Каким способом утеплить здания типа агро, чтобы создать наилучшие условия для животноводства и растениеводства, и, одновременно, существенно сэкономить на отоплении?  

Сельскохозяйственные объекты, используемые для широко понимаемого сельскохозяйственного производства и хранения сельскохозяйственных культур, ставшие постоянной составляющей нового ландшафта современной польской деревни, уже давно выполняют свои задачи, опираясь на самые современные технологии теплоизоляции.

В этом же контексте все более популярными становятся материалы, имеющие самые высокие параметры теплоизоляции, которые могут безотказно работать в течение многих лет, без изменения эксплуатационных параметров, без необходимости проведения обременительного технического обслуживания или серьезного ремонта.

Группой современных теплоизоляционных материалов являются теплоизоляционные сэндвич-панели с различными наполнителями (минеральная вата, пенополистирол EPS или жесткий пенополиуретан типа PUR), современные жесткие панели с наполнителем из модифицированного полиуретана в прочных газонепроницаемых «оклейках» – Thermano, а также предназначенные для использования в сельском хозяйстве их специальные варианты из жесткого полиизоцианурата PIR – Thermano Агро.

Thermano Agro – это решение, предназначенное для сельскохозяйственных объектов

Камеры хранения, морозильники и холодильные камеры являются королевством сэндвич-панелей, в котором все чаще используются панели с наполнителем типа PUR.

Чаще всего этот выбор продиктован основным эксплуатационным параметром, который превосходит все конкурентные материальные решения. Речь идет о лучших, среди популярных на строительном рынке, теплоизоляционных свойствах. Пенополиуретан PUR/PIR отличается наименьшим коэффициентом теплопроводности по сравнению с другими теплоизоляционными материалами, который составляет λPIR/PUR≈ 0,023 Вт/(м²·K).

Это подразумевает возможность использования перегородок (стен, крыш, полов) значительно меньшей толщины. Для сравнения, средние значения данного параметра для типичных материалов, доступных на рынке, составляют приблизительно: для минеральной ваты λwm≈ 0,040 Вт/(м²·K), для вспененного полистирола λEPS≈ 0.032 Вт/(м²·K). 

Известная международная организация, объединяющая инженеров, занимающихся проектированием и строительством таких объектов – IACSC (International Association for Cold Storage Construction), представляет элементарные критерии для эффективного выбора толщины теплоизоляции в публикации "Design, Construction, Specification and Fire Management...".

Она подготовлена на основе многолетних наблюдений и специализированных экспериментов. Из нее следует, что минимальная толщина теплоизоляции здания должна быть рассчитана так, чтобы поток тепла, проходящий через перегородку, не превышал 10 Вт/м2. Это сводится к выполнению условия, описанного простой зависимостью:

             Φ = (Te - Ti) · U < 10 Вт/м2

 где:

Φ – тепловой поток, проходящий через перегородку,
Te – температура вне перегородки (помещения),
Ti – температура внутри перегородки (помещения),
U – коэффициент теплопередачи сэндвич-панели толщиной d [м] и коэффициент теплопередачи λ [Вт/(м² · K)].

 Или по-другому :

             dmin> (Te - Ti) · λ/10

Как показывает формула, планируемая изоляция перегородки может быть получена с помощью панелей с различным наполнением, при сохранении обратно пропорционального соотношения их толщины к значениям соотношения их коэффициентов теплопередачи, например:

             λwm /λPIR/PUR= 0,040 /0,023 = 1.74

Это означает, что энергетически эквивалентный слой перегородки, выполненной из минеральной ваты, должен быть почти в два раза (≈ 1.74) толще, чем выполняющий эту же теплоизоляционную функцию слой Thermano.

Это основной аргумент в пользу данного материала. Тем не менее, стоит обратить внимание на следующий, который часто учитывают предусмотрительные проектировщики.

Речь идет о структуре пенополиуретана с закрытой пористой структурой, т.е. структурой, наиболее устойчивой ко всем видам сырости, особенно в местах разрывов панелей (замки, соединения с потолком, стенами и т. д.). Возникновение вышеперечисленных эффектов, в виду экстремальных условий работы при утеплении помещений (низкие температуры, часто с контролируемой атмосферой), гораздо более вероятно, чем в классическом строительстве при нормальной температуре.

Эти проблемы возникают в основном по двум причинам – во-первых, в связи с очень неустойчивым уровнем относительной влажности (часто достигающем почти 100%), а также в связи с практически постоянной химической и биологической агрессивностью атмосферы внутри животноводческих помещений.

Работы Геллибранда с 1993г. описывают 136 выявленных газов, сопутствующих процессу содержания животных. В вентиляционном воздухе стандартного животноводческого помещения очень много газов из этого перечня, а большая их часть чрезвычайно агрессивна химически.

Наиболее важными являются:

  • Аммиак NH3  (до 14 мг / м3)
  • Метан CH4
  • Закись азота N2O
  • Сероводород H2S (до 10 мг/м3)
  • Молекулы летучих жирных кислот
  • Фенол C6H5OH
  • Индол C8H7N
  • Меламин C3H6N6
  • Агрессивная пыль и другие воздушные факторы

Значительная часть этих соединений не является нейтральной, например, по отношению ко вспененным полистиролам (пенополистирола), и это является основным ограничением в их постоянном применении.

Взаимодействие со многими органическими соединениями связано с преждевременной утратой элементарных свойств, главным образом механических, и значительно ускоренным процессом старения теплоизоляции.

Минеральная вата в этом случае также не будет постоянно выполнять свои функции, так как, несмотря на химическую стойкость (только вата, а не органические связующие вещества), она не выдерживает высокую влажность. Отсыревшая минеральная вата – это тепловой и биологический кошмар.

Пространство в животноводческом помещении – это очень сложная среда с чрезвычайно неустойчивыми микроклиматическими условиями. В простейшем варианте оценки температуры и влажности этих объектов сформулированы классическим методом теплового измерения, в котором тепловые потери для вентиляции рассчитываются в соответствии с критерием количества водяного пара или углекислого газа (например, упрощенный метод показателя термических свойств (WWT), разработанный Вольским).

Не вдаваясь в подробности, достаточно ознакомиться лишь с теми положениями этого метода, где условия конденсации определяются в двух вариантах со следующими предположениями:

а)

  • постоянная температура внутреннего воздуха составляет 8oC,
  • постоянная влажность внутреннего воздуха составляет 85%,
  • переменная влажность наружного воздуха от 50 до 100%.

б)

  • постоянная температура внутреннего воздуха составляет 8oC,
  • постоянная влажность наружного воздуха составляет 85%,
  • переменная влажность внутреннего воздуха от 50 до 100%.

Как видно, относительная влажность воздуха и температура по обе стороны строительных перегородок в этой модели подвергаются динамическим изменениям, а обмен тепла путем проникновения через перегородки проходит в соответствии с неустановленными условиям.

Изменчивость таких конкретных условий приводит к тому, что вероятность конденсации водяного пара в перегородке (или на ее поверхности) является значительной и трудно оцениваемой, что чрезвычайно опасно.

Если это так, применение материалов с низкой диффузионной устойчивостью к водяному пару исключается из практики. Монтаж теплоизоляционного слоя из минеральной ваты (или напыляемый пенополиуретан с открытыми ячейками) практически очень ограничен. Для Thermano Agro не характерно ни одно из этих дисквалифицирующих свойств.

Это специально разработанная панель из полиизоцианурата (PIR) с внешними слоями, усиленными алюминиевой фольгой толщиной 50 мкм, которая значительно повышает механическую и химическую стойкость всей системы.

Кроме того, на одной стороне панели находится химически стойкий слой эстетического покрытия (краски), который является важным элементом благополучия животноводческого производства и позволяет легко очищать поверхность от микробиологических загрязнений с помощью оборудования высокого давления.

Вариант панелей Thermano Agro предназначен для животноводческих помещений в качестве материала для подвесных потолков. Данная теплоизоляция имеет лучшие изоляционные параметры на рынке (λ = 0,023 [Вт/м · K]), благодаря чему обеспечивает реальную экономию затрат на отопление и охлаждение, а также влияет на температуру внутри животноводческих помещений.

Плотность Thermano Agro составляет всего около 30 кг/м3, что, в отличие от жесткой ваты, обеспечивает до 5 раз меньшую нагрузку, а при соответствующей толщине утеплителя и одинаковых коэффициентах теплопередачи нагрузка уменьшается даже в 7–8 раз.

Монтаж панелей быстро и просто может быть выполнен непосредственно саморезами, крепя их к: стропилам, стропильным балкам без профилей ПВХ или в виде подвесного потолка, с профилями ПВХ. Данное предложение представляет собой совершенно другую, современную, энергосберегающую и здоровую «реальность Агро», которая уже на протяжении многих лет воплощена на Западе.