Воздушный зазор в кладке стены
Для чего же и правда нужны эти воздушные зазоры между кирпичом и несущей стеной?
Для начала надо сделать акцент на то,что фасад дома может быть как вентилируемым так и не вентилируемым. Теперь давайте взглянем на рисунок,а далее все поясню что к чему:
Теперь перейду к пояснениям. Вентиляционным фасадом является конструкция стены в которой возможно свободно циркулировать воздушным потокам между лицевой частью стены и несущей,от основания,которое стоит на фундаменте и заканчивается беспрепятственным выходом в атмосферу,как показано стрелочками на рисунке.
Так как мы рассматриваем стену с кирпичной облицовкой,то в нашем случае для нормальной циркуляции воздуха необходимо оставлять незаполненые швы в первом ряду как показано на рисунке выше. Это помогает поступлению свежему воздуху внутрь стены. Расстояния между каждым пустотным швом должно быть равное 1 метру. Получается следующая последовательность:проникнув через щели первого ряда кирпичной кладки,воздух выдувает влажный или нагретый воздух в воздушной прослойке через верх на крышу а далее на улицу.В их список входит дерево,пеноблоки,газобктонные блоки,минеральная вата,волокнистые и другой материал
Заметим одну большую ошибку всех строителей. Воздушная прослойка не должна перекрываться,то есть ее свободному циркулированию воздуха ничего не должно мешать,вплоть до самого верхнего ряда кирпича строящегося здания. И всесь воздух должен свободно выходить на улицу. Некоторые же подойдя к концу строительства делают смачную стяжку,перекрывая и воздушный зазор. Это не правильно!
В холодное время года в любом отапливаемом помещении присутствует повышенная концентрация влаги,которая выходит на улицу через стены дома и соответственно через утеплитель,что приводит к образованию конденсата на их поверхностях. Это приводит к разрушению строительного материала. Плюс при намокании,материал стены хуже держит тепло,что приводит к лишней утечке тепла. В данном случае воздушная прослойка играет роль регулятора температур и концентрации влаги. Получается что несущая стена с утеплителем испаряет воду а ей ничего не препятствует,влага попадает в воздушную прослойку и через верхнюю щель улитучивается в атмосферу. Получается наша стена остается сухой и невредимой,а это предотвращает скорое гниение и разложение строительного материала.
Но каждый разумный человек скажет что это лишняя потеря тепла в зимний период! Что же делать?
Поэтому вот вам мои рекомендации. Если вы строите дом в котором несущая стена будет из дерева или же из материала котороый при намокании плохо держит тепло или же начинает терять свою прочность и разваливаться,как например древесина,газоблоки и минеральная вата,то безусловно делайте воздушную прослойку между облицовкой и несущей стеной,а так же не забудьте оставить пустые швы в первом ряду для поступания свежего воздух. Но тогда в этом случае потребуется сделать основную стену пошире или утеплить получше,что бы уже наверняка не думать о том что придется сжигать лишнее топливо на обогрев,ведь с влагой из воздушной прослойки будет выветриваться и тепло.
Если же вы строите дом из материала на который никаким образом не действет влага,то не стоит даже и забивать голову по поводу вентелируемых фасадов. Делайте без воздушных зазоров! А если и сделаете то можно не оставлять в первом ряду никаких пустых швов,так вы лучше сохраните тепло.
В дополнение,я хочу выделить несколько особенностей и полезных моментов:
1. Размер воздушного зазора между несущей стеной и фасадным сооружением по СНИПам и ГОСТам должен составлять 1,5-2 см. Я думаю что они брали во внимание идеально ровную стену без возможных отклонений,которая чотко рассчитана под расскладку кирпича или же стеновые панели и материал у них был просто самый идеальный. Но это бред я вам хочу сказать товарищи! На практике же очень сложно все рассчитать и воздушный зазор обычно оставляется в зависимости от ситуации,около 3-5 см.
2. В строительстве воздушный зазор помогает скрыть всевозможные изъяны стены. Стена которая обносится кирпичом не требует никаких вмешательств. То есть,все дефекты и неровности которые имеются,останутся в этом воздушном зазоре. Их не надо будет выравнивать,срубать,счищать,а если и понадобится то только малейшее вмешательство. Я думаю это такой не маленький плюс.
3. Следующие достоинство связано с погодными явлениями. Летом в жару,кирпич на солнце нагревается до огромных температур (может достичь до 90 градусов Цельсия),в это время воздушный зазор является в роли регулятора температур,ведь уже дальше нагретый лицевой кирпич делится своим теплом не с несущей стеной,которая передает все тепло внутрь жилого помещения,а с воздушной прослойкой,которая в дальнейшем уносит весь горячий воздух в атмосферу. Это помогает летом сохранять уют и прохладу в доме и вам не нужны будут лишние затраты на кондиционеры и вентиляторы. А это значит что материал который при нагревании выделяет газы и способен разрушаться будет защищен. В качестве примера можно привести бетонные блоки и дерево.
elitstroyproektnch.ru
Теория ветиляционного и воздушного зазоров
Большая статья про теорию ветиляционного и воздушного зазоров. В последнее время участились вопросы на эту тему. Бытует мнение, что вентиляционный или воздушный зазор может сохранять тепло и улучшает характеристики стены. Вот мое мнение на эту тему
Автор: Дмитрий Белкин
В этой статье я рассмотрю вопросы вентиляции межстенного пространства и о связи этой вентиляции и утепления. В частности хотелось бы понять, для чего нужен вентиляционный зазор, чем он отличается от воздушного, каковы его функции и может ли зазор в стене выполнять теплоизоляционную функцию. Этот вопрос становится довольно актуальным в последнее время и вызывает много недопониманий и вопросов. Здесь я привожу свое частное экспертное мнение, основанное только на личном опыте и ни на чем другом.
Отказ от ответственности
Уже написав статью и перечитывая ее в очередной раз я вижу, что процессы, происходящие при вентиляции межстенового пространства, куда сложнее и многограннее, чем я описал. Но я решил оставить вот так, как есть, в упрощенном варианте. Особо дотошные граждане, пожалуйста, пишите комментарии. Будем усложнять описание в рабочем порядке.
Суть проблемы (предметная часть)
Давайте разберемся с предметной частью и договоримся о терминах, а то может получиться, что говорим мы об одном, а имеем ввиду совершенно противоположные вещи.
Стена
Это наш основной предмет. Стена может быть однородной, например, кирпичной, или деревянной, или пенобетонной, или литой. Но стена может состоять и из нескольких слоев. Например, собственно стена (кирпичная кладка), слой утеплителя-теплоизолятора, слой внешней отделки.
Воздушный зазор
Это слой стены. Чаще всего он является технологическим. Он получается сам собой, и без него либо невозможно возвести нашу стену, либо очень трудно это сделать. В качестве примера можно привести такой дополнительный элемент стены, как выравнивающий каркас.
Пример
Предположим у нас есть свежепостроенный деревянный дом. Нам охота его отделать. Мы первым делом прикладываем правИло и убеждаемся, что стена кривая. Более того, если смотреть на дом издали, то видишь вполне приличный дом, а как прикладываешь к стене правИло — становится видно, что стена кошмарно кривая.Ну… ничего не поделаешь! С деревянными домами такое случается. Стену выравниваем каркасом. В итоге между стеной и внешней отделкой образуется пространство, заполненное воздухом. Иначе, без каркаса, сделать приличную внешнюю отделку нашего дома не получится — углы «разъедутся». В итоге мы получаем воздушный зазор.
Запомним эту важную особенность рассматриваемого термина.
Вентиляционный зазор
Это тоже слой стены. Он похож на воздушный зазор, но обладает предназначением. Конкретно он предназначен для вентиляции. В контексте этой статьи вентиляция — это ряд мер, направленных на отведение влаги от стены и поддержание ее сухой. Может этот слой совмещать в себе технологические свойства воздушного зазора? Да может и об этом, в сущности, эта статья и пишется.
Физика процессов внутри стены
Конденсация
А зачем сушить стену? Она что, мокнет что ли? Да мокнет. И для того, чтобы она намокла, ее не нужно поливать из шланга. Вполне достаточно перепада температуры от дневной жары к ночной прохладе. Проблема намокания стены, всех ее слоев, в результате конденсирования влаги могла бы быть неактуальна в морозную зиму, но тут на сцену выходит отопление нашего дома. В результате того, что мы отапливаем наши дома, теплый воздух стремится выйти из теплого помещения и опять происходит конденсация влаги в толще стены. Таким образом, актуальность просушки стены сохраняется в любое время года.
Конвекция
Прошу обратить внимание на то, что на сайте есть хорошая статья про теорию конденсата в стенах
Теплый воздух стремится подняться вверх, а холодный опуститься вниз. И это очень прискорбно, поскольку мы, в наших квартирах и домах, живем не на потолке, где собирается теплый воздух, а на полу, где собирается холодный. Но я, кажется, отвлекся.
Избавиться от конвекции полностью невозможно. И это тоже очень прискорбно.
А вот давайте рассмотрим очень полезный вопрос. Чем конвекция в широком зазоре отличается от той же конвекции в узком? Мы уже поняли, что воздух в зазоре движется в двух направлениях. По теплой поверхности он движется вверх, а по холодной спускается вниз. И вот тут я и хочу задать вопрос. А что происходит посередине нашего зазора? А ответ на этот вопрос довольно сложен. Полагаю, что слой воздуха непосредственно у поверхности движется максимально быстро. Он тянет за собой слои воздуха, которые находятся рядом. Насколько я понимаю, происходит это по причине трения. Но трение в воздухе довольно слабое, поэтому движение соседних слоев значительно менее быстрое, чем «пристенных» Но все равно есть место, где воздух, двигающийся вверх, соприкасается с воздухом, двигающимся вниз. Видимо в этом месте, где встречаются разнонаправленные потоки, происходит нечто вроде завихрений. Завихрения тем слабее, чем ниже скорость потоков. При достаточно широком зазоре эти завихрения могут вообще отсутствовать или быть совершенно незаметны.
А вот если зазор у нас составляет 20 или 30 мм? Тогда завихрения могут быть сильнее. Эти завихрения будут не только перемешивать потоки, но и тормозить друг друга. Похоже, что если и делать воздушный зазор, то надо стремиться сделать его тоньше. Тогда два разнонаправленных конвекционных потока будут друг другу мешать. А нам того и надо.
Рассмотрим несколько забавных примеров.
Первый пример
Пусть у нас есть стена с воздушным зазором. Зазор глухой. Воздух в этом зазоре не имеет связи с воздухом вне зазора. С одной стороны стены тепло, с другой холодно. В конечном счете это означает, что и внутренние стороны в нашем зазоре точно так же различаются по температуре. Что происходит в зазоре? По теплой поверхности воздух в зазоре поднимается вверх. По холодной опускается вниз. Поскольку это один и тот же воздух, то образуется круговорот. В процессе этого круговорота тепло активно переносится с одной поверхности на другую. Причем активно. Это значит, что сильно. Вопрос. Полезную функцию выполняет наш воздушный зазор? Похоже, что нет. Похоже, он нам активно стены охлаждает. Есть ли хоть что-то полезное в этом нашем воздушном зазоре? Нет. Похоже, что ничего полезного в нем нет. В принципе и во веки веков.
Второй пример.
Предположим, мы сделали вверху и внизу отверстия для того, чтобы воздух в зазоре сообщался с внешним миром. Что у нас изменилось? А то, что теперь круговорота как бы нет. Либо он есть, но есть и подсос и выход воздуха. Теперь воздух нагревается от теплой поверхности и, возможно частично, вылетает наружу (теплый), а снизу на его место приходит холодный с улицы. Хорошо это или плохо? Сильно ли отличается от первого примера? С первого взгляда становится даже хуже. Тепло выходит на улицу.
Я же отмечу следующее. Да, теперь мы греем атмосферу, а в первом примере мы грели обшивку. На сколько первый вариант хуже или лучше второго? Знаете, я думаю это примерно одинаковые варианты по своей вредоносности. Это мне интуиция моя подсказывает, поэтому я, на всякий случай, на своей правоте не настаиваю. Но зато у нас в этом втором примере получилась одна полезная функция. Теперь наш зазор стал из воздушного вентиляционным, то есть мы добавили функцию выноса влажного воздуха, и значит, просушки стен.
А в вентиляционном зазоре конвекция есть или там воздух в одну сторону движется?
Конечно есть! Точно так же теплый воздух движется вверх, а холодный идет вниз. Просто это не всегда один и тот же воздух. И вред от конвекции тоже есть. Поэтому вентиляционный зазор точно так же, как и воздушный, не нужно делать широким. Ветер в вентиляционном зазоре нам не нужен!
А что хорошего в просушке стены?
Выше я назвал процесс переноса тепла в воздушном зазоре активным. По аналогии назову процесс переноса тепла внутри стены пассивным. Ну может быть такая классификация не слишком строгая, но статья моя, и в ней я имею право на такие безобразия. Так вот. Сухая стена имеет теплопроводность значительно меньше, чем сырая. В итоге тепло будет медленнее доходить изнутри теплой комнаты к вредоносному воздушному зазору и выноситься наружу тоже станет меньше. Банально конвекция замедлится, поскольку левая поверхность нашего зазора будет уже не такой теплой. Физика увеличения теплопроводности сырой стены в том, что молекулы пара передают при столкновениях друг с другом и с молекулами воздуха больше энергии, чем просто молекулы воздуха при соударении друг с другом.
Как происходит процесс вентиляции стены?
Ну тут просто. На поверхность стены выступает влага. Воздух движется вдоль стены и уносит влагу с нее. Чем быстрее движется воздух, тем быстрее просыхает стена, если она мокрая. Это просто. Но дальше интереснее.
Какая скорость вентиляции стены нам нужна? Это один из ключевых вопросов статьи. Ответив на него, мы многое поймем в принципе построения вентиляционных зазоров. Поскольку мы имеем дело не с водой, а с паром, а последний чаще всего представляет собой просто теплый воздух, нам и надо отводить от стены этот самый теплый воздух. Но отводя теплый воздух, мы охлаждаем стену. Для того, чтобы не охлаждать стену нам нужна такая вентиляция, такая скорость движения воздуха, при которой пар отводился бы, а много тепла у стены не отнималось бы. К сожалению, я не могу сказать, сколько кубов в час должно проходить по нашей стене. Но могу представить себе, что совсем не много. Нужен некий компромисс между пользой от вентиляции и вредом от выноса тепла.
Промежуточные выводы
Пришло время подвести некие итоги, без которых не хотелось бы двигаться дальше.
В воздушном зазоре нет ничего хорошего.
Да действительно. Как показано выше, простой воздушный зазор не несет никаких полезных функций. Это должно означать, что его следует избегать. Но я всегда мягко относился к такому явлению, как воздушный зазор. Почему? Как всегда по ряду причин. И, кстати, каждую я могу обосновать.
Во-первых, воздушный зазор — явление технологическое и без него бывает просто не обойтись.
Во-вторых, если не обойтись, то зачем мне излишне запугивать честных граждан?
А в-третьих, вред от воздушного зазора не занимает первых мест в рейтинге ущерба теплопроводности и строительных ляпов.
Но прошу запомнить следующее, во избежание будущих недопониманий. Воздушный зазор никогда и ни при каких обстоятельствах не может нести функцию уменьшения теплопроводности стены. То есть воздушный зазор не может сделать стену теплее.
И если уж делать зазор, то надо делать его уже, а не шире. Тогда конвекционные потоки будут препятствовать друг другу.
У вентиляционного зазора полезная функция всего одна.
Это так и это очень жаль. Но эта единственная функция крайне, просто жизненно важна. Более того, без нее просто нельзя. Кроме того, далее мы рассмотрим варианты уменьшения вреда от воздушных и вентиляционных зазоров при сохранении положительных функций последних.
Вентиляционный зазор, в отличие от воздушного, может улучшить теплопроводность стены. Но не за счет того, что воздух в нем имеет малую теплопроводность, а за счет того, что основная стена или слой теплоизолятора становится суше.
Как уменьшить вред от конвекции воздуха в вентиляционном зазоре?
Очевидно, что уменьшить конвекцию — означает ей воспрепятствовать. Как мы уже выяснили, мы можем воспрепятствовать конвекции, столкнув два конвекционных потока. То есть сделать вентиляционный зазор совсем узеньким. Но мы можем еще и заполнить этот зазор чем-нибудь, что не прекращало бы конвекцию, но значительно тормозило бы ее. Что это может быть?
Пенобетон или газосиликат? Кстати говоря, пенобетон и газосиликат довольно пористые и я готов поверить, что в блоке из этих материалов существует слабая конвекция. С другой стороны, стена у нас высокая. Она может быть и 3 и 7 и больше метров высотой. Чем большее расстояние надо пройти воздуху, тем более пористый материал должен у нас быть. Скорее всего пенобетон и газосиликат не подходят.
Тем более не подходит дерево, керамический кирпич и так далее.
Пенопласт? Не! Пенопласт тоже не подходит. Он не слишком легко проницаем для водяных паров, особенно, если им надо пройти больше трех метров.
Сыпучие материалы? Типа керамзита? Вот, кстати интересное предложение. Наверное, может сработать, но керамзит слишком неудобен в использовании. Пылит, просыпается и все такое.
Вата малой плотности? Да. Думаю, вата совсем низкой плотности — лидер для наших целей. Но вата не выпускается совсем тонким слоем. Можно найти полотна и плиты минимум 5 см толщиной.
Как показывает практика, все эти рассуждения хороши и полезны только в теоретическом плане. В реальной жизни можно поступить куда проще и прозаичнее, о чем я и напишу в пафосном виде в следующем разделе.
Главный итог, или что же, все-таки, делать на практике?
- При строительстве личного дома не стоит специально создавать воздушные и вентиляционные зазоры. Большой пользы вы не добьетесь, а вред можете нанести. Если по технологии строительства можно обойтись без зазора — не делайте его.
- Если без зазора обойтись нельзя, то надо его оставить. Но не стоит его делать шире, чем того требуют обстоятельства и здравый смысл.
- Если у вас получился воздушный зазор, стоит ли доводить (превращать) его до вентиляционного? Мой совет: «Не заморачивайтесь на это и действуйте по обстоятельствам. Если кажется, что лучше сделать, или просто хочется, или это принципиальная позиция — то сделайте вентиляционный, а нет — оставьте воздушный».
- Никогда и ни при каких обстоятельствах не используйте при устойстве внешней отделки материалы менее пористые, чем материалы самой стены. Это относится к рубероиду, пеноплексу и в некоторых случаях к пенопласту (пенополистиролу) и еще к пенополиуретану. Заметьте, если на внутренней поверхности стен устроена тщательная пароизоляция, то несоблюдение этого пункта не принесет вреда кроме перерасхода средств.
- Если вы делаете стену с внешним утеплением, то используйте вату и не делайте никаких вентиляционных зазоров. Все будет прямо через вату замечательно просыхать. Но в этом случае надо все-таки предумотреть доступ воздуха к торцам утеплителя снизу и сверху. Или только сверху. Это нужно для того, чтобы конвекция, хоть и слабая, но была.
- А что делать, если дом по технологии отделан снаружи водонепроницаемым материалом? Например каркаснощитовой дом с внешним слоем из OSB? В этом случае нужно либо предусмотреть доступ воздуха в межстенной пространоство (снизу и сверху), либо предусмотреть пароизоляцию внутри помещения. Последний вариант мне нравится куда больше.
- Если при устройстве внутренней отделки была предусмотрена пароизоляция, стоит ли делать вентиляционные зазоры? Нет. В этом случае вентиляция стены ненужна, ибо в нее нет доступа влаге из помещения. Никакой дополнительной теплоизоляции вентиляционные зазоры не предоставляют. Они только высушивают стену и все.
- Ветрозащита. Я считаю, что ветрозащита не нужна. Роль ветрозащиты замечательно выполняет сама внешняя отделка. Вагонка, сайдинг, плитка и так далее. Причем, опять же мое личное мнение, щели в вагонке не настолько способствуют выдуванию тепла, чтобы пользоваться ветрозащитой. Но мнение это лично мое, оно довольно спорно и я на нем не наставиваю. Опять же производителям ветрозащиты тоже «кушать хочется». Обоснование этого мнения у меня, конечно, есть и я могу его привести для интересующихся. Но в любом случае надо помнить, что ветер очень сильно охлаждает стены, и ветер — это очень серьезный повод для беспокойства тем, кто хочет экономить на отоплении.
ВНИМАНИЕ!!!
К этой статье есть комментарий. Если ясности не возникло, то почитайте ответ на вопрос человека, которому тоже не все стало ясно и он попросил меня вернуться к теме.Надеюсь, что приведенная статья ответила на многие вопросы и внесла ясность
Дмитрий Белкин
Статья создана 11.01.2013
Статья отредактирована 26.04.2013
belkin-labs.ru
Нужен ли в стенах из лёгких блоков вентиляционный зазор?
Наверх Перепланировки- Каталог домов
- Квартира
- Спальня
- Кухня
- Столовая
- Гостиная
- Ванная комната, санузел
- Прихожая
- Детская
- Мансарда
- Маленькие комнаты
- Рабочее место
- Гардеробная
- Библиотека
- Декорирование
- Мебель
- Аксессуары
- Загородный дом
- Ландшафт
- Системы хранения
- Коридор
- Уборка
- Фундамент
- Кровля
- Стены
- Окна
- Двери и перегородки
- Потолок
- Балконы и лоджии
- Внутренние конструкции
- Пол
- Водоснабжение и канализация
- Отопление
- Вентиляция и кондиционирование
- Газо- и энергоснабжение
- Освещение
- Сантехническое оборудование
- Безопасность и домашняя автоматика
- Бани, сауны, бассейны
- Строительные материалы
- Отделочные материалы
- Инструменты
- Техника
- Законы и финансы
- ТЕХНОНИКОЛЬ
- Журнал
- Новости
- События
- Форум
www.ivd.ru
Ограждения с воздушными прослойками
⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 13Следующая ⇒
Одним из приемов, повышающих теплоизоляционные качества ограждений, является устройство воздушной прослойки. Ее используют в конструкциях наружных стен, перекрытий, окон, витражей. В стенах и перекрытиях ее применяют и для предупреждения переувлажнения конструкций.
Воздушная прослойка может быть герметичной или вентилируемой.
Рассмотрим теплопередачу герметичной воздушной прослойки.
Термическое сопротивление воздушной прослойки Ral нельзя определять как сопротивление теплопроводности слоя воздуха, так как перенос тепла через прослойку при разности температур на поверхностях происходит, в основном, путем конвекции и излучения (рис.3.14). Количество тепла,
передаваемого путем теплопроводности, мало, так как мал коэффициент теплопроводности воздуха (0,026 Вт/(м·ºС)).
В прослойках, в общем случае, воздух находится в движении. В вертикальных — он перемещается вверх вдоль теплой поверхности и вниз – вдоль холодной. Имеет место конвективный теплообмен, и его интенсивность возрастает с увеличением толщины прослойки, поскольку уменьшается трение воздушных струй о стенки. При передаче тепла конвекцией преодолевается сопротивление пограничных слоев воздуха у двух поверхностей, поэтому для расчета этого количества тепла коэффициент теплоотдачи αк следует уменьшить вдвое.
Для описания теплопереноса совместно конвекцией и теплопроводностью обычно вводят коэффициент конвективного теплообмена α’к, равный
α’к = 0,5 αк + λa/δal , (3.23)
где λa и δal – коэффициент теплопроводности воздуха и толщина воздушной прослойки, соответственно.
Этот коэффициент зависит от геометрической формы и размеров воздушных прослоек, направления потока тепла. Путем обобщения большого количества экспериментальных данных на основе теории подобия М.А.Михеев установил определенные закономерности для α’к . В таблице 3.5 в качестве примера приведены значения коэффициентов α’к , рассчитанные им при средней температуре воздуха в вертикальной прослойке t = + 10º С.
Таблица 3.5
Коэффициенты конвективного теплообмена в вертикальной воздушной прослойке
| Толщина вертикальной прослойки, м | 0,01 | 0,02 | 0.03 | 0,05 | 0,10 |
| Коэффициент конвективного теплообмена, Вт/(м2·ºС) | 2,0 | 1,7 | 1,5 | 1,3 | 1,1 |
Коэффициент конвективного теплообмена в горизонтальных воздушных прослойках зависит от направления теплового потока. Если верхняя поверхность нагрета больше, чем нижняя, движения воздуха почти не будет, так как теплый воздух сосредоточен вверху, а холодный – внизу. Поэтому достаточно точно будет выполняться равенство
α’к = λa/δal .
Следовательно, конвективный теплообмен существенно уменьшается, а термическое сопротивление прослойки увеличивается. Горизонтальные воздушные прослойки эффективны, например, при их использовании в утепленных цокольных перекрытиях над холодными подпольями, где тепловой поток направлен сверху вниз.
Если поток тепла направлен снизу вверх, то возникают восходящие и нисходящие потоки воздуха. Передача тепла конвекцией играет существенную роль, и значение α’к возрастает.
Для учета действия теплового излучения вводится коэффициент лучистого теплообмена αл (Глава 2, п.2.5).
Пользуясь формулами (2.13), (2.17), (2.18) определим коэффициент теплообмена излучением αл в воздушной прослойке между конструктивными слоями кирпичной кладки. Температуры поверхностей: t1 = + 15 ºС, t2 = + 5 ºС; степень черноты кирпича: ε1= ε2= 0,9.
По формуле (2.13) найдем, что ε = 0,82. Температурный коэффициент θ = 0,91. Тогда αл = 0,82∙5,7∙0,91 = 4,25 Вт/(м2·ºС).
Величина αл намного больше α’к (см табл.3.5), следовательно, основное количество тепла через прослойку переносится излучением. Для того, чтобы уменьшить этот тепловой поток и увеличить сопротивление теплопередаче воздушной прослойки, рекомендуют использовать отражательную изоляцию, то есть покрытие одной или обеих поверхностей, например, алюминиевой фольгой (так называемое «армирование»). Такое покрытие обычно устраивают на теплой поверхности, чтобы избежать конденсации влаги, ухудшающей отражательные свойства фольги. «Армирование» поверхности уменьшает лучистый поток примерно в 10 раз.
Рекомендуется располагать воздушные прослойки ближе к наружной стороне ограждения, так как при этом понижается температура, а значит, θ и αл .
Термическое сопротивление герметичной воздушной прослойки при постоянной разности температур на ее поверхностях определяется по формуле
. (3.24)
Таблица 3.6
Термическое сопротивление замкнутых воздушных прослоек
| Толщина воздушной прослойки, м | Ral, м2·ºС/Вт | |||
| для горизонтальных прослоек при потоке тепла снизу вверх и для вертикальных прослоек | для горизонтальных прослоек при потоке тепла сверху вниз | |||
| лето | зима | лето | зима | |
| 0,01 | 0,13 | 0,15 | 0,14 | 0,15 |
| 0,02 | 0,14 | 0,15 | 0,15 | 0,19 |
| 0,03 | 0,14 | 0,16 | 0,16 | 0,21 |
| 0,05 | 0,14 | 0,17 | 0,17 | 0,22 |
| 0,1 | 0,15 | 0,18 | 0,18 | 0,23 |
| 0,15 | 0,15 | 0,18 | 0,19 | 0,24 |
| 0,2-0.3 | 0,15 | 0,19 | 0,19 | 0,24 |
Значения Ral для замкнутых плоских воздушных прослоек приведены в таблице 3.6. К ним можно отнести, например, прослойки между слоями из плотного бетона, который практически не пропускает воздух. Экспериментально показано, что в кирпичной кладке при недостаточном заполнении швов между кирпичами раствором имеет место нарушение герметичности, то есть проникновение наружного воздуха в прослойку и резкое снижение ее сопротивления теплопередаче.
Согласно СП 23-101-2004 рекомендуется применять невентилируемые воздушные прослойки в стенах — толщиной не менее 40 мм (при устройстве отражательной теплоизоляции – 10 мм).
При покрытии одной или обеих поверхностей прослойки алюминиевой фольгой ее термическое сопротивление следует увеличивать в два раза.
В настоящее время широкое распространение получили стены с вентилируемой воздушной прослойкой (стены с вентилируемым фасадом). Навесной вентилируемый фасад – это конструкция, состоящая из материалов облицовки и подоблицовочной конструкции, которая крепится к стене таким образом, чтобы между защитно-декоративной облицовкой и стеной оставался воздушный промежуток. Для дополнительного утепления наружных конструкций между стеной и облицовкой устанавливается теплоизоляционный слой, так что вентиляционный зазор оставляется между облицовкой и теплоизоляцией.
Схема конструкции вентилируемого фасада показана на рис.3.15. Согласно СП 23-101 толщина воздушной прослойки должна быть в пределах от 60 до 150 мм.
Слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью, в теплотехническом расчете не учитываются. Следовательно, термическое сопротивление наружной облицовки не входит в сопротивление теплопередаче стены, определяемое по формуле (3.6). Как отмечалось в п.2.5, коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции с вентилируемыми воздушными прослойками αext для холодного периода составляет 10,8 Вт/(м2· ºС).
Конструкция вентилируемого фасада обладает рядом существенных преимуществ. В п.3.2 сравнивались распределения температур в холодный период в двухслойных стенах с внутренним и наружным расположением утеплителя (рис.3.4). Стена с наружным утеплением является более
«теплой», так как основной перепад температур происходит в теплоизоляционном слое. Не происходит образования конденсата внутри стены, не ухудшаются ее теплозащитные свойства, не требуется дополнительной пароизоляции (глава 5).
Воздушный поток, возникающей в прослойке из-за перепада давления, способствует испарению влаги с поверхности утеплителя. Следует отметить, что значительной ошибкой является применение пароизоляции на наружной поверхности теплоизоляционного слоя, так как она препятствует свободному отводу водяного пара наружу.
Рекомендуемые страницы:
lektsia.com
О воздушном зазоре навесного вентилируемого фасада
Воздушный зазор навесного вентилируемого фасада является одним из его основных конструкционных параметров. Ниже представлен обзор основных факторов, которые нужно учитывать при назначении номинального воздушного зазора навесного вентилируемого фасада для конкретных условий его эксплуатации.
1. Функции воздушного зазора
Воздушный зазор (воздушная прослойка) навесного вентилируемого фасада (рисунок 1) выполняет несколько важных функций, в том числе:
- Компенсирует отклонения размеров стен от номинальных размеров
- Разрывает капиллярный путь проникновения дождевой воды снаружи здания вглубь стены.
- Образует дренажную плоскость для удаления воды наружу.
- Образует вентиляционный канал для поддержания элементов фасада в сухом состоянии, а также для удаления избыточной влаги изнутри здания.
- При порывах ветра снижает разность давлений между наружным воздухом и воздухом внутри фасада. Эта разность давлений является основной движущей силой для проникновения дождевой воды через наружную облицовку.
 |
Рисунок 1 — Система навесного вентилируемого фасада [1]
2. Ширина воздушного зазора в нормативных документах
Отечественные и зарубежные нормативные документы дают следующие рекомендации по ширине воздушного зазора в навесных вентилируемых фасадах.
2.1. DIN 18615-1 и ETAG 034 [2, 3]
Стандарт DIN 18615-1 задает требования для навесных вентилируемых фасадов еще с 1970-х годов. Более поздний документ ETAG 034 является основным нормативным документом по европейской сертификации навесных вентилируемых фасадов. Эти документы дают следующие критерии для того, когда фасад считается вентилируемым:
- Расстояние между облицовкой и теплоизоляцией — вентиляционный воздушный зазор — составляет не менее 20 мм. Этот воздушный зазор может местами сужаться до 5-10 мм к подконструкции или к облицовке, при условии, что это не препятствует работе дренажа и/или вентиляции.
- Имеются вентиляционные отверстия, как минимум внизу и вверху фасада, с поперечным сечением не менее 50 см2 на погонный метр.
Заметим, что 50 см2 на длине 1 м — это, например, щель 5 мм х 1000 мм.
В стандарте, кроме того, указано, что он рассматривает навесные вентилируемые фасады с шириной воздушного зазора не более 150 мм.
Читайте также: Европейские требования к навесным вентилируемым фасадам
2.2. ТР 161-05 [4]
«Воздушный зазор между слоем теплоизоляции и облицовкой, а также зазоры между отдельными элементами облицовки обеспечивают процессы влагообмена в наружных ограждающих конструкциях здания.
Проектная величина зазора между теплоизоляционным слоем и облицовкой не должна быть менее 40 мм».
2.3. Проект Р НОСТРОЙ [5]
«Максимальные теплозащитные свойства конструкции фасада достигаются …при минимально возможной (по условиям удаления влаги или по другим соображениям) величине воздушного зазора».
«Вылет кронштейна от стены следует подбирать так, чтобы между утеплителем и направляющей было не менее 20 мм воздушного зазора. Максимальная величина воздушного зазора 200 мм.
Примечание: при величине воздушного зазора более 200 мм необходимо устанавливать рассечки из оцинкованной стали, с перфорацией, для предотвращения эффекта трубы (большая скорость воздуха)».
2.4. СП РК 5.06-19-2012 [6]
«Величина воздушного зазора определяется расчетом, исходя из максимально
допустимой скорости движения воздуха в нем и должна быть не менее:
- при наличии горизонтальных и вертикальных открытых швов между панелями экрана шириной 2-10 мм:
— 50 мм при использовании облицовочных плит площадью 0,4 м2 и более;
— 30 мм при использовании облицовочных плит площадью менее 0,4 м2. - при наличии только горизонтальных открытых швов между панелями экрана
шириной 2-10 мм:
— 40 мм при использовании облицовочных плит площадью 0,4 м2 и более;
— 20 мм при использовании облицовочных плит площадью менее 0,4 м2.
В местах совмещения НФсВЗ с цоколем здания внизу и с парапетом или кровлей здания вверху должны быть предусмотрены отверстия для притока и оттока
воздуха, площадь сечения которых должна быть не менее 50 см2 на каждый метр длины горизонтальной кромки фасада».
3. Минимальный воздушный зазор
При облицовке малоэтажных зданий, например, в США и Канаде, считается, что даже зазор в 1,5-2,0 мм уже обеспечивает разрыв капиллярного движения влаги и, значит, дает возможность дренажа жидкой воды и диффузионного перераспределения влаги. С учетом реальности строительства и допустимых отклонений в толщинах материалов, обычно зазор бывает не менее 6 мм. Такие зазоры применяют, например, при облицовке зданий деревянными или пластиковыми панелями [8].
4. Воздушный зазор и выравнивание давления
4.1. Дренаж и вентиляция
Наружная облицовка обычного навесного вентилируемого фасада предназначена защищать стену здания от массового проникновения воды при прямом воздействии косого дождя. Тем не менее, часть дождевой воды неизбежно проникать через облицовку в воздушный зазор. При правильной конструкции фасада эта вода быстро удаляется наружу за счет механизмов, которые работают в воздушном зазоре:
- дренажа воды вниз к дренажным отверстиям и
- высушивания влаги внутри зазора за счет вентилирования постоянным потоком воздуха.
Читайте также: Вентилируемый фасад как дождевой барьер
4.2. Перепад давления воздуха
Когда ветер дует на навесной фасад, он создает на наружной стороне облицовки более высокое давление, чем на внутренней стороне облицовки. Воздух пытается выровнять это различие путем перетекания из зоны высокого давления в зону низкого давления. Это означает, что воздух будет проходить через любые отверстия и щели, чтобы выровнять разность давлений. Если при этом идет дождь, то этот воздух будет нести с собой в больших количествах внутрь фасада дождевую воду (рисунок 2).
 |
Рисунок 2 — Принцип движения воды под воздействием перепада давления [8]
4.3. Воздушный зазор и выравнивание давления
Для защиты от чрезмерного проникновения влаги под воздействием перепада давления применяют специальные конструкции навесных вентилируемых фасадов. Конструкция этих фасадов включает применение изолированных секций с надежной воздухопроницаемостью и дополнительными отверстиями для дренажа и вентиляции. Для эффективного выравнивания давления эти секции должны иметь достаточно жесткие стенки и ограниченный объем воздуха [10,13].
Эти секции могут иметь различные размеры в зависимости от формы и высоты здания, например, на углах и около крыши — меньше, в середине здания — больше [10].
В обычных навесных вентилируемых фасадах принцип выравнивания давления также работает в той или иной степени. При малом воздушном зазоре объем воздушной полости ограничен, и выравнивание давления может быть заметным. При большом воздушном зазоре объем воздуха в полости слишком велик, чтобы могло происходить какое-либо выравнивание давления.
 |
Рисунок 3 — Различия в конструкциях фасадов [9]:
а — с дренажом и вентиляцией;
б — с дренажом, вентиляцией и выравниванием давления
5. Воздушный зазор и пожарная безопасность
Подъем воздуха в вентилируемом зазоре происходит за счет явления, которое называют эффектом тяги. Аналогичный эффект действует в обыкновенной печной трубе. В случае пожара вентилируемый воздушный зазор создает открытый путь для продвижения скрытого огня сзади облицовки (рисунок 4). Чем шире воздушный зазор, тем большую угрозу, по-видимому, он представляет с точки зрения пожарной безопасности.
Для предотвращения распространения огня через воздушный зазор в нем устанавливают специальные противопожарные барьеры. Чем шире воздушный зазор, тем сложнее и дороже обходится установка в фасаде противопожарных барьеров.
|
|
Рисунок 4— Распространение пламени по воздушному зазору вентилируемого навесного фасада [10]
6. Воздушный зазор и теплоизоляция
Иногда воздушный зазор считают дополнительным теплоизоляционным слоем, который дает вклад в сопротивление стены теплопередаче (рисунок 5) [11].
 |
Рисунок 5 — Схема для расчета сопротивления теплопередаче навесного вентилируемого фасада [11]:
a — толщина облицовки,
b — ширина воздушного зазора,
c — толщина теплоизоляции,
m — толщина несущей стены,
n — толщина внутренней отделки
Однако согласно стандарту EN ISO 6946 [12] сопротивление теплопередаче воздушной прослойки (воздушного зазора) внутри стены зависит от того, насколько она является вентилируемой.
Вертикальная воздушная прослойка считается хорошо вентилируемой, если, площадь отверстий составляет более 1500 мм2 на метр ее длины в горизонтальном направлении. Воздушный зазор вентилируемого фасада относится к хорошо вентилируемым воздушным прослойкам, так площадь его вентиляционных отверстий составляет не менее 50 см2 = 5000 мм2 [2-4, 6].
Поэтому согласно EN ISO 6946 расчет сопротивления теплопередаче вентилируемого фасада должен проводиться без учета сопротивления воздушной прослойки и наружной облицовки (b и a на рисунке 5). Температура воздуха в зазоре считается равной температуре наружного воздуха, а сопротивление поверхности стенки зазора принимается равным 0,13 м2·К/Вт как для внутренней поверхности, а не 0,04 м2·К/Вт, как это применяется для наружных поверхностей [12].
Таким образом, вклад вентилируемого воздушного зазора в сопротивление стены теплопередаче составляет всего 0,13 м2·К/Вт и не зависит от его толщины.
7. Климатические условия и воздушный зазор
Выбор системы наружной облицовки здания и, в том числе, наличие и ширина воздушного зазора, зависят как от климатической зоны, в которой находится здание, так и от местных геодезических условий. Каждая климатическая зона имеет свой потенциал намокания и высушивания наружной оболочки здания. Например, во влажном морском климате потенциал намокания материалов стен может быть очень высокий, а потенциал их естественного высушивания очень низким. Это означает, что, если наружная оболочка здания подверглась чрезмерному намоканию из-за миграции влаги снаружи или изнутри здания, то в период высушивания она не успеет вовремя высохнуть и будет подвергаться разрушительному воздействию влаги.
Конструкция навесного фасада в целом и воздушного зазора, в частности, должна учитывать климатические особенности местности. Так, во влажном, жарком или очень жарком климате водяной пар двигается (в различном количестве) в основном снаружи внутрь здания, тогда как в умеренном, холодном, очень холодном и арктическом климате водяной пар двигается изнутри здания наружу.
Главным показателем потенциала намокания для данного географического региона считается годовое количество осадков, которое в ней выпадает. В холодном климате, по-видимому, нужно делать поправку на то, что часть осадков выпадает в виде снега, от которого стены намокают в меньшей степени, чем от косого дождя.
В Северной Америке уровень годового количества осадков является основным фактором при выборе типа стены по отношению к системе дренажа и вентилирования [13]. В зависимости от годового количества осадков к стенам зданий предъявляются следующие требования по наличию и эффективности дренажа и вентилирования:
-
до 500 мм — дренаж и вентилирование не требуются;
-
от 500 до 1000 мм — дренаж без вентилирования;
-
от 1000 до 1500 мм — дренаж с вентилированием;
-
свыше 1500 мм — дренаж с вентилированием и выравниванием давления.
Эффективность дренажа и вентилирования навесных облицовочных фасадов определяется конструкцией воздушного зазора, в первую очередь, его шириной и объемом.
8. Номинальная ширина воздушного зазора — компромисс факторов
Таким образом, при выборе оптимальной ширины воздушного зазора необходимо учитывать следующее:
-
номинальный зазор не должен быть менее 6 мм, чтобы обеспечивать эффективный разрыв капиллярного движения влаги внутрь здания и дренаж жидкой воды;
-
номинальный зазор не должен быть менее 20 мм, чтобы обеспечивать возможность отклонений стены от вертикали в пределах нормальных строительных допусков;
-
увеличение ширины зазора не дает повышения сопротивления стены теплопередаче;
-
чрезмерное увеличение зазора повышает риск распространения пламени при пожаре;
-
чем больше ширина зазора, тем больше вылет кронштейнов, больше их толщина, количество, масса и стоимость;
-
чем шире воздушный зазор, тем меньше эффективность выравнивания давления снаружи и внутри облицовки, и, следовательно, большее количество воды, которая проникает за облицовку.
Источники:
1. Немецкая ассоциация производителей навесных вентилируемых фасадов — http://www.fvhf.de/Fassade/VHF-System/Aufbau-und-Technik.php
2. DIN 18615-1:2010 Cladding for external walls, ventilated at rear — Part 1: Requirements, principles of testing
3. ETAG 034 Guideline for European technical approval of kits for external wall cladding, 2014
4. ТР 161-05 Технические рекомендации по проектированию, монтажу и эксплуатации навесных фасадных систем, 2005
5. Проект НОСТРОЙ (2014) Навесные фасадные системы с воздушным зазором. Рекомендации по критериям выбора, проектированию, устройству, ремонту и эксплуатации
6. СП РК 5.06-19-2012 Проектирование и монтаж навесных фасадов с воздушным зазором, Республика Казахстан
7. http://www.greenbuildingadvisor.com/blogs/dept/musings/all-about-rainscreens
8. https://www.building.govt.nz/assets/Uploads/building-code-compliance/e-moisture/e2-external-moisture/weathertight-design-principles/external-moisture-an-introduction.pdf
9. http://cdn2.hubspot.net/hub/178578/file-28811617-pdf/docs/rain-theory-handout.pdf?t=1440411538100
10. http://www.probyn-miers.com/perspective/2016/02/fire-risks-from-external-cladding-panels-perspective-from-the-uk/
11. http://www.etem.bg/products/bg/65/brochures/Technical_VFS_catalogue.pdf
12. EN ISO 6946-2008 Building components and building elements — Thermal resistance — Calculation method
13. https://www.wbdg.org/resources/building-enclosure-design-principles-and-strategies
alucom.ru
Устройство стены с вентилируемой воздушной прослойкой
Содержание:
Сухой утеплитель — залог 100% защиты от утечки тепла. В силу естественной диффузии от стен дома движутся пары влаги, которые в норме испаряются с поверхности. А если дом утеплён и теплоизоляция закрыта плотными материалами, движение потоков нарушается. В следствии этого теплоизоляция может намокнуть и потерять изолирующие свойства. Как сделать, чтобы испаряемая влага свободно уходила из утепления, давайте разбираться вместе!
Какие бывают виды наружного утепления с вентилируемым зазором?
Теплоизоляционные материалы всегда покрывают декоративной отделкой или наружной облицовкой из панелей и плит. Отделочный слой выполняет не только декоративную функцию, но также защищает утеплитель от намокания, выветривания и повреждения. Чаще всего встречаются две системы наружной теплоизоляции, для которых конструктивно обязательно устройство воздушной прослойки:
- Вентилируемые фасадные системы;
- Облицовка кирпичом.
Обе системы отличны друг от друга способом устройства, составом конструкции и наружной отделкой, потому подход к устройству вентиляции разный.
Для устройства навесного вентилируемого фасада наши специалисты рекомендуют:
Rockwool | Басвул | Rockwool |
Как обеспечить вентилирование в прослойке под облицовкой?
При облицовке стены из пено- или газобетонных блоков лицевым кирпичом снаружи образуется стенка, пропускающая водяные пары значительно хуже блоков из ячеистого бетона. В этих случаях в стенах устраивают вентилируемую воздушную прослойку, расположенную ближе к наружной части стены между обшивкой или защитной стенкой и холодной поверхностью утеплителя.
- Вентиляция воздушной прослойки осуществляется через специальные продухи, сделанные в нижней и верхней частях стены, через которые парообразная влага удаляется наружу. Рекомендуемая площадь вентиляционных отверстий — 75 см2 на 20 м2 поверхности стены.
- Верхние вентиляционные продухи располагают у карнизов, нижние — у цоколей. При этом нижние отверстия предназначаются не только для вентиляции, но и для отвода воды.
- Для осуществления вентиляции прослойки в нижней части стены устанавливают щелевой кирпич, положенный на ребро, или в нижней части стены укладывают кирпич или блоки не вплотную друг к другу, а не некотором расстоянии друг от друга, и образовавшийся зазор не заполняют кладочным раствором.
Таблица: Сравнение свойств популярных утеплителей для вентфасада
| Параметр | ВЕНТИ БАТТС | ВЕНТИ БАТТС Д | Значение |
|---|---|---|---|
| Плотность | 90 кг/м3 | Верхний слой 90 кг/м3 Нижний слой 45 кг/м3 | 37 кг/м3 |
| Теплопроводность | λ10 = 0.034 Вт/(м·К) λ25 = 0.036 Вт/(м·К) λА = 0.042 Вт/(м·К) λБ = 0.045 Вт/(м·К) | λ10 = 0.035 Вт/(м·К) λ25 = 0.037 Вт/(м·К) λА = 0.038 Вт/(м·К) λБ = 0.040 Вт/(м·К) | λ10 = 0.036 Вт/(м·К) λ25 = 0.037 Вт/(м·К) λА = 0.039 Вт/(м·К) λБ = 0.041 Вт/(м·К) |
| Группа горючести венти баттс | НГ | НГ | НГ |
| Предел прочности на отрыв слоев, не менее | 4 кПа | 4 кПа | 6 кПа |
| Водопоглощение при полном погружении, не более | 1.5 % по объему | 1.0 % по объему | 1.0 кг/м2 |
| Паропроницаемость, не менее | μ = 0.30 мг/(м·ч·Па) | КМ0 | КМ0 |
Как обустроить вентилируемую прослойку в фасадной теплоизоляции?
Если наружная обшивка выполняется из плотных паронепроницаемых листов, то в стене устраивают вентилируемую воздушную прослойку. Толщина зазора для проветривания составляет 60 мм, это расстояние между наружной обшивкой и плитами утеплителя. Паропроницаемую минвату необходимо закрывать ветрозащитной паровыводящей мембраной.
Одним из вариантов отделки стен малоэтажных домов является устройство защитного экрана из сайдинга. Эти тонкие профилированные «доски» изготавливаются из металла (металлический сайдинг) или поливинилхлорида (виниловый сайдинг, пластиковая вагонка).
Декоративные панели сайдинга могут имитировать деревянные доски, каменную кладку и др. Между и декоративным экраном из сайдинга предусматривается вентилируемая воздушная прослойка.
- При монтаже сайдинга к существующему каркасу или стене крепятся вертикальные направляющие с шагом 600 мм: из деревянных реек 4х6 см, 5х5 см, специальных профилированных планок из ПВХ или оцинкованной стали.
- Направляющие устанавливают строго вертикально. При неровностях стены их выравнивают с помощью прокладок из дерева, фанеры или уменьшают размер реек.
- Пространство между направляющими заполняется теплоизоляционными плитами rockwool ЛАЙТ БАТТС® или Венти Баттс. Если требуемая толщина слоя утеплителя больше толщины реек, то их устанавливают в 2 ряда — горизонтально и вертикально.
- Рейки и утеплитель должны быть установлены так, чтобы между поверхностями утеплителя и сайдинга оставалась воздушная прослойка.
Для вентиляции воздушной прослойки и удаления диффузионной влаги в нижних кромках панелей сайдинга находятся специальные отверстия для вентиляции, через которые парообразная влага удаляется наружу.
Обратите внимание! С наружной стороны утеплитель из каменной ваты лайт баттс должен быть защищен ветрозащитным паропроницаемым материалом. Панели сайдинга устанавливаются с учетом возможных температурных деформаций. Поэтому при монтаже сайдинга, укрепляя панели к фаскам и кромкам, оставляют зазор в зимнее время — 10 мм, в летнее время — 6 мм.Видео: Монтаж вентфасада с плитами Роквул
Остались вопросы по утеплению и устройству вентилируемых зазоров? Смелее набирайте номер на сайте! Наши менеджеры помогают выбрать материал, рассчитают бесплатно количество и подскажут, как купить утеплитель по самой выгодной цене со скидкой! Спешите, выгодные условия ждут Вас!
kupi-uteplitel.ru
О вентилируемой воздушной прослойке слоистых каменных стен
Каменные стены с воздушной вентилируемой прослойкой имеют древнюю историю. Еще до открытия Америки Колумбом индейцы нынешних южных штатов США строили дома с лицевым слоем из кирпича, отделенным от внутреннего несущего слоя воздушным зазором толщиной 20–30 см. Это позволяло сохранять микроклимат внутри помещений при резких сменах температуры наружного воздуха. В XX в. слоистые стены с лицевым слоем из кирпича широко применялись в северных европейских странах с влажным климатом. Первоначально это было вызвано необходимостью обезопасить наружные стены от повышенной влажности окружающей среды. Например, при частых косых дождях неоштукатуренные кирпичные стены способны увлажняться до 25–35 см, что приводит к снижению их теплоизоляционных свойств и долговечности. Эффективным способом защиты стен от переувлажнения явилось устройство воздушной вентилируемой прослойки толщиной до 5 см [1]. При этом для обеспечения совместной работы внутренний и лицевой слои соединялись между собой кирпичными диафрагмами либо, во избежание мостиков холода, гибкими стальными связями. Следует отметить, что в целях вентилирования деревянные перекрытия также обладали воздушными прослойками, соединенными с вентилируемыми каналами стен (рис. 1). Такая технология, известная как колодцевая кладка, широко применялась во всех республиках бывшего СССР вплоть до 70-х гг. ХХ в.
В 70-х годах прошлого столетия в Европе из-за повышения требований к теплозащитным свойствам стен толщина воздушной прослойки увеличивается до 10–15 см с целью размещения эффективного утеплителя, а лицевой кирпичный слой преимущественно соединяется с внутренним несущим слоем с помощью гибких анкеров (рис. 2). Такое решение применяется как в нововозводимых домах, так и в старых каменных, которые с целью снижения энергозатрат на обогрев и повышение презентабельности (эстетики фасадов) обкладываются высококачественным кирпичом.
В связи с ужесточением требований Мирового банка к экономии энергоресурсов толщина зазора между лицевым и внутренним слоями, заполненного утеплителем, должна быть увеличена до 15–20 см. При этом предпочтение отдается решению, показанному на рисунке 2, б, в котором во избежание сезонного влагонакопления в утеплителе и кирпичной кладке между ними устраивается воздушная вентилируемая прослойка (по примеру навесных фасадов). Такая прослойка способствует охлаждению и высыханию лицевого слоя, повышая этим его долговечность, а высыхание утеплителя – стабильности его теплотехнических свойств. Кроме того, предотвращается конденсация водяного пара на стальных анкерах, которые даже будучи оцинкованными подвергаются коррозии, особенно при контакте с минеральной ватой и фенольно-резольным пенопластом [2]. Категорически запрещается располагать воздушную прослойку между утеплителем и внутренним слоем стены, т.к. при таком расположении водяной пар в результате диффузии конденсируется в толще утеплителя, резко снижая его теплоизоляционные свойства.
Толщина воздушной прослойки с учетом возможности выдавливания раствора лицевого слоя внутрь должна быть около 4–5 см. При большей толщине возникающие воздушные потоки способствуют охлаждению утеплителя. На рис. 3 представлены полученные авторами опытные графические зависимости изменения температуры наружного воздуха, лицевого слоя из силикатного кирпича и воздушной прослойки в одном из эксплуатируемых зданий.
Их анализ показывает, что суточные колебания температуры наружного воздуха вызывают такие же колебания температуры воздушной прослойки и лицевого слоя. Существенным является то, что температура лицевого слоя может намного превышать температуру воздуха, а разница температур на наружной и внутренней поверхности лицевого слоя (до 10 0С) приводит к его колебанию из-за температурных деформаций. Благодаря циркуляции воздуха в прослойке в летнее время происходит охлаждение лицевого слоя, а в осенне-зимнее время предотвращается его увлажнение. Вентилируемая прослойка должна быть непрерывной по высоте и длине невысоких зданий либо в случае высоких каркасно-монолитных зданий с поэтажной разрезкой кладок – в пределах этажа.
В России, как и в большинстве других стран СНГ, слоистые каменные стены стали широко применяться в середине 1990-х годов в связи с повышением нормативных требований к теплозащитным свойствам наружных стен жилых зданий. В процессе эксплуатации таких стен уже в первые годы выявился ряд серьезных недостатков, приведших к аварийному состоянию лицевого слоя в виде его растрескивания и отслоения. Одним из основных недостатков, по мнению специалистов, является отсутствие вентилируемой воздушной прослойки, что приводит к сезонному накоплению влаги между лицевым и внутренним слоями стены [3, 4].
Следует отметить, что СНиП 23–02–2003 [5] и ТКП 45–2.04–43–2006 [6] предписывают для многослойных ограждающих конструкций производить расчеты на сезонное влагонакопление. Эти расчеты тем более необходимы для широко применяемых конструкций двухслойных стен с внутренним слоем из ячеисто-бетонных блоков и лицевым слоем из пустотелых керамических камней. Известные недостатки таких стен усугубляются тем, что не защищенные термически торцы железобетонных перекрытий и балконов являются мостиками холода, которые оказывают негативное влияние на температурно-влажностное состояние обоих слоев кладки (рис. 4).
Термоизолирующие вставки в краевой части перекрытия методом сквозной перфорации не только малоэффективны, но и способствуют скоплению в них влаги в зимнее время. Скапливание конденсата между лицевым и внутренними слоями стен особенно на уровне перекрытий приводит в зимнее время к образованию льда. Одним из негативных последствий этого является “выдавливание” лицевого слоя наружу. Следует отметить, что свою “лепту” в этот процесс вносят и архитекторы, разнообразив цветовую гамму фасадов (рис. 4). Материалы темного цвета, как известно, способны более поглощать солнечную энергию, чем материалы светлых тонов. В связи с этим температура лицевого слоя, а следовательно, и воздуха в вентилируемой прослойке могут существенно отличаться в пределах одного фасада.
Отсутствие вентилируемой прослойки в двухслойных стенах (рис. 5) приводит к возникновению температурных деформаций во внутреннем слое. Являясь заполнением каркаса, при стесненных температурных деформациях внутренний слой подвержен трещинообразованию. Чаще всего трещины возникают в углах оконных и дверных проемов.
В зарубежной практике рассматриваемые вопросы разрешены давно и успешно. На рис. 6 показана типовая конструкция трехслойной стены с воздушной вентилируемой прослойкой.
Вентилирование стены и одновременно отвод конденсационной влаги в уровне перекрытий осуществляются с помощью специальных пластмассовых вкладышей, устанавливаемых в вертикальных растворных швах (рис. 6, в), а также под и над оконными и дверными проемами. Подобное решение было воплощено в конце 80-х годов ХХ века в разработанной ЦНИИСК типовой серии домов 2.130–8 (выпуски 0 и 1), в которой, в частности, предусматривались отливы из оцинкованной стали в уровне перекрытий. Такие отливы из нержавеющей стали являются атрибутом лицевого кирпичного слоя многоэтажных зданий, возводимых в США. Кроме отвода конденсата, отливы выполняют функцию водоразбрызгивающих карнизов, предотвращающих затекание в щель между лицом перекрытия и кладкой больших дождевых потоков, которые стекают по фасадам многоэтажных зданий.
Заслуживает также внимания способ отвода конденсата из внутренней полости стены (рис. 7).
Скапливаясь на гидроизоляционной пленке, уложенной между внутренним и лицевым слоями на уровне перекрытий, конденсат отводится с помощью специальных фитилей из влагопоглощающих материалов.
В заключение следует отметить, что обеспечение надежного вентилирования слоистых каменных стен существенно повышает их качество и долговечность. Это доказано научными исследованиями и многолетним опытом их эксплуатации в странах Европы. Апробированные технические решения слоистых стен надлежит внедрять и в Республике Беларусь. При этом необходимо помнить, что обеспечению надежного вентилирования стен должны предшествовать соответствующие теплотехнические расчеты для конкретных климатических условий эксплуатации зданий.
Литература
1. Ahrert, R., Krause, K. Tipische Baukonstruktionen von 1860 bis 1960, Band 1. – Berlin, 2008. – 216 s.
2. Слоистые кладки в каркасно-монолитном строительстве // Технологии строительства. – 2009. – № 1 (63).
3. Ищук, М.К. Отечественный опыт возведения зданий с наружными стенами из облегченной кладки. – М.: РИФ “Стройматериалы”, 2009. – 360 с.
4. Лобов, О.И., Ананьев, А.И. Долговечность наружных стен современных многоэтажных зданий // Жилищное строительство. – 2008. – № 8. – С. 48–52.
5. СНиП 23–02–2003 Тепловая защита зданий. Госстрой России. – М., 2004. – 61 с.
6. ТКП 45–2.04–43–2006 Строительная теплотехника. Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь. – Мн., 2007. – 32 с.
ais.by