Паропроницаемость осб: Плиты OSB (ОСП) – технические характеристики и применение

Паропроницаемость ОСП | К-ДОМ

Защита материалов, из которых построен дом, от влажности – очень важная инженерная задача. Наличие  излишней влаги в толще материала приводит к изменению его физико-механических характеристик и зачастую постепенно разрушает его. Одним из главных элементов каркасного дома является ОСП, и ее паропроницаемость существенно влияет на процессы отведения водяных паров из всей конструкции.

1. Водяные пары и их губительное действие на стройматериалы

Любой строительный материал имеет ту или иную степень влажности – то есть содержания воды в свободном виде в структуре материала. Именно паропроницаемость материалов определяет во многом их долговечность, так как постоянное присутствие воды в их структуре может оказывать губительное влияние.

Особенно это касается домов, построенных из древесины, в частности, деревянных каркасных. Любое дерево, как органическое вещество, содержит достаточно большое количество влаги, необходимой для жизнедеятельности растений.

Древесина устроена таким образом, что вода содержится в волокнах целлюлозы, в каналах между волокон и т.д. После того как дерево спилили, влага удаляется постепенно, и только достаточно высушенные доски можно использовать в строительстве.

Однако структура дерева устроена так, что хорошо впитывает воду, содержащуюся в атмосферном воздухе.

Избыточная влага, содержащаяся в строительных материалах иногода становится для них губительна из-за:

1. Гниения дерева, так как вода является хорошей питательной средой для бактерий
2. Размягчения волокон и их отвердения при удалении воды – это приводит к изменению геометрических параметров деревянных изделий
3. Превращения воды в лед при пониженных температурах. Лед разрушает структуру любого материала

Именно поэтому в строительстве огромное влияние уделяют недоступности водяных паров для попадания в толщу дерева и доступ водяным парам для выхода из структуры материала.

Отсыревшая стена каркасного дома

2. Точка росы

Процесс превращения свободной воды, содержащейся в материале, в лед происходит при температуре нуля градусов Цельсия. Естественно, что зимой температура с внешней стороны дома ниже нуля. В хорошо прогретом пространстве внутри дома температура порядка 20 градусов.

В идеальном случае каркасный дом представляет из себя как бы термос, внутри которого одна температура, а снаружи – другая, и внутренняя часть термоса идеально защищена от внешней.

В реальности перепад температур (допустим от -20С снаружи до +20С внутри) происходит где-то в толще теплоизолятора в стенке такого воображаемого термоса.  Уменьшение температуры от комнатной до минус 20, по-видимому, происходит постепенно, и скорость изменения температуры зависит от свойств материала оболочки воображаемого «термоса»,.

Если предположить, что уменьшение температуры происходит равномерно в толще теплоизолятора, можно выделить две критические точки, в которых происходит:

• превращение водяных паров в воду
• вода превращается в лед

Это можно понять, рассмотрев постепенный перепад температур в стенке «идеального термоса»

Распределение температуры в толще стены

В реальности мы имеем толщу материала, из которого состоит стена. В зависимости от многих факторов, в какой-то точке  происходит конденсация воды, а в какой-то определенной точке его температура опускается до нуля градусов. Здесь вода, находящаяся в свободном виде превращается в лед.

Точка, где происходит конденсация паров, называется «точкой росы». В общем смысле это температура, при которой происходит конденсация водяного пара. С точки зрения строительства – это такое место конструкции, где при определенной температуре и давлении пар превращается в воду.

Как мы уже упомянули, в реальности это какая-то поверхность, находящаяся на некотором расстоянии от внутренней поверхности стены. В идеальном случае, когда стена ровная и прогрев ее равномерен – это некая плоскость, проходящая через толщу материала стены и параллельная плоскости стены.

Проще говоря, влага конденсируется на некотором расстоянии вглубь стены.

Для того чтобы конденсат не оказал губительного влияния на материал, из которого изготовлена стена, очень важно знать – на каком именно.

3. Устройство каркасной стены — каркасный пирог

Рассмотрим подробнее из чего состоит стена каркасного дома. В самом простом варианте – это утеплитель, заложенный между двух листов обшивки. В качестве листового материала чаще всего используется ОСП – плита из древесных волокон. В качестве теплоизолятора – рыхлая и пористая минеральная вата.

Устройство каркасной стены

Таким образом, точка росы в нашем случае может  находиться в промежутке между внутренней или внешней ОСП:

• в толще ОСП
• в утеплителе
• в зазоре между листами обшивки и утеплителем

Если конденсация влаги происходит на поверхности стены, она может испаряться под действием вентиляции естественным образом, если в толще ОСП – то это уже затрудняет естественное испарение влаги. Если в толще утеплителя – то это может приводить к намоканию и оседанию  теплоизолятора, а превращение воды в лед – и к его разрушению.

Точка росы может находиться и между утеплителем и стенкой. В таком случае вода может стекать вниз, а испарение ее затруднено.

 

По мнению инженеров, выделении конденсата, скорее всего, при стандартных условиях происходит в толще утеплителя.

Подробнее о последствиях этого мы рассказывали на нашем сайте (см. здесь). В данной статье мы остановимся на роли листов обшивки, так как материал, из которого они сделаны, оказывает существенное влияние на процесс пароотведения.

4. Устройство гидроизоляции и пароизоляции каркасной стены

Как мы уже говорили, избежать влаги в материале невозможно, но необходимо предпринимать меры для ограничения ее доступа в материал и ее удаления – путем естественного испарения и отвода водяных паров.

В толщу стен влага может поступать как снаружи – из атмосферы, так и изнутри – от воздуха в помещении.

Попаданию влаги из окружающего воздуха препятствуют слои внешней отделка здания, ветрозащита и материал ОСП. С учетом того, что с понижением температуры содержание водяных паров уменьшается, можно смело утверждать: основной поток водяных паров попадает в толщу утеплителя не снаружи, а изнутри – из теплого воздуха помещения, который по мере проникновения внутрь стены охлаждается и конденсируется.

Именно этому препятствуют изнутри

• Внутренняя отделка
• Листы ОСП
• Пленка пароизоляции

Внутренняя отделка, как правило – самая воздухопроницаемая часть каркасного пирога.

Основная задержка влаги происходит в пароизоляционной пленке.

Пароизоляционная пленка

Однако важно знать, насколько существенна роль внутренней ОСП.

5. ОСП в каркасном пироге с точки зрения пароотделения

Структура ОСП состоит из древесных волокон (точнее, волокон целлюлозы), склеенных между собой смолосодержащим клеем.

Как и всякая древесная структура, волокна ОСП являются пористыми и пропускают воздух, а, соответственно, и водяные пары. Вода также имеется в волокнах и в свободном состоянии – так как максимальное высушивание дерева происходит за долгий срок. Использование древесины в строительстве даже самых ответственных узлов допускает ее 19% влажности (см. здесь).

Структура ОСП

Водяные пары, проникающая изнутри дома, соответственно, повышает влажность листов внутренней обшивки каркасной ячейки, то есть листа ОСП.

Снаружи дома влага, содержащаяся в ОСП, скорее всего, находится в замерзшем состоянии. Следует предположить, что лед дополнительно сдерживает поступление водяных паров снаружи.

Нам важно знать, насколько влияет структура ОСП на сам процесс пароотведения из толщи дома.

Изнутри помещения ОСП практически полностью защищено от попадания водяных паров пленкой пароизоляции. В то же время водяные пары неизбежно находятся в утеплителе – хотя бы из-за того, что воздух изначально есть в пористой минеральной вате, и при понижении температуры он неизбежно конденсируется в воду. Излишний пар должен иметь доступ к выведению из толщи утеплителя.

Таким образом, листы внутренней и внешней обшивки оказывают некое влияние на пароотведение от толщи утеплителя. Особенно это касается внутренней ОСП, так как она находится при более высокой температуре, а влага в ней содержится в виде паров воздуха. Именно способность ОСП пропускать излишние пары от утеплителя заставили устраивать  пленку пароизоляции с пропуском воздуха в одну сторону. Ее ставят так, чтобы водяные пары не проникали в толщу стены, но имелась возможность выхода их наружу – то есть, обратно в помещение, где они, в конце концов, отводятся вентиляцией.

Подробнее узнать о пароизоляции каркасной стены можно, посмотрев видео:

6. Паропроницаемость ОСП

Теперь время рассмотреть паропроницаемость самой ОСП.

Помимо древесных волокон ОСП состоят еще и из связующего. В затвердевшем состоянии это отличный гидроизоляционный материал. В этом смысле и вся толща ОСП является хорошим пароизолятором.

Паропроницаемость ОСП в целом сильно зависит от  внешних условий и меняется со временем..

Так, недавно изготовленная плита имеет снаружи полимерное покрытие, препятствующее прохождению воздуха, а, значит, и водяного пара. Но эта пленка довольно непрочна. Достаточно несколько раз увлажнить и высушить ее, как она начинает постепенно разрушаться и в конце концов совсем не препятствует прохождению воздуха. Со временем при уважнеии и высыхании подобные процессы происходят и в толще ОСП – волокна изменяют свою геометрию, как бы «расталкивая» соединение со связующим.

Другими словами, со временем ОСП теряет свои пароизоляционные свойства.

Само по себе это даже является положительным фактором в процессе пароотведения из толщи утеплителя.

По большому счету ОСП при этом не теряет своих механических свойств – прочности и упругости – необходимых для устойчивости и защиты утеплителя, но и не являе6тся существенной преградой пароотведению из утеплителя.

7. Вентзазоры

В связи с этим рассмотрим, насколько необходимо создание дополнительных полостей между утеплителем и листами ОСП. Как известно такие полости называют вентиляционными зазорами – вентзазорами – и они служат для естественного пароотведения из материалов. Воздух, выходя из толщи строительного материала, содержит водяные пары, свободно циркулирует в вентзазоре, не превращается в губительную жидкость и постепенно выходит в окружающее дом пространство.

Во многих случаях вентзазоры нужны и даже необходимы.

Однако в рассматриваемой нами структуре каркасного пирога вентзазоры скорее всего не предусмотрены – именно из-за того, что ОСП способны отводить излишки водяного пара от утеплителя.

Наличие вензазора, наоборот, приведет только к тому, что пар будет конденсироваться в них (из-за температурных скачков) и стекать вниз, так как ОСП препятствует выходу его в открытое пространство.

Значительно лучше, если воздух с водяными парами осядет в структуре самой ОСП, где и так достаточно много влаги. Тем более что естественный вензазор всегда присутствует между обшивкой и утеплителем.

Вопрос только в объемах водяных паров.

8. Итоги

В результате мы можем утверждать, что использование ОСП оптимально не только с точки зрения его механических характеристик, но и в рассмотренном нами процессе удаления излишней влаги из толщи материалов. Использование ОСП в соседстве с утеплителем не требует создания дополнительных вентзазоров – тем более, что они способствуют только ухудшению теплоизоляционных свойств каркасного пирога.

Главное в защите материалов стены – изоляции от водяных паров изнутри помещения, и с этим достаточно хорошо справляется пленка пароизоляции над внутренней ОСП. Во всяком случае, более оптимально варианта (баланса между теплоизоляцией и пароотведением) на сегодня пока еще не придумано.

 

О паропроницаемости каркасного дома — Статьи и публикации — Теплоизол-СПб

При строительстве каркасного дома многие задаются вопросами: Нужна ли пароизоляция? Нужны ли вентзазоры, и как их организовать? В сети даже есть калькуляторы, которые якобы способны онлайн рассчитать правильный пирог стены, гарантируя при этом отсутствие конденсата.

Мифы и факты

При строительстве каркасного дома многие задают себе вопрос: как правильно сделать пароизоляцию? Нужны ли вентзазоры, и как их организовать? В сети даже есть калькуляторы, которые якобы способны онлайн рассчитать правильный пирог стены. Более того, некоторые ресурсы позволяют рассчитать в зависимости от наличия различных пленок в стене наличие или отсутствие конденсата.

Итак,существует такое мнение, что правильный каркасный дом как, впрочем, любой энергоэффективный дом, должен быть непродуваемым. В связи с этим многие называют каркасные дома «недышащими». Отчасти это верно, но скажите, разве в доме с бетонными стенами воздух проникает через поры в бетоне? По-моему, термин «дом-термос» как и выражение «стены дышат» — это в одинаковой степени спекуляция или маркетинг. Если стены будут пропускать воздух, то зимой вы просто напросто очень бысто замерзнете в таком доме. И выражение «стены дышат», подразумевает поглощение и отдачу некоторого количества влаги, но никак не перемещение воздуха извне внутрь помещения.

Всякий энергоэффективный дом — это отчасти термос, и свежий воздух в нем — это забота вентиляции, а никак не пор в стенах с неограниченным хаотичным притоком холодного воздуха.

Как говорилось выше, идеальный дом, это дом-термос, и каркасный дом, ввиду особенностей технологии, наверное, в этом преуспел больше других. От этого он лидирует сразу в нескольких номинациях:

1. Дешево
2. Тепло
3. Скорость возведения
4. Энергоэффективность

Основа тёплого и качественного каркасного дома — правильный утеплитель

В зависимости от вида применяемого утеплителя и зависит в основном ответ на вопрос: насколько необходима в вашем доме пароизоляция.

Очень часто на форумах и в письмах приходится отвечать на вопрос: почему в наших проектах технология подразумевает отделку дома снаружи плитами осб, ведь они не пропускают пар? Правда они забывают о том, что осб в каркасном доме — это элемент пространственной жёсткости каркаса.

Осб плита в отличии от марли, наверное, не такая паропроницаемая. Это хорошо или плохо? Хорошо, так как она является отличной преградой для ветра, и плохого ничего нет, так как осб паропроницаема настолько, насколько пара может содержаться в утеплителе при применении осб плиты с двух сторон.

В ответ на вопрос: как пройдёт пар через осб? Я всегда задаю встречный вопрос: а сколько влаги превращенной в пар вы хотите выветрить через осб? Если это количество равно ложке в день на 2-3м/кв. стены, то пройдёт и более, а если это литры или ведра, то с этим уже не справится даже мембрана и стандартный вентзазор. У любого материала есть предел, поэтому основная задача — бороться не с последствиями, а с причиной попадания пара в конструкцию. Проще и эффективнее пар не пускать, чем потом решать, как его выветрить и не дать сконденсироваться.

Основное правило при строительстве каркасной стены: паропроницаемость внутренней обшивки стены должна быть как минимум равным паропроницаемости наружной. Т.е. сколько пара попадет в утеплитель из дома, столько же должно иметь возможность выйти наружу.

Важно! Утеплитель должен как впитывать влагу, так и уметь отдавать ее обратно.

Если в качестве утеплителя вы решили все же использовать минеральную (базальтовую) вату то не забудьте, что плотность этого утеплителя при использовании его в стенах должна быть не менее 80 кг/м³. И пароизоляционные пленки в этом случае вам просто необходимы. Давйте поговорим об этом далее.

Для обеспечения пароизоляции в продаже есть в большом разнообразии пароизоляционные плёнки и мембраны. Вам необходимо тщательно и скрупулезно сделать паробарьер. Для этого необходимо учесть некоторые нюансы: во-первых, пароизоляцию надо начинать снизу и идти вверх, верхний слой пароизоляции должен обязательно перекрывать нижний как минимум на 30см, в идеале с проклейкой бутиловой лентой; во-вторых, делать пароизоляцию таким образом, чтобы она потом не была повреждена коммуникациями. В некоторых случаях делают двойную пароизоляцию с зазором, или с зазором заполненным ватой для дополнительного утепления.

По технологии каркасного строительства Кнауф, в случае полной отделки дома внутри ГКЛ, можно вообще не использовать плёнки пароизоляции, так как ГКЛ по нормам ещё менее паропроницаем чем любая пароизоляция, причём в разы. Сейчас в продаже появились панели типа Изоплат, которые якобы сильно паропроницаемы, но для временной отделки снаружи дома они покрыты парафином, что как понятно не делает панели в полной мере паропроницаемым материалом, а скорее только является рекламным и маркетинговым ходом.

Паропроницаемость нового листа осб от именитого производителя не менее 0,004 мг/м×ч×Па (со слов интернета). От нашего производителя скорее всего больше вдвое, что отчасти лучше. Однако во время эксплуатации, OSB лист подвергается действию влажности, высоких и низких температур. Клейковина дерева разрушается, ОСБ становится толще, от чего между щепой открываются капиллярные каналы и паропроницаемость может увеличиться в несколько раз — до 0,06-0,1 мг/м×ч×Па, что сравнимо с паропроницаемостью того же Изоплат или Tyvek^® Housewrap — ветро-влагозащитная паропроницаемая мембрана. Сопротивление паропроницанию (ГОСТ 25898-83) 0,07 м²чПа/мг. То есть со временем ОСБ становится ещё более подходящим материалом: паропроницаем, жёсткий и защищает утеплитель от выветривания тепла из него.

О необходимости вентзазоров.

Только вентзазор с открытым входом и выходом воздуха, можно назвать вентзазором. Он обязателен на скатной или плоской кровле, для выветривания влажности, которая выходит из дома через неплотности пароизоляции, через утеплитель и ветро-влагозащитную мембрану в подкровельное пространство. Вентзазор нужен на вентилируемом фасаде для тех же целей, а вот в доме между ГКЛ и ватой, или между ГКЛ и пароизоляцией уже получается не вентзазор, а воздушный мешок, как между двух или трёх стёкол в стеклопакете. По нашему мнению от него нет большого толка, так как влага оттуда скорее всего не выветрится по понятным причинам, а при огромном количестве от неправильной эксплуатации дома, может просто стекать ручейками под дом..

Теперь давайте рассмотрим что мы имеем по калькуляторам онлайн в сети.

Картинка 1. Казалось бы ОСБ закрывает выход влаги из дома, но мы имеем чуть большую теплозащиту дома, так как любой уличный вентзазор охлаждает дом и из-за этого возрастают теплопотери, поэтому не стоит усердствовать с вентзазорами. При использовании вентзазора, картинка 3 и 4, мы имеем большие теплопотери, и ещё калькулятор на картинках 2, 3, 4 рассчитал почти идентичные данные с ветрозащитой и без неё, что странно и неправильно, но попробую объяснить почему. На самом деле всё очень просто — ветрозащита служит для предотвращения выдувания тепла из утеплителя. Попробуйте одеть свитер, выйти зимой на ветер и постоять. Через совсем непродолжительное время вам станет холодно, но стоит поверх свитера одеть тонкую ветровку, как и более сильный ветер не сможет вас охладить или заморозить. В данном случае мы ожидали в калькуляторе такие же данные, но увы, онлайн расчёт подвёл и в этот раз. При коэффициенте потерь в 1%, можно было бы вообще не тратиться на ветро-влагозащиту, которая препятствует выходу влаги из конструкций.

Если ещё внимательнее посмотреть на расчёт, то можно заметить, что по каким-то магическим причинам точка росы не ушла из конструкции, а просто опустилась на пять градусов вниз. Данному сдвигу тяжело дать объяснение, да ещё и «пирог» стены стал менее энергоэффективным.

Подобный калькулятор есть еще на одном сайте (см. таблицу ниже), там всё ещё интереснее: есть пункт в котором нас спрашивают, куда деваться воде в размере 23,29 гр/м²/ч, которая якобы будет в конструкции? Давайте попробуем разобраться, что это за цифра 23,29 грамм на м² уличной стены в час. В среднем фасад дома 8×10 в 1,5этажа будет 160м² (без окон и дверей) 160×23,29=3 726,4гр в час, умножим на сутки (24ч) = 89,43литра воды, если прибавить крышу, то калькулятор говорит, что в конструкциях будет за сутки более 130л воды. Вопрос — это что надо делать в доме, чтобы испарять в нём за сутки целую ванну или бочку воды, с учетом того, что в доме должна быть вентиляция и она должна забирать до 80% влаги? По крайней мере в городской квартире именно так, в отопительный период, когда влага может попадать в конструкции влажность воздуха в доме не более 20%.

Приведенные выше таблицы паропроницаемости несколько условны. Образование точки росы рассчитывается довольно точно, зная материалы и толщину слоев стены, влажность и температуру внутри и снаружи, но проблема в том, что данные условия могут не наступить в виду погодных и атмосферных явлений, поэтому к сожалению, при расчётах всегда берутся усреднённые данные.

Не стоит очень сильно бояться точки росы. Важно РЕАЛЬНОЕ возможное количество выпавшего в стене конденсата, а также важны свойства всего «пирога» стены. Пирог стены может иметь слабое водопоглощение и соответственно иметь меньше шансов разрушиться от замёрзшей расширяющейся влаги. Если по расчётам в очень сильные морозы в стене выпадет небольшое количество конденсата, то он потом выйдет, когда эти сильные морозы отступят.

Вот к примеру, в России после ВОВ построено огромное количество кирпичных домов с толщиной стены в полметра. По всем расчётам теплотехнических калькуляторов, холодной зимой в стенах этих зданий выпадает конденсат в огромном количестве. Но здания стоят уже больше полвека и стены не рушатся! Просто морозы имеют свойство отступать, и конденсат выходит, плюс водопоглощение и морозостойкость у кирпича очень хорошие, поэтому ничего страшного обычно не происходит.

Я не говорю, что это ерунда и что не нужно думать о паропроницаемости строительных материалов, точке росы и конденсате. Наоборот, думать нужно, точка росы в стене — это риск, но это данность, точка росы будет всегда в стене, главное, чтобы в этой точке не накапливалась влага, а свободно проходила её и выветривалась.

Cовместно с KarkasDom.info

---

Задать вопрос

Назад к списку

Проницаемость – Панели с высокими эксплуатационными характеристиками

Проницаемость фанеры отличается от проницаемости цельной древесины по нескольким параметрам. Шпон, из которого изготавливается фанера, обычно содержит токарные чеки в процессе производства. Эти небольшие трещины обеспечивают проход материалов при входе через край панели. Когда проницаемость измеряется по толщине панели, на фактическую скорость потока влияет ряд переменных. Анатомия вида, консистенция клеевой линии, количество пустот и характеристики роста — все это влияет на проницаемость. Фанера наружного типа, особенно фанера высокой плотности с покрытием, является относительно эффективным барьером.

---

Паропроницаемость

Паропроницаемость конструкционных панелей относится к скорости прохождения влаги через панель в зависимости от градиента давления водяного пара, который может существовать между двумя поверхностями. Проницаемость водяного пара измеряется с использованием метода ASTM E96. При этом используется контролируемая среда в сочетании с осушителем (сухой стакан) или водой (смачиваемый стакан) для создания градиента давления пара. В любом методе изменение веса за определенное время используется для расчета проницаемости. Значения указаны в пермских единицах (зерна на фут ² -час-в. давление паров HG). Зерно составляет 1/7000 фунта (0,065 г).

Исследования Национального института науки и технологии показали, что паропроницаемость очень чувствительна к градиентам относительной влажности. Например, при влажности 50 % паропроницаемость фанеры составляет приблизительно 1 промилле, но при увеличении влажности до 90 % паропроницаемость может увеличиться в 10 раз. Аналогичные результаты получены для сайдинга OSB, покрытого латексной краской.

Паропроницаемость конструкционных панелей была оценена APA с использованием метода сухого тигля. В 1970-х годах была проведена оценка сортов фанеры, выбранных как репрезентативных для отрасли. В приведенной ниже таблице паропроницаемости представлены результаты для различных видов фанеры для наружных работ толщиной 3/8 дюйма.

Паропроницаемость, фанера
	Пермь	г/ч/м 2 /мм рт. ст.)
Фанера 3/8 дюйма
Дуг-Пихта, побережье	0,78	.021
Дуг пихта, северный интерьер	0,53	.015
Сосна южная	1,43	.039
Лиственница западная	0,63	.017
Болиголов западный	0,89	.024
Пихта западная западная	0,88	.024
Сосна западная белая	0,45	.012
Фанера MDO 3/8″
Односторонний MDO	0,3	.008
Двухсторонний MDO	0,2	.006

 

С поправкой на относительное объемное использование различных пород значение паропроницаемости 0,8 проницаемости подходит для 3/8-дюймовой фанеры для наружных работ или фанеры с наружным клеем (Экспозиция 1). Использование накладок существенно влияет на паропроницаемость.

В приведенной ниже таблице паропроницаемости представлены аналогичные результаты для панелей OSB, испытанных в 1983 году.   Пермь (г/ч/м ² /мм рт.ст.) 7/16″ ОСП 0,91 .025 15/32″, 1/2″ ОСП 0,70 .019 19/32″, 5/8″ ОСП 0,72 .020 23/32″, 3/4″ ОСП 0,49 .013

Важность понимания проникновения паров влаги для предотвращения гниения

«В зависимости от клея и условий производства OSB может иметь показатель проницаемости, достаточно низкий, чтобы считаться пароизоляцией (иногда до 0,1 проницаемости) . В данном случае оказалось, что сборка представляла собой паровой «бутерброд» — обычная практика, которая до сих пор тиражируется по всей стране».

«Этот дом стал напоминанием о том, как важно для нас, профессионалов в области строительства, постоянно изучать самые современные и проверенные на практике принципы, методы и материалы строительной науки, чтобы конструкции, которые мы возводим, и renovate продолжит предлагать здоровую и безопасную среду, которая будет долговечной и энергоэффективной».

«Мы также смогли непосредственно осмотреть обшивку и каркас и обнаружили, что обшивка портится от сырости и гниения (панель ОСБ можно было легко разорвать пальцами). Большая часть каркаса стен все еще была прочной, но каркас пола — нет; мы обнаружили, что нам нужно будет удалить и заменить части ленточной балки первого этажа, где древесина сгнила и кишела муравьями».

Я строитель и ремонтник в северном Вермонте, специализируюсь на домашнем исполнении. Моя компания, Caleb Contracting, проводит много работ по модернизации существующих домов с целью повышения энергоэффективности, и многие из этих работ были переданы нам от государственной энергосберегающей компании Efficiency Vermont.

Некоторые виды работ могут быть выполнены за несколько тысяч долларов с базовой герметизацией и небольшой дополнительной изоляцией. Но иногда, когда мы исследуем ограждающие конструкции дома и системы ОВКВ, мы обнаруживаем серьезные проблемы, для устранения которых требуется обширная работа. В этой истории я расскажу об одной из наших самых экстремальных работ.

Показанный здесь загородный дом для одной семьи датируется началом 1980-х годов и был построен из двойных каркасных стен толщиной 12 дюймов. Домовладельцы позвонили нам, потому что у них были некоторые проблемы с комфортом и большие счета за электроэнергию. Я уверен, что они надеялись, что простые меры улучшат их положение, но когда мы внимательно осмотрели дом, мы обнаружили серьезные недостатки — плохую изоляцию, сильное повреждение от влаги, плесень, гниль и заражение вредителями.

Решение этих проблем потребовало значительной реконструкции стен дома. Прежде чем мы закончили, нам нужно было оторвать сайдинг и обшивку дома, снять изоляцию стен и восстановить всю стену с обратной стороны гипсокартона наружу. Мы не только установили новый войлок Roxul и плотную целлюлозную изоляцию, но и установили новую интеллектуальную пароизоляционную мембрану, новую паронепроницаемую обшивку и новый атмосферостойкий барьер. В довершение всего мы заменили старый, поврежденный сайдинг и отделку дома системой облицовки от дождя, изготовленной из более прочных материалов.

Работы оказалось намного больше, чем изначально предполагали владельцы. Но были необходимы тщательные усилия, чтобы их дом не продолжал разрушаться.

Хорошей новостью является то, что благодаря продуманному дизайну, основанному на надежной строительной науке и надлежащем использовании современных материалов, мы смогли превратить этот дом обратно в высокоэффективное жилище, каким он был задуман изначально, и с достаточной уверенностью в том, что эти системы будут работать очень хорошо еще как минимум 50 лет.

Расследование

Наше обычное обследование дома включает в себя визуальный осмотр, проверку дверцы вентилятора и сканирование инфракрасной камерой для выявления проблем с тепловым потоком. В случае с этим домом визуальный осмотр показал повреждение пенопластовой изоляции по периметру вокруг фундамента подвала, вызванное муравьями, которые поселились в изоляции, и дятлами, которые охотились на муравьев.

На чердаке мы обнаружили 20 дюймов продуваемой целлюлозной изоляции в хорошем состоянии, но заметили некоторую утечку воздуха вокруг люка доступа к потолку (ничего сложного в устранении).

Испытание дверцы вентилятора показало умеренную степень утечки воздуха — 1366 кубических футов в минуту (куб. футов в минуту), что составляет 3,25 воздухообмена в час при давлении 50 паскалей (ACH50). Это было на удивление хорошо для дома начала 1980-х годов. Вентиляционная дверца помогла нам определить некоторые типичные утечки воздуха, видимые как горячие или холодные точки на изображениях с нашей инфракрасной камеры.

Утечки воздуха сами по себе устранить несложно. Но инфракрасное сканирование стен выявило и другую серьезную неприятность: сильную осадку утеплителя, которую мы могли видеть на инфракрасных изображениях снаружи дома, когда в стенах расцветает красный жар, а изнутри — синий холод. области.

В моем отчете домовладельцам говорилось: «Обнаружено, что на всех наружных стенах наблюдается значительное оседание целлюлозной изоляции. Мы подозреваем, что целлюлоза, установленная в 1980-х годах, не устанавливалась под давлением (плотная упаковка), как это принято в настоящее время. На некоторых стенах произошло снижение теплоизоляции на 40% из-за оседания. Были также участки, особенно передняя стена главной спальни, где на изображении с инфракрасной камеры были видны следы грызунов. При непосредственном осмотре было обнаружено, что воздух в полости стены с двойными стойками в торце жилого помещения имеет относительную влажность на 10% выше, чем влажность окружающей среды в комнате (64%). Такая высокая влажность в полости стены рядом с изоляцией указывает на то, что сама изоляция влажная, что, возможно, является приглашением для муравьев-плотников, которые портят конструкцию».

Влажность внутри стены образовалась в результате установки двойной пароизоляции, состоящей из полиэтиленового вкладыша за гипсокартоном на внутренней стене, а также обшивки из ориентированно-стружечной плиты (OSB) со стандартной обшивкой снаружи. Хотя OSB может быть конструктивно эквивалентна фанере в строительных нормах, два типа конструкционных панелей не имеют одинаковых характеристик пропускания влаги — OSB менее паропроницаема. В зависимости от клея и условий производства OSB может иметь показатель проницаемости, достаточно низкий, чтобы считаться пароизоляцией (иногда до 0,1 проницаемости). В данном случае оказалось, что сборка представляла собой паровой «бутерброд» — обычная практика, которая до сих пор тиражируется по всей стране.

Я рекомендовал домовладельцам снять сайдинг и обшивку дома, а также удалить и заменить всю влажную осевшую изоляцию. При восстановлении стены я предложил установить пароизоляционные мембраны, герметичную, но паропроницаемую обшивку и эффективную дренажную плоскость перед перекладкой конструкции.

Окна были под вопросом, но по ходу работы владелец принял решение заменить и окна.

Наше расследование выявило особенно тяжелый случай неудач в области строительной науки и строительства, с которыми мы обычно сталкиваемся на нашем рынке. Это был крайний пример, но этот тип проблемы не исключение. В моем районе такие ситуации становятся нормой, особенно в домах постройки 19 века.80-х годов по настоящее время. Этот дом был напоминанием о том, как важно для нас, профессионалов в области строительства, постоянно изучать самые современные и проверенные на практике принципы, методы и материалы в области строительства, чтобы конструкции, которые мы строим и ремонтируем, продолжали предлагать здоровая и безопасная окружающая среда, долговечная и энергоэффективная.

Снос

Чтобы защитить существующие стены от непогоды, пока мы работали, я решил продемонстрировать и восстановить дом по одной стене за раз, укрывая каждую открытую стену брезентом, пока мы не сделали сборку непроницаемой для дождя. снова. Когда мы сняли сайдинг и обшивку, мы обнаружили влажную осевшую изоляцию, что подтвердило наши инфракрасные фотографии. Мы также смогли непосредственно осмотреть обшивку и каркас и обнаружили, что обшивка портится от сырости и гниения (панели OSB можно было легко разорвать пальцами). Большая часть каркаса стен все еще была прочной, но каркас пола — нет; мы обнаружили, что нам нужно будет удалить и заменить части ленточных балок первого этажа, где древесина сгнила и кишела муравьями.

Вскрыв стены, мы пропылесосили поврежденную влагой и осевшую целлюлозную изоляцию вместе с пометом животных, мочой, волосами, насекомыми и плесенью. Этот зараженный материал и его масса аллергенов были закачаны в мусорные мешки внутри мусорного бака.

Интересно, что когда мы открыли заднюю сторону гипсокартона на внутренней раме стены, мы могли видеть, как первоначальный строитель тщательно герметизировал проходы для проводки и электрические коробки. Строители дома явно действовали из лучших побуждений и приложили серьезные усилия, чтобы сделать работу хорошо, но они работали без полного понимания строительной науки или свойств материалов, которые они использовали.

Мы также сняли пароизоляцию с обратной стороны гипсокартона. Пластик внутри дома вызвал больше проблем, чем решил, как это обычно бывает. Позже мы добьемся поставленной цели по защите от пара, используя более продвинутый материал, который был более тщательно детализирован и размещен в более подходящем месте в поперечном сечении стены.

Реконструкция

При работе над существующим домом мы преследуем три цели. Мы смотрим на ситуацию в первую очередь с точки зрения здоровья и безопасности: мы хотим, чтобы наша работа делала дом более здоровым и безопасным. Например, мы не хотим нарушать асбест или превращать дом в завод по производству плесени, создавая проблемы с влажностью. Во-вторых, мы учитываем структурную надежность дома: мы хотим восстановить здание до структурно надежного состояния и убедиться, что оно останется таким. Энергоэффективность является нашим третьим приоритетом: мы стремимся сократить счета за электроэнергию в доме — и мы это сделаем — но не за счет возникновения проблем с влажностью или структурных проблем.

В этом случае в доме уже были проблемы с влажностью, которые представляли угрозу для здоровья и безопасности и повреждали конструкцию стены здания. Поэтому нам нужно было восстановить стены дома с помощью конструктивно надежной системы, которая не только обеспечивала отличные энергетические характеристики, но и защищала стены от проникновения влаги, позволяя стенам свободно высыхать.

При разработке системы мы работали с Флорисом Буисманом из компании 475 High Performance Building Supply (foursevenfive.com). Эксперты из 475 являются хорошим ресурсом для получения рекомендаций по дизайну, а также являются поставщиком в США некоторых компонентов европейского производства, которые не широко представлены в этой стране. С помощью Флориса мы разработали стеновую систему, в которой мы уверены.

Баттс плюс плотная упаковка.  Существующие стены дома были выполнены в виде двойной системы 2×4 каркасных стен, и строители попытались заполнить всю эту полость целлюлозной изоляцией с насыпным заполнением.

У нас был другой план: мы установили изоляцию из минеральной ваты Roxul внутри каркаса внутренней стены и герметизировали эту часть стены интеллектуальной пароизоляционной мембраной (Pro Clima Intello), прикрепив мембрану к внешней стороне стены. шпильки внутренней стены и проклейка всех швов. Затем мы плотно уложили оставшуюся толщину стены целлюлозой National Fiber ( nationalfiber.com), на этот раз убедившись, что изоляция уложена с достаточной плотностью, чтобы предотвратить оседание в будущем.

Внешняя стена была выложена на расстоянии 16 дюймов от центра, но каркас внутренней стены был разным — в некоторых местах стойки располагались на расстоянии 16 дюймов от центра, а в других местах — на расстоянии 24 дюйма от центра. Нерегулярное обрамление усложняло наше планирование, потому что мы не знали, сколько изоляционного материала какого размера заказать, пока не вскрыли каждую часть стены и не смогли осмотреть полости.

Умная пароизоляция.  После изоляции внутренней стены мы нанесли на стойки интеллектуальный пароизолятор Pro Clima Intello, чтобы герметизировать внутренние полости и создать новый воздухонепроницаемый пароизоляционный слой для стены. Intello препятствует проникновению влаги в стену, но при этом позволяет стене легко просыхать, а при тщательной проклейке швов предотвращает проникновение воздуха. Но для правильной работы мембрану нужно устанавливать с осторожностью. В этой ситуации с модернизацией ручной труд по креплению Intello и проклейке швов был суетливым и сложным – бригаде приходилось не только прокладывать материал через внешнюю стенку каркаса, но также нужно было установить усиленные листы вокруг каркаса. неправильное обрамление внутренней стены, в том числе различные потертости, которые были частью первоначальных оконных проемов.

Перегородки ажурного плетения.  После изоляции внутренней стены и установки пароизоляционной мембраны следующим шагом было плотное уплотнение внешних 8 дюймов стены целлюлозой. Мы хотели быть уверены, что получили хорошую плотную упаковку, чтобы целлюлоза не оседала так, как это было раньше.

В связи с этим необходимо рассмотреть два вопроса. Во-первых, мы не хотели повторять ошибку, пытаясь взорвать целлюлозой сразу всю открытую стену. Каркас с двойными стойками трудно укладывать плотно, потому что центральная часть стены открыта по всей длине стены. По сути, вы пытаетесь заполнить теплоизоляцией одну сторону дома за раз. Это слишком много; вы не можете достичь достаточно высокого давления воздуха, чтобы уплотнить изоляцию до требуемых 3,5 фунтов на кубический фут. Поэтому нам пришлось найти способ разделить стены на более мелкие сегменты.

Второй проблемой была герметичность полостей. Мы планировали покрыть внешнюю часть стены ProClima Mento, воздухонепроницаемой паропроницаемой мембраной. Однако в прошлом, когда мы покрывали стены с плотным уплотнением Mento, мы узнали, что полости в стенах могут быть настолько герметичными, что воздуху из воздуходувки не остается места для выхода. Это создает такое сильное противодавление, что изоляция недостаточно уплотняется, и происходит оседание. В стенах с покрытием Mento нам фактически пришлось вернуться с воздуходувкой для изоляции во второй раз, чтобы заполнить пустоты в верхней части стены после того, как изоляция осядет.

Для этой работы мы решили обе эти проблемы с помощью одного материала — Insulweb от Hanes Engineered Materials (insulweb. com). Это та же самая ткань, которая обычно используется для плотной упаковки стен изнутри дома.

Insulweb не растягивается, а его ажурное плетение позволяет воздуху легко выходить — он разработан для достижения высокой плотности изоляции. Мы установили Insulweb в виде ребер или перегородок по толщине стен на расстоянии 2 или 4 фута по центру, чтобы удерживать изоляцию внутри небольших отсеков. Затем мы прикрепили еще Insulweb по всей поверхности внешней стены. Это создало сотовую систему разделенных отсеков в стене.

Теперь мы можем прокладывать себе путь вдоль стены с воздуходувным шлангом, заполняя каждый отсек с полной плотностью. И когда мы закончим, мы сможем осмотреть всю стену на наличие пустот или мягких участков, поэтому нам не нужно будет возвращаться — ни на следующей неделе, ни через 10 лет.

Паронепроницаемая оболочка.  Теперь, когда стена была полностью изолирована, нам нужно было заменить поврежденную обшивку OSB, которую мы сняли во время сноса. Обычно мы не используем OSB для обшивки — мы предпочитаем фанеру, потому что она менее подвержена порче от влаги и более паропроницаема, поэтому стены быстрее просыхают. Но для этой стены мы выбрали еще более паропроницаемый материал: обшивку из гипсокартона Gold Bond eXP толщиной 5/8 дюйма от National Gypsum (nationalgypsum.com).

Gold Bond является влагостойким и имеет покрытие из стекловолокна, которое повышает его структурную способность в качестве стеновой распорки. Он предназначен для крепления к внешней стороне стенового каркаса и при необходимости может быть оставлен на открытом воздухе во время строительства. Лучше всего для наших целей он имеет показатель проницаемости 20 — более проницаемый, чем фанера, и намного более проницаемый, чем ОСП. Это оптимизировало нашу настенную систему для сушки снаружи.

Gold Bond одобрен IRC для крепления стен, но фанера обладает более высокой способностью к сдвигу, помогая стене выдерживать боковую нагрузку от давления ветра. Поэтому в углах дома мы использовали 4 фута 5/8-дюймовой фанеры вместо гипсокартона для повышения устойчивости к скольжению.

Строго говоря, нам не нужно было проклеивать швы между панелями Gold Bond, потому что мы планировали покрыть гипсокартон дренажно-плоскостной мембраной с проклеенными швами. Но погода, пока мы завершали эту работу, была непредсказуемой, с частой угрозой грозы. Поэтому мы пошли дальше и проклеили швы обшивки Gold Bond лентой Pro Clima Tescon VANA, паропроницаемой, но водонепроницаемой строительной лентой, чтобы исключить риск попадания дождя с ветром через щели в наполовину завершенных стенах и намочить только что установленную изоляцию из целлюлозы.

Дренажная мембрана.  Поверх проклеенной лентой Gold Bond и фанерной обшивки мы установили дренажную плоскость из Pro Clima Solitex Mento 1000. Mento обладает высокой паропроницаемостью (проницаемость 38), но водонепроницаема, поэтому может работать в любых погодных условиях. -резистивный барьер. Мы проклеили швы Mento лентой Pro Clima Tescon VANA, паропроницаемой, водонепроницаемой, воздухонепроницаемой и чрезвычайно прочной лентой. После установки Mento мы были готовы к использованию нашей системы защиты от дождя.

Сайдинг и отделка

Обшивка и атмосферостойкий барьер нашей восстановленной стеновой системы пропускают пар, позволяя влаге выходить наружу. Сайдинг и отделка должны позволять этой влаге полностью выходить на улицу. Поэтому мы установили систему сайдинга от дождя с сайдингом HardiePlank (jameshardie.com), прибитым к обвязке 1×4. Мы использовали композитную отделку Boral TruExterior (boralamerica.com) для фризовой доски и водяного зеркала, угловых досок, а также отделки карниза и граблей. HardiePlank представляет собой армированный волокном цементный композит, а Boral TruExterior представляет собой композит из летучей золы, извлеченной из угольных электростанций, в сочетании с полиуретаном. Ни один из материалов не подвержен гниению или повреждению насекомыми.

На HardiePlank предоставляется 15-летняя гарантия, которая распространяется на цветное покрытие материала, если сайдинг установлен в соответствии с инструкциями производителя.