1. 18
МАТЕРІАЛИ І ТЕХНОЛОГІЇ
МАТЕРІАЛИ І ТЕХНОЛОГІЇ
ПОЧЕМ НЫНЧЕ
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ?
Таблица 3. Стоимость годовых потерь через стены холодильной
камеры (+3°С внутри), грн/кв.м
Толщина
панели, мм
IPN
(Kingspan)
ППУ
(Европа)
ППУ
(Украина)
ППС
(Украина)
40
99
108
116
130
189
60
66
72
77
87
126
80
49
54
58
65
94
100
39
43
46
52
75
120
33
36
39
43
63
150
26
29
31
35
50
200
Тезис «Все имеет свою цену» находит свое
подтверждение даже тогда, когда речь идет о
таких, казалось бы, далеких от финансов вопросах, как теплотехнические свойства материалов.
На первый взгляд, корреляция между понятиями
«стоимость» и «теплопроводность» очень слаба,
но это только на первый взгляд. На самом деле
взаимосвязь очень даже ощутимая. И не в какойто далекой перспективе, а вполне осязаемая, и в
самом ближайшем будущем.
IPN-nano
(Kingspan)
20
22
23
26
38
Таблица 4. Стоимость годовых потерь через стены морозильной
камеры (-18°С внутри), грн/кв.м
Толщина
панели, мм
IPN
(Kingspan)
ППУ
(Европа)
ППУ
(Украина)
ППС
(Украина)
40
237
260
278
312
453
60
158
173
186
208
302
80
118
130
139
156
226
100
95
104
111
125
181
120
79
87
93
104
151
150
63
69
74
83
121
200
Впереди планеты всей?
С 1 июля нынешнего года вступили в силу изменения к ДБН В.2.6-31:2006 «Теплова ізоляція будівель».
Событие для строительной отрасли Украины заметное и в целом положительное. Однако при этом все
же напрашивается одно «но». Несмотря на уверения авторов в том, что измененные нормы будут или
очень близки, или даже равны по значениям европейским, они таковыми не стали.
Давайте сравним нормативные значения сопротивления теплопередаче европейских стран. Для
удобства сравнения будем рассматривать I температурную зону, в которой самые жесткие требования, и
оперировать привычным в Украине показателем «сопротивление теплопередаче», измеряемым в «кв.м •
К/Вт», а не принятым в Европе «коэффициентом теплопередачи», который измеряется в «Вт/кв.м•К».
Как видно из табл. 1, в Украине по-прежнему самые слабые нормы сопротивления теплопередаче наружных стен. В отношении требований к крышам ситуация точно такая же. Хотя, справедливости
ради, следует отметить, что из близлежащих стран
есть все же одно государство с более мягкими требованиями — Румыния.
Абстрактные, казалось бы, цифры имеют вполне
конкретное содержание. Ведь низкое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций —
IPN-nano
(Kingspan)
47
52
56
62
91
Таблица 5. Стоимость годовых потерь через стены морозильной
камеры (-24°С внутри), грн/кв.м
Толщина
панели, мм
Микроэкономика теплопередачи
Как известно, отвлеченные понятия лучше всего
иллюстрируются конкретными примерами.
Предположим, в городе N намерены построить
торгово-развлекательный центр (ТРЦ), в торговой
части которого проектом предусмотрена морозильная камера. Выбирая сандвич-панели для стеновых
конструкций, заказчик решает «оптимизационную»
задачу: использовать более дешевые панели, в которых в качестве теплоизолятора минеральная вата,
или же более дорогие — с полимерным утеплителем, например, IPN-nano. Оба вида панелей имеют
одинаковую толщину — 100 мм, но разную стои-
Таблица 1. Нормативные значения сопротивления
теплопередаче (R), кв.м•К/Вт
мость: панель с минеральной ватой — 300 грн/кв.м,
а с IPN-nano — 330 грн/кв.м. При больших размерах
здания разница весьма ощутима, и стоимость объекта увеличивается заметно. Однако в этом случае,
как правило, заказчик не учитывает связанные с
эксплуатацией здания расходы, в первую очередь
теплопотери. А они, как свидетельствуют расчеты
специалистов компании Kingspan, очень велики.
Так, годовые теплопотери (на отопление зимой
и на охлаждение летом) через каждый квадратный метр панели с IPN-nano — 27 грн. Потери же
через панель с минеральной ватой намного больше — 59 грн (табл. 2). Элементарный арифметический подсчет показывает, что годовая экономия за
счет применения более эффективного теплоизоляционного материала (коэффициент теплопроводности
IPN-nano — 0,020 Вт/(м•К), а минеральной ваты —
0,044 Вт/м•К) составит 32 грн на каждом квадратном
Таблица 2. Стоимость годовых потерь через
наружные стены здания ТРЦ, грн/кв.м
Страна
Стены производственных
зданий
Стены общественных
зданий
Толщина
панели, мм
IPN-nano
(Kingspan)
IPN
(Kingspan)
ППУ
(Европа)
ППУ
Украина)
Минеральная вата
Швейцария
5,5
6,6
40
67
73
78
88
147
Эстония
5
5,5
60
44
49
52
59
98
Германия
4
4,35
80
33
37
39
44
4
4
100
27
29
31
35
3,3
5
120
22
24
26
29
49
Венгрия
3,3
4
150
18
20
21
23
39
Украина
2,1
3,3
200
13
15
16
18
29
ППУ
(Украина)
ППС
(Украина)
276
304
325
364
528
60
184
202
217
243
352
80
138
152
162
182
264
100
110
121
130
146
211
120
92
101
108
121
176
150
74
81
87
97
141
200
55
61
65
73
106
метре панели. Таким образом, разница в цене между
сандвич-панелью с минеральной ватой и панелью с
IPN-nano окупается в течение уже первого года эксплуатации, а начиная со второго года расходы при
эксплуатации существенно снижаются.
Несколько по-иному, но схоже обстоят дела при
строительстве морозильной камеры в рассматриваемом примере. Для морозильных камер, где нужна
постоянная отрицательная температура -24°С, как
известно, не используют сандвич-панели с минеральной ватой, а применяют только «сандвичи» со
вспененными полимерами (пенополиуретан (ППУ),
полиизоцианурат (PIR), IPN или IPN-nano, очень редко
пенополистирол (ППС) и еще реже минеральную вату.
На этот раз сравним панель Kingspan с IPN-nano и панель украинского производства с ППУ-утеплителем.
Толщина обоих видов панелей одинакова — 150 мм,
а примерная разница в цене — 25 грн/кв.м (разу-
меется, панель с украинским ППУ дешевле). Однако,
как показывают расчеты, эта разница также нивелируется за счет теплопотерь. Стоимость потерь энергии через квадратный метр панель с IPN-nano в год
составляет 74 грн, а через ППУ-панель украинского производства — 97 грн (табл.5). Таким образом,
разница равна 23 грн, а срок окупаемости в случае
применения более теплоэффективных панелей —
чуть больше года (приблизительно 13 месяцев).
59
Чехия
ППУ
(Европа)
73
Польша
IPN
(Kingspan)
40
это высокие теплопотери в процессе эксплуатации,
неоправданные дополнительные производственные расходы и более высокая себестоимость товара, это, наконец, недополученная прибыль.
IPN-nano
(Kingspan)
Евгений ЧЕРЕДНИК, технический директор
компании «Кингспан Украина»:
— В своей практике я очень часто стаю свидетелем
дискуссий, дескать, зачем использовать сандвич-панели
большей толщины, чем допускается нормами? Зачем
применять панели с утеплителем, имеющим более низкую теплопроводность? Многие заказчики не знают, что
потери тепла или холода через менее «теплые» сандвичпанели очень велики.
Помимо этого, мне возражают: «В морозильную камеру должна попадать
охлажденная продукция — например, фрукты или ягоды. Но часто поставщики не выполняют этого условия. Продукция поступает в «горячем» состоянии.
Поэтому толщина панели — абсолютно некритичный фактор». Да, действительно, чтобы охладить десятки, а то и сотни тонн овощей или фруктов, необходимо
огромное количество энергии. Но дело в том, что затраты энергии разовые: продукция охлаждена, и в дальнейшем поддерживается в таком состоянии.
Рассмотрим этот вопрос на примере холодильной камеры с внутренней температурой +3°С. При прочих равных условиях через квадратный метр сандвичпанелей с утеплителем, например, из IPN-nano, толщиной 100 мм за год происходят потери энергии, оценивающиеся в 39 грн, а через панели, например, с
пенополистиролом, имеющей такую же толщину, — 75 грн, что на 36 грн больше
(см. таблицу 3). В морозильных же камерах потери еще больше — соответственно
на 110 грн и 211 грн (см. таблицу 4, 5).
Поэтому, исходя только из экономической целесообразности, наша компания
рекомендует применять сандвич-панели несколько большей толщины или с
утеплителем, имеющим более низкую теплопроводность, то есть более высокую
теплоэффективность. Даже если по теплотехническим нормам толщина панели
должна быть, например, 100 мм, мы все-таки советуем применять «сандвич» толщиной 120 мм или даже 150 мм. Как свидетельствуют расчеты специалистов компании Kingspan, только за счет отопления разница в стоимости панелей большей
толщины окупается в течение максимум года.
Еще больше преимуществ у панелей, в которых использованы полимеры, — например, полиизоцианурат, известный больше под аббревиатурой PIR,
и, конечно, IPN (или IPN-nano). Эти «сандвичи» имеют и большую несущую способность, и большую долговечность, и более высокую устойчивость к влаге, а
также ряд других достоинств. Именно по этим причинам в Европе уже несколько
лет отмечается тенденция: все большую популярность приобретают сандвичпанели с PIR и IPN (или IPN-nano). Доли рынка панелей с минеральной ватой и
обычным пенополиуретаном из-за его низких противопожарных свойств постоянно уменьшаются. А в это же время доли панелей, содержащих PIR и IPN, неизменно растут. Специалисты уже прогнозируют, что лет через десять в Украине
на рынке будут доминировать панели с пожаробезопасными полимерами —
PIR, IPN и им подобные, а пенополиуретан, как, впрочем, и пенополистирол и
минеральная вата, существенно сократят свою долю с рынка. Именно такие
процессы наблюдаются в Европе.
Кстати, подобное сейчас происходит и в Украине. Динамика роста рынка
пожаробезопасных полимеров — PIR и IPN — гораздо выше, чем увеличение
долей рынка, например, с минеральной ватой, пенополиуретаном или с пенополистиролом. Например, в 2010 году в Украине полимеры занимали долю
приблизительно 40 % рынка, все остальное (60 %) — минеральная вата, в 2011
году — 50 % и 50 %, в 2012-м — уже 55 % полимеров и только 45 % минераловатных панелей. На нынешний год прогнозируют дальнейшее увеличение доли
панелей с полимерами. Причем в сегменте «полимеры» доля пожаробезопасных
утеплителей (PIR и IPN) растет быстрее, чем обычного пенополиуретана.
«Будмайстер» №7 '2013
Технический директор «Кингспан-Украина»
Евгений Чередник
067 467 1301, 032 255 1033
kingspan@ukr.net www.kingspan.ua
«БудМайстер» №7 '2013
19