Утепление сруба изнутри точка росы воздушный зазор: Точка росы, пароизоляция и вентилируемый зазор в стене

Точка росы, пароизоляция и вентилируемый зазор в стене

РЕКЛАМА

Водяной пар в стене — откуда он?

Для того чтобы понять, к каким последствиям приведёт отсутствие вентилируемого зазора в стенах, выполненных из двух и более слоев разных материалов, и всегда ли нужны зазоры в стенах, необходимо напомнить о физических процессах, происходящих в наружной стене в случае разности температур на её внутренней и наружной поверхностях.

Как известно в воздухе всегда содержатся водяные пары. Парциальное давление пара зависит от температуры воздуха. С повышением температуры парциальное давление водяных паров увеличивается.

РЕКЛАМА

В холодное время года парциальное давление паров внутри помещения значительно выше, чем снаружи. Под действием разницы давлений водяные пары стремятся попасть изнутри дома в область меньшего давления, т.е. на сторону слоя материала с меньшей температурой — на наружную поверхность стены.

Также известно, что при охлаждении воздуха водяной пар, содержащийся в нём, достигает предельного насыщения, после чего конденсируется в росу.

Точка росы – это температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу.

На приведённой диаграмме, Рис.1., представлено максимально возможное содержание водяного пара в воздухе в зависимости от температуры.

Рис.1. График температуры точки росы. Максимально возможное содержание пара в воздухе в зависимости от температуры.

Отношение массовой доли водяного пара в воздухе к максимально возможной доле при данной температуре называется относительной влажностью, измеряемой в процентах.

Например, если температура воздуха составляет 20 °С, а влажность – 50%, это означает, что в воздухе содержится 50% того максимального количества воды, которое может там находится.

Как известно строительные материалы обладают разной способностью пропускать содержащиеся в воздухе водяные пары, под действием разности их парциальных давлений.

Это свойство материалов называется сопротивление паропроницанию, измеряется в м2*час*Па/мг.

Кратко резюмируя вышесказанное, в зимний период воздушные массы, в состав которых входят водяные пары, будут проходить сквозь паропроницаемую конструкцию внешней стены изнутри наружу.

Температура воздушной массы будет уменьшаться по мере приближения к внешней поверхности стены. 

В сухой стене — пароизоляция и вентилируемый зазор

Рис.2. Пример распределения температуры в толще наружной стены.  а — при большом, б — при малом теплосопротивлении материала стены;

Точка росы в правильно спроектированной стене без утеплителя окажется в толще стены, ближе к наружной поверхности, где пар будет конденсироваться и увлажнять стену.

Зимой, в результате превращения пара в воду на границе конденсации, наружная поверхность стены будет накапливать влагу.

В теплое время года эта накопленная влага должна иметь возможность испариться.

Необходимо обеспечивать смещение баланса между количеством поступающих в стену паров изнутри помещения и испарением из стены накопившейся влаги в сторону испарения.

Баланс влагонакопления в стене можно смещать в сторону удаления влаги двумя путями:

1. Уменьшать паропроницаемость внутренних слоев стены, сокращая тем самым количество пара в стене.
2. И (или) увеличивать испарительную способность наружной поверхности на границе конденсации.

Однослойные стены имеют одинаковое сопротивление паропроницанию по всей толщине, а также равномерное изменение температуры по толщине стены. Граница конденсации водяных паров в правильно спроектированной стене без утеплителя находится в толще стены, ближе к наружной поверхности. Это обеспечивает таким стенам положительный баланс удаления влаги из толщи стены во всех случаях, кроме помещений с повышенной влажностью.

В многослойных стенах с утеплителем используются материалы с разным сопротивлением  паропроницанию. Кроме того, распределение температуры в толще многослойной стены не равномерное. На границе слоев в толще стены имеем резкие перепады температуры.

Чтобы обеспечить требуемый баланс перемещения влаги в многослойной стене необходимо, чтобы сопротивление паропроницанию материала в стене уменьшалось по направлению от внутренней поверхности к наружной.

В противном случае, если наружный слой будет иметь большее сопротивление паропроницанию, баланс влагоперемещения сместится в сторону накопления влаги в стене.

Например.

Сопротивление паропроницанию газобетона значительно меньше, чем у керамики. При фасадной отделке дома из газобетона керамическим кирпичом обязателен вентилируемый зазор между слоями. При отсутствии зазора блоки будут накапливать влагу.

Вентилируемый зазор между лицевой кладкой из керамического кирпича и несущей стеной из керамзитобетонных блоков не нужен, т. к. сопротивление паропроницанию кирпичной облицовки меньше, чем у стены из керамзитобетонных блоков.

При неправильном устройстве стены, влага в утеплителе будет накапливаться постепенно.

Уже на второй, максимум третий-пятый отопительный период, можно будет ощутить существенное увеличение расходов на отопление. Связано это, естественно, с тем, что увеличилась влажность теплоизоляционного слоя и всей конструкции в целом, а соответственно существенно снизился показатель термического сопротивления стены.

Влага из утеплителя будет передаваться и в соседние слои стены. На внутренней поверхности наружных стен может образовываться грибок и плесень.

Кроме накопления влаги, в утеплителе стены происходит еще один процесс — замерзание сконденсировавшейся влаги. Известно, что периодическое замерзание и оттаивание большого количества воды в толще материала разрушает его.

Увлажнение конденсатом утеплителя, например эковаты, также ведет к вымыванию антисептиков и антипиренов. Чаще всего, это борная кислота. Концентрация которой со временем будет снижаться.

Любой утеплитель постепенно, с годами, теряет свои теплосберегающие свойства. Когда надо менять утеплитель читайте здесь.

Стеновые материалы различаются по своей способности противостоять замерзанию конденсата. Поэтому, в зависимости от паропроницаемости и морозостойкости утеплителя, необходимо ограничивать общее количество конденсата, накапливающегося в утеплителе за зимний период.

Например, минераловатный утеплитель имеет высокую паропроницаемость и очень низкую морозостойкость. В конструкциях с минераловатным утеплителем (стены, чердачные и цокольные перекрытия, мансардные крыши) для уменьшения поступления пара в конструкцию со стороны помещения всегда укладывают паронепроницаемую пленку.

Без пленки стена имела бы слишком малое сопротивление паропроницанию и, как следствие, в толще утеплителя выделялось и замерзало бы большое количество воды.  Утеплитель в такой стене через 5-7 лет эксплуатации здания превратился бы в труху и осыпался.

Толщина теплоизоляции должна быть достаточной для того, чтобы удерживать точку росы в толще утеплителя, рис.2а.

При малой толщине утеплителя температура точки росы окажется на внутренней поверхности стены и пары будут конденсироваться уже на внутренней поверхности наружной стены, рис.2б.

Понятно, что количество влаги, сконденсировавшейся в утеплителе, будет увеличиваться с ростом влажности воздуха в помещении и с увеличением суровости зимнего климата в месте строительства.

Количество испаряемой из стены влаги в летнее время также зависит от климатических факторов — температуры и влажности воздуха в зоне строительства.

Рис.3. Результат расчета влажностного режима трехслойной стены: керамзитобетон — 250 мм., утеплитель минераловатный — 100 мм., кирпич керамический — 120 мм. жилой дом в г. С.-Петербург. Накопления влаги в годичном цикле нет.

Как видим, процес перемещения влаги в толще стены зависит от многих факторов. Влажностный режим стен и других ограждений дома можно рассчитать, Рис. 3.

По результатам расчета определяют необходимость уменьшения паропроницаемости внутренних слоев стены  или необходимость вентилируемого зазора на границе конденсации.

Результаты проведенных расчетов влажностного режима различных вариантов утепленных стен (кирпичные, ячеистобетонные, керамзитобетонные, деревянные) показывают, что в конструкциях с вентилируемым зазором на границе конденсации накопления влаги в ограждениях жилых зданий не происходит во всех климатических зонах России. 

Многослойные стены без вентилируемого зазора необходимо применять, основываясь на расчете влагонакопления. Для принятия решения, следует обратиться за консультацией к местным специалистам, профессионально занимающимся проектированием и строительством жилых зданий. Результаты расчета влагонакопления типовых конструкций стен в месте строительства, местным строителям давно известны.

«Стена каменная трехслойная с облицовкой из кирпича» — это статья об особенностях влагонакопления и утепления стен из кирпича или каменных блоков.

Особенности влагонакопления в стенах с фасадным утеплением пенопластом, пенополистиролом

Утеплители из вспененных полимеров — пенопласта, пенополистирола, пенополиуретана, обладают очень низкой паропроницаемостью. Слой плит утеплителя из этих материалов на фасаде служит барьером для пара. Конденсация пара может происходить только на границе утеплителя и стены. Слой утеплителя препятствует высыханию конденсата в стене.

Товары для строительства и ремонта

⇆

Для предотвращения накопления влаги в стене с полимерным утеплителем необходимо исключить конденсацию пара на границе стены и утеплителя. Как это сделать? Для этого необходимо сделать так, чтобы на границе стены и утеплителя температура всегда, в любые морозы, была бы выше температуры точки росы.

Указанное выше условие распределения температур в стене обычно легко выполняется, если сопротивление теплопередаче слоя утеплителя будет заметно больше, чем у утепляемой стены. Например, утепление «холодной» кирпичной стены дома пенопластом толщиной 100 мм. в климатических условиях средней полосы России обычно не приводит к накоплению влаги в стене.

Совсем другое дело, если пенопластом утепляется стена из «теплого» бруса, бревна, газобетона или поризованной керамики. А также, если для кирпичной стены выбрать очень тонкий полимерный утеплитель. В этих случаях температура на границе слоев может легко оказаться ниже точки росы и, чтобы убедиться в отсутствии влагонакопления, лучше выполнить соответствующий расчет.

Выше на рисунке показан график распределения температуры в утепленной стене для случая, когда сопротивление теплопередаче стены больше, чем слоя утеплителя. Например, если стену из газобетона с толщиной кладки 400 мм. утеплить пенопластом толщиной 50 мм., то температура на границе с утеплителем зимой будет отрицательной. В результате будет происходить конденсация пара и накопление влаги в стене.

Толщину полимерного утеплителя выбирают в два этапа:

1. Выбирают, исходя из необходимости обеспечить требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены.
2. Затем выполняют проверку на отсутствие конденсации пара в толще стены.

Если проверка по п.2. показывает обратное, то приходится увеличивать толщину утеплителя. Чем толще полимерный утеплитель — тем меньше риск конденсации пара и влагонакопления в материале стены. Но, это приводит к увеличению расходов на строительство.

Особенно большая разница в толщине утеплителя, выбранного по двум вышеуказанным условиям, имеет место при  утеплении стен с высокой паропроницаемостью и низкой теплопроводностью. Толщина утеплителя для обеспечения энергосбережения получается для таких стен сравнительно маленькой, а для отсутствия конденсации — толщина плит должна быть неоправданно большой.

Поэтому, для утепления стен из материалов с высокой паропроницаемостью и низкой теплопроводностью выгоднее использовать минераловатные утеплители. Это относится прежде всего к стенам из дерева, газобетона, газосиликата, крупнопористого керамзитобетона.

Устройство пароизоляции изнутри обязательно для стен из материалов с высокой паропроницаемостью при любом варианте утепления и облицовки фасада.

Для устройства пароизоляции внутреннюю отделку выполняют из материалов с высоким сопротивлением паропроницанию — на стену наносят грунтовку глубокого проникновения в несколько слоев, цементную штукатурку, виниловые обои или используют паронепроницаемую пленку.

Все описанное выше относится не только к стенам, но и к другим конструкциям, ограждающим тепловой контур здания — чердачным и цокольным перекрытиям, мансардным крышам.

Посмотрите видео, в котором наглядно показаны теплофизические процессы в утепленных скатах крыши. Аналогичные процессы происходят и в наружных стенах зданий.

Прочитав эту статью, Вы узнали, как сделать стену сухой.

Стена должна быть еще и теплой. Об этом читайте в следующей статье.

Следующая статья:

Расходы на отопление и сопротивление теплопередаче.

Предыдущая статья:

Стены несущие, самонесущие и не несущие — какая разница?

Точка росы при строительстве бани

Планируя баню важно определиться не только с  расположением комнат и печи. Обязательно нужно решить будете ли вы утеплять стены бани снаружи. Если да, то какой утеплитель лучше использовать и какова будет толщина и последовательность слоев утепления, какие необходимы материалы, с какими характеристиками. Для того, чтобы определиться с утеплением нужно учесть климатический пояс, материал, из которого построена баня, толщина стен и внутреннее утепление.

Правильное утепление бани — залог комфортности ее использования

На долговечность бани и комфортность ее эксплуатации во многом влияет правильная теплоизоляция стен и потолка. Нужно сделать все так, чтобы не только тепло удерживалось в помещении, но и стены при этом не были сырыми. А в отдельно стоящих банях периодического использования стены будут сыреть всякий раз, как будете топить печь. То, что они будут намокать – закономерно – точку росы обойти никак нельзя. Главное, чтобы влага своевременно удалялась, не создавая условий для развития гибка, плесени и гнили.

Что такое точка росы

Точка росы – определенные условия (температура и влажность), при которых водяные пары, содержащиеся в воздухе, переходят из газообразного состояния в жидкое. Иными словами, условия, при которых образуется конденсат.

Преобразование пара в жидкость зависит от температуры и влажности как внутри помещения, так и снаружи. Чем выше влажность воздуха в помещении, тем при меньшей разности температур внутри и «за бортом» будет образовываться конденсат.  Например, +20^оС, влажность 40%. При этих условиях конденсат образуется на всех поверхностях, температура которых ниже +6^оС. Если при той же температуре влажность 60%, то выпадать роса будет на поверхностях с температурой ниже +12^оС.

Зависимость точки росы от влажности

Чем выше влажность внутри помещения, тем ближе температура образования конденсата к внутренней температуре помещения. При влажности 100% она совпадает с температурой помещения.

Из всего сказанного выше следует – в русской бане, с ее высокой влажностью, во время процедур, стены будут намокать всегда. И основная задача – сделать так, чтобы влага своевременно и быстро покидала стены, не создавая условий для размножения грибка и плесени.

Точка росы в стене

В каком месте стены или утеплителя будет находиться точка выпадения росы, более-менее точно можно просчитать для дома с постоянным проживанием (температура и влажность воздуха не изменяются в широких пределах). Для этого нужно учесть множество характеристик: толщину и материал стен, степень и качество работы отопления, наличие вентиляции и ее работоспособность, средние температуры в помещении и на улице. И это еще не все данные, но более-менее точно рассчитать точку росы можно.

Более-менее точно можно сделать расчет точки росы в стене дома

Когда речь идет об утеплении дома, ставится задача, чтобы точка росы оказалась в утеплителе, а не в стене выложенной из кирпичей или блоков. В этом случае, кладка не будет подвержена процессу замерзания/размерзания, которые ведут к разрушению строительного материала. Более подробно об этом рассказано в видео.

Для бани периодического посещения, расчет точки росы сделать практически нереально из-за  слишком большого числа переменных:

• температурные условия в зависимости от сезона будут меняться в значительных пределах;
•  всякий раз будет отличаться уровень влажности и температуры внутри помещения: сегодня вам захотелось лишь попотеть, особенно не  нагружаясь, а через два-три дня возникла необходимость поднять температуру повыше, чтобы хорошенько прогреться.

К тому же в банях, при растопке железной печи, температура поднимается достаточно резко, что само по себе ведет к образованию конденсата. Поддавая на камни воду и поднимая влажность, вы в разы усиливаете интенсивность этого процесса. При таком изменении кондиций воздуха внутри помещения, точка росы как-бы «проезжает» изнутри помещения наружу при нагреве, а затем в обратном направлении при остывании. Потому для бани, особенно русской влажной бани, важно правильно выбрать утеплитель, которому не слишком вредит конденсат и обеспечить условия, при которых влага будет своевременно выводиться – позаботиться о регулярном и тщательном проветривании и просушивании помещений бани.

Самый худший вариант — точка росы в утеплителе, который боится воды. Например, в качестве утеплителя использована шлаковата, которая отличается высокой гигроскопичностью. Намокнув, она теряет почти все свои термоизоляционные свойства. Результат – длительный нагрев бани и быстрое ее остывание. Даже если шлаковата высыхает и частично восстанавливает свои свойства, под воздействием влаги она деформируется и слеживается. Результат – быстрое «выветривание» тепла и значительные затраты на нагрев помещения и поддержание температуры.

Потому в качестве термоизоляции для бань рекомендуют использовать каменную, а лучше базальтовую вату с гидрофобной пропиткой. Производители гарантируют длительный срок эксплуатации даже при многократном увлажнении. Влага не впитывается, а при достаточной вентилируемости быстро испаряется. Также эти материалы почти не слеживаются и не деформируется. Можно использовать другие влагостойкие теплоизоляционные материалы. Каменная вата просто широко распространена и популярна из-за неплохого качества и хороших эксплуатационных характеристик  при относительно невысокой цене. Подробнее о теплоизоляционных материалах для бани читайте в статье «Утеплители для бани и сауны».

Нужно ли утеплять баню снаружи

Утеплять баню снаружи или нет, каждый решает сам. Тут до сих пор нет единого мнения. Кто-то однозначно за утепление, а кто-то категорически против. Но если вы решите утеплять баню снаружи, делать это нужно по принципу вентилируемого фасада: оставив зазор между наружной отделкой стены и гидроизоляционным слоем. В этом свободном пространстве воздушные массы за счет разницы в атмосферном давлении активно движутся вверх, унося с собой водяные пары. А это – основная задача высыхания стен после банных процедур.

Принцип «действия» вентилируемого фасада

Практически никогда не утепляют снаружи бани из дерева – из бруса или бревна. Древесина — уникальный материал, отлично удерживающий тепло и самостоятельно справляющийся с конденсатом. Основная задача в таких банях – тщательная заделка межвенцовых швов. Заделывать трещины и щели лучше материалами, имеющими антисептические свойства. Не зря ведь наши предки конопатили бани исключительно мхом – он замечательный природный антисептик, который успешно борется с развитием грибков и плесени.

Бани из древесины и без утепления снаружи неплохо справляются с проблемой удаления конденсата

Если баня построена из шлакоблока, пенобетона или любого другого строительного блока (дешево построить баню можно из керамзитобетонных блоков), то без наружного утепления не обойтись. Но делать утепление нужно грамотно, по принципу вентилируемого фасада, обязательно оставляя зазоры для наиболее быстрого и полного удаления конденсата и из стен и из утеплителя. Если баню из строительных блоков решили обложить отделочным кирпичом, сайдингом, блок-хаусом, между ними обязателен слой теплоизоляции.

Вариант наружной отделки бани из строительных блоков, который одновременно решает проблемы теплоизоляции и выведения конденсата

Чтобы избежать преждевременного разрушения бани из кирпича, большинство специалистов советуют утеплять стены не снаружи, а изнутри. И внутреннее утепление делать по принципу вентилируемого фасада, слои утеплителя должны быть максимальные, заделка швов пароизоляции – тщательная, в качестве пароизоляции желательно использование фольгированных материалов  — для максимального отражения тепла внутрь помещения.

Дело в том, что керамический кирпич очень гигроскопичен и он достаточно длительное время удерживает влагу. Стены отдельно стоящей неотапливаемой кирпичной бани зимой обязательно промерзнут. Если при каждом посещении бани кирпич будет размерзаться, а потом снова замерзать, он очень быстро исчерпает свой лимит прочности: и через год-два-три регулярного использования кирпичной бани в зимнее время ее стены начнут разрушаться. Потому основная задача в кирпичной бане – максимально оградить стены изнутри от разогрева, одновременно решая задачу удержания тепла в помещении.

Стены бани из кирпича необходимо обязательно утеплять изнутри. Снаружи утепление желательно

Не лишним будет и наружное утепление бани из кирпича, но тут основная задача – защитить стены от атмосферных осадков, добившись, при этом хорошей вентилируемости для быстрого вывода влаги из стен.

Если вы решили все-таки утеплять снаружи баню, сложенную из древесины (долго баня греется даже после конопатки швов), утепление будет аналогично.  Возможно, меньшей будет толщина теплоизолятора, но принцип тот же – обязательный вентиляционный зазор. Какова последовательность слоев пирога утепления и особенности утепления бань в зависимости от материала стен, читайте в статье «Как утеплить и чем обшить баню снаружи».

Выводы: расчет точки росы в бане практически невозможен. При изменении температуры и влажности в помещении происходит ее смещение в сторону наружной стены при нагревании, а затем, при остывании, в обратном направлении. Потому важно не определение точки росы (хотя учитывать ее нужно), а грамотный подбор материалов и их правильное размещение в утеплительном пироге.

Конденсация, точка росы и кровля

Подготовлено с соавторами Томасом Дж. Тейлором, доктором философии, и Джеймсом Уиллитсом

За исключением крайне засушливого климата, в окружающем нас воздухе всегда присутствует некоторое количество водяного пара. Когда этот воздух вступает в контакт с холодной поверхностью, этот водяной пар конденсируется в виде жидкости на поверхности. Хорошим примером этого являются капли воды на стенке стакана с ледяной водой. Эти капли широко известны как «конденсация» и возникают, когда воздух становится слишком холодным, чтобы удерживать водяной пар, который в нем находится. Даже когда холодная поверхность недоступна, если температура воздуха резко падает, водяной пар конденсируется в виде тумана или тумана. Воздух может удерживать только определенное количество воды — больше при более высоких температурах и меньше при более низких температурах.

Давайте рассмотрим это немного подробнее, обратив внимание на…

Относительная влажность

Мы знаем, что воздух содержит водяной пар, но нам нужно определить его количество. При любой температуре существует максимальное количество воды, которое может удерживать воздух. Когда мы измеряем, сколько воды на самом деле находится в воздухе, мы выражаем число в процентах от этого максимального количества. Для большинства людей относительная влажность от 50 до 60% очень удобна, но большинство из нас легко переносит от 30 до 70%. Относительная влажность ниже 30% заметно сухая, а выше 70% люди начинают комментировать, насколько влажно ощущается.

Давайте сравним Майами и Финикс, чтобы увидеть, как влияет относительная влажность. В Майами холодный напиток можно подавать, обернув его салфеткой, чтобы впитать конденсат, образующийся на стекле. Но в Фениксе на холодном стекле может быть так мало конденсата, что салфетка может и не понадобиться. Почему это? Относительная влажность является основным фактором, способствующим этому. Причина в том, что относительная влажность в Майами, вероятно, выше 65%, то есть воздух содержит 65% влаги, которую он способен удерживать. Напротив, воздух в Финиксе, вероятно, будет сухим с относительной влажностью около 35%, что приведет к образованию очень небольшого количества конденсата. Итак, напомним, относительная влажность — это отношение количества водяного пара в воздухе к тому, сколько он может содержать при данной температуре. «Относительная» часть относится к тому факту, что способность воздуха удерживать влагу изменяется в зависимости от температуры. Чем теплее воздух, тем большее количество влаги он может удерживать. Чем больше влаги он удерживает, тем больший объем конденсата образуется на холодной поверхности. Теперь поговорим о точке росы.

…способность воздуха удерживать влажность изменяется в зависимости от температуры.

Точка росы

Точка росы – это определенная температура при данной влажности, при которой водяной пар конденсируется. Давайте снова рассмотрим Майами и Финикс как две крайности. Летом относительная влажность в Майами может достигать 85% при температуре 80°F. Очевидно, что на охлажденном стакане для напитков образуется много конденсата. Но на самом деле не требуется большого падения температуры, чтобы достичь 100% относительной влажности и образования конденсата. Таким образом, на многих холодных поверхностях будет конденсат. При той же температуре в Финиксе (80°F) относительная влажность могла составлять 35%. Для образования конденсата температура должна быть намного ниже. На холодных поверхностях не будет конденсата.

Точка росы — это температура, при которой образуется конденсат. Это функция относительной влажности и температуры окружающей среды. Другими словами, количество водяного пара, находящегося в воздухе, и температура воздуха. Взгляните на приведенную ниже диаграмму (которая представляет собой очень упрощенную форму того, что на самом деле используется инженерами HVAC). Давайте выберем линию относительной влажности 40% в первом столбце и проследим по этой линии до столбца 70°F. Линия 40% и столбец 70°F пересекаются при температуре 45°F, что означает, что в среде с температурой 70°F и относительной влажностью 40% вода в воздухе будет конденсироваться на поверхности с температурой 45°F.

Температуры точки росы для выбранной температуры воздуха и относительной влажности

Диаграмма адаптирована из ASHRAE Psychometric Chart, 1993 ASHRAE Handbook — Fundamentals.

Итак, какое это имеет отношение к кровле? Итак, рассмотрите оболочку вашего здания: она отделяет внутреннюю кондиционированную среду от внешней. Фундамент, стены и крыша — все это системы, которые пересекаются, чтобы это произошло. Хотя это в некотором отношении относится ко всем системам, мы сосредоточимся на кровле. Изоляционный слой в кровельной системе противостоит потерям тепла или получению тепла извне, в зависимости от времени года. Внутри изоляционного слоя температура медленно меняется, пока не достигнет внешней среды. Давайте поговорим о здании зимой, чтобы проиллюстрировать это. Внутренняя температура составляет 70°F при относительной влажности 40%, как в нашем примере на диаграмме выше. По мере того, как вы продвигаетесь через изоляционный слой изнутри наружу, температура постепенно падает, пока не достигнет более низкой температуры снаружи. График этих температур называется температурным градиентом этой системы.

Теперь, если температура достигает 45°F в любой точке этой системы (температура точки росы на графике), то можно ожидать, что вода будет конденсироваться на ближайшей поверхности. Это показано на следующей диаграмме:

Напомним, что внутренний воздух содержит 40 % всего водяного пара, который он может поддерживать. Но по мере того, как воздух мигрирует вверх через систему крыши, он становится холоднее до точки, когда он больше не может удерживать водяной пар и происходит конденсация. В приведенном выше примере это произойдет при температуре 45°F и непосредственно внутри изоляционного слоя.

Уроки для проектировщика крыш

Конденсат, представляющий собой жидкую воду, может негативно повлиять на здание во многих отношениях. Это может привести к потере R-значения изоляционного слоя из-за вытеснения воздуха внутри изоляции водой, а также к преждевременной деградации любого из компонентов кровельной системы, таких как гниющая древесина или ржавчина металла (включая конструктивные элементы). Это также может способствовать нежелательному биологическому росту, например плесени.

Однако предотвратить эти негативные последствия возможно. Помните, что водяной пар должен попасть на поверхность или место, температура которого равна или ниже точки росы.

На схеме сборки крыши, показанной выше, ясно, что необходимо максимально предотвратить попадание внутреннего воздуха в крышу. Это подробно обсуждалось в предыдущем блоге GAF. Один из методов ограничения движения воздуха в крышу включает использование двух слоев пенопластовой изоляции, перекрывающих друг друга. Другой метод заключается в размещении замедлителя пара или воздушного барьера на теплой стороне изоляции. Замедлитель испарения/воздушный барьер может предотвратить попадание водяного пара в место, где он может конденсироваться.

Кроме того, следует внимательно осмотреть отверстия для вентиляционных отверстий и другие детали, требующие вырезания отверстий в изоляции. Если зазоры вокруг проходов недостаточно герметизированы, то внутренний воздух может быстро подниматься вверх через кровельную систему. В холодном климате это может привести к значительному образованию конденсата внутри и вокруг этих отверстий.

Кроме того, эффект вздутия крыши с механическим креплением может усугубить возможность образования конденсата, поскольку в систему крыши всасывается больше воздуха. Приклеенная кровельная мембрана может помочь ограничить движение воздуха и последующую конденсацию.

Важно помнить, что при проектировании оболочки следует учитывать относительную влажность, а также внутреннюю и внешнюю температуру летом и зимой.

Как правило, в коммерческих зданиях среда, спроектированная инженером ОВиК, определяет внутреннюю температуру и относительную влажность с учетом комфорта жильцов, а также расчетную наружную температуру в зависимости от погодных условий в месте расположения здания. Эти и другие факторы помогают инженерам определить, какой тип и размер оборудования требуется зданию. Проектировщик ограждающих конструкций будет использовать эти значения, а также расчетное использование здания и местные нормы для определения конструкции ограждающих конструкций. Важно помнить, что при проектировании оболочки следует учитывать относительную влажность, а также внутреннюю и внешнюю температуру летом и зимой. Дизайн оболочки, который работает в одном районе страны, может не работать в другой части страны, что может привести к неблагоприятным условиям и типам деградации, упомянутым ранее. Подумайте, как изменится ваш гардероб, если вы переедете из Миннеаполиса в Финикс (здесь мы связываем вашу одежду с оболочкой здания).

В идеальном мире местоположение здания было бы всей историей. К сожалению, использование здания может (и часто меняется) измениться. Факторы, которые могут неблагоприятно повлиять на температуру и влажность и, следовательно, на гигротермические характеристики оболочки, могут включать: резкое изменение количества людей, добавление кухонного или кухонного оборудования, добавление раздевалки для тренировок или душа, а также иногда даже то, что кажется незначительным, например, аквариум или дрова для камина. Это не исчерпывающий список, а несколько иллюстративных примеров для общего понимания. Хотите верьте, хотите нет, но даже изменение цвета внешних компонентов может способствовать большему или меньшему притоку солнечного света и эффективно изменять положение точки росы внутри оболочки здания.

Изменение точки росы и/или местоположения точки росы может привести к нежелательной конденсации и потенциальному повреждению.

Рассмотрим ситуацию, когда владелец решает инвестировать в повышение энергоэффективности своей собственности при замене крыши. Владелец одновременно модернизирует окна, двери и уплотнитель. В здании могли быть скрытые проблемы с влажностью, которые ранее были скрыты утечками воздуха через ограждающие конструкции здания. После модернизации эти проблемы могут проявиться, например, в виде витражей на потолке. Был ли ущерб от воды вызван модернизацией? Скорее всего, ответ будет отрицательным. Предыдущий неэффективный дизайн скрывал проблему.

Имейте в виду, что при проектировании ограждающих конструкций следует применять целостный подход. Если вы измените одну часть, это может негативно повлиять на что-то другое. Этот блог предназначен только для общих информационных целей. Всегда полезно проконсультироваться с консультантом по ограждающим конструкциям, чтобы предотвратить проблемы с конденсацией и гарантировать, что небольшие изменения не станут большими проблемами.

Два правила предотвращения повреждений от влажности

• 17. 01.2018
• Эллисон Бейлз
• Блог

утечка воздуха, качество воздуха в помещении, изоляция, проблемы с влажностью

Поскольку я так много писал о влажности в зданиях, я получаю много вопросов по этой теме. Некоторые о стенах. Некоторые про чердак. Некоторые про окна. Некоторые из них касаются пространства для обхода (что вызывает больше всего вопросов по этой теме). Ключ к ответу на многие из этих вопросов сводится к пониманию того, как водяной пар взаимодействует с материалами. Зная это, легко увидеть два правила предотвращения повреждений от влажности.

Как водяной пар взаимодействует с материалами

Первое, что нужно понять, это то, что водяной пар, плавающий в воздухе, втягивается материалами, находящимися в контакте с воздухом. Давайте проигнорируем здесь проблему гигроскопичности материалов и сосредоточимся на влиянии температуры. Разделительной линией является температура точки росы. Когда температура материала выше точки росы, мы не получаем конденсата. Когда температура ниже точки росы, происходит конденсация. И чем ниже температура материала, тем больше водяного пара он вытянет из воздуха. (Да, я знаю. Конденсация — это не то же самое, что адсорбция или абсорбция. Чтобы разобраться в этом вопросе, прочитайте мою статью, Можно ли получить конденсат на губке? И не пропускайте комментарии.)

Мы используем точку росы в наших интересах с осушителями, которые пропускают влажный воздух через холодный змеевик, конденсируя большое количество водяного пара. Однако, когда мы говорим о частях здания, мы бы предпочли, чтобы водяной пар не конденсировался (или поглощался/адсорбировался) на материалах, будь то окна ванной комнаты, ленточные балки подполья или покрытые винилом стены. Случайное осушение, как правило, не является хорошей вещью. Итак, вот два правила.

Правило 1. Держите влажный воздух подальше от холодных поверхностей

Когда вы просматриваете планы здания или пытаетесь понять, что пошло не так в реальном здании, стоит начать с определения того, где находится влажный воздух и что части здания, с которыми он соприкасается. Если у вас есть вентилируемое подполье во влажном климате, влажный воздух находится в этом подполье. Точка росы этого воздуха может быть 75° F или выше. Когда жилое пространство наверху кондиционируется, точка росы на полу может опускаться ниже точки росы, в зависимости от того, насколько прохладно жильцы поддерживают дом. Но даже когда термостат находится на 75 ° F, пол может быть прохладнее. Если воздух в подполье обнаружит какое-либо дерево или другие материалы, охлажденные при контакте с пространством наверху, эти материалы могут всасывать воду из влажного воздуха.

Зимой тоже могут быть проблемы. На фотографии ниже показаны ленточные балки, фермы перекрытий и черновой пол в подвале в холодный день. Строитель продолжал инкапсулировать подполье, чтобы предотвратить эту проблему, но они не установили пароизоляцию вовремя, чтобы предотвратить этот беспорядок. Влажный воздух в подвале нашел холодные поверхности повсюду, пока дом еще строился.

С помощью подполья вы можете добиться разделения влажного воздуха и прохладных поверхностей несколькими способами. Вы можете инкапсулировать подполье и удалить влажный воздух. Или вы можете убедиться, что влажный воздух подполья не приближается к поверхностям, температура которых может быть ниже точки росы. Стеклопластиковые биты в полу не доставят вас туда. Вам нужно будет использовать напыляемую пену с закрытыми порами или положить какой-либо воздушный барьер (обычно это плита из жесткого пенопласта) поверх нижней части балок пола.

То же самое относится к любой другой части дома. Там, где у вас влажный воздух, вам нужно убедиться, что нет прохладных поверхностей. Иногда эти поверхности охлаждаются с помощью кондиционера жилого помещения. Иногда их охлаждает уличная погода.

Правило 2. Содержите поверхности в тепле, когда они соприкасаются с влажным воздухом

Хорошо, второе правило действительно то же самое, что и первое, но наоборот. (Технически, для вас, логиков, это противопоставление.) Первое правило говорит о том, где у вас крутые поверхности ( , т. е. ниже точки росы), необходимо не допускать попадания влажного воздуха. Второе правило гласит, что там, где у вас влажный воздух, нужно поддерживать соседние поверхности выше точки росы.

Подумайте о сборке стены. Перемещаясь изнутри дома наружу, основная сборка состоит из гипсокартона, изоляции каркаса/полости, обшивки и облицовки. Где влажный воздух? Летом, скорее всего, на улице. Если вы не хотите, чтобы водяной пар с улицы конденсировался на вашем сайдинге или обшивке, вам нужно убедиться, что эти материалы не опускаются ниже точки росы. Если у вас есть изоляция в стенах, у вас, скорее всего, не будет проблем. Даже без изоляции эти стены вряд ли будут ниже точки росы, если только вы не поддерживаете в доме очень, очень холодную температуру.

Поверхность, которая, скорее всего, будет иметь температуру ниже точки росы, — это гипсокартон. Если у вас есть проблема, вы нарушили правило 1. Это означает, что ваша обшивка стены не действует как хороший воздушный барьер. (На главной фотографии в этой статье показан случай, когда это произошло.)

Более распространенным примером нарушения правила 2 является образование конденсата на внутренней стороне внешней обшивки в холодную погоду. Если вы поддерживаете воздух в доме при температуре 70 ° F и относительной влажности 40%, точка росы составляет 45 ° F. Обычно мы не считаем это влажным воздухом, но зимой он определенно может найти поверхности с температурой ниже 45 ° F. . Это делает его потенциальным источником проблем с влажностью.

Водяной пар внутри дома и холодные поверхности снаружи, нам просто нужно следить за тем, чтобы влажный воздух соприкасался только с теплыми поверхностями. Это означает, что нам нужна хорошая изоляция, чтобы гипсокартон оставался теплым. И нам нужна хорошая герметизация воздуха, чтобы влажный воздух не попадал в стену и не находил холодную обшивку.

Но и этого недостаточно для домов в холодном климате. Водяной пар может перемещаться через стенку за счет диффузии, а также за счет утечки воздуха. Использование непрерывной изоляции снаружи обшивки решает эту проблему, сохраняя обшивку более теплой. Мартин Холладей затронул эту тему в своей статье 9.0003 Расчет минимальной толщины обшивки из жесткого пенопласта . Более новые нормы также включают требования к непрерывной изоляции в большинстве климатических условий.

Если вы выбираете стены с двойными стойками, вы должны убедиться, что у вас есть замедлитель пара, чтобы замедлить движение водяного пара к холодной обшивке. См. мою статью о стенах с двойными стойками для получения дополнительной информации по этому вопросу. Другим хорошим ресурсом является статья Мартина Холладея «Насколько рискованно обшивать стены из холодного OSB?».

Сухие вещи

Водяному пару, вероятно, уделяется больше внимания, чем он того заслуживает, когда мы обсуждаем проблемы влажности в зданиях. Массовая вода из-за плохой гидроизоляции, глупой конструкции крыши и неисправных водосточных желобов вызывает гораздо больше проблем, чем водяной пар. Тем не менее, водяной пар имеет значение. Если вы читаете это в холодный зимний день, то можете быть уверены, что конденсат стекает где-то по окну ванной, а в доме с плохо изолированными стенами и невентилируемыми обогревателями растет плесень.