О чем умалчивают разработчики систем утепления фасадов, декларируя применение пенополистирола в качестве утеплителя

В последнем номере БСР (№3-4, 2003) была опубликована статья Артема Багдасарова, технического консультанта НП ООО “Радекс”, в которой читателю сообщалось о том, что система утепления “Радекс” разрешена к применению с пенополистирольным утеплителем в жилых зданиях свыше двух этажей (статья “Три системы утепления фасадов от НП ООО “Радекс”). Мягко говоря, автор статьи ввел в заблуждение читателя. Настораживает и то, что 25 марта этого года ООО “БелПСП”, разработчик аналогичной системы, провело в УП “Белстройлицензия” семинар по применению пенополистирола в вентилируемых системах утепления. Вместе с тем, приведенные в статье “НП ООО “Радекс” различные варианты конструктивных решений систем в зависимости от условий их эксплуатации убеждают в том, что даже незначительные с виду изменения в подборе материалов, их расстановке, схеме крепления, условиях эксплуатации и так далее влияют не только на прочностные и теплотехнические показатели варианта системы, но и ее пожарную опасность, что уже доказано результатами испытаний финскими, российскими, германскими, польскими испытательными центрами.

Понятно, что данные акции являются элементами конкурентной борьбы, поэтому хотелось бы просто проинформировать читателя о реальной ситуации с применением в Республике Беларусь горючих теплоизоляционных материалов в системах утепления наружных ограждающих конструкций.
В настоящее время ни одна из прошедших огневые испытания в республике систем, а точнее, их вариантов, не допущена к применению в высотном домостроении. Исключение составляет ранее допущенная к применению в соответствии с рекомендациями УП “Институт НИПТИС” система с негорючими рассечками для двух серий пятиэтажных зданий (серии 1-335 и 1-464).

Проблема энергосбережения всегда являлась актуальной. Как только человек начал строить себе жилище, наряду с другими требованиями всегда ставилась задача сделать его теплым и комфортным. Не секрет, что Республика Беларусь не располагает достаточными топливно-энергетическими ресурсами и вынуждена закупать их за рубежом, а это около 85%. Актуальной проблема энергосбережения является не только у нас в республике, но и в развитых зарубежных странах, которые уже не первое десятилетие решают ее различными путями, в первую очередь, реализуя комплекс мер, предусматриваемых правительственными программами. Учитывая, что потенциал энергосбережения в республике оценивается в 40-50%, данная проблема безусловно является общегосударственной. Принятие в республике таких законодательных актов, как Постановление Совета Министров Беларуси от 27 декабря 2002 г. №1820 “О дополнительных мерах по экономному и эффективному использованию топливно-энергетических ресурсов” и Постановления Совета Министров Беларуси от 17 января 2003 г. №45 “О мерах по повышению эффективности эксплуатации жилищного фонда, объектов коммунального и социально-культурного назначения и защите прав потребителей коммунальных услуг”, является, безусловно, серьезным шагом в решении проблемы энергосбережения. Одним из основных потребителей тепловой энергии является жилищно-коммунальный сектор, а это годовой расход порядка 12.5 млн тонн условного топлива на 203.600 тыс. м2 жилья. Только за счет теплопотерь, исходя из объема жилого фонда, в республике дополнительно сжигается ежегодно по 5-6 млн тонн условного топлива. Это при том, что теплопотери через ограждающие конструкции жилых зданий достигают 50%. Безусловно, правильным было решение о повышении нормативной величины сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций. При этом важным являлось выработать рациональные конструктивно-технологические варианты систем утепления. Что и было сделано с учетом многолетнего опыта наших зарубежных коллег.

В настоящее время применяются три основные системы утепления наружных ограждающих конструкций: легкая штукатурная система (она получила наибольшее распространение), тяжелая штукатурная система и вентилируемая система утепления.
Но не все так просто! Все эти системы на рынке строительных услуг представлены весьма ограниченно.
В чем же дело? Дело в том, что при решении задачи так называемой тепловой модернизации здания необходимо при проектировании, строительстве и эксплуатации здания выполнять требования нормативных документов. При этом должны учитываться и экономические аспекты, направленные на удешевление строительства. Достижение их связано не только с применением высокотехнологичных методов строительства, но и с использованием высокоэффективных теплоизоляционных материалов, большинство которых имеют полимерную основу, относятся к горючим материалам, продукты горения которых высокотоксичны. По данным печатных источников, в Польше с 1995 года произошло более 350 пожаров с распространением огня по фасадам зданий, облицовочным, отделочным материалам, различным иным конструктивным и защитно-декоративным элементам фасадов. Человечество пока не разработало теплоизоляционные материалы, которые сочетали бы в себе одновременно такие качества, как долговечность, низкая стоимость, высокое сопротивление теплопередачи, огнестойкость и т.д.

Действующие противопожарные нормы (СНиП 2.01.02-85* п.18) не допускают использования горючих и трудногорючих материалов для облицовки и отделки стен фасадов зданий I, II и III степеней огнестойкости. Согласно п.1.1 данного документа, предел распространения огня по наружным стенам таких зданий должен быть равен нулю с учетом методики испытаний конструкций на распространение огня. Следовательно, для утепления фасадов зданий с наружной стороны не могут быть применены горючие материалы, либо они должны быть защищены от воздействия огня негорючим материалом толщиной не менее 25 мм и выше, в зависимости от физико-химических свойств утеплителя и материала. Вместе с тем в Беларуси, как и в Российской Федерации, осуществляется процесс разработки новой нормативной базы в области обеспечения пожарной безопасности в строительстве, цель которого — гармонизация противопожарных требований с европейскими нормами — в первую очередь, в области испытаний и классификации пожарно-технических показателей. Так, уже введены в действие некоторые документы, в том числе СНБ 2.02.01-98 “Пожарно-техническая классификация зданий, строительных конструкций и материалов”. В данном документе принципиально изменены подходы в установлении пожарно-технических показателей, степеней огнестойкости зданий и т.д. Например, строительные материалы подразделяются только на негорючие (НГ) и горючие (Г1-Г4) и т.п. Исходя из этого, с целью накопления баз данных, изучения и сопоставления результатов испытаний и т.д. совместным письмом Минархстроя Беларуси и тогдашнего Главного управления военизированной пожарной службы МВД Беларуси разъяснено, что в переходный период в нормативно-технических документах необходимо указывать показатели пожарной опасности строительных материалов и конструкций как по “старому” нормированию, так и по “новому”.
Опыт зарубежных стран, начавших решать проблему энергосбережения в строительстве на 10-20 лет раньше, также свидетельствует о том, что традиционные методы определения огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций недостаточны для оценки реальной пожарной опасности систем утепления фасадов.

Не только набор пожароопасных материалов, но и способ их крепления, конструктивно-технические решения исполнения системы влияют на ее пожарную опасность. Важно при выборе варианта системы учитывать и функциональное назначение здания, его архитектурные особенности, а также обеспеченность населенного места активной противопожарной защитой (пожарными аварийно-спасательными подразделениями). Если это, например, девятиэтажное здание, расположенное в районном центре, а пожарное аварийно-спасательное подразделение не обеспечено средствами подъема на высоту и другим вооружением, депо находится на значительном расстоянии от здания, при этом отсутствуют дороги с твердым покрытием либо рельеф местности в зимнее время, например, приводит к частому обледенению дорожного покрытия и препятствует проезду специальной техники и т.д., то такое здание горючими теплоизоляционными материалами утеплять не следует.
Таким образом, угроза распространения пожара по фасаду здания зависит от ряда факторов, и при ее оценке приходится использовать критерии, которые не могут быть полностью реализованы при проведении лабораторных опытов. Поэтому практически каждая страна, занимающаяся тепловой модернизацией зданий, вынуждена проводить полномасштабные натурные огневые испытания — это рекомендации Международной организации по стандартизации (ISO). В частности, в прошлом году в Европе был введен соответствующий стандарт ISO 13785 ч.2, регламентирующий метод испытаний аналогичных систем. В настоящее время в Польше изготавливается установка по данному стандарту, и будут также проводиться крупномасштабные испытания систем утепления. До настоящего времени испытания проводились по польским нормам Институтом строительной техники в Варшаве на специальных стендах.

В России данные испытания проводятся по НПБ 233, которые устанавливают общие методологические подходы и требуют разработки программы испытаний в каждом конкретном случае с учетом конструктивных особенностей систем утепления. С 1999 г. огневые испытания проводятся в закрытом отапливаемом корпусе комбината строительных материалов и изделий (КСМИ) ЗАО “Златоустметаллургстрой” в г. Златоусте Челябинской области. В настоящее время в России испытано и допущено к применению около 20 систем утепления с горючим утеплителем, область применения которых до разработки соответствующих нормативных документов регламентируется совместными письмами Госстроя России и ГУГПС МВД России. Данные разрешительные письма довольно детально описывают используемые в системе материалы, конструктивное решение системы со ссылкой на нормативно-технические документы, регламентирующие требования к ней. В письмах определяются область и условия применения системы с учетом результатов ее испытаний и эксклюзивными правами на применение систем фирмой-заявителем.
Как решается этот вопрос в Республике Беларусь? Этой проблемой, вызванной брешью в нормативном поле, с 1995 года начал заниматься Республиканский научно-практический центр пожарной безопасности (РНПЦ ПБ) ГУВПС МВД Беларуси. По договору с Минархстроем была проведена работа по разработке соответствующей методики.

В дальнейшем действенную помощь в решении данного вопроса оказало ООО “Сармат”, благодаря которому в 1996-1997 гг. были проведены проектные работы, завершено строительство установки, приобретена соответствующая нормативная документация за рубежом, изучен опыт зарубежных коллег. В то время в качестве эксперимента Центральным органом государственного пожарного надзора было разрешено утепление полистиролом некоторых ж/д в гг. Минске, Могилеве, Шклове, Заславле (ООО “Сармат) и в г. Гомеле (ЗАО “Инвест”) (в период с 1997 по 2000 гг.).
НИИ ПБ и ЧС совместно с УП “НИПТИС” были разработаны рекомендации по утеплению двух серий жилых пятиэтажных зданий “хрущевок”. В соответствии с проектом ISO 13785 ч.2 на испытательном полигоне НИИ ПБ и ЧС в поселке Св.Роща была изготовлена еще одна установка. Разработаны, согласованы с Минархстроем и утверждены главным государственным инспектором Республики Беларусь по пожарному надзору нормы пожарной безопасности “Системы утепления наружных ограждающих конструкций. Метод огневых испытаний” НПБ 36-2002 (по ISO 137585 ч.2).
Проведены НИИ ПБ и ЧС натурные огневые испытания следующих вариантов систем утепления с пенополистиролом в качестве утеплителя, а именно:

1. Вариант системы утепления “Радекс” со следующими материалами и технологией устройства системы:
— грунтование основания грунтовкой “Полимикс-грунт укрепляющий”, СТБ1263-2001 за два раза, расход — 0,2 кг/м2;
— установка цокольной планки (с заведением стеклосетки под низ цокольной планки);
— приклеивание утеплителя — пенополистирола марки ПСБ-С-25 ГОСТ15588 (толщина — 50 мм) — на клее “Полимикс-КС”, СТБ 1072-97 (расход — 6кг/м2);
— утепление откосов шириной 10 см при помощи минеральной плиты PAROC RAL 4 толщиной 30 мм на клее “Полимикс-КС”, СТБ 1072-97 (расход — 6 кг/м2);
— устройство рассечек шириной 200 мм из минеральной плиты PAROC RAL 4 (толщина — 50 мм).
— дюбелирование плит утеплителя (средний расход — 8 дюбелей/м2);
— установка перфорированного уголка на углах здания;
— нанесение армирующего слоя “Полимикс-КС”, СТБ 1072-97 (толщиной 3 мм) на поверхность плит утеплителя;
— втапливание стеклосетки марки ССШ-160, ТУ РБ 05780349.017-97 “Сетка стеклянная марки ССШ” в слой “Полимикс-КС”, СТБ 1072-97;
— нанесение выравнивающего слоя штукатурки “Полимикс-ВШ”, СТБ1263-2001 (толщина — 5 мм);
— нанесение тонкодисперсной штукатурки “Полимикс-ОС тонкодисперсный”, СТБ 1263-2001 за два раза при помощи поролонового валика (расход — 1,2 кг/м2).

2. Вариант системы утепления “Термошуба” со следующими материалами и технологией устройства системы:
— крепление утеплителя — плиты пенополистирольные “Сарматерм”, ТУ РБ 100016022.298-2002 (толщиной 120 мм) на дюбеля L=160 мм, ТУ РБ 14536193.035-98 (средний расход дюбелей на м2 — 8 шт.);
— устройство рассечек по периметру оконного проема (за исключением нижней части) шириной 25 см при помощи негорючей минеральной плиты Fasrock толщиной 120 мм;
— установка перфорированного алюминиевого уголка 25х25, ТУРБ100831916.269-2001 на углах здания;
— нанесение клеящего состава “Сармалеп”, ТУ РБ 14739482.135-97 на поверхность плит утеплителя;
— втапливание армирующей стеклосетки ТУ РБ 05780349.017-97 в слой клеящего состава “Сармалеп”;
— нанесение выравнивающего слоя защитно-отделочной штукатурки “Сармалит”, СТБ 1263-2001 (общая толщина совместно с армирующим слоем — 2,0-3,0 мм).

3. Вариант системы утепления “Пралеска-Термо” со следующими материалами и технологией устройства системы:
— по кирпичной кладке выполнен грунтовочный слой марки “Пралеска Грунт” П1Д, СТБ 1263-2001 со средним расходом 0,15-0,25 кг на 1 м2 поверхности;
— на ширину 250 мм от оконного проема по сторонам и внизу, а сверху на 880 мм устроен утеплитель из негорючей минераловатной плиты марки PDP-502, RAL-4-404 производства PAROC. На остальной площади установки смонтированы пенополистирольные плиты по ГОСТ 15588-86 толщиной 50 мм;
— минераловатные и пенополистирольные плиты нанесены на грунтовку при помощи клеящего состава марки “Пралеска ССМ 85А”КС 1, СТБ1072-97 с расходом 4-5 кг/м2;
— крепление утеплителя выполнено полипропиленовыми дюбелями с применением клеящего состава “Пралеска ССМ 85” КС 1, СТБ1072-97 c расходом 4-5 кг/м2 и стеклосетки марки ССШ-160, ТУ РБ 05780349.017-97 “Сетка стеклянная марки ССШ” (ячейки 5х5 мм), выполнено армирование по утеплителю;
— по армированию нанесен грунтовочный слой “Пралеска Грунт” П1Д, СТБ1263-2001 с расходом 0,2 кг/м2;
— защитно-декоративный слой выполнен по грунту с применением полимерминеральной защитно-отделочной штукатурки “Пралеска ССМ 36” Н ПМ 1 СС, СТБ1263-2001 с расходом 2,5-4,0 кг/м2;
— защитно-декоративный слой окрашен водно-дисперсионной краской “Пралеска ОСН” ВД-АК-116, ГОСТ 28196-89 с расходом 150-200 г/м2.
Следует отметить, что в испытываемых системах присутствовал пенополистирол двух видов. Это ПСБ-C по ГОСТ 15588-86 и “Сарматерм” по ТУ РБ 100016022 298-2002.

Результаты испытаний были оформлены соответствующими отчетами, которые переданы заявителям. В отчетах не отражались условия и область применения испытанных вариантов систем. В ходе изучения пожарной опасности системы “Радекс” НП ООО “Радекс” испытывало данную систему дважды, так как при испытании в первом случае произошло полное выгорание утеплителя. Данный результат объясняется в первую очередь некачественной технологией производства работ, поэтому в последующем при проведении испытаний следовало бы предусматривать приемку смонтированных систем специалистами стройнадзора. В целом испытанные три варианта систем с указанными выше материалами и технологией производства работ показали, что могут применяться в высотных зданиях для утепления ограждающих конструкций при определенных условиях, которые будут выработаны и изложены в отдельных заключениях (см. фото 1, 2, 3 эпизодов испытаний).
Подлежат испытанию и иные системы, такие, как “Гента-Кнауф”, “Боликс” и др., претендующие на рынок строительных услуг.
Проведенные лабораторные исследования и натурные огневые испытания позволили приступить к выработке временных критериев пожарной опасности данных систем, над чем, кстати, работают и наши зарубежные коллеги.
Следует уточнить, что принятое Изменение №1 к П3-2000, разработанное УП “Институт НИПТИС” совместно с НИИ ПБ и ЧС, только декларирует возможность применения пенополистирола в высотном строительстве. Условия его применения (в соответствии с п.4.4 данного Изменения), а это — функциональное назначение здания, его этажность, конструктивные особенности варианта системы с описанием типоразмеров деталей, материалов и другие требования, будут излагаться по результатам испытания системы в отдельном документе. Такое решение было принято на совместном совещании в Минстройархитектуры со специалистами МЧС. Эти условия в последующем должны быть отражены в нормативно-технических документах на данные варианты систем. Подчеркиваю: варианты систем — так как, например, в той же статье “Радекса” говорится о семи конструктивно-технологических вариантах, а испытано только одно конструктивно-технологичес-кое решение.

Продолжая разговор о системах утепления, следует отметить, что нельзя однозначно относиться к применению в системах минераловатных теплоизоляционных материалов, так как ряд их относится к трудногорючим материалам (Г1). Горючими, как правило, являются и краски, используемые в защитно-декоративном слое. Поведение в условиях пожара тяжелых систем утепления также требует изучения, а соответственно — проведения огневых испытаний. Что касается вентилируемых систем утепления, то они должны быть испытаны независимо от горючести используемых материалов. В условиях пожара данные системы могут потерять свою устойчивость, обрушиться, даже способствовать распространению огня на вышележащие этажи за счет применения горючей ветрозащитной пленки. Минархстроем Беларуси в настоящее время допущены к применению такие вентилируемые системы, как “Люксалон”, “Пралеска-Венто” (БелПСП), “Радекс” (НП ООО “Радекс”). Эти системы также подлежат огневым испытаниям и определению области и условий их применения. На рынке строительных услуг встречаются и иные системы: например, “Марморок” (ООО “Феликс”). Данная система, хоть и испытана на полигоне в г. Златоусте Челябинской области и допущена к применению в высотном домостроении в России, но не имеет соответствующих документов, подтверждающих область ее применения в Беларуси с учетом огневых испытаний. Аналогичным образом следует рассматривать применение навесных отделочных материалов, в том числе остекленных фасадов. В любом случае, если область и условия применения достаточно не оговорены действующими нормативными документами, следует обращаться в Центральный орган государственного пожарного надзора для консультаций и в НИИ ПБ и ЧС МЧС Беларуси для проведения соответствующих исследований и испытаний.
Огневые испытания в данном случае следует рассматривать как один из этапов изучения системы. Естественно, область и условия ее применения должны определяться с учетом и других факторов: прочностных и теплотехнических характеристик, условий эксплуатации, функционального назначения здания, тепловлажностных характеристик в помещениях, объемно-планировочных и конструктивных особенностей здания и так далее.
Правильный подход при разработке нормативных документов на систему, основанный на результатах огневых испытаний, позволяет избежать ошибок в последующем при определении условий и области ее применения.

Проведенная работа позволила:
1. Разработать нормативную базу, регламентирующую метод испытаний систем утепления по ISO 13785 ч.2.
2. Апробировать метод испытаний на 3-х вариантах систем утепления.
3. Приступить к выработке критериев пожарной опасности систем утепления с последующей разработкой нормативного документа.
4. Приступить к разработке программного продукта, моделирующего теплофизические процессы в системах на основании результатов испытаний, в том числе зарубежных.
5. Продекларировать возможность применения пенополистирола в легких штукатурных системах утепления, разработать Изменение №1 к П3-2000.
6. Приступить к дальнейшему изучению пожарной опасности вариантов иных (не испытанных) легких, а также тяжелых штукатурных и вентилируемых систем утепления.
7. Продолжить работы по созданию соответствующей нормативной базы.
Подводя итог сказанному, следует еще раз отметить, что в настоящее время огневые испытания прошли по одному варианту системы “Пралеска” (БелПСП), “Термошуба” (ООО “Сармат”), два испытания одного варианта “Радекс” (ООО “Радекс”). Еще один вариант системы в настоящее время заявлен к испытаниям БелПСП. БелПСП, на мой взгляд, находится в наилучшей ситуации, так как не имеет еще нормативных документов на свои системы (имеющиеся рекомендации не являются нормативными документами), и существует оперативная возможность внести необходимые требования в разрабатываемое БелПСП пособие.
Таким образом, ни один из вариантов испытанных систем с горючим утеплителем не допущен к применению в высотном домостроении, несмотря на вышедшее Изменение №1 к П3-2000.

Олег КОРОЛЬ

Автор — руководитель разработки ряда нормативных документов блока 2.02 “Пожарная безопасность” в строительстве, член ТКС-03 “Пожарная безопасность” при РУП “Стройтехнорм”, в недавнем прошлом — заместитель начальника Научно-исследовательского института пожарной безопасности и проблем ЧС (НИИПБ и ЧС) МЧС Беларуси.