Перевод статьи с сайта www.greenbuildingadvisor.com (источник)

Почему крыша гниет?

Непредумышленное создание барьеров для испарения воды может иметь самые печальные последствия, что доказывает случай с домом, построенным 10 лет назад (см. фото ниже). Влага может проникать вместе с воздухом через отверстия, выполненные для световых приборов.  Пенистый материал с облицовкой фольгой внутри и самоклеящаяся мембрана снаружи «заперли» влагу внутри, в результате чего и возникло гниение. Использование паропроницаемого материала могло бы спасти эту крышу.

Результат гниения крыши

Рис. 1. Результат гниения крыши.

Современные стены, крыши и потолочные перекрытия изолируются и  выполняются из большего количества разных материалов, чем раньше. Все это делает их гораздо более восприимчивыми к негативному влиянию влаги. По сравнению с прошлым современные стены и крыши имеют гораздо более сложную структуру, что заметно затрудняет процесс высыхания.

Непродуманные строительные стандарты часто становятся причиной множества проблем, и сложности с реализацией системы паровых мембран и пароизоляции здесь не исключение. Чтобы спроектировать и построить энергоэффективное и надежное строение, соблюдения норм строительства недостаточно. Нужны новые решения, и паровой профиль может стать таким решением.

Что такое паровой профиль?

Паровой профиль – это оценка паропроницаемости каждого компонента конструкции (стен, крыши, перекрытий). Эта оценка определяет способность строения выводить влагу и направление движения пара. Паровой профиль демонстрирует, сможет ли здание защитить себя от влаги, и как быстро оно сможет высохнуть в случае попадания влаги.

Возможно, более удачным термином был бы «профиль влажности», а не паровой профиль, так как вода может находиться сразу в трех агрегатных состояниях, не ограничиваясь парообразным.  Однако паровой профиль вызывает в памяти термины «паровая мембрана» и «паровой барьер», которые фокусируются именно на этом состоянии, так как с помощью испарения воды обеспечивается сохранность компонентов здания. «Паровой профиль» затрагивает все слои здания, определяя не только способность к высушиванию, но и способность к намоканию.

4 этапа создания парового профиля

1. Определение паропроницаемости для каждого компонента

Эта задача может оказаться не такой простой, как может показаться. Производители строительных материалов не всегда склонны сообщать параметры паропроницаемости (плюс иногда бывает непонятно, каким образом они измеряют данный параметр). Различные методы испытания могут использоваться для разных продуктов. Кроме того, паропроницаемость разных строительных материалов – это не всегда постоянный параметр, так как с повышением содержания влаги в воздухе может меняться и паропроницаемость.

Необходимо получить показатели для каждого материала, использованного при строительстве здания, а также получить информацию об использованных методах измерения. Получить первоначальную информацию по этому вопросу вы можете из таблицы Building Materials Property Table.

2. Определение компонента с самой низкой паропроницаемостью

Очень важно определить компонент или компоненты, которые препятствуют свободному отводу воды из конструкции в форме пара. Чтобы понять склонность здания к накоплению воды, очень важно представлять, как много в здании материалов с низкой паровой проницаемости, а также определить их расположение.

Я предлагаю использовать систему классификации паровых мембран, предложенную Джо Лстибуреком (Joe Lstiburek) из Building Science Corporation:

  • Паровая мембрана класса 1 (паровой барьер): проницаемость меньше или равна 0,1 перм;
  • Паровая мембрана класса 2:  проницаемость выше 0,1 перм и не больше 1 перм;
  • Паровая мембрана класса 3:  проницаемость выше 1 перм и ниже 10 перм.

Перм (гран•ч⁻¹•фут⁻²•дюйм рт.ст.⁻¹) — единица паропроницаемости в американской и английской традиционных системах мер, показывающая как быстро (в гранах в час) один квадратный фут гидроизолирующего материала или паробарьера пропускает водяной пар, если по обе стороны этого материала имеется разность парциальных давлений водяного пара в один дюйм ртутного столба. 1 гран = 65 мг

Данная классификация опирается на результаты, полученные с помощью метода с использованием осушителя или методом «сухой чаши». Это стандартные технологии испытаний паропроницаемости материалов международного стандарта ASTM E-96. Любой материал с проницаемостью выше 10 перм считается паропроницаемым.

ПРИМЕЧАНИЕ: Следующие два этапа могут выполняться непоследовательно, вы можете рассматривать их одновременно, так как они позволяют предотвратить намокание и обеспечить вывод влаги в случае намокания.

3. Оценка масштаба и направления отвода воды в виде пара

Необходимо учитывать следующее:

  1. Погодные условия, включая температуру и относительную влажность. Очень важно понять, насколько серьезными и продолжительными могут быть перепады температуры (в отношении внутренних помещений).
  2. Условия внутри помещения, уровень влажности внутри помещений, ключевые точки, тип и масштаб системы кондиционирования (отопление, охлаждение, увлажнение и осушение, вентиляция).

Вопрос, ответ на который Вам предстоит найти, выглядит следующим образом: Нужно ли использовать паровую мембрану в какой-то части дома для предотвращения попадания пара ВНУТРЬ здания?

4. Оценка количества накапливающейся внутри здания влаги и способность здания к высушиванию

Следующий вопрос, ответ на который необходимо найти: есть ли хотя бы один путь ВЫХОДА влаги из здания?

Здание с двумя паровыми мембранами или барьерами на противоположных сторонах практически не будет иметь возможностей перемещения влаги в обоих направлениях. Это может стать серьезной проблемой, если только вы не обеспечите специальных способов выведения влаги из здания.


 

Пример 1 — Допустимый паровой профиль

В данном примере мы возьмем схему конструкции стены с сайта GBA и соответствующие материалы для каждого использованного при строительстве компонента.

Пример 1 - Допустимый паровой профиль

Рис. 2. Допустимый паровой профиль.

 Эта стена может выводить влагу как наружу, так и внутрь помещения.

Шаг 1: Оцените паропроницаемость

Как можно оценить паропроницаемость используемых строительных материалов?

В данном примере все цифры позаимствованы из вышеупомянутой таблицы BSC.

Обратите внимание, что два значения указаны в кавычках. В случае воздушного пространства это означает, что пар перемещается свободно.

В случае деревянного сайдинга значение в кавычках отображает «эквивалент» паровой проницаемости. Это означает, что несмотря на то, что в ходе лабораторного тестирования куска деревянного сайдинга (в нашем случае это была сосна) может быть получено значение проницаемости около 2,5 перм, все зазоры между установленными облицовочными досками обеспечивают достаточную циркуляцию воздуха, так что реальная проницаемость гораздо выше (35).

ПРИМЕЧАНИЕ: Если вы не можете найти нужные цифры в таблице, необходимо воспользоваться поиском в Сети или связаться с производителем и попросить его сообщить данную информацию. Сообщите им, что без этой информации вы не сможете использовать их продукцию.

Шаг 2: Определите наименее проницаемый материал

После получения всей необходимой информации легко можно определить один или два наиболее плотных слоев в стене, которые хуже всего пропускают пар.

Обратите внимание, что слой XPS изоляции (пенополистирол) толщиной 2,5 см с проницаемостью 1 перм не является паронепроницаемым. Однако, этот слой будет самым сложнопроходимым и большая часть влаги будет уходить наружу или внутрь здания, не проходя через слой изоляции. Также обратите внимание, что практически непроницаемый слой краски легко обойти с помощью функциональной или эквивалентной проницаемости деревянного сайдина (с большим количеством воздушных зазоров).

Шаг 3: Оцените условия

Мы не обладаем информацией о температуре внутри/снаружи помещения и относительной влажности, также мы не знаем расположения или состояния здания, хотя…

Шаг 4: Оцените способность накопления и вывода лишней влаги

Хорошие условия для отводы влаги с обеих сторон слоя XPS изоляции позволяют сделать вывод о пригодности данного здания для самых разных климатических, погодных условий и т.п.


 

Пример 2 — Недопустимый паровой профиль

 

Пример 2 - Недопустимый паровой профиль

Рис. 3. Недопустимый паровой профиль.

В данном примере мы возьмем другую схему конструкции стены с сайта GBA и соответствующие материалы для каждого использованного при строительстве компонента.

Нужно заметить, что данная конструкция стены подразумевает отвод влаги только наружу. Это наиболее рискованный подход.

Шаг 1: Оцените паропроницаемость

И снова нам придется воспользоваться данными по паропроницаемости материалов из таблицы BSC Building Materials Property.

Шаг 2: Определите наименее проницаемый компонент

Здесь мы имеет два слоя, которые выступают в роли барьеров для движения пара, не пропуская воду как внутрь стены, так и наружу. И проблема здесь в том, что два слоя формируют подобие кожуха для большей части стены.

Шаги 3 и 4: Оцените условия и способность накапливать/отводить влагу

Даже не зная условий территории, на которой будет располагаться постройка, будет понятно, что предложенная конструкция стены станет проблемой в любом климате и при любых погодных условиях. Если (или скорее всегда) стена намокнет, высохнуть ей будет очень трудно. Дело в том, что несмотря на идеальный проект и детальную проработку эта конструкция имеет очень мало возможностей для отвода влаги, так что через какое-то время вы с большой вероятностью столкнетесь с проблемами.

Давайте подробнее остановимся на 3 и 4 шаге (предотвращение намокания стены и способы отвода влаги в случае намокания стены). По возможности необходимо отказаться от одного из двух непроницаемых слоев, чтобы облегчить выход влаги. Но от какого именно?

Если здание будет располагаться на территории с теплым влажным климатом, где влага проникает в стену в основном снаружи, лучше всего отказаться от виниловых обоев и сохранить слой изоляции с покрытием из фольги.

А вот если здание будет построено в областях с суровым зимним климатом, где влага попадает в стену в основном изнутри в зимние месяцы, нужно будет отказаться уже от слоя жесткой изоляции, которая лучше пропускает влагу.

Определение влажности без использования парового профиля

Данные примеры рассматривают две крайние возможности: мы не производим оценку парового профиля и способность накапливать влагу для различных конструкций.

Метод парового профиля носит количественный характер. Вполне возможно, что вы захотите получить более точные данные, так как вы хотите понять, как поведет себя конструкция в вашем климате в реальных условиях.

Чтобы получить четкий ответ на этот вопрос, можно действовать двумя способами: проконсультироваться с экспертом в области строительства, который имеет достаточный опыт, который позволит ему оценить ваш проект и вынести взвешенное решение, либо использовать более точный количественный метод анализа.

Инструмент, которым пользуются многие строительные эксперты, называется WUFI (это немецкий программный продукт, название которого представляет собой акроним немецкого названия Института физики строительства в городе Фраунхофер, где собственно и была разработана программа). Данная программа позволяет задать характеристики проекта, определить климат в вашей местности и условия внутри здания, после чего провести анализ на 4 года, позволяющий понять, как здание справится с накоплением и отводом лишней влаги.

WUFI является консервативным инструментом (программа часто «проваливает» проекты, которые на практике могут показать себя с лучшей стороны). Так что лучше доверить ее использование опытным экспертам, а не знакомым архитекторам и строителям.

Заключение

Я не знаю, кто придумал термин «паровой профиль». Я привык использовать данный термин во время работы в Building Science Corporation, когда пытался документально зафиксировать метод, используемый доктором Джозефом Лстибуреком для оценки зданий в рамках проекта Building America.

Peter Yost, greenbuildingadvisor.com

Похожие статьи

Список пуст