Применение ПЕНОПЛЭКС при инженерной защите зданий и сооружений от опасных геологических процессов

27.06.2022

Территория Российской Федерации характеризуется разнообразием и сложностью инженерно-геологических условий, что особенно критично при проектировании линейных сооружений. Применение экструзионного пенополистирола ПЕНОПЛЭКС® позволяет решить множество задач при формировании мероприятий инженерной защиты: термостабилизация оснований на пучинистых или многолетнемерзлых грунтах, уменьшение влияния тепловыделений. Данный материал эффективно применяется также в форме блоков с целью формирования облегченных насыпей, что особенно актуально при проектировании конструкций на слабом основании, в местах расположения инженерных коммуникаций, а также при угрозе карстообразования в составе армированной насыпи или при необходимости уменьшения давления на пространственные железобетонные конструкции.

При проектировании линейных сооружений особое внимание следует уделять вопросам попутного дренажа, отвода поверхностных вод. ПЕНОПЛЭКС в конструкции может рассматриваться как условный водоупорный слой, но наиболее эффективно комплексное решение – в комбинации с геосинтетическими материалами: геомембраны, профилированные мембраны (см. Рис.1). Например, профилированная мембрана из полиэтилена высокой плотности PLASTGUARD® от компании «ПЕНОПЛЭКС».

Вариант организации попутного дренажа и укрепление откосов с применением профилированной мембраны PLASTGUARD Geo и теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС

Рис. 1. Вариант организации попутного дренажа и укрепление откосов с применением профилированной мембраны PLASTGUARD Geo и теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС (I принцип проектирования в районах распространения многолетнемерзлых грунтов).

Применение PLASTGUARD в составе комплексных решений дорожных насыпей с применением теплоизоляционных плит ПЕНОПЛЭКС позволяет организовать эффективный отвод поверхностных вод в попутную дренажную систему, предотвратить скопление воды в откосных частях насыпей, повысить эффективную работу теплоизоляционного слоя.

Профилированные мембраны также применяются при устройстве дренажа в основании сооружений (см. Рис.2).

Комбинированное решение с применением плит ПЕНОПЛЭКС и профилированной мембраны PLASTGUARD в основании сооружения

Рис. 2. Комбинированное решение с применением плит ПЕНОПЛЭКС и профилированной мембраны PLASTGUARD в основании сооружения.

Применение экструзионного пенополистирола ПЕНОПЛЭКС позволяет решить проблему термокарста, а также значительно уменьшить влияние тепловыделений при проектировании заглубленных сооружений. При этом важно учитывать возможный перенос теплоты в процессе фильтрации поверхностных вод и комплексно подходить к выбору проектного решения.

Практически нулевое водопоглощение и высокая прочность на сжатие (не менее 0,20 МПа при 10% сжатии) экструзионного пенополистирола обеспечивают эффективное применение при контакте с грунтовым массивом, в том числе в районах распространения многолетней мерзлоты с целью купирования тепловыделений и минимизации теплового воздействия на фундаменты существующих сооружений в процессе строительства или реконструкции тепловых сетей.

В качестве примера эффективной работы экструзионного пенополистирола при теплоизоляции заглубленных конструкций можно привести прогнозное моделирование непроходного коммуникационного канала с учётом расположения тепловых сетей с режимом работы 130/70 (температура теплоносителя в подающем трубопроводе +130°С, обратном +70°С) – см. расчётный профиль на Рис.3. Сложность моделирования для рассматриваемого случая заключалась в неоднородности теплового потока через ограждающие конструкции канала в связи со особенностями источника теплоты – трубопроводов с разной расчётной температурой и смещением их расположения к одной из стенок. Современные программные комплексы позволяют моделировать любые комбинации граничных условий, в т.ч. с учётом теплопереноса через подвижную среду (фильтрация воды, воздух), но для упрощения расчётов в данном варианте была применена существующая методика СП 61.13330 (Приложение В.3.2 «Подземная прокладка в непроходных каналах», формула В.36), которая позволяет получить усредненное расчётное значение температуры воздуха в канале.

Схема тепловой изоляции коммуникационного канала плитами из экструзионного пенополистирола по внешнему контуру

Рис. 3. Схема тепловой изоляции коммуникационного канала плитами из экструзионного пенополистирола по внешнему контуру.

На Рис.4 отображены результаты моделирования распределения тепловых полей конструкции коммуникационного канала с применением сплошной внешней теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС толщиной 100 мм в программном комплексе Frost 3D для условий г. Норильск с учётом расчётной температуры воздуха в канале +10,76 °С (расчёт в соответствии с формулой В.36, СП 61.13330) и фиксацией результата при наиболее неблагоприятном сочетании граничных условий.

Картины распределения тепловых полей разреза конструкции коммуникационного канала сентябрь
Картины распределения тепловых полей разреза конструкции коммуникационного канала апрель

Рис.4. Картины распределения тепловых полей разреза конструкции коммуникационного канала (20 годовых циклов, фиксация результатов август и апрель, моделирование в программном комплексе Frost 3D).

Важно отметить необходимость сохранения вектора на совершенствование существующей нормативной документации, формирование единого подхода и методик теплотехнических расчётов конструкций и оснований для различных климатических, инженерно-геологических и экологических условий Российской Федерации, в т.ч. с учетом перспективного хозяйственного освоения Арктической зоны РФ. Консолидация и синхронизация работы различных технических комитетов и экспертных рабочих групп важна для исключения формирования разночтений и противоречий в нормативной строительной документации. Конкретизация физико-технических требований к применяемым в составе конструкций строительным материалам (в т.ч. экструзионному пенополистиролу), а также внесение изменений и дополнений по части применения современных расчётных программных комплексов позволит эффективно повлиять на оперативность принятия решений, ускорит процесс проектирования и согласования проектной документации. Нормативное утверждение способов формирования расчётных моделей в процессе применения современных методов численного моделирования (с учётом взаимосвязи с результатами инженерных изысканий), граничных условий и других параметров обеспечит ускорение перехода к объемному и информационному (BIM) моделированию объектов капитального строительства и линейных сооружений.

Технический отдел компании ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб» ведёт активную работу по совершенствованию внутренней документации (стандартны организаций), является инициатором множества научно-исследовательских и научных работ в отношении строительных конструкций, систем теплоизоляции для объектов нового строительства и реновации, с учётом климатических, сейсмических, инженерно-геологических и экологических особенностей регионов. Совместно с АО «НИЦ «Строительство» разработан стандарт организации СТО 36554501-061-2019 «Проектирование и устройство теплоизоляции заглубленных конструкций (помещений) зданий и сооружений», в состав которого входят материалы для проектирования (рабочие чертежи узлов и примыканий), примеры расчётов и таблицы подбора толщины теплоизоляции с привязкой к климатическим параметрам, определяемых в соответствии с СП 131.13330 (среднегодовая температура, годовая амплитуда среднемесячных температур). Мы ведем работу по расширению BIM-библиотек с материалами и системами компании и планируем продолжать активную работу по развитию внутренней документации и инициации процессов по совершенствованию нормативной документации в строительной сфере с целью сокращения времени и трудозатрат на этапах расчета, принятия решения, проектирования и согласования проектной документации.

Абраменков П.М.

заместитель начальника технического отдела

ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб»

Статьи компании

Все статьи
  • Плесень в утеплителе: почему появляется и как защитить здание
    06.10.2026

    Плесень в утеплителе: почему появляется и как защитить здание

    Плесень — не только эстетическая проблема. Микроорганизмы могут повреждать строительные материалы, сокращать срок службы конструкций и негативно влиять на микроклимат в помещениях. Особенно уязвимы участки, где возможно регулярное увлажнение: фундаменты, подвалы, цоколи, фасады и кровли.

    Подробнее
  • Особенности крепления ПВХ мембраны к бетонному основанию
    29.09.2026

    Особенности крепления ПВХ мембраны к бетонному основанию

    Чаще всего для кровельной конструкции плоской кровли с ПВХ мембраной служат два типа основания — профнастил и бетонное перекрытие (монолитный ж/б, сборные ж/б плиты и пр.). При типе основания профнастил слои кровельного пирога (теплоизоляция, ПВХ мембрана) крепятся к основанию через анкер-втулки PROPLUG и самонарезающий винт 4.8 мм.

    Подробнее
  • Разуклонка плитами ПЕНОПЛЭКС УКЛОН: принципы подбора, расчёта и монтажа
    25.09.2026

    Разуклонка плитами ПЕНОПЛЭКС УКЛОН: принципы подбора, расчёта и монтажа

    Согласно СП 17.13330.2017 «Кровли», минимальный уклон для кровель из рулонных материалов должен составлять не менее 1,5%. Если уклона нет или он недостаточен:

    • Вода застаивается, образуя зоны постоянного увлажнения («линзы»).
    • В местах застоя скапливается грязь и развивается биокоррозия (плесень, мох), разрушающая верхний слой гидроизоляции.
    • При циклах замораживания-оттаивания лёд разрывает микротрещины в швах покрытия.

    Подробнее
  • Преимущества плоской кровли
    24.09.2026

    Преимущества плоской кровли

    При выборе крыши важно представлять, как будет использоваться дом через несколько лет. Нужна ли семье дополнительная открытая терраса? Где разместить инженерное оборудование? Какие решения помогут уменьшить теплопотери и упростить строительство?

    Подробнее
  • Комплексное обследование существующих кровель с ПВХ мембраной для оценки дальнейшей эксплуатации и ремонта
    22.09.2026

    Комплексное обследование существующих кровель с ПВХ мембраной для оценки дальнейшей эксплуатации и ремонта

    Современные кровельные системы с ПВХ мембраной широко применяются на промышленных, складских, торговых и логистических объектах благодаря высокой скорости монтажа, ремонтопригодности и долговечности. Однако в процессе эксплуатации даже качественно выполненная мембранная кровля подвергается различным воздействиям: ультрафиолетовому излучению, температурным деформациям, механическим нагрузкам, а также риску увлажнения теплоизоляционного слоя.

    Подробнее

Мы используем файлы cookie, чтобы анализировать статистику, которая помогает нам улучшить сервис для Вас, а также персонализировать контент и предложения. Продолжая пользоваться сайтом без изменения настроек, Вы даёте согласие на использование ваших cookie-файлов.