Почем нынче теплопроводность. Кингспан 2013
1
«Будмайстер» №7 '2013 «Будмайстер» №7 '2013 тезис «Все имеет свою цену» находит свое подтверждение даже тогда, когда речь идет о таких, казалось бы, далеких от финансов вопро- сах, 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 какой- то далекой перспективе, а вполне осязаемая, и в самом ближайшем будущем. Впереди планеты всей? С 1 июля нынешнего года вступили в силу измене- ния к ДБН В.2.6-31:2006 «Теплова ізоляція будівель». Событие для строительной отрасли Украины замет- ное и в целом положительное. Однако при этом все же напрашивается одно «но». Несмотря на увере- ния авторов в том, что измененные нормы будут или очень близки, или даже равны по значениям евро- пейским, они таковыми не стали. Давайте сравним нормативные значения сопро- тивления теплопередаче европейских стран. Для удобства сравнения будем рассматривать I темпера- турную зону, в которой самые жесткие требования, и оперировать привычным в Украине показателем «со- противление теплопередаче», измеряемым в «кв.м • К/Вт», а не принятым в Европе «коэффициентом те- плопередачи», который измеряется в «Вт/кв.м•К». Как видно из табл. 1, в Украине по-прежнему са- мые слабые нормы сопротивления теплопереда- че наружных стен. В отношении требований к кры- шам ситуация точно такая же. Хотя, справедливости ради, следует отметить, что из близлежащих стран есть все же одно государство с более мягкими тре- бованиями — Румыния. Абстрактные, казалось бы, цифры имеют вполне конкретное содержание. Ведь низкое сопротивле- ние теплопередаче ограждающих конструкций — это высокие теплопотери в процессе эксплуатации, неоправданные дополнительные производствен- ные расходы и более высокая себестоимость това- ра, это, наконец, недополученная прибыль. 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 морозиль- ная камера. Выбирая сандвич-панели для стеновых конструкций, заказчик решает «оптимизационную» задачу: использовать более дешевые панели, в ко- торых в качестве теплоизолятора минеральная вата, или же более дорогие — с полимерным утеплите- лем, например, IPN-nano. Оба вида панелей имеют одинаковую толщину — 100 мм, но разную стои- 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 объ- екта 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 квадрат- ный метр панели с IPN-nano — 27 грн. Потери же через панель с минеральной ватой намного боль- ше — 59 грн (табл. 2). Элементарный арифметиче- ский подсчет показывает, что годовая экономия за счет применения более эффективного теплоизоляци- онного материала (коэффициент теплопроводности IPN-nano — 0,020 Вт/(м•К), а минеральной ваты — 0,044 Вт/м•К) составит 32 грн на каждом квадратном 18 матерІаЛИ І теХНОЛОГІЇ 19 матерІаЛИ І теХНОЛОГІЇ ПОЧЕМ НЫНЧЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ? метре панели. Таким образом, разница в цене между сандвич-панелью с минеральной ватой и панелью с IPN-nano окупается в течение уже первого года экс- плуатации, а начиная со второго года расходы при эксплуатации существенно снижаются. Несколько по-иному, но схоже обстоят дела при строительстве морозильной камеры в рассматрива- емом примере. Для морозильных камер, где нужна постоянная отрицательная температура -24°С, как известно, не используют сандвич-панели с мине- ральной 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 па- нель 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 нивели- руется за счет теплопотерь. Стоимость потерь энер- гии через квадратный метр панель с IPN-nano в год составляет 74 грн, а через ППУ-панель украинско- го 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). Технический директор «Кингспан-Украина» Евгений Чередник 067 467 1301, 032 255 1033 [email protected] www.kingspan.ua Таблица 1. Нормативные значения сопротивления теплопередаче (R), кв.м•К/Вт страна стены производственных зданий стены общественных зданий Швейцария 5,5 6,6 Эстония 5 5,5 Германия 4 4,35 Польша 4 4 Чехия 3,3 5 Венгрия 3,3 4 Украина 2,1 3,3 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 низ- кую теплопроводность? Многие заказчики не знают, что потери тепла или холода через менее «теплые» сандвич- панели очень велики. Помимо этого, мне возражают: «В морозильную камеру должна попадать охлажденная продукция — например, фрукты или ягоды. Но часто поставщи- ки не выполняют этого условия. Продукция поступает в «горячем» состоянии. Поэтому толщина панели — абсолютно некритичный фактор». Да, действитель- но, чтобы охладить десятки, а то и сотни тонн овощей или фруктов, необходимо огромное количество энергии. Но дело в том, что затраты энергии разовые: про- дукция охлаждена, и в дальнейшем поддерживается в таком состоянии. Рассмотрим этот вопрос на примере холодильной камеры с внутренней тем- пературой +3°С. При прочих равных условиях через квадратный метр сандвич- панелей с утеплителем, например, из IPN-nano, толщиной 100 мм за год про- исходят 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» тол- щиной 120 мм или даже 150 мм. Как свидетельствуют расчеты специалистов ком- пании Kingspan, только за счет отопления разница в стоимости панелей большей толщины окупается в течение максимум года. Еще больше преимуществ у панелей, в которых использованы полиме- ры, — например, полиизоцианурат, известный больше под аббревиатурой PIR, и, конечно, IPN (или IPN-nano). Эти «сандвичи» имеют и большую несущую спо- собность, 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 сандвич- панели с PIR и IPN (или IPN-nano). Доли рынка панелей с минеральной ватой и обычным пенополиуретаном из-за его низких противопожарных свойств посто- янно уменьшаются. А в это же время доли панелей, содержащих PIR и IPN, неиз- менно 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 пено- полистиролом. 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 % минерало- ватных 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. Таблица 2. Стоимость годовых потерь через наружные стены здания ТРЦ, грн/кв.м толщина панели, мм IPN-nano (Kingspan) IPN (Kingspan) ППу (европа) ППу украина) минераль- ная вата 40 67 73 78 88 147 60 44 49 52 59 98 80 33 37 39 44 73 100 27 29 31 35 59 120 22 24 26 29 49 150 18 20 21 23 39 200 13 15 16 18 29 Таблица 4. Стоимость годовых потерь через стены морозильной камеры (-18°С внутри), грн/кв.м толщина панели, мм IPN-nano (Kingspan) 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 47 52 56 62 91 Таблица 5. Стоимость годовых потерь через стены морозильной камеры (-24°С внутри), грн/кв.м толщина панели, мм IPN-nano (Kingspan) IPN (Kingspan) ППу (европа) ППу (украина) ППс (украина) 40 276 304 325 364 528 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 Таблица 3. Стоимость годовых потерь через стены холодильной камеры (+3°С внутри), грн/кв.м толщина панели, мм IPN-nano (Kingspan) 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 20 22 23 26 38
-
Upload
steelbuildingscomua -
Category
Real Estate
-
view
95 -
download
1
Transcript of Почем нынче теплопроводность. Кингспан 2013
«Будмайстер» №7 '2013 «Будмайстер» №7 '2013
тезис «Все имеет свою цену» находит свое подтверждение даже тогда, когда речь идет о таких, казалось бы, далеких от финансов вопро-сах, 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 какой-то далекой перспективе, а вполне осязаемая, и в самом ближайшем будущем.
Впереди планеты всей?С 1 июля нынешнего года вступили в силу измене-
ния к ДБН В.2.6-31:2006 «Теплова ізоляція будівель». Событие для строительной отрасли Украины замет-ное и в целом положительное. Однако при этом все же напрашивается одно «но». Несмотря на увере-ния авторов в том, что измененные нормы будут или очень близки, или даже равны по значениям евро-пейским, они таковыми не стали.
Давайте сравним нормативные значения сопро-тивления теплопередаче европейских стран. Для удобства сравнения будем рассматривать I темпера-турную зону, в которой самые жесткие требования, и оперировать привычным в Украине показателем «со-противление теплопередаче», измеряемым в «кв.м • К/Вт», а не принятым в Европе «коэффициентом те-плопередачи», который измеряется в «Вт/кв.м•К».
Как видно из табл. 1, в Украине по-прежнему са-мые слабые нормы сопротивления теплопереда-че наружных стен. В отношении требований к кры-шам ситуация точно такая же. Хотя, справедливости ради, следует отметить, что из близлежащих стран есть все же одно государство с более мягкими тре-бованиями — Румыния.
Абстрактные, казалось бы, цифры имеют вполне конкретное содержание. Ведь низкое сопротивле-ние теплопередаче ограждающих конструкций —
это высокие теплопотери в процессе эксплуатации, неоправданные дополнительные производствен-ные расходы и более высокая себестоимость това-ра, это, наконец, недополученная прибыль.
Микроэкономика теплопередачиКак известно, отвлеченные понятия лучше всего
иллюстрируются конкретными примерами.Предположим, в городе N намерены построить
торгово-развлекательный центр (ТРЦ), в торговой части которого проектом предусмотрена морозиль-ная камера. Выбирая сандвич-панели для стеновых конструкций, заказчик решает «оптимизационную» задачу: использовать более дешевые панели, в ко-торых в качестве теплоизолятора минеральная вата, или же более дорогие — с полимерным утеплите-лем, например, IPN-nano. Оба вида панелей имеют одинаковую толщину — 100 мм, но разную стои-
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 объ-екта 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 квадрат-ный метр панели с IPN-nano — 27 грн. Потери же через панель с минеральной ватой намного боль-ше — 59 грн (табл. 2). Элементарный арифметиче-ский подсчет показывает, что годовая экономия за счет применения более эффективного теплоизоляци-онного материала (коэффициент теплопроводности IPN-nano — 0,020 Вт/(м•К), а минеральной ваты — 0,044 Вт/м•К) составит 32 грн на каждом квадратном
18 матерІаЛИ І теХНОЛОГІЇ 19матерІаЛИ І теХНОЛОГІЇ
ПОЧЕМ НЫНЧЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ?
метре панели. Таким образом, разница в цене между сандвич-панелью с минеральной ватой и панелью с IPN-nano окупается в течение уже первого года экс-плуатации, а начиная со второго года расходы при эксплуатации существенно снижаются.
Несколько по-иному, но схоже обстоят дела при строительстве морозильной камеры в рассматрива-емом примере. Для морозильных камер, где нужна постоянная отрицательная температура -24°С, как
известно, не используют сандвич-панели с мине-ральной 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 па-нель 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 нивели-руется за счет теплопотерь. Стоимость потерь энер-гии через квадратный метр панель с IPN-nano в год составляет 74 грн, а через ППУ-панель украинско-го 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).
Технический директор «Кингспан-Украина» Евгений Чередник
067 467 1301, 032 255 [email protected] www.kingspan.ua
Таблица 1. Нормативные значения сопротивления теплопередаче (R), кв.м•К/Вт
страна стены производственных зданий
стены общественных зданий
Швейцария 5,5 6,6
Эстония 5 5,5
Германия 4 4,35
Польша 4 4
Чехия 3,3 5
Венгрия 3,3 4
Украина 2,1 3,3
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 низ-кую теплопроводность? Многие заказчики не знают, что потери тепла или холода через менее «теплые» сандвич-панели очень велики.
Помимо этого, мне возражают: «В морозильную камеру должна попадать охлажденная продукция — например, фрукты или ягоды. Но часто поставщи-ки не выполняют этого условия. Продукция поступает в «горячем» состоянии. Поэтому толщина панели — абсолютно некритичный фактор». Да, действитель-но, чтобы охладить десятки, а то и сотни тонн овощей или фруктов, необходимо огромное количество энергии. Но дело в том, что затраты энергии разовые: про-дукция охлаждена, и в дальнейшем поддерживается в таком состоянии.
Рассмотрим этот вопрос на примере холодильной камеры с внутренней тем-пературой +3°С. При прочих равных условиях через квадратный метр сандвич-панелей с утеплителем, например, из IPN-nano, толщиной 100 мм за год про-исходят 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» тол-щиной 120 мм или даже 150 мм. Как свидетельствуют расчеты специалистов ком-пании Kingspan, только за счет отопления разница в стоимости панелей большей толщины окупается в течение максимум года.
Еще больше преимуществ у панелей, в которых использованы полиме-ры, — например, полиизоцианурат, известный больше под аббревиатурой PIR, и, конечно, IPN (или IPN-nano). Эти «сандвичи» имеют и большую несущую спо-собность, 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 сандвич-панели с PIR и IPN (или IPN-nano). Доли рынка панелей с минеральной ватой и обычным пенополиуретаном из-за его низких противопожарных свойств посто-янно уменьшаются. А в это же время доли панелей, содержащих PIR и IPN, неиз-менно 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 пено-полистиролом. 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 % минерало-ватных 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.
Таблица 2. Стоимость годовых потерь через наружные стены здания ТРЦ, грн/кв.м
толщина панели, мм
IPN-nano (Kingspan)
IPN (Kingspan)
ППу (европа)
ППу украина)
минераль-ная вата
40 67 73 78 88 147
60 44 49 52 59 98
80 33 37 39 44 73
100 27 29 31 35 59
120 22 24 26 29 49
150 18 20 21 23 39
200 13 15 16 18 29
Таблица 4. Стоимость годовых потерь через стены морозильной камеры (-18°С внутри), грн/кв.м
толщина панели, мм
IPN-nano (Kingspan)
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 47 52 56 62 91
Таблица 5. Стоимость годовых потерь через стены морозильной камеры (-24°С внутри), грн/кв.м
толщина панели, мм
IPN-nano (Kingspan)
IPN (Kingspan)
ППу (европа)
ППу (украина)
ППс (украина)
40 276 304 325 364 528
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
Таблица 3. Стоимость годовых потерь через стены холодильной камеры (+3°С внутри), грн/кв.м
толщина панели, мм
IPN-nano (Kingspan)
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 20 22 23 26 38
