Таблица паропроницаемости строительных материалов: Коэффициент паропроницаемости строительных материалов таблица. Паропроницаемость строительных материалов. Механизм паропроницаемости строительных материалов

Содержание

Расчеты и пересчеты по паропроницаемостям ветрозащитных мембран. Паропроницаемость – типичные заблуждения Паропроницаемость в чем измеряется

Понятие «дышащих стен» считается положительной характеристикой материалов, из которых они выполнены. Но мало кто задумывается о причинах, допускающих это дыхание. Материалы, способные пропускать как воздух, так и пар, являются паропроницающими.

Наглядный пример строительных материалов, обладающих высокой проницаемостью пара:

  • древесина;
  • керамзитовые плиты;
  • пенобетон.

Бетонные или кирпичные стены менее проницаемы для пара, чем деревянные или керамзитовые.

Источники пара внутри помещения


Дыхание человека, приготовление пищи, водяной пар из ванной комнаты и многие другие источники пара при отсутствии вытяжного устройства создают высокий уровень влажности внутри помещения. Часто можно наблюдать образование испарины на оконных стеклах в зимнее время, или на холодных водопроводных трубах. Это примеры образования водяного пара внутри дома.

Что такое паропроницаемость


Правила проектирования и строительства дают следующее определение термина: паропроницаемость материалов — это способность пропускать насквозь капельки влаги, содержащиеся в воздухе, вследствие различных величин парциальных давлений пара с противоположных сторон при одинаковых значениях давления воздуха. Еще ее определяют, как плотность парового потока, проходящего сквозь определенную толщину материала.

Таблица, имеющая коэффициент паропроницаемости, составленная для строительных материалов, носит условный характер, т. к. заданные расчетные величины влажности и атмосферных условий не всегда соответствуют реальным условиям. Точка росы может быть рассчитана, на основании приблизительных данных.

Конструкция стен с учетом паропроницаемости


Даже если стены возведены из материала, имеющего высокую паропроницаемость, это не может являться гарантией, что он не превратится в воду в толще стены. Чтобы этого не произошло, нужно защитить материал от разности парциального давления паров изнутри и снаружи. Защита от образования парового конденсата производится при помощи плит ОСБ, утепляющих материалов типа пеноплекса и паронепроницаемых пленок или мембран, недопускающих проникновения пара в утеплитель.

Стены утепляют с тем расчетом, чтобы ближе к наружному краю располагался слой утеплителя, неспособный образовать конденсацию влаги, отодвигающий точку росы (образование воды). Параллельно с защитными слоями в кровельном пироге необходимо обеспечить правильный вентиляционный зазор.

Разрушительные действия пара


Если стеновой пирог имеет слабую способность поглощения пара, ему не грозит разрушение вследствие расширения влаги от мороза. Главное условие — не допустить накапливания влаги в толще стены, а обеспечить свободное ее прохождение и выветривание. Не менее важно устроить принудительную вытяжку лишней влаги и пара из помещения, подключить мощную вентиляционную систему. Соблюдая перечисленные условия, можно уберечь стены от растрескивания, и увеличить срок службы всего дома. Постоянное прохождение влаги сквозь строительные материалы ускоряет их разрушение.

Использование проводящих качеств


Учитывая особенности эксплуатации зданий, применяется следующий принцип утепления: снаружи располагаются наиболее паропроводящие утепляющие материалы. Благодаря такому расположению слоев уменьшается вероятность накапливания воды при снижении температуры на улице. Чтобы стены не намокали изнутри, внутренний слой утепляют материалом, имеющим низкую паропроницаемость, например, толстый слой экструдированного пенополистирола.

С успехом применяется противоположный метод использования паропроводящих эффектов строительных материалов. Он состоит в том, что кирпичную стену покрывают пароизолирующим слоем пеностекла, который прерывает движущийся поток пара из дома на улицу в период низких температур. Кирпич начинает аккумулировать влажность комнат, создавая приятный климат внутри помещения благодаря надежному паровому барьеру.

Соблюдение основного принципа при возведении стен


Стены должны отличаться минимальной способностью проводить пар и тепло, но одновременно быть теплоемкими и теплоустойчивыми. При использовании материала одного вида требуемых эффектов достичь невозможно. Внешняя стеновая часть обязана задерживать холодные массы и не допускать их воздействия на внутренние теплоемкие материалы, которые сохраняют комфортный тепловой режим внутри помещения.

Для внутреннего слоя идеально подходит армированный бетон, его теплоемкость, плотность и прочность имеют максимальные показатели. Бетон успешно сглаживает разность ночных и дневных температурных перепадов.

При проведении строительных работ составляют стеновые пироги с учетом основного принципа: паропроницаемость каждого слоя должна повышаться в направлении от внутренних слоев к наружным.

Правила расположения пароизолирующих слоев


Чтобы обеспечить лучшие эксплуатационные характеристики многослойных конструкций сооружений, применяется правило: со стороны, имеющей более высокую температуру, располагают материалы с увеличенной устойчивостью к проникновению пара с повышенной теплопроводностью. Слои, расположенные снаружи, должны иметь высокую паропроводимость. Для нормального функционирования ограждающей конструкции необходимо, чтобы коэффициент наружного слоя в пять раз превышал показатель слоя, расположенного внутри.

При выполнении этого правила водяным парам, попавшим в теплый слой стены, не составит труда с ускорением выйти наружу через более пористые материалы.

При несоблюдении этого условия внутренние слои строительных материалов замокают и становятся более теплопроводными.

Знакомство с таблицей паропроницаемости материалов


При проектировании дома, учитываются характеристики строительного сырья. В Своде правил содержится таблица с информацией о том, какой коэффициент паропроницаемости имеют строительные материалы при условиях нормального атмосферного давления и среднего значения температуры воздуха.

Материал

Коэффициент паропроницаемости
мг/(м·ч·Па)

экструдированный пенополистирол

пенополиуретан

минеральная вата

железобетон, бетон

сосна или ель

керамзит

пенобетон, газобетон

гранит, мрамор

гипсокартон

дсп, осп, двп

пеностекло

рубероид

полиэтилен

линолеум

Таблица опровергает ошибочные представления о дышащих стенах. Количество пара, выходящего через стены, ничтожно мало. Основной пар выносится с потоками воздуха при проветривании или с помощью вентиляции.

Важное значение таблицы паропроницаемости материалов


Коэффициент паропроницаемости является важным параметром, который используется для расчета толщины слоя утеплительных материалов. От правильности полученных результатов зависит качество утепления всей конструкции.

Сергей Новожилов — эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.

Согласно СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий», приложение Т, таблица Т1 «Расчетные теплотехнические показатели строительных материалов и изделий» коэффициент паропроницаемость оцинкованного нащельника (мю, (мг/(м*ч*Па)) будет равна:

Вывод: внутренний оцинкованный нащельник (смотрим рисунок 1) в светопрозрачных конструкциях может устанавливаться без пароизоляции.

Для устройства пароизоляционного контура рекомендуется:

Пароизоляция мест крепления оцинкованного листа, это можно обеспечить мастикой

Пароизоляция мест стыковки оцинкованного листа

Пароизоляция мест стыковки элементов (оцинкованный лист и витражный ригель или стойка)

Обеспечить отсутствие паропропускания через крепежные элементы (полые заклепки)

Термины и определения

Паропроницаемость — способность материалов пропускать водяной пар через свою толщину.

Водяной пар — газообразное состояние воды.

Паропроницаемость — измеряется количеством водяного пара, проходящим через 1м2 площади, толщиной 1метр, в течении 1 часа, при разности давлений 1 Па. (согласно СНиПа 23-02-2003). Чем ниже паропроницаемость, тем лучше теплоизоляционный материал.

Коэффициент паропроницаемость (DIN 52615) (мю, (мг/(м*ч*Па)) это отношение паропроницаемости слоя воздуха толщиной 1 метр к паропроницаемости материала той же толщины

Паропроницаемость воздуха можно рассмотреть как константу, равную

0,625 (мг/(м*ч*Па)

Сопротивляемость слоя материала зависит от его толщины. Сопротивляемость слоя материала определяется путем деления толщины на коэффициент паропроницаемости. Измеряется в (м2*ч*Па) /мг

Согласно СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий», приложение Т, таблица Т1 «Расчетные теплотехнические показатели строительных материалов и изделий» коэффициент паропроницаемость (мю, (мг/(м*ч*Па)) будет равна:

Сталь стержневая, арматурная (7850кг/м3), коэфф.

паропроницаемости мю = 0;

Алюминий (2600) = 0; Медь (8500) = 0; Стекло оконное (2500) = 0; Чугун (7200) = 0;

Железобетон (2500) = 0,03; Раствор цементно-песчаный (1800) = 0,09;

Кирпичная кладка из пустотелого кирпича (керамический пустотный с плотностью 1400кг/м3 на цементном песчаном растворе) (1600) = 0,14;

Кирпичная кладка из пустотелого кирпича (керамический пустотный с плотностью 1300кг/м3 на цементном песчаном растворе) (1400) = 0,16;

Кирпичная кладка из сплошного кирпича (шлакового на цементном песчаном растворе) (1500) = 0,11;

Кирпичная кладка из сплошного кирпича (глиняного обыкновенного на цементном песчаном растворе) (1800) = 0,11;

Плиты из пенополистирола плотностью до 10 — 38 кг/м3 = 0,05;

Рубероид, пергамент, толь (600) = 0,001;

Сосна и ель поперек волокон (500) = 0,06

Сосна и ель вдоль волокон (500) = 0,32

Дуб поперек волокон (700) = 0,05

Дуб вдоль волокон (700) = 0,3

Фанера клееная (600) = 0,02

Песок для строительных работ (ГОСТ 8736) (1600) = 0,17

Минвата, каменная (25-50 кг/м3) = 0,37; Минвата, каменная (40-60 кг/м3) = 0,35

Минвата, каменная (140-175 кг/м3) = 0,32; Минвата, каменная (180 кг/м3) = 0,3

Гипсокартон 0,075; Бетон 0,03

Статья дана в ознакомительных целях

В таблице даны значения сопротивления паропроницанию материалов и тонких слоев пароизоляции для распространенных .

Сопротивление паропроницанию материалов Rп может быть определено, как частное от деления толщины материала на его коэффициент паропроницаемости μ.

Следует отметить, что сопротивление паропроницанию может быть указано только для материала заданной толщины , в отличие от , который к толщине материала не привязан и определяется только структурой материала. Для многослойных листовых материалов общее сопротивление паропроницанию будет равно сумме сопротивлений материала слоев.

Чему равно сопротивление паропроницанию?

Например, рассмотрим значение сопротивления паропроницанию обыкновенного толщиной 1,3 мм. По данным таблицы это значение равно 0,016 м 2 ·ч·Па/мг. Что же значит эта величина? Означает она следующее: через квадратный метр площади такого картона за 1 час пройдет 1 мг при разности его парциальных давлений у противоположных сторон картона, равной 0,016 Па (при одинаковых температуре и давлении воздуха с обеих сторон материала).

Таким образом, сопротивление паропроницанию показывает необходимую разность парциальных давлений водяного пара , достаточную для прохода 1 мг водяного пара через 1 м 2 площади листового материала, указанной толщины, за 1 час.

Согласно ГОСТ 25898-83, сопротивление паропроницанию определяют для листовых материалов и тонких слоев пароизоляции имеющих толщину не более 10 мм. Следует отметить, что пароизоляция с наибольшим сопротивлением паропроницанию в таблице — это .

Таблица сопротивления паропроницанию
Материал Толщина слоя,
мм
Сопротивление Rп,
м 2 ·ч·Па/мг
Картон обыкновенный 1,3 0,016
Листы асбоцементные 6 0,3
Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка) 10 0,12
Листы древесно-волокнистые жесткие 10 0,11
Листы древесно-волокнистые мягкие 12,5 0,05
Окраска горячим битумом за один раз 2 0,3
Окраска горячим битумом за два раза 4 0,48
Окраска масляная за два раза с предварительной шпатлевкой и грунтовкой 0,64
Окраска эмалевой краской 0,48
Покрытие изольной мастикой за один раз 2 0,6
Покрытие битумно-кукерсольной мастикой за один раз 1 0,64
Покрытие битумно-кукерсольной мастикой за два раза 2 1,1
Пергамин кровельный 0,4 0,33
Полиэтиленовая пленка 0,16 7,3
Рубероид 1,5 1,1
Толь кровельный 1,9 0,4
Фанера клееная трехслойная 3 0,15

Источники:
1. Строительные нормы и правила. Строительная теплотехника. СНиП II-3-79. Минстрой России — Москва 1995.
2. ГОСТ 25898-83 Материалы и изделия строительные. Методы определения сопротивления паропроницанию.

Паропроницаемость материалов таблица – это строительная норма отечественных и, конечно же, международных стандартов. Вообще, паропроницаемость – это определенная способность матерчатых слоев активно пропускать водяные пары за счет разных результатов давления при однородном атмосферном показателе с двух сторон элемента.

Рассматриваемая способность пропускать, а также задерживать водяные пары характеризуется специальными величинами, носящими название коэффициент сопротивляемости и паропроницаемости.

В момент лучше акцентировать собственное внимание на международные установленные стандарты ISO. Именно они определяют качественную паропроницаемость сухих и влажных элементов.

Большое количество людей являются приверженцами того, что дышащие – это хороший признак. Однако это не так. Дышащие элементы – это те сооружения, которые пропускают как воздух, так и пары. Повышенной паропроницаемостью обладают керамзиты, пенобетоны и деревья. В некоторых случаях кирпичи тоже имеют данные показатели.

Если стена наделена высокой паропроницаемостью, то это не значит, что дышать становится легко. В помещении набирается большое количество влаги, соответственно, появляется низкая стойкость к морозам. Выходя через стены, пары превращаются в обычную воду.

Большинство производителей при расчетах рассматриваемого показателя не учитывают важные факторы, то есть хитрят. По их словам, каждый материал тщательно просушен. Отсыревшие увеличивают тепловую проводимость в пять раз, следовательно, в квартире или ином помещении будет достаточно холодно.

Наиболее страшным моментом является падение ночных температурных режимов, ведущих к смещению точки росы в настенных проемах и дальнейшему замерзанию конденсата. Впоследствии образовавшиеся замерзшие воды начинают активно разрушать поверхности.

Показатели

Паропроницаемость материалов таблица указывает на существующие показатели:

  1. , являющаяся энергетическим видом переноса теплоты от сильно нагретых частиц к менее нагретым. Таким образом, осуществляется и появляется равновесие в температурных режимах. При высокой квартирной тепловой проводимости жить можно максимально комфортабельно;
  2. Тепловая емкость рассчитывает количество подаваемого и содержащегося тепла. Его в обязательном порядке необходимо подводить к вещественному объему. Именно так рассматривается температурное изменение;
  3. Тепловое усвоение является ограждающим конструкционным выравниванием в температурных колебаниях, то есть степень поглощения настенными поверхностями влаги;
  4. Тепловая устойчивость — это свойство, ограждающее конструкции от резких тепловых колебательных потоков. Абсолютно вся полноценная комфортабельность в помещении зависит от общих тепловых условий. Тепловая устойчивость и емкость может быть активной в тех случаях, когда слои выполняются из материалов с повышенным тепловым усвоением. Устойчивость обеспечивает нормализованное состояние конструкциям.

Механизмы паропроницаемости

Влага, располагаемая в атмосфере, при пониженном уровне относительной влажности активно транспортируется через имеющиеся поры в строительных компонентах. Они приобретают внешний вид, подобный отдельным молекулам водяного пара.

В тех случаях, когда влажность начинает повышаться, поры в материалах заполняются жидкостями, направляя механизмы работы для скачивания в капиллярные подсосы. Паропроницаемость начинает увеличиваться, понижая коэффициенты сопротивляемости, при повышении в строительном материале влажности.

Для внутренних сооружений в уже оттапливаемых зданиях применяются показатели паропроницаемости сухого типа. В местах, где отопление переменное или же временное используются влажные виды строительных материалов, предназначенные для наружного варианта конструкций.

Паропроницаемость материалов, таблица помогает эффективно сравнить разнообразные типы паропроницаемости.

Оборудование

Для того чтобы корректно определить показатели паропроницаемости, специалисты используют специализированное исследовательское оборудование:

  1. Стеклянные чашки или сосуды для исследований;
  2. Уникальные средства, необходимые для измерительных толщинных процессов с высоким уровнем точности;
  3. Весы аналитического типа с погрешностью взвешивания.

В процессе стройки любой материал в первую очередь должен оцениваться по его эксплуатационно-техническим характеристикам. Решая задачу построить “дышащий” дом, что наиболее свойственно строениям из кирпича или дерева, или наоборот добиться максимальной сопротивляемости паропроницанию, необходимо знать и уметь оперировать табличными константами для получения расчетных показателей паропроницаемости строительных материалов.

Что такое паропроницаемость материалов

Паропроницаемость материалов – способность пропускать или задерживать водяной пар в результате разности парциального давления водяного пара на обеих сторонах материала при одинаковом атмосферном давлении. Паропроницаемость характеризуется коэффициентом паропроницаемости или сопротивлением паропроницаемости и нормируется СНиПом II-3-79 (1998) «Строительная теплотехника», а именно главой 6 «Сопротивление паропроницанию ограждающих конструкций»

Таблица паропроницаемости строительных материалов

Таблица паропроницаемости представлена в СНиПе II-3-79 (1998) «Строительная теплотехника», приложении 3 «Теплотехнические показатели строительных материалов конструкций». Показатели паропроницаемости и теплопроводности наиболее распространенных материалов, используемых для строительства и утепления зданий представлены далее в таблице.

Материал

Плотность, кг/м3

Теплопроводность, Вт/(м*С)

Паропроницаемость, Мг/(м*ч*Па)

Алюминий

Асфальтобетон

Гипсокартон

ДСП, ОСП

Дуб вдоль волокон

Дуб поперек волокон

Железобетон

Картон облицовочный

Керамзит

Керамзит

Керамзитобетон

Керамзитобетон

Кирпич керамический пустотелый (брутто1000)

Кирпич керамический пустотелый (брутто1400)

Кирпич красный глиняный

Кирпич, силикатный

Линолеум

Минвата

Минвата

Пенобетон

Пенобетон

Пенопласт ПВХ

Пенополистирол

Пенополистирол

Пенополистирол

ПЕНОПОЛИСТИРОЛ ЭКТРУДИРОВАННЫЙ

ПЕНОПОЛИУРЕТАН

ПЕНОПОЛИУРЕТАН

ПЕНОПОЛИУРЕТАН

ПЕНОПОЛИУРЕТАН

Пеностекло

Пеностекло

Песок

ПОЛИМОЧЕВИНА

ПОЛИУРЕТАНОВАЯ МАСТИКА

Полиэтилен

Рубероид, пергамин

Сосна, ель вдоль волокон

Сосна, ель поперек волокон

Фанера клееная

Таблица паропроницаемости строительных материалов

Паропроницаемость материалов | Изолирующий модуль | Принципы конструирования бань

Паропроницаемостью по СП 23-101-2000 называется свойство материала пропускать влагу воздуха под действием перепада (разницы) парциальных давлений водяного пара в воздухе на внутренней и наружной поверхности слоя материала. Давления воздуха с обеих сторон слоя материала при этом одинаковые. Плотность стационарного потока водяного пара Gп (мг/м² час), проходящего в изотермических условиях через слой материала толщиной 5(м) в направлении уменьшения абсолютной влажности воздуха равна Gп = μ∆рп/δ, где μ (мг/м час Па) — коэффициент паропроницаемости, ∆рп (Па) — разность парциальных давлений водяного пара в воздухе у противоположных поверхностей слоя материала. Величина, обратная μ, называется сопротивлением паропроницанию Rп =δ/μ и относится не к материалу, а слою материала толщиной δ. В отличие от воздухопроницаемости, термин «паропроницаемость» — это абстрактное свойство, а не конкретная величина потока водяного пара, что является терминологическим недочётом СП 23-101-2000. Правильней было бы называть паропроницаемостью величину плотности стационарного потока водяного пара Gп через слой материала.

Если при наличии перепадов давления воздуха пространственный перенос водяных паров осуществляется массовыми движениями всего воздуха целиком вместе с парами воды (ветром) и оценивается с помощью понятия воздухопроницания, то при отсутствии перепадов давления воздуха массовых перемещений воздуха нет, и пространственный перенос водяных паров происходит путем хаотического движения молекул воды в неподвижном воздухе в сквозных каналах в пористом материале, то есть не конвективно, а диффузионно. Воздух представляет собой смесь молекул азота, кислорода, углекислого газа, аргона, воды и других компонентов с примерно одинаковыми средними скоростями, равными скорости звука. Поэтому все молекулы воздуха диффундируют (хаотически перемещаются из одной зоны газа в другую, непрерывно соударяясь с другими молекулами) примерно с одинаковыми скоростями. Так что скорость перемещения молекул воды сопоставима со скоростью перемещения молекул и азота, и кислорода. Вследствие этого европейский стандарт EN12086 использует вместо понятия коэффициента паропроницаемости μ более точный термин коэффициента диффузии (который численно равен 1,39μ) или коэффициента сопротивления диффузии 0,72/μ.

Сущность понятия паропроницаемости поясняет метод определения численных значений коэффициента паропроницаемости ГОСТ 25898-83. Стеклянную чашку с дистиллированной водой герметично накрывают испытуемым листовым материалом, взвешивают и устанавливают в герметичный шкаф, расположенный в термостатированном помещении (рис. 20). В шкаф закладывают осушитель воздуха (концентрированный раствор азотнокислого магния, обеспечивающий относительную влажность воздуха 54%) и приборы для контроля температуры и относительной влажности воздуха (желательны ведущие непрерывную запись термограф и гигрограф). После недельной выдержки чашку с водой взвешивают, и по количеству испарившейся (прошедшей через испытуемый материал) воды рассчитывают коэффициент паропроницаемости. При расчетах учитывается, что паропроницаемость самого воздуха (между поверхностью воды и образцом) равна 1 мг/м час Па. Парциальные давления водяных паров принимают равными рп = ϕр0, где р0 — давление насыщенного пара при заданной температуре, ϕ — относительная влажность воздуха, равная единице (100%) внутри чашки над водой и 0,54 (54%) в шкафу над материалом.

Рис. 20. Принцип измерения паропроницаемости строительных материалов. 1 — стеклянная чашка с дистиллированной водой, 2 — стеклянная чашка с осушающим составом (концентрированным раствором азотнокислого магния), 3 — изучаемый материал, 4 — герметик (пластилин или смель парафина с канифолью), 5 — герметичный термостатированный шкаф, 6 — термометр, 7 — гигрометр

Данные по паропроницаемости приведены в таблицах 4 и 5. Напомним, что парциальное давление паров воды является отношением числа молекул воды в воздухе к общему числу молекул (азота, кислорода, углекислого газа, воды и т. п.) в воздухе, т. е. относительным счётным количеством молекул воды в воздухе. Приведённые значения коэффициента теплоусвоения (при периоде 24 часа) материала в конструкции вычислены по формуле s=0,27(λp0C0)0,5, где λ, р0 и С0 — табличные значения коэффициента теплопроводности, плотности и удельной теплоёмкости.

Таблица 5: Сопротивление паропроницанию листовых материалов и тонких слоев пароизоляции (приложение 11 к СНиП II-3-79*)

Материал Толщина слоя, мм Сопротивление паропроницанию, м² час Па/мг
Картон обыкновенный 1,3 0,016
Листы асбестоцементные 6 0,3
Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка) 10 0,12
Листы древесно-волокнистые жесткие 10 0,11
Листы древесно-волокнистые мягкие 12,5 0,05
Пергамин кровельный 0,4 0,33
Рубероид 1,5 1,1
Толь кровельный 1,9 0,4
Полиэтиленовая пленка 0,16 7,3
Фанера клееная трехслойная 3 0,15
Окраска горячим битумом за один раз 2 0,3
Окраска горячим битумом за два раза 4 0,48
Окраска масляная за два раза с предварительной шпатлевкой и грунтовкой 0,64
Окраска эмалевой краской 0,48
Покрытие изольной мастикой за один раз 2 0,60
Покрытие бутумно-кукерсольной мастикой за один раз 1 0,64
Покрытие бутумно-кукерсольной мастикой за два раза 2 1,1

Пересчёт давлений из атмосфер (атм) в паскали (Па) и килопаскали (1кПа = 1000 Па) ведётся с учётом соотношения 1 атм = 100 000 Па. В банной практике значительно более удобно характеризовать содержание водяного пара в воздухе понятием абсолютной влажности воздуха (равной массе влаги в 1 м³ воздуха), поскольку оно наглядно показывает, сколько воды надо поддать в каменку (или испарить в парогенераторе). Абсолютная влажность воздуха равна произведению значений относительной влажности и плотности насыщенного пара:

Температура °С 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Плотность насыщенного пара d0, кг/м³ 0,005 0,017 0,03 0,05 0,08 0,13 0,20 0,29 0,41 0,58
Давление насыщенного пара р0, атм 0,006 0,023 0,042 0,073 0,12 0,20 0,31  0,47 0,69  1,00
Давление насыщенного пара р0, кПа 0,6 2,3 4,2 7,3 12 20 31 47 69 100

Поскольку характерный уровень абсолютной влажности воздуха в банях 0,05 кг/м³ соответствует парциальному давлению водяных паров 7300 Па, а характерные значения парциальных давлений водяных паров в атмосфере (на улице) составляют при 50%-ной относительной влажности воздуха 1200 Па летом (20°С) и 130 Па зимой (-10°С), то характерные перепады парциальных давлений водяных паров на стенах бань достигают значений 6000-7000 Па. Отсюда следует, что типичные уровни потоков водяных паров через брусовые стены бань толщиной 10 см составляют в условиях полного штиля (3-4) г/м²час, а в расчёте на 20 м² стен — (60-80) г/час. Это не столь уж и много, если учесть, что в бане объёмом 10 м³ содержится около 500 г водяных паров. Во всяком случае при воздухопроницаемости стен во время сильных (10 м/сек) порывов ветра (1-5-10) кг/м² час перенос водяных паров ветром через брусовые стены может достигать (50-500) г/м² час. Всё это означает, что паропроницаемость брусовых стен и потолков бань не снижает существенно влажность древесины, намоченной горячей росой при поддачах, так что потолок в паровой бане и в самом деле может намокать и работать как парогенератор, преимущественно увлажняющий только воздух в бане, но лишь при тщательной защите потолка от порывов ветра.

Если же баня холодная, то перепады давлений водяных паров на стенах бани не могут превышать летом 1000 Па (при 100%-ной влажности внутри стены и 60%-ной влажности воздуха на улице при 20°С). Поэтому характерная скорость высушивания брусовых стен летом за счёт паропроницания находится на уровне 0,5 г/м² час, а за счёт воздухопроницаемости при легком ветре 1 м/сек — (0,2-2) г/м² час и при порывах ветра 10 м/сек — (20- 200) г/м² час (хотя внутри стен движения масс воздуха происходят со скоростями менее 1 мм/сек). Ясно, что процессы паропроницания становятся существенными в балансе влаги лишь при хорошей ветрозащите стен здания. Таким образом, для быстрых просушиваний стен здания (например, после аварийных протечек кровли) лучше предусматривать внутри стен продухи (каналы вентилируемого фасада). Так, если в закрытой бане намочить внутреннюю поверхность брусовой стены водой в количестве 1 кг/м², то такая стена, пропуская через себя водяные пары наружу, просохнет на ветру за несколько суток, но если брусовая стена оштукатурена снаружи (то есть ветроизолирована), то она просохнет без протопки лишь за несколько месяцев. К счастью, древесина очень медленно пропитывается водой, поэтому капли воды на стене не успевают проникнуть глубоко в древесину, и столь долгие просушки стен не характерны. Но если венец сруба лежит в луже на цоколе или на мокрой (и даже влажной) земле неделями, то последующая просушка возможна только ветром через щели.

В быту (и даже в профессиональном строительстве) именно в области пароизоляции имеется наибольшее количество недоразумений, порой самых неожиданных. Так, например, часто считают, что горячий банный воздух якобы «сушит» холодный пол, а холодный промозглый воздух из подполья «впитывается» и якобы«увлажняет» пол, хотя все происходит как раз наоборот. Или, например, всерьёз полагают, что теплоизоляция (стекловата, керамзит и т. п.) «всасывает» влагу и тем самым «высушивает» стены, не задаваясь вопросом о дальнейшей судьбе этой якобы бесконечно «всасываемой» влаги. Подобные житейские соображения и образы опровергать в быту бесполезно, хотя бы потому, что в общенародной среде никто всерьёз (а тем более во время «банного трёпа») природой явления паропроницаемости не интересуется. Но если дачник, имея соответствующее техническое образование, на самом деле хочет разобраться, как и откуда проникают водяные пары в стены и как оттуда выходят, то ему придётся, прежде всего, оценить реальное содержание влаги в воздухе во всех зонах интереса (внутри и вне бани), причём объективно выраженное в массовых единицах или парциальном давлении, а затем, пользуясь приведёнными данными по воздухопроницаемости и паропроницаемости определить, как и куда перемещаются потоки водяного пара и могут ли они конденсироваться в тех или иных зонах с учётом реальных температур. С этими вопросами мы и будем знакомиться в следующих разделах. Подчеркнём при этом, что для ориентировочных оценок можно пользоваться следующими характерными величинами перепадов давления:

— перепады давлений воздуха (для оценки переноса паров воды вместе с массами воздуха — ветром) составляют от (1-10) Па (для одноэтажных бань или слабых ветров 1 м/сек), (10-100) Па (для многоэтажных зданий или умеренных ветров 10 м/сек), более 700 Па при ураганах;
— перепады парциальных давлений водяных паров в воздухе от 1000Па (в жилых помещениях) до 10000Па (в банях).

В заключение отметим, что в народе часто путают понятия гигроскопичности и паропроницаемости, хотя они имеют совершенно разный физический смысл. Гигроскопические («дышащие») стены впитывают водяные пары из воздуха, превращая пары воды в компактную воду в очень мелких капиллярах (порах), несмотря на то, что парциальное давление паров воды может быть ниже давления насыщенных паров. Паропроницаемые же стены просто пропускают через себя пары воды без конденсации, но если в какой-то части стены имеется холодная зона, в которой парциальное давление водяных паров становится выше давления насыщенных паров, то конденсация, конечно же, возможна точно также, как и на любой поверхности. При этом паропроницаемые гигроскопические стены увлажняются сильнее, чем паропроницаемые негигроскопические.

Источник: Дачные бани и печи. Принципы конструирования. Хошев Ю.М. 2008

Паропроницаемость материалов | Строительный справочник | материалы — конструкции

Паропроницаемостью по СП 23-101-2000 называется свойство материала пропускать влагу воздуха под действием перепада (разницы) парциальных давлений водяного пара в воздухе на внутренней и наружной поверхности слоя материала. Давления воздуха с обеих сторон слоя материала при этом одинаковые. Плотность стационарного потока водяного пара Gп (мг/м² час), проходящего в изотермических условиях через слой материала толщиной 5(м) в направлении уменьшения абсолютной влажности воздуха равна Gп = μ∆рп/δ, где μ (мг/м час Па) — коэффициент паропроницаемости, ∆рп (Па) — разность парциальных давлений водяного пара в воздухе у противоположных поверхностей слоя материала. Величина, обратная μ, называется сопротивлением паропроницанию Rп =δ/μ и относится не к материалу, а слою материала толщиной δ. В отличие от воздухопроницаемости, термин «паропроницаемость» — это абстрактное свойство, а не конкретная величина потока водяного пара, что является терминологическим недочётом СП 23-101-2000. Правильней было бы называть паропроницаемостью величину плотности стационарного потока водяного пара Gп через слой материала.

Если при наличии перепадов давления воздуха пространственный перенос водяных паров осуществляется массовыми движениями всего воздуха целиком вместе с парами воды (ветром) и оценивается с помощью понятия воздухопроницания, то при отсутствии перепадов давления воздуха массовых перемещений воздуха нет, и пространственный перенос водяных паров происходит путем хаотического движения молекул воды в неподвижном воздухе в сквозных каналах в пористом материале, то есть не конвективно, а диффузионно. Воздух представляет собой смесь молекул азота, кислорода, углекислого газа, аргона, воды и других компонентов с примерно одинаковыми средними скоростями, равными скорости звука. Поэтому все молекулы воздуха диффундируют (хаотически перемещаются из одной зоны газа в другую, непрерывно соударяясь с другими молекулами) примерно с одинаковыми скоростями. Так что скорость перемещения молекул воды сопоставима со скоростью перемещения молекул и азота, и кислорода. Вследствие этого европейский стандарт EN12086 использует вместо понятия коэффициента паропроницаемости μ более точный термин коэффициента диффузии (который численно равен 1,39μ) или коэффициента сопротивления диффузии 0,72/μ.

Сущность понятия паропроницаемости поясняет метод определения численных значений коэффициента паропроницаемости ГОСТ 25898-83. Стеклянную чашку с дистиллированной водой герметично накрывают испытуемым листовым материалом, взвешивают и устанавливают в герметичный шкаф, расположенный в термостатированном помещении (рис. 20). В шкаф закладывают осушитель воздуха (концентрированный раствор азотнокислого магния, обеспечивающий относительную влажность воздуха 54%) и приборы для контроля температуры и относительной влажности воздуха (желательны ведущие непрерывную запись термограф и гигрограф). После недельной выдержки чашку с водой взвешивают, и по количеству испарившейся (прошедшей через испытуемый материал) воды рассчитывают коэффициент паропроницаемости. При расчетах учитывается, что паропроницаемость самого воздуха (между поверхностью воды и образцом) равна 1 мг/м час Па. Парциальные давления водяных паров принимают равными рп = ϕр0, где р0 — давление насыщенного пара при заданной температуре, ϕ — относительная влажность воздуха, равная единице (100%) внутри чашки над водой и 0,54 (54%) в шкафу над материалом.

Рис. 20. Принцип измерения паропроницаемости строительных материалов. 1 — стеклянная чашка с дистиллированной водой, 2 — стеклянная чашка с осушающим составом (концентрированным раствором азотнокислого магния), 3 — изучаемый материал, 4 — герметик (пластилин или смель парафина с канифолью), 5 — герметичный термостатированный шкаф, 6 — термометр, 7 — гигрометр

Данные по паропроницаемости приведены в таблицах 4 и 5. Напомним, что парциальное давление паров воды является отношением числа молекул воды в воздухе к общему числу молекул (азота, кислорода, углекислого газа, воды и т. п.) в воздухе, т. е. относительным счётным количеством молекул воды в воздухе. Приведённые значения коэффициента теплоусвоения (при периоде 24 часа) материала в конструкции вычислены по формуле s=0,27(λp0C0)0,5, где λ, р0 и С0 — табличные значения коэффициента теплопроводности, плотности и удельной теплоёмкости.

Таблица 5: Сопротивление паропроницанию листовых материалов и тонких слоев пароизоляции (приложение 11 к СНиП II-3-79*)

Материал Толщина слоя, мм Сопротивление паропроницанию, м² час Па/мг
Картон обыкновенный 1,3 0,016
Листы асбестоцементные 6 0,3
Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка) 10 0,12
Листы древесно-волокнистые жесткие 10 0,11
Листы древесно-волокнистые мягкие 12,5 0,05
Пергамин кровельный 0,4 0,33
Рубероид 1,5 1,1
Толь кровельный 1,9 0,4
Полиэтиленовая пленка 0,16 7,3
Фанера клееная трехслойная 3 0,15
Окраска горячим битумом за один раз 2 0,3
Окраска горячим битумом за два раза 4 0,48
Окраска масляная за два раза с предварительной шпатлевкой и грунтовкой 0,64
Окраска эмалевой краской 0,48
Покрытие изольной мастикой за один раз 2 0,60
Покрытие бутумно-кукерсольной мастикой за один раз 1 0,64
Покрытие бутумно-кукерсольной мастикой за два раза 2 1,1

Пересчёт давлений из атмосфер (атм) в паскали (Па) и килопаскали (1кПа = 1000 Па) ведётся с учётом соотношения 1 атм = 100 000 Па. В банной практике значительно более удобно характеризовать содержание водяного пара в воздухе понятием абсолютной влажности воздуха (равной массе влаги в 1 м³ воздуха), поскольку оно наглядно показывает, сколько воды надо поддать в каменку (или испарить в парогенераторе). Абсолютная влажность воздуха равна произведению значений относительной влажности и плотности насыщенного пара:

Температура °С 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Плотность насыщенного пара d0, кг/м³ 0,005 0,017 0,03 0,05 0,08 0,13 0,20 0,29 0,41 0,58
Давление насыщенного пара р0, атм 0,006 0,023 0,042 0,073 0,12 0,20 0,31  0,47 0,69  1,00
Давление насыщенного пара р0, кПа 0,6 2,3 4,2 7,3 12 20 31 47 69 100

Поскольку характерный уровень абсолютной влажности воздуха в банях 0,05 кг/м³ соответствует парциальному давлению водяных паров 7300 Па, а характерные значения парциальных давлений водяных паров в атмосфере (на улице) составляют при 50%-ной относительной влажности воздуха 1200 Па летом (20°С) и 130 Па зимой (-10°С), то характерные перепады парциальных давлений водяных паров на стенах бань достигают значений 6000-7000 Па. Отсюда следует, что типичные уровни потоков водяных паров через брусовые стены бань толщиной 10 см составляют в условиях полного штиля (3-4) г/м²час, а в расчёте на 20 м² стен — (60-80) г/час. Это не столь уж и много, если учесть, что в бане объёмом 10 м³ содержится около 500 г водяных паров. Во всяком случае при воздухопроницаемости стен во время сильных (10 м/сек) порывов ветра (1-5-10) кг/м² час перенос водяных паров ветром через брусовые стены может достигать (50-500) г/м² час. Всё это означает, что паропроницаемость брусовых стен и потолков бань не снижает существенно влажность древесины, намоченной горячей росой при поддачах, так что потолок в паровой бане и в самом деле может намокать и работать как парогенератор, преимущественно увлажняющий только воздух в бане, но лишь при тщательной защите потолка от порывов ветра.

Если же баня холодная, то перепады давлений водяных паров на стенах бани не могут превышать летом 1000 Па (при 100%-ной влажности внутри стены и 60%-ной влажности воздуха на улице при 20°С). Поэтому характерная скорость высушивания брусовых стен летом за счёт паропроницания находится на уровне 0,5 г/м² час, а за счёт воздухопроницаемости при легком ветре 1 м/сек — (0,2-2) г/м² час и при порывах ветра 10 м/сек — (20- 200) г/м² час (хотя внутри стен движения масс воздуха происходят со скоростями менее 1 мм/сек). Ясно, что процессы паропроницания становятся существенными в балансе влаги лишь при хорошей ветрозащите стен здания. Таким образом, для быстрых просушиваний стен здания (например, после аварийных протечек кровли) лучше предусматривать внутри стен продухи (каналы вентилируемого фасада). Так, если в закрытой бане намочить внутреннюю поверхность брусовой стены водой в количестве 1 кг/м², то такая стена, пропуская через себя водяные пары наружу, просохнет на ветру за несколько суток, но если брусовая стена оштукатурена снаружи (то есть ветроизолирована), то она просохнет без протопки лишь за несколько месяцев. К счастью, древесина очень медленно пропитывается водой, поэтому капли воды на стене не успевают проникнуть глубоко в древесину, и столь долгие просушки стен не характерны. Но если венец сруба лежит в луже на цоколе или на мокрой (и даже влажной) земле неделями, то последующая просушка возможна только ветром через щели.

В быту (и даже в профессиональном строительстве) именно в области пароизоляции имеется наибольшее количество недоразумений, порой самых неожиданных. Так, например, часто считают, что горячий банный воздух якобы «сушит» холодный пол, а холодный промозглый воздух из подполья «впитывается» и якобы«увлажняет» пол, хотя все происходит как раз наоборот. Или, например, всерьёз полагают, что теплоизоляция (стекловата, керамзит и т. п.) «всасывает» влагу и тем самым «высушивает» стены, не задаваясь вопросом о дальнейшей судьбе этой якобы бесконечно «всасываемой» влаги. Подобные житейские соображения и образы опровергать в быту бесполезно, хотя бы потому, что в общенародной среде никто всерьёз (а тем более во время «банного трёпа») природой явления паропроницаемости не интересуется. Но если дачник, имея соответствующее техническое образование, на самом деле хочет разобраться, как и откуда проникают водяные пары в стены и как оттуда выходят, то ему придётся, прежде всего, оценить реальное содержание влаги в воздухе во всех зонах интереса (внутри и вне бани), причём объективно выраженное в массовых единицах или парциальном давлении, а затем, пользуясь приведёнными данными по воздухопроницаемости и паропроницаемости определить, как и куда перемещаются потоки водяного пара и могут ли они конденсироваться в тех или иных зонах с учётом реальных температур. С этими вопросами мы и будем знакомиться в следующих разделах. Подчеркнём при этом, что для ориентировочных оценок можно пользоваться следующими характерными величинами перепадов давления:

— перепады давлений воздуха (для оценки переноса паров воды вместе с массами воздуха — ветром) составляют от (1-10) Па (для одноэтажных бань или слабых ветров 1 м/сек), (10-100) Па (для многоэтажных зданий или умеренных ветров 10 м/сек), более 700 Па при ураганах;
— перепады парциальных давлений водяных паров в воздухе от 1000Па (в жилых помещениях) до 10000Па (в банях).

В заключение отметим, что в народе часто путают понятия гигроскопичности и паропроницаемости, хотя они имеют совершенно разный физический смысл. Гигроскопические («дышащие») стены впитывают водяные пары из воздуха, превращая пары воды в компактную воду в очень мелких капиллярах (порах), несмотря на то, что парциальное давление паров воды может быть ниже давления насыщенных паров. Паропроницаемые же стены просто пропускают через себя пары воды без конденсации, но если в какой-то части стены имеется холодная зона, в которой парциальное давление водяных паров становится выше давления насыщенных паров, то конденсация, конечно же, возможна точно также, как и на любой поверхности. При этом паропроницаемые гигроскопические стены увлажняются сильнее, чем паропроницаемые негигроскопические.

Источник: health.totalarch.comДачные бани и печи. Принципы конструирования. Хошев Ю.М. 2008

Объемный вес. Коэффициент паропроиицаемости и воздухопроницаемости

Коэффициент паропроницаемости и воздухопроницаемости основных строительных материалов, а также объемный вес см. таблицу 8

Таблица 8. Коэффициент паропроницаемости и воздухопроницаемости основных строительных материалов

Материалы

Объемный

вес в кг/м3

Коэффициент

паропроницаемости

в г/м.ч х мм рт.ст.

х102

Коэффициент

воздухопроницаемости

в кг/м.ч мм вод.ст.х 103

Артикский туф

1200

1,2

5,9

Асболитзол

400

5,2

5,0

Бетон на гравии

2200

0,6

0,043

Бетон на кирпичном щебне

1800

0,9

Битумио-опилочные плиты

300-400

3,3-2,7

Войлок шерстяной

150

4,5

Гипсовые плиты

1100

1,4

Сосна (поперек волокон

550

0,8

0,275

Дуб (поперек волокон)

800

0,75

Древесные опилки

250

3,5

Древесно-волокнистые плиты (оргалит)

240

3,20

Железобетон

2400

0,4

0,60

Известняки

2000

0,8

0,58

Камышит

400

6,0

51,0

Кирпич глиняный

1800

1,14

0,49

Кирпич силикатный

1900

1,14

0,47

Кирпич трепельный

1100

2,50

2,00

Лигналит термоизоляционный

(фибролит на портландском цементе)

 

400

 

1,40

 

 

Лигналит конструктивный

800

1,40

Мипора

20-15

4,9-7,5

156,0

Пеногипс

500

5,0

28,0

Песчаники и кварциты

2350

0,50

Пенобетон

800

1,00

0,516

Растворы: тяжелые цементио-песчаные: 1:3

1900

1,20

0,062

Растворы: тяжелые цементио-песчаные: 1:6

1800

1,16

3,2

Растворы: тяжелые цементио-песчаные:сложные 1:1:9

1780

1,30

Растворы: тяжелые цементио-песчаные:известковые I : 2,5

1600

1,60

Торфоплиты

250

2.56

55,0

Фанера

600

0,30

0,015

Фибролит (магнезиальный

400

1,40

Шевелин

150

0,90

60-100

Штукатурка известковая

1600

1,60

Шлак котельный

700

2,90

380,0

Шлаковая вата

300

5,10

434,0

Шлакобетон

1500

1,2

84,0

Паропроницаемость | Pro Remodeler

Такие термины, как «пароизоляция» или «замедлитель испарения», знакомы большинству из нас, даже если мы не совсем понимаем их различия. Они описывают паропроницаемость материала его способность предотвращать или пропускать через себя водяной пар. Материалы с высокой паропроницаемостью пропускают много водяного пара; материалы с низкой паропроницаемостью блокируют прохождение через них части или всего водяного пара и называются «замедлителями парообразования» или «пароизоляторами».

Количество водяного пара, проходящего через материал, зависит не только от паропроницаемости этого материала, но и от количества водяного пара (также называемого давлением пара) на каждой стороне материала. Проще говоря, паропроницаемость может быть определена в лаборатории с помощью испытаний, в ходе которых известная площадь и толщина материала подвергается воздействию известной температуры и градиента давления пара или RH (относительной влажности) с обеих сторон. Влага перемещается от влажной к сухой, а градиент давления пара описывает, насколько сильно «тянет» одна сторона стены по сравнению с другой стороной.Чем больше разница в градиенте давления между сторонами, тем сильнее притяжение пара.

Проверка пермеанса

В стандарте

ASTM E96 («Стандартные методы испытаний материалов на пропускание водяного пара») описываются два испытания, обычно называемые испытаниями «мокрой камеры» и «сухой камеры». В тесте смачиваемой чашки воздух на одной стороне материала является почти обычным воздухом (относительная влажность 50 % при 25 ° C / 77 ° F), в то время как воздух с другой стороны является насыщенным (относительная влажность 100 %). В тесте на сухую чашку с одной стороны также используется обычный воздух (относительная влажность 50 % при 25 °C / 77 °F), а с другой стороны либо влагопоглотитель, либо воздух при относительной влажности 0 %.

Результаты этих тестов в конечном итоге находят отражение в кодексах и стандартах. Какой тест используется, должен зависеть от того, будет ли тестируемый материал использоваться внутри или снаружи здания. Например, во многих климатических условиях материал снаружи здания будет подвергаться более высокой относительной влажности, как и следовало ожидать во время дождей и в более тропических климатических условиях. В этих случаях испытание смачиваемым стаканом, вероятно, является более подходящим испытанием для строительных материалов, предназначенных для использования снаружи ограждения.Внутри, где воздух более сухой, испытание в сухом тигле лучше покажет ожидаемую производительность.

Диффузионная путаница

Размышляя о проницаемости, важно помнить, что существует разница между парами, переносимыми воздушными потоками через инфильтрацию или эксфильтрацию, и диффузией паров, которая не зависит от движения воздуха. Диффузия пара, описываемая законом идеального газа, представляет собой активность молекул воды в воздухе, сталкивающихся друг с другом и с поверхностями.Степень, в которой диффузия приводит к проникновению молекул воды в поверхности, с которыми они сталкиваются, и через них зависит от того, насколько проницаемы поверхности.

Но диффузия обычно является медленным процессом. Гораздо более быстрый способ проникновения молекулы воды в стену — это направить поток воздуха в отверстие в этой стене, например, в пространство вокруг электрической розетки или оконного косяка. Инфильтрация или эксфильтрация могут перемещать на несколько порядков больше водяного пара, чем только диффузия пара. Отсюда недавнее снижение внимания к пароизоляции в высокоэффективных зданиях в пользу воздушных барьеров .Пароизоляция предназначена для предотвращения диффузии пара, тогда как воздушные барьеры предназначены для предотвращения инфильтрации или эксфильтрации воздуха, независимо от того, сухой он или влажный.

Применение паропроницаемости

(Примечание к таблице: в приведенной ниже таблице показателей проницаемости для обычных строительных материалов более низкие значения указывают на более низкую проницаемость, чем более высокие значения. При оценке конкретных сборок обратите внимание, что относительная влажность и толщина материала могут влиять на показатель проницаемости.)

Важно знать паропроницаемость материалов, используемых в сборке стены, чтобы водяной пар случайно не задерживался внутри стены.

На минуту не обращая внимания на то, является ли пароизоляция хорошей идеей, общее эмпирическое правило заключается в том, чтобы размещать любую пароизоляцию на теплой стороне ограждения. Таким образом, не говоря о том, что он вам нужен, если указана пароизоляция, она должна быть на внутренней стороне стены в жарком климате и на внешней стороне стены в прохладном климате.

В жарком климате влажный внутренний воздух, попадающий в ниши стен или стропил, может конденсироваться при контакте с более холодной поверхностью обшивки.Если эта влага не может относительно легко высохнуть, это может привести к плесени и гниению деревянных компонентов.

Аналогичным образом, в прохладном климате водяной пар во влажном наружном воздухе, который проникает в стену и встречается с пароизоляцией, такой как виниловые обои, нанесенные на холодную, кондиционируемую поверхность гипсокартона, почти наверняка вызовет конденсацию и захват влаги. между обоями и гипсокартоном, что может привести к образованию черной плесени под обоями. Это общая проблема в жарком и влажном климате, например, на юго-востоке США.S., но мы провели исследование, которое показало наличие конденсата на внутренней полиэтиленовой пароизоляции даже в климатической зоне 5 с влагоаккумулирующей облицовкой, такой как непосредственно приклеенный камень.

Корпуса должны быть спроектированы таким образом, чтобы они высыхали как минимум в одном направлении — внутрь или наружу, в зависимости от того, в какой климатической зоне вы находитесь, и от свойств материалов корпуса. Это подчеркивает важность рассмотрения всего узла при проектировании высокоэффективной стены или крыши.Диффузия пара через корпус контролируется наименее паропроницаемым материалом. Таким образом, если вы проектируете паронепроницаемый корпус, но включаете один паронепроницаемый слой — пароизоляцию, — он будет препятствовать проникновению всего пара внутрь или наружу корпуса через этот слой. Некоторые ученые называют такой анализ «паровым профилем» сборки, потому что он описывает, каким образом стена может высохнуть из любого заданного слоя. Если он не может высохнуть или высохнуть, это проблема.

Проницаемость варьируется от материалов с высокой проницаемостью (таких как некоторые упаковочные материалы, латексная краска, минеральная или стекловолоконная изоляция и гипсокартон) до парозащитных материалов (таких как облицовочная крафт-бумага на войлочной изоляции) до паронепроницаемых материалов (таких как полиэтилен толщиной 6 мил и большинство самоклеящиеся мембраны), которые эффективно блокируют прохождение водяного пара.

Распылительная пена раньше считалась непроницаемой, но сейчас существует множество различных формул. Полфунтовая пена с открытыми порами достаточно паропроницаема и не будет контролировать движение пара. Даже пена с закрытыми порами в некоторой степени проницаема до толщины примерно 2 дюйма, после чего она считается пароизоляцией.

Умные пароизоляции

Существуют также материалы, называемые «умными пароизоляторами», проницаемость которых зависит от относительной влажности окружающей среды.В более сухой среде с низкой относительной влажностью они будут действовать как пароизоляция. Но если относительная влажность увеличивается из-за, например, протечки воды в ограждение, то паропроницаемость умной пароизоляции увеличится и позволит больше просыхать.

Наиболее распространенным интеллектуальным пароизолятором является подложка из крафт-бумаги на войлочном утеплителе. Бумага закрыта для пара, если полость стенки не намокнет, и в этот момент бумага становится открытой для пара, что позволяет высохнуть. Существуют также пластиковые пленки, которые будут вести себя так же, часто с более широким диапазоном паропроницаемости.MemBrain компании CertainTeed является одним из примеров в Северной Америке, но есть и другие, многие из которых до сих пор используются только в Европе.

Узнайте больше о строительстве здесь

Управление влажностью | WBDG — Руководство по проектированию всего здания

Введение

Всего через несколько месяцев после того, как они заняли свое новое многомиллионное муниципальное здание, работники округа Флорида начали жаловаться на хронические проблемы с носовыми пазухами, приступы аллергии, головные боли и астму — классические признаки синдрома больного здания и болезней, связанных со зданием.Архитекторы, инженеры и микробиологи, которым было поручено найти причину этих симптомов, выявили проблему, которая становится широко распространенной по всей стране, — сильное грибковое заражение здания.

Плесень была прямым результатом избыточной влажности в здании, которая была вызвана сочетанием утечек дождевой воды и системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), которая нагнетала влажный наружный воздух в здание в часы, когда система охлаждения вышла из строя.Как только система HVAC заразилась плесенью, споры распространились по всему зданию. Так, всего через несколько лет после открытия своих дверей здание подверглось капитальному ремонту.

Рисунок 1. Это совершенно новое муниципальное здание было эвакуировано вскоре после открытия, так как жильцы жаловались на здоровье. Виновниками были плесень и влага, и в итоге на устранение проблемы потребуется более 20 миллионов долларов.

Внешний вид здания был удален, чтобы устранить проблемы, из-за которых дождевая вода проникала внутрь здания (рис. 1).Крыша и система HVAC также были значительно изменены. В конечном итоге ремонт и другие сопутствующие расходы превысили 20 миллионов долларов.

К сожалению, проблема, с которой столкнулся этот округ Флориды, не является изолированной. Утечки дождевой воды случаются в любом климате, и в данном конкретном случае утечка сама по себе, вероятно, привела бы к значительному микробному загрязнению и эвакуации из здания. Но и архитекторы, и инженеры должны понимать взаимодействие между оболочкой здания и системой HVAC, чтобы управлять проникновением влаги в здания.

Описание

Во избежание проблем, которые возникают в муниципальном здании во Флориде, инженеры и архитекторы должны работать вместе над управлением влажностью. Во-первых, проектировщик должен понимать основные причины проникновения влаги в здания:

  • Проникновение дождевой воды. Влага, присутствующая в строительных материалах и на площадке во время строительства, может быть источником проблем. Значительное количество влаги может также возникать в результате утечек воды в системах здания или через ограждающие конструкции.И в жарком, и влажном, и в умеренном климате утечки дождевой воды являются основным источником влаги в здании и проблем с ростом грибков.

  • Инфильтрация наружного влажного воздуха. Попадание влажного воздуха, поступающего с ветром или через систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, может привести к образованию конденсата на внутренних поверхностях, в том числе внутри полостей зданий. Конденсация и высокий уровень относительной влажности являются важными факторами в создании среды, способствующей росту плесени, и являются основными проблемами в жарком и влажном климате.Проблема инфильтрации, вызванная отрицательным давлением в здании, создаваемым системами ОВКВ, подробно описана в документе «Проектирование и строительство ОВКВ во влажном климате».

  • Внутреннее образование влаги. После строительства деятельность жильцов и рутинная уборка могут привести к дополнительной влажности, что усугубит проблему плесени. Обычно, если не существует других значительных источников, хорошо спроектированные и правильно работающие системы HVAC могут адекватно удалить эту влагу.

  • Диффузия паров через ограждающие конструкции. Дифференциальное давление паров, которое может вызвать диффузию водяного пара через ограждающие конструкции здания, является менее серьезной причиной проблем с влажностью в зданиях в районах с влажным климатом. Тем не менее, это может быть значительным механизмом движения влаги, особенно в холодном климате, и особенно в том, что касается конструкции пароизолятора стеновой системы.

В условиях жаркого и влажного климата взаимосвязь между оболочкой здания и системой вентиляции и кондиционирования здания особенно важна.Многие проблемы, связанные с влажностью и плесенью во влажном климате, часто неправильно диагностируются как связанные исключительно с оболочкой или HVAC, потому что сложная взаимосвязь, существующая между обеими системами, не всегда четко понимается.

Проблем, связанных с влажностью, можно избежать, если ограждающие конструкции здания:

  • Адекватно задерживает попадание влаги или воздуха в здание
  • Позволяет скопившейся влаге либо стекать наружу, либо испаряться

В жарком и влажном климате воздушный барьер и пароизолятор в оболочке здания должны быть достаточными для контроля потока воздуха и влаги через стеновую систему.Это означает, что любой воздушный барьер или пароизолятор, размещенный внутри стеновой системы, должен иметь надлежащее сопротивление воздуху или влаге и должен быть установлен в правильном месте внутри стен. Наличие нескольких ингибиторов парообразования в стеновой системе является распространенной проблемой, поскольку многие проектировщики не считают многие строительные материалы эффективными барьерами. Например, фанера — это материал с относительно низкой проницаемостью, который может выполнять функцию пароизолятора.

В точке, где прохладные поверхности встречаются с теплым влажным воздухом, может образоваться конденсат и избыток влаги.Если насыщенный влагой наружный воздух задерживается до того, как он встретится с первой прохладной поверхностью внутри ограждающей конструкции (часто называемой «первой плоскостью конденсации»), то возникнет мало проблем. Если позволить этой влаге проникнуть в стеновую систему, она будет конденсироваться. Тогда проблемы с влажностью и ростом плесени могут стать реальной угрозой. Если прохладные поверхности и влажный воздух встречаются в пространстве здания, то проблемы с влажностью могут возникать во всем здании, что приводит к широко распространенным запахам плесени и жалобам от жильцов.Таким образом, ограждающие конструкции здания играют жизненно важную роль в минимизации неконтролируемого проникновения влаги и воздуха в здание, а также в предотвращении скопления влаги внутри стеновой системы.

В сообществе разработчиков все еще существует неразбериха по поводу нескольких критических вопросов, связанных с производительностью оболочки. Эти вопросы включают требования к целостности воздушных барьеров, атмосферных барьеров и замедлителей испарения; способ включения всех трех барьеров/замедлителей схватывания в одну мембрану; расположение этих объектов в ограждающих конструкциях здания; последствия использования нескольких замедлителей испарения; и даже потребность в воздушных барьерах и замедлителях пара на каждом объекте.

Эта путаница в проектировании, строительстве и эксплуатации между влажным и невлажным климатом является причиной многих проблем с влажностью и ростом плесени. ASHRAE Fundamentals (2009) предупреждает, что разные климатические условия создают разные проблемы, и здания должны проектироваться и эксплуатироваться соответственно.

Применение

На этапе проектирования, особенно на начальном этапе проектирования, можно принять множество недорогих или бесплатных решений в отношении систем ОВКВ и ограждающих конструкций, которые окажут значительное влияние на управление влажностью.На рис. 2 обобщены соображения по контролю влажности, обычно связанные с этапом схематического проектирования. Хотя ответственность за решение этих вопросов можно разделить в соответствии с архитектурными и механическими функциями, персонал обеих дисциплин должен тесно сотрудничать, чтобы предотвратить проблемы в будущем. Эффективное взаимодействие между членами команды дизайнеров имеет решающее значение для создания беспроблемного дизайна.

На рис. 2 выделены некоторые типичные вопросы проектирования, которые должны учитываться группой разработчиков на этапе проектирования схемы, и показана взаимосвязь между архитектурными и механическими аспектами проекта.

Рисунок 2. Эти вопросы необходимо учитывать на этапе проектирования схемы.

Хотя известно, что некоторые проектные решения неизбежно создают повышенный риск проникновения влаги, степень проблемы с влажностью или плесенью определяется другими менее масштабными решениями, принятыми после основных проектных решений.

Архитектурные соображения

Несмотря на то, что на этапе проектирования схемы никакие детальные проекты не завершены, принимаются решения, которые формируют основу проектов, разработанных на следующем этапе (Разработка проекта, Раздел 3).Имеющиеся справочники по проектированию для влажного, дождливого или холодного климата могут не содержать всей информации, необходимой для выполнения комплексных строительных проектов. Таким образом, группа архитекторов-проектировщиков должна руководствоваться здравым смыслом при выборе системы ограждающих конструкций здания во время проектирования схемы, включая погодные и воздушные барьеры, а также пароизоляцию (рис. 3).

Рисунок 3. В жарком и влажном климате конструкция, расположение и установка воздушных и атмосферных барьеров более важны, чем для замедлителя пара.Примечание. Указанное выше расположение замедлителя испарений предназначено специально для жаркого и влажного климата. В холодном климате замедлитель схватывания располагается с внутренней стороны теплоизоляции.

Поскольку все возможные проблемы, связанные с влажностью в новом строительстве, не всегда сразу очевидны для архитектора, вопросы проектирования, связанные с архитектурными аспектами строительства, должны решаться всей командой проектировщиков. Например, внутреннюю отделку часто выбирают просто из-за эстетической привлекательности, первоначальной стоимости или простоты обслуживания.Однако проницаемость внутренней отделки (обозначенная рейтингом проницаемости) может сильно повлиять на влажность и потенциал плесени в конструкции, в зависимости от типа рассматриваемой системы HVAC. Таким образом, инженер-механик и члены группы архитектурного проектирования должны внести свой вклад при выборе стеновой системы.

Диффузия пара

Потенциал диффузии пара является функцией перепада давления пара в оболочке здания (рис. 4). Горячий влажный воздух имеет более высокое давление, чем холодный сухой воздух.Большое давление пара возникает из-за высокого содержания влаги. Давление пара при любом содержании влаги равно сумме давлений всех отдельных молекул пара. Большое количество водяного пара создает значительную силу; на самом деле, в некоторых случаях перепад давления может быть достаточно большим, чтобы вздуться и отслаиваться краска на наружном сайдинге, поскольку влага из дерева или кирпичной кладки вытягивается. Пар диффундирует через стены со скоростью, пропорциональной разности давлений пара. Если одна сторона стены намного суше, чем другая сторона, пар будет распространяться быстрее ( Справочник по осушению , 1990).

Рис. 4. Пар диффундирует через стену со скоростью, пропорциональной перепаду давления пара на стене.

Проблемы с диффузией пара, как правило, больше всего проявляются в холодном климате, когда даже небольшое количество внутренней влаги конденсируется в полостях холодных стен в зимние месяцы. В таких климатических условиях требуется установка пароизоляции внутри (теплая сторона стены). В жарком влажном климате механизм диффузии пара обычно не вызывает значительного увлажнения здания, особенно в коммерческих зданиях с обычным кондиционированием воздуха и умеренными температурными условиями.Однако в зданиях с более низкими, чем обычно, температурами, например, в операционных больницах, диффузия пара и конденсация все же могут происходить.

Утечка воздуха

Рисунок 5. На утечку воздуха в здание могут влиять типичные проникновения ограждающих конструкций.

Ни одно здание не является герметичным. То есть все здания имеют некоторую степень отверстий для утечки воздуха, присущих конструкции ограждающих конструкций, и эта утечка уносит с собой определенное количество влаги внутрь или наружу здания (рис. 5).Хотя эта утечка обычно может быть преодолена с помощью хорошего положительного давления, плотно герметичная оболочка здания сведет к минимуму утечку воздуха и уменьшит количество воздуха, необходимого системе HVAC для достижения хорошего давления. Влага, вызванная утечкой воздуха, является значительным источником и должна вызывать серьезную озабоченность при проектировании стеновой системы. На самом деле, конструкция ограждающей конструкции для минимизации утечки воздуха является более важной, чем конструкция пароизоляции.

Чтобы проиллюстрировать это положение, предположим, что количество влаги, попадающей в здание из-за воздуха, проходящего через трещину толщиной 1/16 дюйма и длиной 1 фут, составляет чуть более 5 литров в день при легком ветре.В отличие от этого, количество влаги, внесенной в результате диффузии пара через стену из окрашенных блоков размером 10 на 50 футов за тот же период, составляет чуть менее 1/3 пинты (около 5 унций). Наиболее опасными местами утечки воздуха из оболочки являются щели вокруг окон и дверей; совместные отверстия на линиях крыши, потолка или пола; и, возможно, самый большой вклад вносит преднамеренная установка потолочных или настенных вентиляционных систем. Эти области представляют собой наиболее вероятные отверстия в оболочке здания и являются удобными путями для утечки воздуха и проникновения влаги в здание.

Утечка дождевой воды

В дополнение к влаге, попадающей в здание через диффузию пара или утечку воздуха, влага в виде дождевой воды может втягиваться в здание под действием силы тяжести, капиллярного действия, поверхностного натяжения, перепада давления воздуха или ветровой нагрузки. Оболочка здания (внешние стены и кровля) действует как интерфейс между внутренней и внешней частью зданий. Чтобы избежать проблем с влажностью в экстремальных погодных условиях, конструкция ограждающих конструкций должна контролировать воздействие всех этих факторов на воду.

Влажность, связанная с погодой, включает проникновение дождевых и грунтовых вод. Проникновение дождевых и подземных вод наиболее сильно влияет на ограждающие конструкции здания. Дождевая вода редко влияет на системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха или интерьеры зданий в такой степени, чтобы вызвать широко распространенные проблемы с влажностью в здании. Вода концентрируется вокруг оконных и дверных проемов, линии крыши и строительных швов, а также основания наружных стен.

На ограждающие конструкции здания чаще всего воздействуют следующие силы:

  • Гравитация. Сила попадания воды под действием силы тяжести максимальна на горизонтальных поверхностях с неправильным наклоном и вертикальных поверхностях с проходами. Эти области должны удалять воду с поверхностей ограждающих конструкций за счет соответствующего наклона, правильного дренажа и надлежащего гидроизоляции.

  • Капиллярное действие. Это естественная восходящая сила затекания, которая может втягивать воду из одного источника вверх в полость оболочки. Это происходит в основном у основания наружных стен. Компоненты здания, которые не могут противостоять воздействию большого количества воды, такие как фанера или гипсокартон, могут создавать среду, способствующую росту микробов и/или разрушению компонентов.

  • Поверхностное натяжение. Это позволяет воде прилипать и перемещаться по нижней стороне строительных компонентов, таких как стыки и оконные проемы. Эта вода может быть втянута в здание под действием силы тяжести или неравномерного давления воздуха.

  • Перепады давления воздуха. В жарком и влажном климате, если давление воздуха внутри конструкции ниже, чем снаружи, вода может «выталкиваться» снаружи внутрь здания через микроскопические отверстия в строительных материалах.

  • Ветровая нагрузка. Ветровая нагрузка во время сильных ливней может вызвать попадание воды внутрь здания, если оболочка не устойчива к этим силам. Например, оконные герметики и прокладки, которые не предназначены для изгиба вместе с окном, могут создавать воздушные зазоры, через которые вода может проникать в здание.

Компоненты настенной системы

Большинство стеновых систем, используемых в новом строительстве, представляют собой каркасные стеновые системы, монолитные бетонные или каменные стеновые системы (бетонные блоки или кирпич).

Каркасные стеновые системы состоят из системы отделки внутренних стен и системы отделки наружных стен, разделенных воздушной прослойкой (или полостью). Полость, которая обычно включает изоляционный материал для дополнительного теплового сопротивления, обеспечивает потенциальный путь для движения влаги по всей поверхности стены. Системы фасадных стен и системы наружной изоляции и отделки (EIFS) представляют собой каркасную конструкцию.

Бетонная или каменная стеновая система изготовлена ​​из конструкционного стенового материала.Если внутренняя и внешняя отделка наносится непосредственно на поверхность несущей стены, движение воздуха внутри стены ограничивается. Однако, если внутренняя отделка применяется к обшитому гипсокартоном, прикрепленному к несущей стене, создается потенциальный путь для движения воздуха.

Компоненты основной стены, требующие особого внимания для контроля влажности (рис. 6), перечислены ниже:

  • Отделка наружных стен
  • Замедлители испарения
  • Воздушные и дождевые барьеры и уплотнения
  • Изоляция
  • Внутренняя отделка стен

Рис. 6.«Прощающая» (хорошо спроектированная) стеновая система для жаркого и влажного климата обладает высокой устойчивостью к движению наружного воздуха и пара. Компонент, наиболее ответственный за ограничение движения воздуха и водяного пара, должен располагаться снаружи стеновой системы. В более холодном климате отделка с высокой паростойкостью должна быть на внутренней стороне изоляции, чтобы избежать образования конденсата.

Отделка наружных стен

Материалы, обычно используемые в качестве наружной отделки в строительстве, включают штукатурку, деревянный сайдинг, бетон или кирпичную кладку, кирпичную облицовку и запатентованные системы внешней отделки, сочетающие изоляцию и отделочные покрытия (такие как EIFS).При выборе материала внешней отделки команда проектировщиков должна учитывать влияние проникновения влаги и миграции паров и воздуха, а также эстетику, чтобы обеспечить соответствие замыслу проекта. При рассмотрении пористых материалов, таких как бетон или каменная кладка, следует учитывать способность этих материалов ограничивать миграцию влаги и пара внутрь стеновой системы и из нее, а также их способность выступать в качестве воздушных барьеров. Часто эстетическая внешняя отделка бетонной или каменной стеновой системы представляет собой нанесение краски или штукатурки.Эти внешние отделочные материалы, а также конструкционный бетон или каменная кладка могут быть эффективными барьерами от атмосферных воздействий, но неэффективными замедлителями испарения и лишь частично эффективными барьерами для воздуха.

Материалы, используемые в строительстве наружных стен, классифицируются по их устойчивости к движению влаги через материал при наличии разницы в давлении пара между внутренней и внешней сторонами материала. Обычно определяются три категории способности замедлителя испарений:

  • Паронепроницаемость: меньше или равна 0.1 пермь
  • Полунепроницаемый для паров: менее или равный 1 пром. и более 0,1 пром.
  • Полупроницаемый для паров: более 1 пром.

Стены из бетонных блоков могут иметь проницаемость от 2 до 3 перм, в то время как окрашенная штукатурка может иметь проницаемость до 25 перм. Краски для наружных работ с толщиной сухой пленки от 1 до 3 мил, такие как коммерческие латексные краски, могут иметь проницаемость от 5 до 10 (рис. 7). Системы окраски являются хорошим примером того, как различаются требования для умеренного, холодного и жаркого/влажного климата.В большинстве районов страны наружные системы окраски имеют высокие показатели проницаемости, а внутренние системы окраски имеют более низкие оценки проницаемости. В жарком и влажном климате требования к отделке стен прямо противоположны: наружные системы должны иметь более низкие рейтинги проницаемости, чем внутренние системы окраски.

Рисунок 7. Многие краски и покрытия для наружных работ могут выступать в качестве адекватных замедлителей испарения.

Замедлители испарения

Замедлитель испарения требуется не во всех ситуациях. Оболочка здания (за вычетом специального ингибитора парообразования) может выступать в качестве адекватного барьера для диффузии пара.Во многих случаях использование воздушного барьера важнее, чем использование замедлителя пара. Хотя использование замедлителя парообразования не всегда необходимо, если используется один вместо , такие факторы, как проницаемость, местоположение и использование нескольких замедлителей, становятся чрезвычайно важными.

Тип и расположение замедлителя пара может значительно повлиять на накопление влаги и образование плесени. Например, пароизоляция стеновой системы, расположенная между теплоизоляцией и внутренней частью здания, может достигать температуры ниже точки росы (точка конденсации в жарком и влажном климате, а внешняя пароизоляция может быть ниже точки росы в северном климате) наружного воздуха, позволяя конденсации образовываться на внутренних поверхностях или во внутренних полостях.Чтобы избежать таких проблем, решения относительно замедлителей испарения лучше всего принимать на этапе схематического проектирования.

Существует несколько типов замедлителей испарения (рис. 8). К жестким замедлителям относятся армированные пластмассы, алюминий и подобные материалы, относительно непроницаемые для потока влаги. Они механически крепятся на место и могут иметь герметичные соединения. Гибкие замедлители испарения включают фольгу, ламинированную фольгу, обработанную бумагу, войлок и бумагу с покрытием, а также пластиковые пленки. Стыки в этих материалах необходимо заделывать другим материалом.(Герметичная герметизация швов не требуется, если только замедлитель пара не действует также как барьер для воздуха и/или барьер для дождевой воды.) Некоторые материалы покрытия (такие как эпоксидные смолы) также могут быть классифицированы как замедлители испарения.

Рисунок 8. Скорость проникновения паров между обычными строительными материалами резко различается.

Проницаемость материала определяется его пористостью. Различные материалы для замедления испарения имеют разные показатели проницаемости в зависимости от того, сколько пара будет диффундировать через него в течение определенного периода времени и для данной площади.Например, лист алюминиевой фольги толщиной 0,002 дюйма имеет проницаемость 0,025, что означает, что он пропускает 0,025 грана (1/7000 фунта) в час на квадратный фут площади на каждый дюйм перепада давления паров ртутного столба. . Напротив, 8-дюймовый бетонный блок (известняковый заполнитель) пропускает 2,4 грана в час, что в 90 раз больше, чем у алюминиевой фольги, даже несмотря на то, что стенка блока в 48 000 раз толще ( The Dehumidification Handbook , 1990).

Каждый из этих замедлителей испарения можно использовать с ранее описанными стеновыми системами.Обычно полые стены каркасного типа включают в себя гибкие пароизоляционные материалы. Проектирование расположения пароизолятора для бетонных или каменных стеновых систем может быть более сложным, чем для каркасных стеновых систем. Наносимые покрытия особенно подходят для бетонных или кирпичных стен; нанесение системы внешней отделки непосредственно на залитое на месте основание стены проще, чем создание промежуточного пространства (или наращивания) на внешней стороне основания стены для установки пароизолятора. Более того, последний процесс может угрожать целостности стены.При выборе ингибитора парообразования для системы отделки наружных стен можно рассмотреть использование краски с ингибитором испарения.

Выбранный замедлитель испарений должен иметь коэффициент проницаемости менее 1,0 пром. (Однако в регионах с умеренным климатом замедлитель пара с очень низким рейтингом проницаемости может создать проблемы, поскольку механизм диффузии пара будет менять направление между зимними и летними месяцами.) Хотя критерии проектирования могут диктовать конкретный замедлитель пара или его толщину, метод установки часто требует замены.Например, замедлитель пара из полиэтиленового листа может соответствовать проектным требованиям, но может не обеспечивать достаточной прочности на разрыв во время установки на месте. Эффективность замедлителя пара снижается при проникновении внутрь, хотя избегать всех проникновений не обязательно.

Также следует избегать использования двух отделочных материалов с низкой проницаемостью в стеновой системе, таких как полиэтиленовый пароизолятор снаружи и виниловое настенное покрытие внутри. Такое расположение может привести к тому, что влага будет задерживаться внутри стеновой системы без возможности высыхания в любом направлении, что способствует накоплению влаги и образованию плесени.Использование нескольких ингибиторов парообразования в стеновой системе может быть успешным только в том случае, если проникновение дождевой воды и проникновение наружного воздуха практически исключены. Таким образом, достижение и постоянное поддержание положительного давления в здании имеет решающее значение в этой ситуации.

Барьеры и уплотнения для проникновения воздуха

Решение о включении в проект специального воздушного барьера обычно принимается во время проектирования схемы. Воздушный барьер может играть важную роль в сдерживании проникновения ветровой нагрузки или погодных условий, а также может способствовать повышению давления в здании.(Воздушные барьеры, называемые строительной пленкой , обычно используются в северном климате для экономии энергии.) Надлежащее расположение воздушного барьера может быть таким же, как и у погодного барьера и пароизолятора. Таким образом, хорошо продуманная комбинация воздухо-, погодо- и пароизоляции иногда может быть экономически выгодной.

Воздушный барьер в стеновой системе, однако, никогда не следует рассматривать как адекватное уплотнение оболочки, чтобы компенсировать разгерметизированное внутреннее пространство здания и предотвратить внутреннюю инфильтрацию.Оболочка здания должна работать с системой HVAC, чтобы создать герметичное здание. Поскольку полости, которые могут существовать в стеновой системе, обеспечивают потенциальные пути для наружного воздуха, поддержание надлежащего давления имеет решающее значение для предотвращения проникновения наружного воздуха в эти пространства.

Часто компоненты ограждающих конструкций, действующие вместе, могут функционировать как эффективная воздушная преграда. ASHRAE признает, что один кусок надлежащим образом закрепленной обшивки из фанеры или гипсокартона может быть адекватным воздушным барьером.Однако соединенные куски обшивки часто не будут столь эффективными, если стыки не будут достаточно хорошо герметизированы. В то время как эффективность пароизолятора снижается линейно по мере увеличения количества проникновений, эффективность воздушного барьера уменьшается экспоненциально по мере увеличения количества стыков, трещин и щелей. Таким образом, эффективность воздушного барьера зависит от его максимально возможной непроницаемости.

Изделия из дерева, включая листовой материал и готовые плиты, менее эффективны в качестве воздушных барьеров, если используются обычные методы монтажа.Поскольку эти системы наружной отделки, как правило, допускают проникновение воздуха из-за ветра и термических воздействий, требуются дополнительные средства ограничения проникновения воздуха (и влаги) через стеновую систему. Комбинированный барьер воздуха/погоды должен быть установлен на основании внешней обшивки, особенно в системе каркасных стен, в которой используются изделия из дерева.

Эффективность сочетания изоляционной плиты и внешней отделки (например, EIFS) в качестве воздушных барьеров зависит от общей целостности композитной внешней системы.Если стыки достаточно вертикальные и плотные, система защитит ограждающие конструкции здания от проникновения ветра и наружного воздуха. Изоляционные плиты с закрытыми порами и негигроскопичные (невпитывающие) более устойчивы к паровой диффузии влаги, чем изоляционные плиты с открытыми порами.

Изоляция

Рисунок 9. Некоторые типы изоляции также могут служить эффективными замедлителями испарения. Особое внимание следует уделить толщине изоляции для достижения желаемой теплопроводности.

Использование негигроскопичной изоляции с закрытыми порами может помочь свести к минимуму высокие уровни влажности, которые могут образовываться в стеновых системах.Изоляция должна быть установлена ​​рядом с замедлителем пара, когда это возможно, и должна быть расположена внутри, чтобы замедлитель пара не достигал точки росы во время работы системы кондиционирования здания (это условие относится только к жаркому, влажному климату и является обратным в холодном климате). климат). Некоторые типы изоляции также можно использовать в качестве эффективных замедлителей испарения (рис. 9).

Чтобы избежать проблем с влажностью, команда проектировщиков должна учитывать, как прямой контакт с влажным воздухом влияет на конструкции стен.Тепловые мосты, которые позволяют конструкциям охлаждаться ниже точки росы окружающего воздуха, могут вызвать локальную конденсацию на конструкционных материалах. Например, система каркаса из металлических стоек в системе каркасных стен может выступать в качестве теплового короткого замыкания или моста, позволяя образовываться конденсату на внутренней или внешней части металлической стойки, даже если стена может быть хорошо изолирована.

Внутренняя отделка стен

Выбор внутренней отделки является важным фактором, особенно в дизайне с влажным климатом.Вклад внутренней отделки в серьезные проблемы с влажностью и плесенью в существующих и новых зданиях хорошо задокументирован. Использование непроницаемой внутренней отделки без полного учета инфильтрации, температуры точки росы на открытом воздухе и возможности конденсации в месте расположения основного замедлителя пара часто приводит к захвату влаги и проблемам с плесенью.

Виниловое настенное покрытие является широко используемой внутренней отделкой и обычно имеет низкую проницаемость (или очень высокую устойчивость) к проникновению водяного пара через стеновую систему.Однако проблема может возникнуть в жарком и влажном климате, когда наружный воздух проникает в полость стены, контактирует с более прохладной поверхностью, конденсируется и не может высохнуть. (Высокие парозащитные свойства винилового настенного покрытия предотвращают высыхание конденсата.) Конденсат разрушает отделочную основу, обычно гипсокартон, создавая прекрасную среду для роста плесени. Следовательно, виниловое покрытие для стен должно быть ограничено областями, где маловероятно проникновение влажного воздуха (т. е. внутренние стены), или в зданиях, где может быть обеспечена положительная герметизация здания.В холодном климате использование винилового покрытия для стен не является проблемой и фактически задерживает нежелательную диффузию теплого влажного воздуха в полость стены, где на внешней стороне теплоизоляции может образоваться конденсат.

Как правило, в жарком и влажном климате проницаемость материала внутренней отделки должна быть значительно выше, чем проницаемость других компонентов стеновой системы. Эта разница позволит парам влаги, попадающим в стеновую систему, мигрировать в кондиционируемое пространство, где пары в конечном итоге будут удалены системой кондиционирования воздуха.Чтобы обеспечить успех, все части стеновой системы, расположенные внутри теплоизоляции, должны быть более проницаемыми, чем внешние по отношению к теплоизоляции компоненты. Опять же, противоположное этому условию рекомендуется в холодном климате, когда влага не должна задерживаться внутри полости на внешней стороне теплоизоляции.

Анализ точки росы на стене

Каждая основная система наружных стен, используемая в строительстве, должна быть проанализирована для определения всего следующего:

  • Место возникновения точки росы
  • Каким будет температурный профиль
  • Где будет располагаться первичный замедлитель испарения
  • Степень проникновения влаги
    (профиль давления пара)

Эти концепции обсуждаются в справочнике ASHRAE: основы (глава 27; ASHRAE, 2009 г.).Заполнение версии рисунка 12 (стр. 27.9) справочника ASHRAE для каждого основного типа стен облегчит анализ точки росы стен.

Процедура расчета диффузии водяного пара включает анализ каждого компонента стеновой системы, включая толщину, паропроницаемость и тепловое сопротивление (значение R). Первым шагом является определение того, какие температуры внутри и снаружи помещений следует использовать для определения точки росы на поверхности стены. Минимально возможная температура поверхности стен в помещении часто может быть намного ниже проектных условий внутри помещения.Например, температура поверхности стены, на которую подается разряд из регистра питания комнатного кондиционера, может достигать 60°Fdb. Точно так же температура наружной поверхности может превышать проектные условия для наружного применения, особенно на неотражающих темных наружных поверхностях.

Затем можно разработать температурный профиль для каждой стеновой системы (рис. 10а). В правильно спроектированной системе температура точки росы наружного воздуха будет иметь место в изоляции до тех пор, пока в ней нет тепловых мостов (таких как металлические шпильки).Важно сравнить расположение точки росы с предлагаемым расположением замедлителя пара, чтобы определить, будет ли барьер оставаться выше точки росы в условиях наружного воздуха.

Следующей целью анализа точки росы является проверка того, какой компонент стены функционирует как первичный пароизолятор, а затем сравнение его местоположения с местом поверхностной конденсации (поверхность точки росы). Чтобы определить местонахождение основного замедлителя парообразования в стеновой системе, необходимо определить давление насыщенного пара на границе поверхности каждого компонента стены и сравнить его с сопротивлением давлению пара компонента.

Место внутри стеновой системы, где будет конденсироваться рассеянный пар влаги, будет точкой, где давление пара равно давлению насыщения. Чтобы разработать профиль давления пара через стеновую систему, необходимо определить падение давления пара на каждом компоненте стены (рис. 10b). Процедура построения профиля давления пара аналогична процедуре построения профиля температуры через стеновую систему; программное обеспечение доступно, чтобы помочь разработать этот анализ.

Рисунок 10a (слева) . Определение температурного профиля системы наружных стен определяет поверхности, на которых будет происходить конденсация. Рисунок 10b (справа) . Определение профилей насыщения и давления пара системы наружных стен также необходимо для максимального контроля влажности, поскольку это помогает определить компоненты стены, которые могут задерживать влагу.

Возникающие проблемы

Текущие и будущие исследования и разработки

Building Science Corporation обсуждает многие из текущих вопросов, связанных с конструкцией ограждающих конструкций для контроля влажности.

Американская ассоциация воздушных барьеров предоставляет информацию, связанную с наукой и созданием воздушных барьеров.

В настоящее время следующие штаты включили требования по воздушному барьеру в свои коммерческие нормы энергосбережения.

Дополнительные ресурсы

Организации

Публикации

  • Предотвращение проблем с влажностью и плесенью: рекомендации по проектированию и строительству, Ch3M HILL, 2003 г. Справочник по основам , ASHRAE, Атланта, Джорджия, 2009 г.
  • Руководство ASHRAE для зданий в жарком и влажном климате , Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, Атланта, 2008 г.

Проницаемость — панели с высокими эксплуатационными характеристиками

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


Паропроницаемость

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

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

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

Паропроницаемость, фанера
  Пермь г/ч/м 2 /мм рт.ст.)
Фанера 3/8 дюйма    
Дуг-Пихта, побережье 0.78 .021
Пихта дубовая, северный интерьер  0,53 .015
Сосна южная 1,43 .039
Лиственница западная 0,63 .017
Болиголов западный 0,89 .024
Пихта западная западная 0.88 .024
Сосна западная белая 0,45 .012
3/8″ фанера MDO    
Односторонний MDO 0,3 .008
Двухсторонний MDO 0,2 .006

 

При корректировке относительного объема использования различных видов значение паропроницаемости равно 0.Пермь 8 подходит для 3/8-дюймовой фанеры для наружных работ или фанеры с наружным клеем (Экспозиция 1). Использование накладок существенно влияет на паропроницаемость.

В приведенной ниже таблице паропроницаемости представлены аналогичные результаты для панелей OSB, испытанных в 1983 году.

Паропроницаемость, OSB
  Пермь (г/ч/м 2 /мм рт.ст.)
7/16″ ОСП 0.91 .025
15/32″, 1/2″ ОСП 0,70 .019
19/32″, 5/8″ ОСП 0,72 .020
23/32″, 3/4″ ОСП 0,49 .013

Контроль миграции водяного пара и конденсации в зданиях

Для начала психрометрический условия внутри здания обычно отличаются от внешние условия.Разница по психрометрическим свойствам в перепаде давления пара изнутри наружу, что устанавливает движущую силу для воды диффузия пара. Направление поток водяного пара от высокого пара давление или высокая влажность низкое давление пара или низкая влажность. В более холодном климате, например, север США и Канада, количество водяного пара снаружи воздух очень низкий (низкий уровень пара давление) и меньше, чем воздух внутри здания (высокое давление пара).Таким образом, водяной пар диффузия идет изнутри наружу. В более теплом климате с коротким отопительный сезон, водяной пар привод снаружи внутрь из-за осушающий эффект воздуха в помещении кондиционирование. Если водяной пар конденсируется в секции стены или крыши и не имеет возможности высохнуть, а затем через некоторое время времени будет развиваться скопление воды, которое может привести к повреждению и/или образованию плесени и плесень. Иметь ввиду что это динамическая ситуация где конденсация может произойти в течение части день и испарение во время другой части. работа инженера заключается в разработке полости, чтобы конденсат не бывает, бывает происходят не часто или происходит только в безопасном регионе, например воздушное пространство с дренаж.

Термины и уравнения для переноса водяного пара или диффузия перечислены в сопутствующей боковой панели. Уравнения 6 и 7 уравнения диффузии пара используется для расчета количества водяной пар, проходящий через полость стены или потолка. общий коэффициент паропроницаемости, М, определяется Добавление сопротивления к пару пропускная способность для строительства материалов (и воздушных пленок) и затем взяв обратное этому суммирование.Эта процедура иллюстрируется в уравнениях 4 и 5. Внутренний и внешний пар давления можно определить из тестовых данных или с помощью типичного психрометрического данные для этого региона. Если есть беспокойство по поводу суммы диффузии водяного пара или проблемы избыточный конденсат в полости, инженеру может потребоваться установить замедлитель пара.

Определение пара ASTM замедлитель — это материал с паром производительность (PERM) 1,0 или меньше. Стойкость к парам коэффициент пропускания показан на Уравнение 1.Стойкость к парам коэффициент пропускания является обратным значение PERM; Следовательно снизить значение PERM, большая стойкость к водяному пару диффузия. Некоторые государственные коды требуют рейтинг PERM менее 1.0, чтобы квалифицироваться как замедлитель пара.

Диффузия водяного пара

Водяной пар диффундирует через многие строительные материалы другие чем у металлов, когда давление паров разница существует по всему строительство. Один консенсус, который кажется, было достигнуто, что в полости нужны замедлители парообразования стены и потолки.В холод и умеренный климат, замедлитель пара находится на внутренней стороне полости. Это потому, что поток водяного пара идет изнутри снаружи (внутри находится более высокий пар давление).

В некоторых странах с теплым климатом которые имеют короткий нагрев сезон, замедлитель пара есть размещается снаружи полости потому что кондиционер в помещении воздух сушит воздух, тем самым снижая давление пара в помещении ниже наружное давление пара. В некоторые теплые климатические условия, замедлители испарения устанавливаются как с внутренней, так и с внешней стороны полостей.Какой-то типичный замедлитель пара материалы перечислены в таблице 1.

Для расчета количества воды диффузия пара, инженер должен определить дизайн в помещении и наружная психрометрия для получить необходимое давление пара. Если анализ включает в себя существующий объект, инженер может проверить реальные условия. свойства, которые необходимо определить барометрическое давление, манометрическое давление, температура по сухому термометру, и что-то, чтобы идентифицировать влага в воздухе, например, мокрая температура колбы, точка росы температуры или относительной влажности.Эти свойства и уравнения для расчета пара давление проиллюстрировано в сопроводительном боковая панель.

Относительная влажность, RH, очень неправильно понятый термин. Он описывает количество влаги в воздухе держится относительно максимума он может держать при этой температуре. Если, например, температура воздуха составляет 70 F и относительная влажность, скажем, 50 процентов, воздух при этой температуре содержит только 50 процент влаги это способен удерживать. Если затем температура падает от 70 до 52 F, относительная влажность повышается до 94.8 процентов, несмотря на количество влаги в воздухе остался неизменным. Причина в том, что холодный воздух не может удерживать много влаги в виде теплого воздуха. В оба случая, однако, абсолютный влажность, Вт (фунт водяного пара/фунт сухой воздух) то же самое.

Подводя итог, можно сказать, что изменение температура воздуха по сухому термометру будет вызвать сдвиг относительной влажности хотя сумма влажность воздуха остается неизменной. Психрометрический компьютер анализ этих двух условий проиллюстрированы в таблицах 2 и 3.Вы также заметите, что температура точки росы это одинаково в обоих случаях, что поддерживает теория о том, что влага в воздухе не изменился.

Также обратите внимание, что пар давление одинаковое в обоих случаи. Давление пара, Pw (парциальное давление водяного пара в смеси), наружного и воздух в помещении можно рассчитать используя уравнения в боковой панели и с помощью пара столы для получения давления насыщенная чистая вода, Pws. С использованием условиях 70 F/50 процентов относительной влажности (таблица 2), мы рассчитаем давление паров воздуха.
Дано :
• TDB = 70 F
• Pbar = 29,921 дюймов рт. ст.
• Pманометр = 0 дюймов рт. ст. паровые таблицы)
• RH = 50 процентов = Pw/Pws
• Pw = 0,3684 дюйма рт. ст.

Следующий пример иллюстрирует как рассчитать количество диффузии водяного пара через секцию стены и будет использоваться для иллюстрации важности пароизоляцией в этом кейс. Диаграмма на рис.1 это типичная секция стены 2 на 6 дюймов. материалы конструкции и воздух пленки показаны с их значениями PERM и REP. Вы заметите что эта стена не имеет внутреннего замедлитель пара. психрометрический Условия для этого анализа показано в таблице 4. Использование этой информации и суммирование значений REP на рис. 1, мы можем рассчитать количество водяного пара расход:
Вт = (1/4,32024) 3 (0,23563 – 0,03313) = 0,04687


Диффузия водяного пара через эту стену 0.04687 зерен водяного пара в час на квадратных футов поверхности стены. Теперь давайте определим что произойдет, если мы добавим Пароизоляция 4 мил между утепление гипсокартоном и стекловолокном. Пара полиэтилена толщиной 4 мил барьер имеет PERM 0,08 или РЭП 12,5. Это увеличивает Суммирование РЭП до 16.82024. Теперь пересчитаем количество воды диффузия пара через резонатор:
Вт = (1/16,82024 3 (0,23563 – 0,03313) = 0,012039

Вы можете видеть, что без пароизоляция, количество воды диффузия пара через полость 3.в 89 раз выше или, в другими словами, на 289 процентов выше чем стена с пароизоляцией. Это значительный измениться, но нужно ли это?

Чтобы ответить на этот вопрос, положим параметры в компьютер программа, рассчитывающая поверхность температуры всех материалов а также вычисляет поверхность точки росы, которые необходимо проверить конденсация. При появлении конденсата программа распечатывает звездочки рядом с расчетной поверхностной росой точечные температуры. Таблица 5 показывает результаты компьютера расчет для стены без пароизоляцией, а Таблица 6 – с пароизоляция.Без пара барьер, вы можете видеть, что конденсат существует. Так как вода пар движется изнутри снаружи видно, что начинается на стекловолоконной изоляции. конденсация может прекратиться в изоляция из стекловолокна благодаря уменьшение потока пара через остальные материалы. Если, однако, конденсат частый, это может привести к потере изоляции значение (R-значение), которое может привести к образованию конденсата перейти к соседним материалам. Стена с пароизоляцией (табл. 6) конденсата нет.

Примеры кейсов

Морозильные камеры и холодильные камеры требуют много внимания к дизайну подробности. Давление паров в помещении может быть всего 0,011 дюйма ртутного столба, в результате чего в перепадах давления пара достигает 0,78 дюйма ртутного столба, что в три-четыре раза выше, чем различия, возникающие в жилых и коммерческих зданий. Замедлители испарения имеют решающее значение для снижения попадание влаги внутрь морозильной камере и для предотвращения образования конденсата. У одного клиента была сильная конденсация проблемы с изнанки этажа супермаркета.Супермаркет построен с парковкой на Нижний этаж; холодильные камеры и супермаркет были на второй этаж над парковкой. Парковка полностью открыта для наружная среда. Одна область у которого были проблемы с конденсатом была нижняя часть прохода более прохладный пол. Фасадный эскиз конструкции показан на рис. 2.

Проблема была в конденсате в воздушной полости подвесного потолка. Изоляция из стекловолокна показано на подвесном потолке промокнет от влаги это обрушит подвесной потолок в зону парковки.Поверхность температуры, основанные на тепле также проиллюстрированы расчеты потерь на рис. 2.

Из этих температур вы можно увидеть, что летом, изоляция из стекловолокна мешала поступление тепла в воздушное пространство. Это проблема, потому что температура поверхности хорошая ниже точки росы наружного воздуха температура. Без пароизоляции и плохая герметичность подвесной потолок, воздушная полость будет точка росы очень близка к точка росы наружного воздуха. Это в очередь, приводит к конденсации, потому что пар может касаться поверхности ниже его точки росы.Одним из решений может быть удаление изоляция из стекловолокна. Однако в данном случае это не возможно потому, что воздушная полость необходимо обогревать зимой, чтобы предотвратить замерзание труб в воздушное пространство. Вот почему диаграмма показывает излучающие тепловые трубки. Используемое решение состояло в том, чтобы запустить система лучистого отопления летом, который поднимает поверхность температура выше росы температура точки. Для экономии энергии, можно было установить датчики следить за температурой металлического настила и температура точки росы.Контроллер может затем включить на лучистом тепле для поддержания поверхность на 5 F выше, чем температура точки росы. Компьютерный конденсат Программа анализа выявила проблемы с конденсацией внутри подвесной потолок.

Одна отрасль, в которой много проблемы с диффузией водяного пара а конденсат это бумага промышленность. Секция мокрого конца бумагоделательная машина берет воду и волокна и формирует его в лист. Температура на складе около от 100 до 120 градусов по Фаренгейту; следовательно, испарение ставка в здание высоко.Сухая концевая часть, в отличие от секция мокрого конца, имеет капот для улавливать испарившуюся воду и выводит водяной пар наружу. Однако некоторые из этих капюшонов имеют утечки, которые могут поднять чрезмерная влажность внутри строительство. Молекулярная масса водяного пара меньше молекулярного вес сухого воздуха. Следовательно, водяной пар поднимается на дно здания бумагоделательной машины крыше, что повышает точку росы на нижняя сторона выше остальных здания.

На одном заводе воздух свойства, взятые на нижней стороне кровли были следующие:
Pbar = 29.8220 дюймов рт. ст.
TDB = 111 дюймов F
TWB = 103,33 F
TDP = 102,05 F
RH = 77 процентов
Pw = 2,0553 дюймов Hg

Это конкретное машинное отделение была небольшая утечка из сушилки.

Очередной опрос на машину помещение с пятью бумагоделательными машинами показал много конденсата, коррозии, и растрескивание бетона с площадки крыши. Масса воздуха и обследование водяного пара здания обнаружен поток водяного пара в здание 123 175 фунтов в час или 248 галлонов в минуту. Как вы можете себе представить, это подняло влажность здания до экстремальных уровней.Худший район проверено — на нижней стороне крыша — показано ниже:
Pbar = 29,8220 дюймов рт. через систему крыши в этом случае составляет более 4,0 дюймов ртутного столба, что является огромным так и недопустимо. Теория защиты крыши поверхностная конденсация должна сохранять температура внутренней поверхности крыши выше температуры точки росы пар, поднимающийся к потолку.Сухая лампа окружающего воздуха температура нагревает поверхность крыши, но из-за потери тепла через крыша, температура поверхности всегда будет ниже сухого температура лампочки. Один метод повышение температуры поверхности крыши заключается в добавлении изоляции к крыша. Если вы вернетесь к первому пример бумажной фабрики, вы можете увидеть что точка росы составляет 102 F и температура сухого термометра составляет 111 F. Следовательно, в этом случае можно ожидать температура крыши не ниже 111 F, но, надеюсь, не ниже или ниже 102 Ф.

Для предотвращения образования конденсата в сегодняшние машинные помещения, один должен поставить систему обогрева крыши для нижней части здания крыша. Крышные системы отопления приточно-вытяжные установки, работающие в помещении строительный воздух, нагрейте его до 120 F и распределите по нижней стороне крыши здания. В зависимости по уровням утепления кровли это процесс затем нагреет крышу до около 110 до 115 F. Конечно, здание никому не нужно больше тепла, но это требуется до тех пор, пока промышленность надевает капюшон на секция мокрого конца.Если вы оглянетесь назад в здании пятибумагоделательных машин например, вы заметите, что точка росы была на уровне 135 F, что значительно выше температуры существующая система обогрева кровли. В в данном случае система обогрева крыши не препятствует образованию конденсата. Лекарство от конденсата проблема в том, чтобы найти протечки капота и залатать их.

Проблемы с водяным паром конденсат внутри машины помещения сложные и требуют дальнейшее рассмотрение. Водяной пар передача огромна из-за к большим перепадам давления пара.Следующей проблемой является проектирование кровельную систему, чтобы пар может выходить без конденсации или чтобы пар конденсировался в безопасном регионе. старше 45 лет процент обрушения кровли из-за плохой конструкции кровли. Пар замедлители — необходимость.

Пример бумагоделательной машины Крыша здания показана на рис. 3. Условия психрометрического теста. в нижней части здания крыша была изображена на первый пример. Эта мельница переживала конденсат и бетон растрескивание палубы.Дизайн условия были введены в программу анализа конденсации, чтобы проверьте наличие проблем. Результаты, достижения можно найти в таблице 7. Программа показывает конденсат в бетонном перекрытии. Этот объясняет проблемы растрескивания крыши. В данном случае было недостаточно утепление крыши, в результате низкая внутренняя поверхность крыши температура. Стальная арматура в сборном железобетоне настилы будут подвергаться коррозии при воздействии конденсата и химикатов например хлор. Тестовые образцы взятые из бетонных палуб имеют показан кислоторастворимый хлор-ион содержание от 100 до 1100 частей на миллион бетона.Особые меры предосторожности необходимо принимать для предотвращения коррозия стальной арматуры.

Плохое состояние нижней части здания бумагоделательной машины крышу не следует воспринимать легкомысленно. Высокая влажность приводит к преждевременный выход из строя крепи крыши стальной, бетонный настил и кровельные материалы. Некоторые мельницы потерпел полные неудачи всего через несколько лет после установки, а у других была крыша секции попадают в бумагоделательные машины. Чтобы дать вам представление о затраты, мельница на юге должна была заменить кровлю стальной, бетонной настил и кровельные материалы на стоимость более $ 1000000 или около 50 долларов за квадратный метр крыши.Здание размещалась тканевая машина, а замена произошла через 24 года после установка.

Последний пример иллюстрирует обследование дверей воздуходувки, инфракрасное обследование, использование массового осушенного воздуха и анализ водяного пара и адиабатический смешивание для устранения конденсата проблемы в зданиях. Это было быть простым, чтобы анализ вписался бы в эту статью. здание является жилым домом с сильной конденсацией на чердаке проблемы зимой. Дом имеет соборные потолки из языка и- кленовые панели. в доме появился конденсат на чердаке что капала с потолка. Подрядчик сообщил домовладельцу что проблема была в склад 22 торцевых связок дров в подвале.

Первое проведенное испытание было испытание дверцы вентилятора для определения скорость воздухообмена здания. Поток воздуха через дверцу вентилятора был 5200 кубических футов в минуту при дифференциале давление 50 паскалей (0,201 дюйма вод. ст.). Расчетный скорость воздухообмена в воздухе изменений в час (ACH) составляет следующим образом:
ACH = (acfm 3 60 мин в час)/(строительный объем, куб. фут/1 воздухообмен) = (5200 3 60)/(21 693/1) = 14.4

Это высокий воздухообмен ставка на новый дом.

Следующим шагом было определение где поток воздуха пути были. Инфракрасное изображение было проведено сканирование теплопотерь с включенным вентилятором и с выключенной дверцей вентилятора помочь подчеркнуть области с потерями тепла воздушным потоком. Сканирует инфракрасное изображение показал утечку воздуха через шпунт потолочные панели. Это позже было обнаружено, что пароизоляция крафт-бэк не был скреплен внутренний фасад собора потолочные стропила.Вместо этого пароизолятор был прикручен к внутренние стороны стропил. Если пароизолятор установлен против внутренняя поверхность стропил и шпунтованная обшивка прибит к пароизолятору, можно добиться герметичности. Этого не было сделано. Без воздуха герметичность, у вас есть потенциально опасная ситуация, потому что воздух поток может нести гораздо больше влаги на чердак, чем диффузия через материалы. количество диффузии водяного пара через 1364 кв. футов потолка в этот случай 0.01438 фунтов водяного пара в час.

Вентилятор дверной обдув 5200 кубических футов в минуту был преобразован в расход воздуха при нормальный перепад давления в здании 3 паскаля (0,012 дюйма водяного столба), что составляет 1270 куб. футов в минуту. Если все это воздушный поток проходит через пазогребневый потолок в чердак, водяной пар, который он несет будет 23,70 фунта в час, если в доме поддерживается температура 68 F / 35 процентов. РХ. Это количество водяного пара поток в 1648 раз выше, чем диффузия водяного пара на чердак. Если дом построен с надлежащая герметичность, воздушный поток при 3 паскалях будет около 289 акфм.Поэтому избыток воздуха поток через этот дом доходит до 981 акр/мин. Если мы вместо этого предположим что только 1 процент лишнего поток воздуха уходит на чердак, количество водяного пара было бы перенос по-прежнему в 16 раз выше, чем диффузионный поток. Что это иллюстрирует это воздухонепроницаемая конструкция чрезвычайно важно.

Следующим шагом было проведение анализ массового расхода с использованием испытанный расход воздуха при 3 паскалях, в помещении расчетная температура 68 F, и оценки образования водяного пара внутри дома.Улица зимний воздух принимается равным 0 F/35 процентов относительной влажности. Провести анализ массового расхода, необходимо преобразовать потоки в фунты сухого воздуха и фунты водяного пара. Следовательно, количество сухого воздуха, поступающего должно быть равно сумме выхода сухого воздуха. Это не случай с acfms. Доработанный анализ показан на рис. 4.

Обратите внимание, что хранение дрова в доме добавили колоссальная паровая нагрузка. Что еще интереснее то, что рассчитанная влажность в помещении (воздух уезжаю) всего 12.8 процентов, даже со всей этой нагрузкой водяного пара. Это условие было проверено домовладелец, который сказал, что увлажнитель приходилось часто бегать, потому что в доме было так сухо. Причина сухой окружающей среды чрезмерный приток наружного воздуха в дом, который высыхал дом. Дальнейшие исследования обнаружили похожие дома, которые были очень трудно нагреть из-за избытка расход воздуха.

Подводя итоги, конденсат проблема была из-за воздуха и водяной пар уходит на чердак. Количество водяного пара, поступающего чердак был слишком много для чердак для обработки, который поднял точки росы воздуха, что приводит к образованию конденсата.Поэтому государственные коды подчеркнуть герметичность.

Заключение

Из-за ограниченного пространства это статья осветила лишь некоторые из основы анализа водяного пара и контроль. Использование замедлителей испарения, например, получает профессионалов в очень горячие и сложные дебаты. Безусловно, есть времена, когда замедлители испарения необходимо и время, когда они нет. Чтобы помочь инженерам с этим решения, холодные регионы армии США Научно-исследовательская лаборатория (НИРЭЛ) разработал процедуру, информация о том, что может быть получено от Национальной кровельной Ассоциация подрядчиков в Роузмонт, Иллинойс.А еще есть бумажка написано сотрудниками Дуба Национальная лаборатория Ридж, Дуб Ридж, штат Теннесси, который предоставляет новые информация о ингибиторе пара критерий отбора.

Это сложное поле, которое может использовать дополнительную исследовательскую работу, чтобы помочь усилия инженеров. Это также область, которая привлекает много внимания в эти дни из-за беспокойства качества воздуха в помещении.

[ наверх ]



Для инженеров, которые хотят узнать больше о переносе влаги моделирование зданий, Справочник по основам ASHRAE 1997 г. рекомендует следующее но предупреждает, что большинство модели – это исследовательские инструменты, может быть слишком сложным для пользователей кроме исследователей:
• Glasta (Physibel, Бельгия)
• EMPTEDD (Trow, Toronto, Канада)
• Match (Технический университет, Люнгбю, Дания)
• COND (Технический университет, Дрезден, Германия)
• ВЛАЖНОСТЬ (NIST, Gaithersburg, Мд.)

коэффициент пропускания паров влаги строительных материалов — Labthink Instruments Co., Ltd. — Каталоги в формате PDF | Техническая документация

Интеллектуальное измерение коэффициента пропускания водяного пара внешними строительными материалами Резюме В связи с растущим вниманием к энергоэффективным и устойчивым ограждающим конструкциям невозможно переоценить необходимость точного определения тепловоздушно-влажностных (гигротермических) свойств строительных материалов.Для этой цели разрабатываются и исследуются новые методы. Модифицированный чашечный метод является одним из таких методов для определения свойств пропускания водяного пара строительных материалов. В этом документе используется система испытания скорости проникновения водяного пара C360M для проверки скорости проникновения водяного пара покрытия наружной стены, а также представлены принцип испытания, технические характеристики испытательного прибора, область применения и процедура испытания, в надежде предоставить справочную информацию для дальнейших исследований. паропроницаемость строительных материалов.Ключевые слова: паропроницаемость, паропроницаемость Тестер, система для определения паропроницаемости, чашечный метод, гравиметрический метод, покрытия, строительные материалы, влагопроницаемость Хорошая водонепроницаемость является основным свойством покрытий наружных стен зданий. Когда существует разница влажности между двумя сторонами стены, водяной пар будет проникать через стену со стороны с высокой влажностью на сторону с низкой влажностью, что приводит к переносу влаги в стене. Кроме того, если проницаемость строительных материалов плохая, дождевая или снеговая вода просачивается внутрь стены через трещины, а влага в стене не может проникнуть наружу, это приведет к увеличению содержания воды в стене. , разрушают стену и структуру изоляционного слоя и влияют на долговечность, безопасность и изоляционную функцию стены.В то же время водяной пар в стене может конденсироваться и замерзать, что повлияет на прочность материала и вызовет определенный эффект экструзии материала, что приведет к образованию пустот в стене, осыпанию, растрескиванию, плесени и другим проблемам качества. Следовательно, внешнее покрытие стен должно иметь возможность своевременно отводить водяной пар в стене. Тестовый образец

.

Leave Comment

Ваш адрес email не будет опубликован.