ЭКО-ПЕНА не требует пароизоляции!
Знаете ли вы, что при определенном подходе к проектированию можно отказаться как от наличия вентиляционного зазора, так и пароизоляционной пленки? Другими словами, вам не потребуется кровельный порог! А это отличная экономия денежных средств.
Давайте разбираться, как этого достичь.
Внедримся немного в школьный курс физики. Две главные причины, вызывающие проникновения водяных паров в конструкцию ограждения:
— давление пара
— движение воздуха.
В зимний период в воздухе внутри дома водяных паров больше, чем снаружи. В результате. из-за разницы в давлении, водяные пары стремятся проникнуть в материал ограждений. Большинство строительных материалов — паропроницаемы.
Исключением является лишь несколько материалов, например Эко-пена, которые отличаются очень низкой паропроницаемостью и значительным сопротивлением диффузии паров.
Давайте рассмотрим на примере:
Возьмем отапливаемое помещение, отделенное от окружающей среды. Оказывается, что внешний и внутренниц воздух отличается друг от друга не только температурой, но и концентрацией водяного пара. Так, в воздухе внутри помещения содержится около 20 г водяного пара на один куб. метр воздуха, в то время как в наружном воздухе при зимних температурах содержится всего 1-5 г на один куб. метр.
В стене любого здания, если только оно не из металла, есть мелкие поры, через которые пар может проходить изнутри помещения наружу. Процесс перехода пара наружу происходит на молекулярном уровне, то есть молекулы пара внутри помещения будто заменяются молекулами воздуха извне и происходит это очень медленно. Данный процесс называется диффузией. Пар из помещения наружу переходит до тех пор, пока его концентрация на улице не станет равной концентрации внутри помещения.
Однако, если температура воздуха внутри помещения превышает температуру воздуха снаружи, выравнивание концентраций может не произойти. Для любой температуры воздуха существует максимальное количество водяного пара, который может там находиться. Эта величина определяется давлением насыщенного пара при данной температуре.
Рассмотрим каплю воды.
Над поверхностью капли всегда оболочка пара. Молекулы воды могут переходить с поверхности в оболочку (пар), и тогда давление в оболочке растет и переходит обратно из оболочки (пар) в воду, тогда давление пара в оболочке падает.
Для каждой температуры воды существует такое давление в оболочке пара над ней, при котором количество молекул, выходящих с поверхности воды, равно количеству молекул, возвращающихся в воду. То есть такое давление, при котором наступает равновесие между облаком пара и водой. Это давление и называется давлением насыщения или давлением насыщенного пара. Оно зависит только от температуры воды и пара. Давление насыщенного пара тем меньше, чем меньше температура воды и пара (они одинаковые). Например, в воздухе с температурой -28 ° C давление насыщенного пара составляет 0.0467 кПа. В то время как при температуре 18 ° C это давление будет равным 2.063 кПа. Разница в сотни раз!
Теперь возьмем 1 м3 воздуха и вспомним закон Дальтона. Согласно этому физическому закону, давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений газов, входящих в смесь. Парциальное давление газа — это такое давление, которое бы он оказывал, если бы занял весь объем смеси один. Как уже упоминалось выше, воздух представляет собой смесь газов, образующих воздуха и паров воды. Как, собственно, воздух, так и пары воды в нашем случае подчиняются уравнению состояния идеального газа, так как их давление и плотность невелики. Вспомним теперь уравнение состояния идеального газа.
Идеальный газ, где R — универсальная газовая постоянная R = 8,314 Дж / (К моль),
Т абсолютная температура,
К; ν — количество вещества газа, моль.
Итак, разница очень существенная.
Максимальная концентрация паров, которая может содержаться в холодном воздухе, составляет всего 0.41 г! Диффузия же из помещения не остановится, пока концентрация извне не станет 15г/1 м3. Это означает, что пар из отапливаемого помещения будет поступать в наружный воздух, и его избыток будет конденсироваться. Конденсироваться пар может в воздухе вне ограждения или в его толще. Естественно, что конденсация в толще ограждения не нужна. Вернемся теперь к старым и не утепленным чердакам. Чердачное перекрытие имеет поры, следовательно, оно обладает паропроницаемостью.
Как уже было сказано через паропроницаемые ограждения пар в процессе диффузии выходит наружу и процесс этот непрерывный. Таким образом, он выходит в холодный чердак, и если чердак НЕ вентилируется, то накапливается и конденсируется внутри него. К счастью, в Украине очень мало герметично плотных чердаков, поэтому пар беспрепятственно уходит из пространства чердака в окружающий воздух за счет ветра и естественной тяги.
Рассмотрим теперь мансарду:
Мансарда — это хорошо утепленный чердак, который используется как жилое помещение. Преимущество мансарды в том, что используется весь полезный объем жилого дома. Это преимущество достигается определенными техническими решениями. Часть этих решений направлено на утепление кровли, которая является частью ограждения жилого помещения. Другая часть направлена на защиту этих ограждений от накопления влаги.
Как уже сказано выше, пар из жилого, отапливаемого помещения будут стремиться выходить наружу. Выходить он будет также через стены и через утепленную кровлю. Поэтому необходимы инженерные меры для того, чтобы пар мог выйти через кровлю и уйти во внешнюю среду. Если он задержится кровлей или в слое внутри ограждения, то он там и сконденсируется.
Тепловая изоляция увлажнится, ухудшится ее работа и будет происходить дальнейшее более интенсивное накопление влаги. В настоящее время для утепления крыш применяются различные материалы: органические, неорганические, пористые и мелкоячеистые. Рассмотрим конструкцию утепленной кровли при утеплении минеральной ватой, ватой или древесноволокнистой утеплителем.
Утепление кровли мансарды
Монтаж утепленной кровли выполняется в следующей последовательности:
-
- Монтируются стропила
- На стропила натягивается гидроизоляционная пленка
- По гидроизоляционной пленке на стропила прибивается контробрешеткой
- К ней непосредственно крепится обрешетка
- На обрешетку устанавливается кровельное покрытие
- Снизу устанавливается плитный утеплитель
- Далее устанавливается пароизоляционная пленка
- На пленку набивается нижняя обрешетка
- К нижней обрешетке прибивается материал для отделки помещения
Плитный утеплитель устанавливается между стропилами таким образом, чтобы между ним и гидроизоляционной пленкой образовался зазор не менее 40 мм. Этот зазор вентилируется наружным воздухом. Зазор между кровельным материалом и гидроизоляционной пленкой так же вентилируется. Сравним данную конструкцию с чердаком. Получается, что широкое вентилируемое пространство под скатной кровлей (пространство чердака) превратилось в небольшой зазор между утеплителем и гидроизоляционной пленкой.
При этом его назначение осталось прежним — отвести пар, проникающий из жилого помещения (в данном случае мансарды) в атмосферный воздух и не дать ему задержаться в утеплителе. Вентиляция этого зазора обеспечивается за счет естественной тяги. Воздух внутри зазора нагревается от забора и становится легче окружающего воздуха и выходит через верхнюю часть крыши. Новый воздух поступает в зазор, через специально оставленные для этого отверстия в торцах скатов. Зазор между кровлей и гидроизоляционной пленкой нужен, для того чтобы удалялась роса, которая образуется на кровле с внутренней стороны при суточных перепадах температур.
Итак, появление мансарды привело к тому, что объемное воздушное пространство чердака, способное выводить значительные количества пара, сократилось до «крошечного» вентиляционного зазора над утеплителем. Это, в свою очередь, приводит к повышению требований к сопротивлению паропроницаемости утепления мансарды. В домах с чердаком эти требования сводятся лишь к тому, чтобы сопротивление паропроницаемости теплоизоляции было меньше сопротивления паропроницаемости чердачного перекрытия, включая внутреннюю отделку. В этом случае, весь пар, поступающий изнутри помещения, может быть отведен с забора. Маленький зазор мансардного утепления не дает такой возможности.
Наличие значительного слоя эффективного утеплителя снижает теплопроводность ограждения, а значит и температуру воздуха в зазоре. Приближение температуры воздуха в зазоре до температуры окружающей среды снижает скорость обмена воздуха. Снижение скорости обмена воздуха и малая величина воздушного зазора не позволяет отводить большие количества пара. Поэтому количество паров, поступающего из помещения диффузией через мансардную ограждение пытаются снизить пароизоляционной пленкой.
Если эта конструкция выполнена идеально (гидро- и пароизоляционные пленки уложены плотно), то ограда не накапливает влаги и служит достаточно надежно. Однако, при наличии дефектов монтажа очень трудно связать между собой избыточное поступление паров, низкую скорость воздуха в зазоре через малые теплопотери (движущей силой вентиляционного воздуха является его нагрев). Так как утеплитель все же эффективен, и имеет незначительный вентиляционный зазор, то при определенных неблагоприятных сочетаниях этих факторов забор (утеплитель) может накопить влагу.
Перекрытия
По изложенной схеме строятся все ограждения мансард и безчердачные утепленные перекрытия. Главными элементами схемы является вентилируемый зазор под гидроизоляционной пленкой и пароизоляция с внутренней стороны ограждения. Схема может немного меняться в зависимости от паропроницаемости утеплителя и требований к круглогодичному влажностному режиму ограждения.
Движение воздуха
Второй причиной, в силу которой водяные пары стремятся проникнуть в ограждающую оболочку здания, является движение воздуха. Из-за эффективной работі вентиляции или действия ветра давление воздуха внутри дома часто отличается от давления воздуха снаружи. Когда давление внутри дома больше, чем снаружи, поток воздуха вместе с парами воды стремится выйти из любых щелей и отверстий в ограждающих конструкциях.
Было установлено, что этот поток является в большей степени ответственным за перенос паров, чем механизм диффузии. Поэтому, важнейшим качеством теплоизоляции и является ее непрерывность.
Только непрерывный воздушный барьер может предотвратить перенос большого количества влаги воздухом.
Исследования показали, что влага проникает в ограждающие конструкции по двум причинам: переноса (диффузии) паров и утечек воздуха. Во время отопительного сезона диффузия паров происходит в виде медленного процесса переноса водяных молекул из области их высокой концентрации внутри дома через ограждающие конструкции в сторону их низкой концентрации снаружи.
Виток воздуха из дома наружу переносит в тридцать раз больше влаги, чем диффузия, поэтому именно в местах утечек воздуха влага конденсируется и накапливается в строительных конструкциях. Этого следует избегать, поскольку большинство строительных материалов плохо переносят повышенную влажность. Поэтому для теплоизоляции с высокой паро- и воздухопроницаемостью необходимо использовать пароизоляцию.
Рассмотрим Эко-пену
Паропроницаемость этого материала составляет всего 0.09 мг/(м/Па/ч), что сравнимо с паропроницаемостью клееной фанеры или сухого дерева поперек волокон. Для сравнения, паропроницаемость минеральной ваты составляет в среднем 0.3 мг / (м Па ч). Таким образом, паропроницаемость материала Эко-пена весьма мала. Поэтому, процессы накопления влаги в таком материале проходят существенно медленнее, чем, например, в в ватных утеплителях.
Расчеты накопления влаги в сухом дереве (Фокин, строительная теплофизика) показывают, что материал с низкой паропроницаемостью может не успеть накопить достаточно влаги за весь отопительный сезон, чтобы последствия такого накопления стали заметны.
Материал полностью заполняет полости, не оставляя никаких зазоров и щелей, создает прочный «дышащий» барьер на пути движения холодного воздуха, предотвращая его попадание внутрь помещения. Технология открытых ячеек позволяет контролировать попадания влаги в дом, которая попадает вместе с воздухом. Поэтому при применении Эко-пены в нашей климатической зоне (кроме помещений с повышенной влажностью — сауны, санузлы, бассейны), при специальном подходе к проектированию можно отказаться от наличия пароизоляционной пленки.
Преимущества Эко-пены
Полностью воздухонепроницаемых домов не существует. Однако высокая степень защиты от утечек воздуха — очень важная составляющая. Чем плотнее воздушный барьер, тем лучше. Воздушная изоляция не только защищает ограждающие конструкции, но и предохраняет дом от потерь тепла, позволяет лучше регулировать естественную и механическую вентиляцию а также уменьшает проникновение аллергенов и шума снаружи.