Технологии хранения и переработки с/х продукции в нашей стране сформировались как самостоятельная отрасль сравнительно недавно. Еще в начале прошлого века для хранения сельскохозяйственной продукции использовались примитивные заглубленные хранилища небольшой емкости. С развитием сельскохозяйственного производства совершенствовались способы хранения, появились и новые стационарные хранилища большой вместимости, хранилища-холодильники и т. д. Амбары и хранилища, оставшиеся в наследство от времен «плановой» экономики не отвечают современным требованиям хранения, что требует нового подхода к строительству таких сооружений.

Хранилища зерна и плодоовощной продукции обладают специфическим внутренним микроклиматом, обусловленным требуемыми режимами хранения того или иного вида продукции. В большинстве случаев в таких хранилищах поддерживается высокая влажность при относительно низких температурах.

Необходимым условием эффективной работы холодильников и других типов хранилищ является правильная теплоизоляция.

При строительстве наземных стационарных хранилищ неизбежно возникает проблема необходимости утепления таких сооружений. Применение строительных материалов с низкой теплопроводностью - один из путей решения этой проблемы. Учитывая, что теплопотери через наружные ограждающие конструкции зависят не только от разности температур внутри и снаружи здания, но и от теплопроводности стен, то выбор как строительного материала, так и утеплителя приобретает особое значение. Как правило, для наружных стен хранилищ применяют недорогие и, в то же время, энергоэффективные строительные материалы, рассчитанные на эксплуатацию при относительно высокой влажности, а в некоторых случаях и химической агрессивности среды хранения. Так при строительстве хранилищ на основе полного железобетонного каркаса в качестве наружных ограждающих конструкций применяют панельные стены из легких бетонов и других нетеплопроводных материалов. В хранилищах с неполным каркасом несущие стены возводятся из природного камня, кирпича, бетонных блоков, а также в виде многослойных конструкций из кирпича с утеплением пенобетоном, газосиликатом или газобетоном и др. Толщина теплоизоляционного слоя зависит от климатической зоны, типа хранилища, способа хранения и материала утеплителя.

Учитывая растущий рост цен на энергоносители, важность правильно выполненной теплоизоляции трудно переоценить. Ведь даже 10-ти сантиметровый слой качественной теплоизоляции Penoglas эквивалентен по способности удерживать тепло 45-сантиметровой стене из соснового бруса и полутораметровой из кирпича.

Что касается металлокаркасных сооружений, являющихся в настоящее время наиболее востребованными для использования в качестве различных производственных помещений, складов и хранилищ благодаря своей экономичности и быстрой окупаемости, то их высокая энергоэффективность уже давно не является новостью. Такие здания отличаются не только минимальными энергозатратами на возведение, но и максимально энергоэффективны при эксплуатации. Использование новых теплоизоляционных материалов позволяет воплотить в жизнь любой современный проект при минимальном расходе основных материалов. Однако даже самый эффективный теплоизоляционный материал будет работать лишь при соблюдении технологии его применения, правильном монтаже теплоизоляции квалифицированными опытными специалистами. Задача любой теплоизоляции – сведение к минимуму потерь тепла через ограждающие конструкции, и решить ее можно не только подбором надежного утеплителя, но и предотвращением образования мостиков холода, а также недопущением инфильтрации холодного воздуха через недостаточно герметичные швы и стыки. Рынок теплоизоляционных материалов развивается быстро и динамично и традиционный ассортимент уже далеко не всегда удовлетворяет современного потребителя. Выбирая теплоизоляционный материал, руководствуются уже более строгими критериями, позволяющими обеспечить максимальную энергоэффективность эксплуатируемого помещения. К таким критериям на сегодняшний день можно отнести:

• малый вес;
• возможность монтажа теплоизоляционного и других защитных слоев за один прием, что позволит сэкономить и силы, и время, и средства;
• стабильность теплоизоляционных свойств в течение длительного времени эксплуатации;
• ремонтопригодность;
• низкие эксплуатационные затраты;
• отсутствие необходимости в пароизоляции;
• отсутствие «мокрых» процессов;
• наличие у материала звукоизоляционных свойств;
• высокие пожаротехнические характеристики;
• экологичность.

Востребованность металлокаркасных сооружений в качестве строений производственного назначения, складов и хранилищ в значительной мере обусловлена высокими прочностными характеристиками металлических каркасов, позволяющими возводить большепролетные здания.
Большепролетные полнокомплектные здания на толстостенных металлических каркасах наиболее распространены при строительстве зданий производственного и складского назначения.

Несмотря на то, что каркасные технологии в России пока еще отстают от американского и европейского домостроения, включая строительство производственных зданий, тенденции их развития налицо. А значит, во весь рост встает и задача качественного утепления таких сооружений, заключающаяся в значительной степени в адаптации зарубежных технологий, теплоизоляционных и вспомогательных материалов к реалиям российского строительства: климатическим условиям, специфике застройки и эксплуатации, а также, что немаловажно, к нормативно-правовой базе строительства. Прежде чем говорить об утеплении таких сооружений, определимся, что же представляет собой обычная каркасная конструкция. Любое каркасное здание состоит из трех основных частей: каркаса, выполняющего несущую функцию, утеплителя, а также внешней и внутренней обшивки.

Каркасные конструкции обеспечивают высокий уровень теплозащиты при низкой материалоемкости, а, следовательно, и меньшей стоимости по сравнению с аналогичными по показателям термического сопротивления деревянными или каменными конструкциями на основе массива.

Каркас хранилищ сельскохозяйственного назначения обычно изготавливается из толстостенного либо тонкостенного металлического профиля.

Кровельные панели металлокаркасных сооружений отличаются от обычных кровельных конструкций отсутствием стропильной системы. Так как толщина обшивок существенно меньше теплоизоляционного слоя, то их теплопроводность играет минимальную роль в расчете суммарного сопротивления теплопередаче. Очевидно, что основная функция теплозащиты в каркасном здании принадлежит теплоизоляции, поэтому выбору теплоизоляционного материала и его толщины следует уделить особое внимание. Для увеличения энергоэффективности каркасных сооружений применяется несколько путей:

• использование теплоизоляции с минимально возможной теплопроводностью;
• применение легких стальных профилей с термопросечками;
• максимально допустимые расстояния между стойками каркаса;
• расположение дверных и оконных проемов (если они предусмотрены) с подветренной стороны здания;
• размещение вентиляционных коробов и помещений с повышенной влажностью в центре здания;
• исключение всех неплотностей в конструкции, таких как щели, трещины, сквозные отверстия. Максимально возможная герметичность соединения каркасных панелей.

Улучшение теплоизоляционных свойств зданий из ЛСТК с использованием термопрофиля – балок со сквозными канавками, прорезанными в шахматном порядке –происходит за счет увеличения эффективного пути теплового потока, способствуя тем самым усилению теплоизолирующих свойств всей конструкции.

Статистика доказала, что до 30% тепла в каркасных зданиях происходит за счет его инфильтрации через щели и неплотности конструкции. Воздухонепроницаемость здания можно повысить не только тщательной герметизацией стыков, но и правильной гидро- и пароизоляцией.

Использование каркасно-рамочной технологии возведения зданий предполагает монтаж теплоизоляции непосредственно на месте строительства. Теплоизоляция устанавливается в процессе полистовой сборки при последовательном монтаже несущих элементов, утеплителя, внешней и внутренней обшивки. Подобная технология наиболее применима при возведении сооружений по индивидуальным проектам, а также в местах с неразвитой дорожной инфраструктурой, а также зонах уже сложившейся застройки.

При поэлементной сборке зданий ЛСТК утеплитель (минвата, пенополистирол и др.) укладывается в полости каркасной конструкции. Однако эффективность теплоизоляции обеспечивается лишь при полной герметичности конструкции. При любых погодных условиях теплоизоляция должна оставаться сухой, только так ее теплоизолирующие свойства будут проявлять себя в полном объеме. Требуемая герметичность при поэлементной сборке достигается использованием качественных паробарьерных материалов и эффективной гидроизоляцией. Паробарьер предназначен для создания преграды на пути теплого воздуха из помещения наружу, а гидробарьер, наоборот, предотвращает попадание атмосферной влаги внутрь конструкции здания. Кроме того, эффективная гидроизоляция может служить качественной ветрозащитой, дополнительно защищая конструкцию от продувания и сохраняя тем самым тепло. Очевидно, что подобный способ теплоизоляции не только трудо- и материалоемок, но и не обеспечивает герметичности в полной мере. Наличие стыков, подвижки элементов конструкции, приводящие к появлению щелей, являющихся входными воротами для наружного воздуха, – все это не способствует повышению теплоизолирующих свойств ограждающих и кровельных конструкций таких сооружений.

Другой способ представляет собой заводскую конвейерную сборку стеновых и кровельных модулей (сэндвич-панелей) и их последующую транспортировку к месту строительства в уже полностью пригодном для монтажа виде. Высокая точность в изготовлении таких панелей исключает необходимость подгонки на месте строительства, что существенно ускоряет процесс сборки. И теплоизоляция, и обшивка собираются в панели-модули на заводе. Строительство из таких структурных металлических конструкций отличается более высокой скоростью, однако следует иметь в виду, что транспортировка, подъем и монтаж таких готовых блоков вызывает определенные сложности в связи с необходимостью сохранения всех их геометрических параметров.

Сэндвич-панели состоят из, так называемой, основы, т. е. сэндвич-профиля, внутри которого размещается утеплитель, а также наружной облицовки, в качестве которой может выступать профлист, фасадные кассеты и др.

Способ утепления с использованием ограждающих конструкций на базе сэндвич-панелей поэлементной сборки также достаточно распространен. Основное отличие сэндвич-панелей поэлементной сборки от стандартных клееных сэндвич-панелей – это то, что они изготавливаются непосредственно на строительной площадке, а при их изготовлении не используется клей, зачастую не обладающий таким свойством, как негорючесть. Использование сэндвич-панелей поэлементной сборки помимо большей пожаростойкости обеспечивает такое значительное преимущество, как возможность частичной разборки конструкции и замены вышедших из строя элементов, возможность поэлементного демонтажа и такой же сборки, но уже на новом месте, что немаловажно для объектов временного использования. Кроме того, такие панели при аналогичных теплосберегающих характеристиках намного дешевле своих клееных аналогов (стеновых – на 10-15%, кровельных – на 15 – 45%).

Однако сэндвич-панели, являющиеся основным материалом при каркасном строительстве, все чаще не оправдывают себя в функциональности при их использовании в хранилищах. Несмотря на разрекламированную строителями герметичность традиционных сэндвич-панелей, 100%-ной панацеей от протечек она служить не может. Высокая влажность в помещениях, вызванная регулярной мойкой, испарением влаги массой хранимой продукции и т. д., может нарушить герметичность стыков панелей, что чревато их расслоением, намоканием утеплителя (в случае минваты), ухудшением теплосберегающих характеристик, появлением плесени и грибковых заболеваний. Не отличаются такие конструкции и стойкостью к механическим повреждениям и ударам, что также вызывает расхождение стыков и нарушение герметичности.

В какой-то степени сэндвич-панели поэлементной сборки (СП ПС) являются более оптимальным решением, поскольку позволяют производить частичный демонтаж и ремонт поврежденных участков.

В настоящее время существуют и широко применяются более прогрессивные и эффективные и, в то же время, менее трудоемкие способы утепления. В частности, утепление пенополиуретаном - наиболее популярный способ теплоизоляции складских и производственных помещений, хранилищ сельскохозяйственной продукции и т. д. Высокая востребованность данной технологии теплоизоляции вполне объяснима.

Теплопроводность полиуретана ниже, чем у любого другого теплоизоляционного материала, а высокая адгезия, возможность образования герметичного бесшовного слоя изоляции, являющегося к тому же превосходным паробарьером, не требует в большинстве случаев использования гидро- и пароизоляции. При достаточной плотности напыления и толщине слоя ППУ является прекрасным гидроизолятором.

Каркасные (на металлическом каркасе) и бескаркасные (арочные) ангары в настоящее время являются самыми распространенными типами плодоовощных баз и зернохранилищ. Утепление бескаркасных арочных хранилищ возможно либо с помощью минеральной ваты либо путем нанесения пенополиуретана непосредственно на внутреннюю поверхность хранилища. При утеплении минватой, она раскатывается между внешней и внутренней обшивкой такого ангара, что приводит к удорожанию строительства как за счет увеличения стоимости монтажных работ, так и за счет увеличения материалоемкости такой конструкции. Пенополиуретан также может служить наполнителем подобной конструкции вместо минеральной ваты.

Что касается сэндвич-панелей, то нельзя не упомянуть еще одно возможное решение при утеплении хранилищ – это трехслойные сэндвич-панели нового поколения Airpanel с наполнителем из пенополиуретана, что является гарантией их полной биологической инертности. Герметичность таких панелей достаточно высока, во-первых за счет негигроскопичности пенополиуретанового наполнителя, во-вторых, за счет дополнительного уплотнения стыков с помощью специальных уплотнителей. Поскольку ППУ обладает превосходным сцеплением практически с любыми материалами, то необходимости в использовании клея при производстве подобных панелей-сэндвичей нет, что увеличивает пожаробезопасность конструкции.

Оптимальные температуры хранения зерна и большей части плодоовощной продукции обычно близки к 0, так как именно такие температуры вызывают замедление процессов жизнедеятельности в хранимой продукции и увеличивают сроки хранения. Для таких хранилищ использование сэндвич-панелей не всегда целесообразно, так как связано с неоправданными затратами.

В картофеле- и овощехранилищах должен поддерживаться определенный влажностный режим, не допускающий ни излишнего высыхания продукции, ни, наоборот, ее отсыревания и, как следствие, болезней и гниения. Биологическая инертность ППУ не способствует размножению плесени и грибков, а влагонепроницаемость пенополиуретана является гарантией отсутствия протечек и сохранения в помещении хранилища требуемого уровня влажности.

При эксплуатации хранилищ сельскохозяйственной продукции серьезной проблемой является увлажнение теплоизоляционных материалов парами воды, как проникающими снаружи, так и испаряющимися из массы продукции. В этой связи особое значение приобретает влагонепроницаемость материала утеплителя.

Использование пенополиуретана позволяет предотвратить образование конденсата, он не отсыревает в отличие от минеральной ваты, что является залогом долгого безремонтного срока эксплуатации таких хранилищ и высокой эффективности хранения.

Скорость и удобство нанесения, не требующие значительных трудозатрат, позволят в самые сжатые сроки ввести в эксплуатацию строящееся овоще-, зерно- или картофелехранилище. В течение всего одной рабочей смены, используя аппаратуру для напыления ППУ, бригада из 2-3 человек способна покрыть пенополиуретаном площадь до 500 м2. Использование ППУ в качестве теплоизолятора позволит сохранить урожай в зернохранилищах, защитит зерно от перегрева, переохлаждения и заплесневения. Важным преимуществом использования пенополиуретановой изоляции в зерноскладах является возможность избежать такой извечной проблемы складов и амбаров, как грызуны. ППУ не является пищей для мышей, в качестве жилья для грызунов он также непригоден.

ППУ легко напыляется на конструкции любого вида и формы. Распыление жидкой смеси компонентов под давлением на утепляемую поверхность приводит к быстрому и эффективному результату: отверждение нанесенного слоя происходит в течение всего 30-40 секунд. Использование ППУ в качестве теплоизоляции зернохранилищ, также как и хранилищ любой другой сельскохозяйственной продукции, является самой надежной защитой урожая от любых капризов погоды. Широкий температурный диапазон рабочих температур (от -150 до +145 градусов С), позволяющий теплоизоляции сохранять свои функциональные параметры при любых перепадах температур, как суточных, так и сезонных, длительный безремонтный срок эксплуатации, сопоставимый со сроком службы самого хранилища, делает ППУ идеальным выбором для защиты любых с/х сооружений. Небольшая толщина напыляемого слоя позволяет не отнимать у хранилища полезное пространство, а образование бесшовного покрытия дает возможность ликвидировать места возможной инфильтрации на стыках и примыканиях. Важным преимуществом напыляемого ППУ является низкая плотность материала, позволяющая не применять для несущих конструкций дорогие строительные материалы. Кроме того, благодаря легкости ППУ им можно утеплять уже построенные хранилища, изначально запроектированные как холодные: каркас не потребует дополнительного усиления.

Отсутствие необходимости в крепеже является еще одним плюсом, доказывающим целесообразность применения именно данной технологии утепления хранилищ.

Любой плитный утеплитель (минераловатный, пенополистирольный и др.) нуждается в креплении, а любой крепеж, даже пластиковый – это не только затраты, как материальные, так и трудовые, но и мостики холода, а также участки, наиболее способствующие ослаблению, а в некоторых случаях и разрушению основной конструкции.

Значительная часть теплопотерь в ангарах-хранилищах связана с невозможностью полного устранения щелей. Использование же ППУ позволит навсегда забыть об этой проблеме. Учитывая же, что ангар, утепленный минватой толщиной 15-20 см, по энергоэффективности уступает ангару, теплоизоляционный слой которого составляет всего 2 см пенополиуретана, то выигрышность именно данной технологии становится более чем очевидной. Преимущества, как мы уже отмечали, касаются и сроков проведения работ, которые в случае применения технологии напыляемого ППУ значительно ниже.

Надежными теплогидроизоляционными защитными системами зарекомендовали себя системы напыляемого ППУ Elastopor H и PenoGLAS, позволяющие без особых затруднений сформировать тепловой контур любого хранилища, не требующий дополнительной отделки. ППУ можно наносить на поверхности с любым углом наклона, в том числе и на потолки: высокая адгезия к поверхности, не нуждающаяся в дополнительных креплениях будет обеспечена в любом случае.

При эксплуатации зерно- и овощехранилищ эксплуатационные температуры в таких помещениях в большинстве случаев не превышают 8 градусов.

Для таких условий при внутреннем утеплении обшитого профнастилом ангара напыляемым теплогидроизоляционным покрытием на основе ППУ необходимости в создании продуха нет. Напыление в таком случае можно производить непосредственно на сам профнастил без стеклоткани. Такой способ, как правило, применяют и при утеплении ангаров-складов и ангаров-гаражей.

На рисунке показан основной принцип утепления ангара, обшитого профнастилом, с использованием напыляемого теплоизоляционного покрытия Elastopor H.

Напыляемый пенополиуретан, создавая сплошную бесшовную мембрану, является превосходной защитой от коррозии, что особенно актуально для металлоконструкций. Благодаря высокой адгезии, ППУ создает единую монолитную жесткую систему с поверхностью напыления, что существенно увеличивает прочностные характеристики несущих конструкций, причем благодаря малому весу существенного увеличения нагрузки на конструкции и фундамент не происходит.

Применение в качестве теплоизоляции хранилищ любого другого утеплителя потребует устройства обязательной пароизоляции и ветрозащиты, что, естественно, сопряжено с дополнительными материальными затратами, не говоря уже о сроках строительства. И здесь напыляемый пенополиуретан занимает лидирующие позиции среди утеплителей, не в последнюю очередь, благодаря скорости напыления и отверждения материала.

Контроль качества произведенных работ, включающий в себя визуальный контроль сплошности покрытия, а также проверку толщины слоя, не представляет особых затруднений и не занимает много времени, чего нельзя сказать о проверке качества минераловатной изоляции либо изоляции на основе экструдированного пенополистирола, требующей контроля целостности и качества укладки пароизоляции, надежности крепежа, наличия щелей и пропусков и т. д.

Таким образом, можно сделать вывод, что только использование современных строительных материалов и технологий, к которым с полным правом можно отнести напыление пенополиуретана, способно обеспечить качественно новый уровень сохранности с/х продукции и ее соответствие возросшим потребительским требованиям. Высокие эксплуатационные свойства ППУ существенно повышают срок службы и рентабельность хранилищ.

Другие наши статьи: