить виды информации по способу восприятия, по форме представления, по общественному...
Эксплуатационные свойства пенополистирола вызывают опасения iconПрограмма учебной дисциплины «Механические и физические свойства материалов»
Дисциплина разделена на две части: «Часть I. Механические свойства материалов» изучается в 3-м семестре, «Часть II. Физические свойства...
Эксплуатационные свойства пенополистирола вызывают опасения icon«Оксиды, их классификация, свойства, применение»
Цель урока: обобщить знания обучающихся о составе оксидов, рассмотреть их классификацию и свойства основных и кислотных оксидов
Эксплуатационные свойства пенополистирола вызывают опасения iconУрок 1 Содержание урока
Президент США прибыл в Великобританию с официальным трехдневным визитом. Поездка главы государства держалась в строгом секрете из...
Эксплуатационные свойства пенополистирола вызывают опасения iconКонспект лекций тема потребительские свойства товаров
К ним относятся пищевая, биологическая, энергетическая, физиологическая ценность пищевых продуктов, а также усвояемость, доброкачественность...
Эксплуатационные свойства пенополистирола вызывают опасения iconАлгоритм и его свойства. Способы записи алгоритма
...
Эксплуатационные свойства пенополистирола вызывают опасения iconБразы православных святых и их роль в формировании духовной культуры школьника
Несмотря на видимую гуманистическую направленность многих законов и государственных программ, духовное здоровье нации вызывает всё...
Эксплуатационные свойства пенополистирола вызывают опасения iconАлгоритм и его свойства
Учебная: Ввести определение алгоритма, рассмотреть его свойства. Изучить способы записи алгоритма, виды алгоритмов
Эксплуатационные свойства пенополистирола вызывают опасения iconУчебный план лекций по курсу физики
Действие магнитного поля на проводник с током. Взаимодействие токов. Сила Ампера. Контур с током в магнитном поле. Магнитный момент...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница