Вермикулитовата плоча служи като изолационен материал, който не се запалва лесно. Най-често се изработва от нещо, наречено екзфолиран вермикулит, което идва от вид естествен силикатен минерал, свързан със слюдата. Интересното се случва, когато този материал се загрее много, около 900 до 1000 градуса по Целзий. При тези температури той всъщност се разширява до около тридесет пъти от първоначалния си размер, създавайки малки въздушни джобове вътре, които помагат да се задържи топлината. Производителите смесват този разширен материал с неща като натриев силикат, за да направят здрави панели. Тези панели тежат между 350 и 450 килограма на кубичен метър, което ги прави приблизително шестдесет процента по-леки в сравнение с обичайните гипсови плочи, които често се използват за стени и тавани.
Производството включва три ключови етапа:
Този процес дава материал, който може да издържи температури до 1200°C, като запазва структурната си цялост, както е потвърдено от стандартите за пожарни изпитвания BS 476 и EN 1366.
| Имот | Метрика за представяне | Предимство |
|---|---|---|
| Термична проводимост | 0.062–0.085 W/mK | Превъзходна топлоизолация спрямо гипс (0.21 W/mK) |
| Огнеустойчивост | 60–120 минути (EI 60/90/120) | Не гори и няма емисия на токсични газове |
| Якост на натиск | 1.8–2.5 MPa | Поддържа механични натоварвания в стенни конструкции |
Тези свойства правят дървото с вермикулит идеално за пасивни системи за противопожарна защита и енергоефективни сградни обвивки.
Какво прави дъските от вермикулит толкова добри в съпротивата срещу огън? Всъщност, всичко се свежда до начина им на производство. Материалът притежава слоеста минерална структура, комбинирана с определени химикали, които просто не взаимодействат добре с пламъци. Когато температурата се покачи много, например над 300 градуса по Целзий, водата вътре започва да се превръща в пара. Това създава нещо като защитен щит срещу топлината. В същото време, слоевете започват резко да се разширяват, понякога нараствайки до 30 пъти по-големи от преди. Това разширяване формира слой от изгоряла изолация, който по същество забавя скоростта, с която топлината може да се движи през материала. Поради тези две неща, случващи се едновременно, дъските от вермикулит всъщност могат да издържат доста добре дори при температури, достигащи около 1200 градуса по Целзий, без да се разпаднат напълно.
Според пещни тестове по EN 1363-1, дъските от вермикулит постоянно постигат:
Тези резултати надвишават тези на традиционните гипсови плочи по отношение на топлинната устойчивост с 200–400%
Високата сграда от 2022 г. използва перлитови плочи в стените на стълбищата, като постигна:
Проектът демонстрира ефективността на вермикулита при изпълняването на съвременни изисквания за отсектиране.
Въпреки че е ефективен при стандартни пожарни събития, непрекъснатото излагане над 4 часа при температура над 1 000°C може да доведе до постепенно отделяне на слоеве. В индустриални среди с високонапорни пламъци – като петролохимични предприятия – ефективността на топлоизолацията може да намалее с 12–18%, което изисква хибридни решения или защитни покрития.
Плочите от вермикулит осигуряват стойности R от 2,9–3,8 на инч, с топлопроводимост (λ) 0,048 W/m·K – с 40% по-ниска в сравнение с експандиран полистирол (EPS). Това представяне се дължи на естествено съществуващите слоеве от алуминиев силикат, които улавят въздуха и съпротивяват на влагопропускливост, което ги прави изключително ефективни както в нови, така и в модернизирани системи за изолация.
Архитектите използват вермикулитови плочи в:
Проучване от 2021 г. за европейски модернизации установи, че фасадите от вермикулит намалиха годишните разходи за отопление с 19% в сравнение с традиционната тухлена конструкция.
Интегрирани в системи за непрекъсната топлоизолация, вермикулитовите плочи намаляват натоварването на отоплителни и климатични системи с 18–27% в смесен климат. Съдържащи 94% рециклиран материал и със съдържание на вграден въглероден еквивалент от 0,007 CO₂eq/kg – с 63% по-ниско от твърдата пяна, те подпомагат съответствието на сградите с LEED v4.1. Изпълнители съобщават за период на възвръщаемост от 6–8 месеца от икономии на енергия в комерсиални сгради със средна височина.
Вермикулитовите плочи са до 70% по-леки в сравнение с традиционната минерална изолация, което намалява конструктивното натоварване и намалява необходимостта от стоманено усилване при високи сгради. Поради своята натискова якост (≥1,2 MPa) осигуряват издръжливост и улесняват прилагането им при модернизация на по-стари сгради с ограничена носеща способност – особено предимство в сеизмични зони.
Плочите от вермикулит не съдържат онези вредни летливи органични съединения (VOC), за които всички толкова често чуваме напоследък, освен това те могат напълно да се рециклират, което ги прави доста подходящи за еко-строителни проекти. Когато става въпрос за производство, тези плочи всъщност изискват около 35 процента по-малко енергия в сравнение с тази, която се използва за изработване на синтетични материали. Такъв вид икономия на енергия помага на сградите да отговарят на изискванията за точки по системата LEED v4.1, свързани с ефективни материали и намаляване на отпадъците. Независими тестове са показали, че вермикулитът взаимодейства добре с живи системи, успешно изпълнявайки изискванията на сертификати като Cradle to Cradle. Строителните предприемачи също харесват този материал – множество проучвания показват, че повече от осем от десет специалиста предпочитат вермикулит при изработването на проекти за пасивни къщи, защото той лесно се вписва в концепцията на кръговата икономика, където ресурсите се използват повторно, вместо да се изхвърлят.
Най-новите иновации смесват вермикулит със силиций и графит, за да създадат плочи, които не само са по-тънки, но и имат по-добра производителност в сравнение с обичайните противопожарни материали. Скорошно проучване на Американската асоциация за строителни материали показва, че приблизително 60 процента от цялостното търсене в момента идва от строителни площадки и фабрики, предимно защото строителите търсят по-леки материали, които добре съвместими с модерните системи за умни сгради. Много компании в индустрията са започнали да използват лепила на растителна основа, докато се стремят към получаване на сертификати LEED v4.1. Тази промяна допринася за напредък в производството на противопожарни продукти, които действително са добри за околната среда.
Промените в строителния кодекс относно незапалими обшивни материали и съответствието на стандартите NFPA 285 изведнъж поставиха вермикулитовите плочи на преден план в търговските строителни проекти. Най-новият Международен пожарен кодекс от 2023 г. вече изисква използването на тези плочи в пожарозащитни конструкции за жилищни сгради, а ние наблюдаваме подобни промени и в Европа, където техните регулации EN 13501-1 също се актуализират. Освен това, с нарастването на контрола от OSHA и EPA върху продуктите, съдържащи азбест, строителите се насочват към вермикулит като по-безопасна алтернатива, която отговаря на всички изисквания за съответствие. Това го прави особено популярен при обновяването на по-стари сгради, където безопасността е от голямо значение.
Според Grand View Research от 2023 г., световният пазар за плочи от вермикулит може да достигне около 1,2 милиарда долара до края на това десетилетие, като ще нараства с приблизително 7,8 процента всяка година. Най-големите двигатели на растежа ще дойдат най-вероятно от региона на Азия и Тихия океан и части от Близкия изток, където градовете продължават да се разрастват бързо. Противопожарни покривни решения са особено търсени там, като се очаква нуждата да се увеличи с почти 30 процента във времето. Междувременно в Америка производителите очакват собственото си производство да нараства с около 18 процента всяка година до 2027 г. Това увеличение изглежда се дължи предимно на нарастващата популярност на предварително изработени сгради и модулни конструкции, които изискват изолационни материали с добри термични свойства. Вермикулитът отговаря на тези изисквания, тъй като осигурява добри R стойности над 1,25 m²K на ват, а също така издържа добре на пожари.
Плочите от вермикулит се произведени предимно от екзфолиран вермикулит, природен силикатен минерал, смесен с натриев силикат и други добавки.
При излагане на високи температури водата в плочите от вермикулит се превръща в пара, като създава защитен щит, докато минералните слоеве се разширяват и формират изгорял изолационен слой, който затруднява топлопреноса.
Те се използват в противопожарни стенни конструкции, покриви, фасади, високоефективни сградни обвивки и проекти за модернизация, които изискват топлинна изолация и пожароустойчивост.
Да, плочите от вермикулит са устойчиви, тъй като не излъчват вредни летливи органични съединения (VOC), могат напълно да се рециклират и се произвеждат с по-малко енергия в сравнение със синтетичните материали.
EN
