Что такое паропроницаемость
Что такое паропроницаемость
10-02-2013Главная » Статьи » Что такое паропроницаемость
Паропроницаемость материалов
Все знают что «дышащие» стены — стены с хорошей паропроницаемостью – это как бы хорошо. А почему хорошо, и что это вообще такое, знают далеко не все. Так вот – «дышащим» называют материал, пропускающий не только воздух, но и пар, то есть имеющий паропроницаемость. Дерево, пенобетон, керамзит обладают хорошей паропроницаемостью. Кирпич и бетон тоже обладают меньшей паропроницаемостью, чем те же дерево и керамзит. Пар, выдыхаемый человеком, а также выделяемый при приготовлении пищи, принятии ванной и пр., если нет вытяжки, создаёт повышенную влажность в доме, что визуально можно увидеть в виде конденсата на окнах в холодную погоду или допустим на железных трубах с холодной водой. Считается, что если стена имеет высокую паропроницаемость, то в доме хороший микроклимат и легко дышится.
На самом деле это не совсем так.
При падении ночью температуры, точка росы соответственно смещается внутрь стены, а конденсат, находящийся в стене замерзает. Вода при замерзании расширяется и частично разрушает структуру материала. Несколько сотен таких циклов приводят к полному разрушению материала. Поэтому паропроницаемость строительных материалов при несовершенных конструкциях зданий вещь не только бесполезная, но и вредная.
В идеале конструкцию ограждающей конструкции в доме (стену) нужно проектировать таким образом, чтобы точка выпадения росы приходилась на такой утеплитель, который защищен от проникновения влаги, т. е. имеет определенную замкнутую структуру пузырьков по всему объему, в качестве примера такого материала можно привести утеплитель Пеноплекс, либо можно паропроницаемый материал защитить от проникновения влаги паронепроницаемой пленкой. В таком случае разрушительного действия проникновения воды в утеплитель можно будет избежать.
Паропроницаемостью по своду правил по проектированию и строительству 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 G
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 Gn 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 ц более точный термин коэффициента диффузии (который численно равен 1,39ц) или коэффициента сопротивления диффузии 0,72/ц.
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.
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 = срро, где ро — давление насыщенного пара при заданной температуре, ср — относительная влажность воздуха, равная единице (100%) внутри чашки над водой и 0,54 (54%) в шкафу над материалом.
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(A,poCo)
Таблица 5 Сопротивление паропроницанию листовых материалов и тонких слоев пароизоляции (приложение 11 к СНиП П-3-79*)
Материал |
Толщина слоя мм |
Сопротивление паропроницанию, м/час Па/мг |
|
Картон обыкновенный |
1,3 |
0,016 |
|
Листы асбестоцементные |
6 |
0,3 |
|
Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка) |
10 |
0,12 |
|
Листы древесноволокнистые жесткие |
10 |
0,11 |
|
Листы древесноволокнистые 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 do, 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 ро, атм 0,006 |
0,023 |
0,042 |
0,073 |
0,12 |
0,20 |
0,31 |
0,47 |
0,69 |
1,00 |
|
Давление насыщенного пара ро, 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 (1-10) 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.
Что такое паропроницаемость и каковы источники пара в помещении.
- При дыхании, приготовлении еды, купании в душе и ванной при условии отсутствия вытяжки может появиться конденсат на окнах, стенах, полу, мебели, водопроводной трубе. Так образуется водяной пар у нас дома.
В строительстве уже давно известен такой термин, как паропроницаемость, что означает способность материалов пропускать сквозь себя капли влаги, которые содержатся в воздухе, по причине существования разной величины парциального давления пара с противоположных сторон при условии одинаковых показателей давления воздуха. Также паропроницаемостью принято считать поток пара с определенной плотностью, который проходит сквозь толщу стен.
Также была разработана таблица паропроницаемости строительных материалов, но она составлена условно, потому что числовые значения не всегда соответствуют реальным условиям, поэтому точка росы носит также условный характер.
Таблица паропроницаемостистроиельных материалов.паропроницаемость в строительных материалах
☛ Например, возьмем стену из пенобетона, паропроницаемость которого при условии, что он не отделан дополнительными строительными материалами как снаружи и изнутри, имеет паропроницаемость – 0,26 Мг/(м*ч*Па). В реальных жизненных условиях эксплуатации стены из газобетона дополнительно штукатурятся, обрабатываются акриловыми грунтовками, окрашиваются или оклеиваются наружной отделкой стен (краска, акриловые или флизелиновые обои). В свою очередь данный строительный материал для внутренней декоративной отделки стен в помещении по физическим свойствам практически непаропроницаемый (0,01 Мг/(м*ч*Па)). Это значительно влияет на реальную паропроницаемость материалов, что доказано лабораторными исследованиями.
Следует вывод, что статические показатели физических свойств строительных материалов в лабораторных и реальных условиях могут значительно отличаться, что влияет на дальнейшую эксплуатацию в целом. Это означает, что в современном строительстве и отделке фасадов большое значение имеет использование физических свойств строительных материалов, которые по своим значениям имеют схожие показатели (при отделке паропроницаемой стены непаропроницаемыми обоями свойства первой сводятся к минимуму). То есть, рассматривая стеновой пирог в комплексе, мы должны учитывать физические свойства (теплопроводность и паропроницаемость) каждого материала отдельно. При этом паропроницаемость материала должна увеличиваться от внутреннего слоя отделки к наружному.
- ☛ Чем выше паропроницаемость материалов, тем лучше!? Но, если более глубоко подойти к изучению данного вопроса, то мы увидим, что этот показатель напрямую связан с показателем теплопроводности, то есть паропроницание связано с теплопотерями, так как разогретые частички влаги (пара) при перепаде температур внутри помещения и снаружи стремятся сквозь стены наружу вместе с температурой воздуха. При этом происходит естественная теплопотеря.
Намного важнее в современном энергоэффективном строительстве обращать внимание и делать акцент на плотности строительного материала, так как при нагревании изнутри материала с высокой плотностью и низкой паропроницаемостью энергоемкий материал (кирпич, керамоблок) способен аккумулировать в себе тепло дополнительно и снаружи, тем самым не допуская чрезмерного паропроницания и выхода тепла наружу. Похожий принцип в украинской печи – грубы!
Очень важное значение имеет ещё на стадии проектирования будущего фасада выбор несущих стен из энергоемкого материала с низкой степенью паропроницания (бетон, кирпич, керамоблок) – инерционный дом и грамотную естественную вентиляционную систему – с окнами с системой микропроветривания и т.д.
Показатель µ означает процесс, когда материалы условно противодействуют паропереносу относительно возможности паропереноса воздуха. Взглянем на пример с показателем µ, который равен 1 (минеральная вата), что означает, что этот строительный материал отлично проводит пар равно, как и воздух. Когда величина газобетона с показателем µ 10 дает понять, что газобетон способен проводить пар хуже в 10 раз.
Этот коэффициент характерен для многих строительных материалов. Он измеряется стандартом ISO 12572, рекомендованным международной организацией, данный стандарт называют «Теплотехнические особенности стройматериалов и продуктов – формулировка паропроницаемости». До обозначения коэффициентов паропроницаемости любой материал для возведения зданий проходит тест высокой степени строгости в условиях лаборатории, пребывая во влажном и в сухом состоянии. Это касается непосредственно таких стройматериалов, которые не утеряли свои качества по истечении времени и выпускались относительно недавно.
Подбирая материал для возведения и ремонта зданий, нужно руководствоваться международным стандартом, ибо он заточен на выявление паропроницаемости сухих материалов в среде с влажностью менее 70%, и также сырых материалов в среде с влажностью более 70%. Нужно принять во внимание эти цифры, разрабатывались как показатель паропроницаемости стены, и не следует, чтобы индикатор паропроницаемости уменьшался из внутренних слоев к наружным, иначе возможно получится намокание внутреннего слоя стройматериала.
Вдобавок вы можете знать, что из внутренних слоев к слоям, что снаружи, их показания паропроницаемости понижаются. Для предоставления отборных действующих характеристик для многослойных строений важно помещать слои именно с теплых сторон сооружений, и обязательно не внешние слои, а слои с наивысшей теплопроводностью и большим уровнем противодействия паропроводности. Разрабатывая многослойные конструкции, нужно их помещать в таком порядке, благодаря которому паропроводность любого единичного слоя будет увеличиваться от внутренней поверхности к внешней. При такой расстановке пар, попадающий в защитную конструкцию изнутри, будет просто проникать через все слои и устраняться с наружной поверхности. Еще нужно отметить то, что важно, чтобы индикатор паропроницаемости наружного слоя был по крайней мере выше в 5 раз паропроницаемости внутреннего слоя.
☛ Сейчас мы выясним, какой вариант будет наилучшим для утепления дома. Большинство людей спрашивает: что лучше для утепления строения – пенопласт или минеральная вата? Поскольку эти стройматериалы обладают почти идентичным коэффициентом проводимости тепла. Всё-таки, они отличаются. Одно важное отличие — это паропроницаемость и пенопласт характеризуется её низким показателем. Для наглядности, паропроводность пенополистирола идет на уровне бетона. Большинство застройщиков допускают ошибку, думая что как раз поэтому стены то и «не дышат» и что это мешает уютному проживанию дома. А специалисты предполагают, что внутреннее проветривание должно обеспечивать микроклимат внутри дома. Пенопласт скорее выполняет роль защиты от пара в утепляющем помещении, благодаря чему исключается конденсация влаги изнутри.
➨
А отличие минеральной ваты– это ее высокий коэффициент паропроницаемости, получается что данный материал и поглощает, и переносит влагу. Отчего при монтаже в утепляющем строении нужно использовать особый клеевой раствор, краску и штукатурку с идентичным коэффициентом паропроводности. Необходимо чтобы постройку осуществляли высококлассные специалисты, которые могут произвести цельную работу, учитывая переход между отверстиями и слоями. Какой-либо пробел, пропуск ухудшит термоизоляцию.
Из чего следует, что показатель паропроницаемости пенопласта составляет 0,05, а показатель минеральной ваты – 0,3-0,5. Именно поэтому способность минеральной ваты пропускать пар в 6-10 раз лучше.
Нужно помнить однако, что данные стройматериалы относятся к неразделимой системе теплоизоляционной конструкции. Благодаря этому видно, что конечный коэффициент паропроницаемости ограничен слоем стройматериала с наименьшейпаропроницаемостью, в результате чего, она веско отличается. Краткое описание строительных материалов для утепления фасада смотрите по ссылке на нашу страницу сайта.
Вы можете и самостоятельно провести грамотный теплорасчет при утеплении вашего дома зная толщину и материал в ваших стен зайдя на сайт – Теплорасчет.рф
В общей сложности приходим к выводу, что стены с утеплителем в виде пенопласта такие же «дышащие», как и стены, где минеральная вата несет в себе функцию утеплителя. Многие эксперты еще полагают, что есть существенный риск при утеплении помещения снаружи и изнутри минеральной ватой с полимерными системами. Так как полимер обладает весьма низкой паропроводностью, это может навредить всей утепляющей конструкции при повышенной влажности. Когда минеральная вата впитывает влагу, она одновременно теряет все прежние свойства. А в пенопласте ☆ влага не собирается, поэтому пенопласт получается идеальным для теплоизоляции стен! Наши специалисты готовы ответит на все Ваши дополнительные вопросы, звоните нашим специалистам ТОВ Роял Фасад
Паропроницаемость стен и материалов
Существует легенда о «дышащей стене», и сказания о «здоровом дыхании шлакоблока, которое создает неповторимую атмосферу в доме». На самом деле паропроницаемость стены не большая, количество пара проходящего через нее незначительно, и гораздо меньше, чем количество пара переносимое воздухом, при его обмене в помещении.
Паропроницаемость — один из важнейших параметров, используемых при расчете утепления. Можно сказать, что паропроницаемость материалов определяет всю конструкцию утепления.
Что такое паропроницаемость
Движение пара через стену происходит при разности парциального давления по сторонам стены (различная влажность). При этом разности атмосферного давления может и не быть.
Паропроницаемость — способность материла пропускать через себя пар. По отечественной классификации определяется коэффициентом паропроницаемости m, мг/(м*час*Па).
Сопротивляемость слоя материала будет зависеть от его толщины.
Определяется путем деления толщины на коэффициент паропроницаемости. Измеряется в (м кв.*час*Па)/мг.
Например, коэффициент паропроницаемости кирпичной кладки принят как 0,11 мг/(м*час*Па). При толщине кирпичной стены равной 0,36 м, ее сопротивление движению пара составит 0,36/0,11=3,3 (м кв.*час*Па)/мг.
Какая паропроницаемость у строительных материалов
Ниже приведены значения коэффициента паропроницаемости для нескольких строительных материалов (согласно нормативного документа), которые наиболее широко используются, мг/(м*час*Па).
Битум 0,008
Тяжелый бетон 0,03
Автоклавный газобетон 0,12
Керамзитобетон 0,075 — 0,09
Шлакобетон 0,075 — 0,14
Обожженная глина (кирпич) 0,11 — 0,15 (в виде кладки на цементном растворе)
Известковый раствор 0,12
Гипсокартон, гипс 0,075
Цементно-песчаная штукатурка 0,09
Известняк (в зависимости от плотности) 0,06 — 0,11
Металлы 0
ДСП 0,12 0,24
Линолеум 0,002
Пенопласт 0,05-0,23
Полиурентан твердый, полиуретановая пена
0,05
Минеральная вата 0,3-0,6
Пеностекло 0,02 -0,03
Вермикулит 0,23 — 0,3
Керамзит 0,21-0,26
Дерево поперек волокон 0,06
Дерево вдоль волокон 0,32
Кирпичная кладка из силикатного кирпича на цементном растворе 0,11
Данные по паропроницанию слоев обязательно нужно учитывать при проектировании любого утепления.
Как конструировать утепление — по пароизоляционным качествам
Основное правило утепления — паропрозрачность слоев должна увеличиваться по направлению наружу. Тогда в холодное время года, с большей вероятностью, не произойдет накопление воды в слоях, когда конденсация будет происходить в точке росы.
Базовый принцип помогает определиться в любых случаях. Даже когда все «перевернуто вверх ногами» – утепляют изнутри, несмотря на настойчивые рекомендации делать утепление только снаружи.
Чтобы не произошло катастрофы с намоканием стен, достаточно вспомнить о том, что внутренний слой должен наиболее упорно сопротивляться пару, и исходя из этого для внутреннего утепления применить экструдированный пенополистирол толстым слоем — материал с очень низкой паропроницаемостью.
Или же не забыть для очень «дышащего» газобетона снаружи применить еще более «воздушную» минеральную вату.
Разделение слоев пароизолятором
Другой вариант применения принципа паропрозрачности материалов в многослойной конструкции — разделение наиболее значимых слоев пароизолятором. Или применение значимого слоя, который является абсолютным пароизолятором.
Например, — утепление кирпичной стены пеностеклом. Казалось бы, это противоречит вышеуказанному принципу, ведь возможно накопление влаги в кирпиче?
Но этого не происходит, из-за того, что полностью прерывается направленное движение пара (при минусовых температурах из помещения наружу). Ведь пеностекло полный пароизолятор или близко к этому.
Поэтому, в данном случае кирпич войдет в равновесное состояние с внутренней атмосферой дома, и будет служить аккумулятором влажности при резких ее скачках внутри помещения, делая внутренний климат приятнее.
Принципом разделении слоев пользуются и применяя минеральную вату — утеплитель особо опасный по влагонакоплению. Например, в трехслойной конструкции, когда минеральная вата находится внутри стены без вентиляции, рекомендуется под вату положить паробарьер, и оставить ее, таким образом, в наружной атмосфере.
Международная классификация пароизоляционных качеств материалов
Международная классификация материалов по пароизоляционным свойствам отличается от отечественной.
Согласно международному стандарту ISO/FDIS 10456:2007(E) материалы характеризуются коэффициентом сопротивляемости движению пара. Этот коэффициент указывает во сколько раз больше материал сопротивляется движению пара по сравнению с воздухом. Т.е. у воздуха коэффициент сопротивляемости движению пара равен 1, а у экструдированного пенополистирола уже 150, т.е. пенополистирол в 150 раз пропускает пар хуже чем воздух.
Также в международных стандартах принято определять паропроницаемость для сухих и увлажненных материалов. Границей между понятиями «сухой» и «увлажненный» выбрана внутренняя влажность материала в 70%.
Ниже приведены значения коэффициента сопротивляемости движению пара для различных материалов согласно международным стандартам.
Коэффициент сопротивляемости движению пара
Сначала приведены данные для сухого материала, а через запятую для увлажненного (более 70% влажности).
Воздух 1, 1
Битум 50 000, 50 000
Пластики, резина, силикон — >5 000, >5 000
Тяжелый бетон 130, 80
Бетон средней плотности 100, 60
Полистирол бетон 120, 60
Автоклавный газобетон 10, 6
Легкий бетон 15, 10
Искусственный камень 150, 120
Керамзитобетон 6-8, 4
Шлакобетон 30, 20
Обожженная глина (кирпич) 16, 10
Известковый раствор 20, 10
Гипсокартон, гипс 10, 4
Гипсовая штукатурка 10, 6
Цементно-песчаная штукатурка 10, 6
Глина, песок, гравий 50, 50
Песчаник 40, 30
Известняк (в зависимости от плотности) 30-250, 20-200
Керамическая плитка ?, ?
Металлы ?, ?
OSB-2 (DIN 52612) 50, 30
OSB-3 (DIN 52612) 107, 64
OSB-4 (DIN 52612) 300, 135
ДСП 50, 10-20
Линолеум 1000, 800
Подложка под ламинат пластик 10 000, 10 000
Подложка под ламинат пробка 20, 10
Пенопласт 60, 60
ЭППС 150, 150
Полиурентан твердый, полиуретановая пена 50, 50
Минеральная вата 1, 1
Пеностекло ?, ?
Перлитовые панели 5, 5
Перлит 2, 2
Вермикулит 3, 2
Эковата 2, 2
Керамзит 2, 2
Дерево поперек волокон 50-200, 20-50
Нужно заметить, что данные по сопротивляемости движению пара у нас и «там» весьма различаются. Например, пеностекло у нас нормируется, а международный стандарт говорит, что оно является абсолютным пароизолятором.
Откуда возникла легенда о дышащей стене
Очень много компаний выпускает минеральную вату. Это самый паропроницаемый утеплитель. По международным стандартам ее коэффициент сопротивления паропроницаемости (не путать с отечественным коэффициентом паропроницаемости) равен 1,0. Т.е. фактически минеральная вата не отличается в этом отношении от воздуха.
Действительно, это «дышащий» утеплитель. Что бы продать минеральной ваты как можно больше, нужна красивая сказка. Например, о том, что если утеплить кирпичную стену снаружи минеральной ватой, то она ничего не потеряет в плане паропроницания. И это абсолютная правда!
Коварная ложь скрывается в том, что через кирпичные стены толщиной в 36 сантиметров, при разности влажностей в 20% (на улице 50%, в доме — 70%) за сутки из дома выйдет примерно около литра воды. В то время как с обменом воздуха, должно выйти примерно в 10 раз больше, что бы влажность в доме не наращивалась.
А если стена снаружи или изнутри будет изолирована, например слоем краски, виниловыми обоями, плотной цементной штукатуркой, (что в общем-то «самое обычное дело»), то паропроницаемость стены уменьшиться в разы, а при полной изоляции — в десятки и сотни раз.
Поэтому всегда кирпичной стене и домочадцам будет абсолютно одинаково, — накрыт ли дом минеральной ватой с «бушующим дыханием», или же «уныло-сопящим» пенопластом.
Принимая решения по утеплению домов и квартир, стоит исходить из основного принципа — наружный слой должен быть более паропроницаем, желательно в разы.
Если же это выдерживать почему-либо не возможно, то можно разделить слои сплошной пароизоляцией, (применить полностью паронепроницаемый слой) и прекратить движение пара в конструкции, что приведет к состоянию динамического равновесия слоев со средой в которой они будут находиться.
Паропроницаемость строительных материалов
В отечественных нормах сопротивление паропроницаемости (сопротивление паропроницанию Rп, м2• ч • Па/мг) нормируется в главе 6 «Сопротивление паропроницанию ограждающих конструкций» СНиП II-3-79 (1998) «Строительная теплотехника».
Международные стандарты паропроницаемости строительных материалов приводятся в стандартах ISO TC 163/SC 2 и ISO/FDIS 10456:2007(E) — 2007 год.
Показатели коэффициента сопротивления паропроницанию определяются на основании международного стандарта ISO 12572 «Теплотехнические свойства строительных материалов и изделий — Определение паропроницаемости». Показатели паропроницаемости для международных норм ISO определялись лабораторным способом на выдержанных во времени (не только что выпущенных) образцах строительных материалов. Паропроницаемость определялась для строительных материалов в сухом и влажном состоянии.
В отечественном СНиП приводятся лишь расчетные данные паропроницаемости при массовом отношении влаги в материале w, %, равном нулю.
Поэтому для выбора строительных материалов по паропроницаемости при дачном строительстве лучше ориентироваться на международные стандарты ISO, котрые определяют паропроницаемость «сухих» строительных материалов при влажности менее 70% и «влажных» строительных материалов при влажности более 70%. Помните, что при оставлении «пирогов» паропроницаемых стен, паропроницаемость материалов изнутри-кнаружи не должна уменьшаться, иначе постепенно произойдет «замокание» внутренних слоев строительных материалов и значительно увеличится их теплопроводность.
Паропроницаемость материалов изнутри кнаружи отапливаемого дома должна уменьшаться: СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий, п.8.8: Для обеспечения лучших эксплуатационных характеристик в многослойных конструкциях зданий с теплой стороны следует располагать слои большей теплопроводности и с большим сопротивлением паропроницанию, чем наружные слои. По данным Т.Роджерс (Роджерс Т.С. Проектирование тепловой защиты зданий. / Пер. с англ. – м.: си, 1966) Отдельные слои в многослойных ограждениях следует располагать в такой последовательности, чтобы паропроницаемость каждого слоя нарастала от внутренней поверхности к наружной. При таком расположении слоев водяной пар, попавший в ограждение через внутреннюю поверхность с возрастающей легкостью, будет проходить через все спои ограждения и удаляться из ограждения с наружной поверхности. Ограждающая конструкция будет нормально функционировать, если при соблюдении сформулированного принципа, паропроницаемость наружного слоя, как минимум, в 5 раз будет превышать паропроницаемость внутреннего слоя.
Механизм паропроницаемости строительных материалов:
При низкой относительной влажности влага из атмосферы транспортируется через поры строительных материалов в виде отдельных молекул водяного пара. При повышении относительной влажности поры строительных материалов начинают заполняться жидкостью и начинают работать механизмы смачивания и капиллярного подсоса. При повышении влажности строительного материала его паропроницаемость увеличивается (снижается коэффициент сопротивления паропроницаемости).
|
Показатели паропроницаемости «сухих» строительных материалов по ISO/FDIS 10456:2007(E) применимы для внутренних конструкций отапливаемых зданий. Показатели паропроницаемости «влажных» строительных материалов применимы для всех наружных конструкций и внутрених конструкций неотапливаемых зданий или дачных домов с переменным (временным) режимом отопления.
Паропроницаемость теплоизоляции — что это и как определяется
Выбирая теплоизоляционный материал, одна из характеристик, которую стоит учитывать — паропроницаемость. Что это такое и как связано с сопротивлением диффузии водяного пара? Рассмотрим эти вопросы подробнее.
Паропроницаемость — это свойство материала, определяющее возможность пропускать или задерживать водяные пары. Данный эффект происходит за счет различия парциального (то есть создаваемого отдельными компонентами воздуха) давления водяного пара внутри и снаружи помещений.
Коэффициент паропроницаемости измеряют в мг/(м·ч·Па). Материалы с хорошей паропроницаемостью легко пропускают влагу.
Почему это стоит знать?
При проектировании зданий, тепловых магистралей, выполнении ремонта необходимо учитывать данный параметры для создания оптимальных условий и продления их эксплуатации.
Роль паропроницаемости для теплоизоляции
В случае, если температура теплоносителя выше, чем температура окружающей среды — изоляционный материал будет постепенно высыхать.
Если температура окружающей среды будет вшче, чем у изолируемой поверхности, утеплитель будет впитывать влагу и в части случаев терять свои свойства. В таком случае нужно использовать пароизоляцию или материал с соответствующими свойствами.
Коэффициент сопротивления диффузии водяного пара
На первый взгляд вещи подобные, даже обозначаются одинаково (Мю). Но по сути коэффициент паропроницаемости показывает количество миллиграмм водяного пара, которые могут пройти через метр материала за единицу времени при разнице давлений в единицу Па.
Коэффициент сопротивления диффузии водяного пара μ — определяет соотношение паропроницаемости материала и неподвижного слоя воздуха при одинаковых толщине и температуре. Чем больше данный показатель, тем выше пароизоляционные свойства.
Примеры продукции
Примерами теплоизоляционных материалов с высокими пароизоляционными характеристиками могут быть:
Получите консультацию по выбору изоляционных материалов по телефону 8 800 700 8 122.
Таблица паропроницаемости различных строительных материалов
В отечественных нормах сопротивление паропроницаемости (сопротивление паропроницанию Rп, м2ч Па/мг) нормируется в главе 6 “Сопротивление паропроницанию ограждающих конструкций” СНиП II-3-79 (1998) “Строительная теплотехника”.
Международные стандарты паропроницаемости строительных материалов приводятся в стандартах ISO TC 163/SC 2 и ISO/FDIS 10456:2007(E) – 2007 год.
Показатели коэффициента сопротивления паропроницанию определяются на основании международного стандарта ISO 12572 “Теплотехнические свойства строительных материалов и изделий – Определение паропроницаемости”.
Показатели паропроницаемости для международных норм ISO определялись лабораторным способом на выдержанных во времени (не только что выпущенных) образцах строительных материалов. Паропроницаемость определялась для строительных материалов в сухом и влажном состоянии.В отечественном СНиП приводятся лишь расчетные данные паропроницаемости при массовом отношении влаги в материале w, %, равном нулю.Поэтому для выбора строительных материалов по паропроницаемости при дачном строительстве лучше ориентироваться на международные стандарты ISO, котрые определяют паропроницаемость “сухих” строительных материалов при влажности менее 70% и “влажных” строительных материалов при влажности более 70%. Помните, что при оставлении “пирогов” паропроницаемых стен, паропроницаемость материалов изнутри-кнаружи не должна уменьшаться, иначе постепенно произойдет “замокание” внутренних слоев строительных материалов и значительно увеличится их теплопроводность.
Паропроницаемость материалов изнутри кнаружи отапливаемого дома должна уменьшаться: СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий, п.8.8:Для обеспечения лучших эксплуатационных характеристик в многослойных конструкциях зданий с теплой стороны следует располагать слои большей теплопроводности и с большим сопротивлением паропроницанию, чем наружные слои.
По данным Т.Роджерс (Роджерс Т.С. Проектирование тепловой защиты зданий. / Пер. с англ.
– м.: си, 1966) Отдельные слои в многослойных ограждениях следует располагать в такой последовательности, чтобы паропроницаемость каждого слоя нарастала от внутренней поверхности к наружной. При таком расположении слоев водяной пар, попавший в ограждение через внутреннюю поверхность с возрастающей легкостью, будет проходить через все спои ограждения и удаляться из ограждения с наружной поверхности. Ограждающая конструкция будет нормально функционировать, если при соблюдении сформулированного принципа, паропроницаемость наружного слоя, как минимум, в 5 раз будет превышать паропроницаемость внутреннего слоя.
Механизм паропроницаемости строительных материалов:
При низкой относительной влажности влага из атмосферы транспортируется через поры строительных материаловв виде отдельных молекул водяного пара. При повышении относительной влажности поры строительных материалов начинают заполняться жидкостью и начинают работать механизмы смачивания и капиллярного подсоса. При повышении влажности строительного материала его паропроницаемость увеличивается (снижается коэффициент сопротивления паропроницаемости).
Пример пренебрежения паропроницаемостью строительных материалов в многослойных стенах: укрытие деревянных стен паронепроницаемым рубероидом привело к биологическому разрушению дерева в условиях постоянного увлажнения. При укрытии ячеистых бетонов паронепроницаемыми материалами(кирпичная кладка, ЭППС) происходит переувлажнение стен и их постепенное разрушение при периодическом промерзании.
Показатели паропроницаемости “сухих” строительных материалов по ISO/FDIS 10456:2007(E) применимы для внутренних конструкций отапливаемых зданий. Показатели паропроницаемости “влажных” строительных материалов применимы для всех наружных конструкций и внутрених конструкций неотапливаемых зданий или дачных домов с переменным (временным) режимом отопления.
ТАБЛИЦА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Таблицаплотности, теплопроводности ипаропроницаемости различных строительныхматериалов.Основные эффективные теплоизоляционные,гидроизоляционные и пароизоляционныематериалы выделены.
Приведенысредние значения для материалов различныхпроизводителей. Более точные данные потеплоизоляционным материалам см. тут.
Материал Плотность, кг/м3 Теплопроводность, Вт/(м*С) Паропроницаемость,Мг/(м*ч*Па) Эквивалентная1(при сопротивлении теплопередаче = 4,2м2*С/Вт) толщина, м Эквивалентная2(при сопротивление паропроницанию =1,6м2*ч*Па/мг) толщина, м Железобетон 2500 1.69 0.03 7.10 0.048 Бетон 2400 1.51 0.03 6.34 0.048 Керамзитобетон 1800 0.66 0.09 2.77 0.144 Керамзитобетон 500 0.14 0.30 0.59 0.48 Кирпич красный глиняный 1800 0.56 0.11 2.35 0.176 Кирпич, силикатный 1800 0.70 0.11 2.94 0.176 Кирпич керамический пустотелый (брутто1400) 1600 0.41 0.14 1.72 0.224 Кирпич керамический пустотелый (брутто1000) 1200 0.35 0.17 1.47 0.272 Пенобетон 1000 0.29 0.11 1.22 0.176 Пенобетон 300 0.08 0.26 0.34 0.416 Гранит 2800 3.49 0.008 14.6 0.013 Мрамор 2800 2.91 0.008 12.2 0.013 Сосна, ель поперек волокон 500 0.09 0.06 0.38 0.096 Дуб поперек волокон 700 0.10 0.05 0.42 0.08 Сосна, ель вдоль волокон 500 0.18 0.32 0.75 0.512 Дуб вдоль волокон 700 0.23 0.30 0.96 0.48 Фанера клееная 600 0.12 0.02 0.50 0.032 ДСП, ОСП 1000 0.15 0.12 0.63 0.192 ПАКЛЯ 150 0.05 0.49 0.21 0.784 Гипсокартон 800 0.15 0.075 0.63 0.12 Картон облицовочный 1000 0.18 0.06 0.75 0.096 Минвата2000.0700.490.300.784Минвата1000.0560.560.230.896Минвата500.0480.600.200.96ПЕНОПОЛИСТИРОЛЭКТРУДИРОВАННЫЙ330.0310.0130.130.021ПЕНОПОЛИСТИРОЛ ЭКТРУДИРОВАННЫЙ450.0360.0130.130.021Пенополистирол1500.050.050.210.08Пенополистирол1000.0410.050.170.08Пенополистирол400.0380.050.160.08Пенопласт ПВХ 125 0.052 0.23 0.22 0.368 ПЕНОПОЛИУРЕТАН800.0410.050.170.08ПЕНОПОЛИУРЕТАН600.0350.00.150.08ПЕНОПОЛИУРЕТАН400.0290.050.120.08ПЕНОПОЛИУРЕТАН300.0200.050.090.08Керамзит 800 0.18 0.21 0.75 0.336 Керамзит 200 0.10 0.26 0.42 0.416 Песок 1600 0.35 0.17 1.47 0.272 Пеностекло 400 0.11 0.02 0.46 0.032 Пеностекло 200 0.07 0.03 0.30 0.048 АЦП 1800 0.35 0.03 1.47 0.048 Битум 1400 0.27 0.008 1.13 0.013 ПОЛИУРЕТАНОВАЯ МАСТИКА14000.250.000231.050.00036ПОЛИМОЧЕВИНА11000.210.000230.880.00054Рубероид, пергамин 600 0.17 0.001 0.71 0.0016 Полиэтилен 1500 0.30 0.00002 1.26 0.000032 Асфальтобетон 2100 1.05 0.008 4.41 0.0128 Линолеум 1600 0.33 0.002 1.38 0.0032 Сталь 7850 58 0 243 0 Алюминий 2600 221 0 928 0 Медь 8500 407 0 1709 0 Стекло 2500 0.76 0 3.19 0
1- сопротивление теплопередаче ограждающихконструкций жилых зданий в Московскомрегионе, строительство которых начинаетсяс 1 января 2000 года.2 – сопротивлениепаропроницанию внутреннего слоя стеныдвухслойной стены помещения с сухимили нормальным режимом, свыше которогоне требуется определять сопротивлениепаропроницанию ограждающей конструкции.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- Дата: 31-03-2015Просмотров: 189Комментариев: Рейтинг: 22
Паропроницаемость материала выражена в его способности пропускать водяной пар. Данное свойство противостоять проникновению пара или позволять ему проходить сквозь материал определяется уровнем коэффициента паропроницаемости, который обозначается µ.Это значение, которое звучит как «мю», выступает в качестве относительной величины сопротивления переносу пара в сравнении с характеристиками сопротивления воздуха.
Диаграмма паропроницаемости наиболее распространенных строительных материалов.
Существует таблица, которая отражает способность материала к паропереносу, ее можно увидеть на рис. 1.
Таким образом, значение мю для минеральной ваты равно 1, это указывает на то, что она способна пропускать водяной пар так же хорошо, как и сам воздух. Тогда как это значение для газобетона равно 10, это означает, что он справляется с проведением пара в 10 раз хуже воздуха. Если показатель мю умножить на толщину слоя, выраженную в метрах, это позволит получить равную по уровню паропроницаемости толщину воздуха Sd (м).
Из таблицы видно, что для каждой позиции показатель паропроницаемости указан при разном состоянии. Если заглянуть в СНиП, то можно увидеть расчетные данные показателя мю при отношении влаги в теле материала, приравненном к нулю.
Рисунок 1. Таблица паропроницаемости стройматериаловПо этой причине при приобретении товаров, которые предполагается использовать в процессе дачного строительства, предпочтительнее брать в расчет международные стандарты ISO, так как они определяют показатель мю в сухом состоянии, при уровне влажности не более 70% и показателе влажности более 70%.При выборе строительных материалов, которые лягут в основу многослойной конструкции, показатель мю слоев, находящихся изнутри, должен быть ниже, в противном случае со временем внутри расположенные слои станут намокать, вследствие этого они потеряют свои теплоизоляционные качества.При создании ограждающих конструкций нужно позаботиться об их нормальном функционировании.
Для этого следует придерживаться принципа, который гласит, что уровень мю материала, который расположен в наружном слое, должен в 5 раз или больше превышать упомянутый показатель материала, находящегося во внутреннем слое.При условиях незначительной относительной влажности частички влаги, которые содержатся в атмосфере, проникают сквозь поры строительных материалов, оказываясь там в виде молекул пара. В момент увеличения уровня относительной влажности поры слоев накапливают воду, что становится причиной намокания и капиллярного подсоса.В момент повышения уровня влажности слоя его показатель мю увеличивается, таким образом, уровень сопротивления паропроницаемости снижается.Показатели паропроницаемости неувлажненных материалов применимы в условиях внутренних конструкций построек, которые имеют отопление. А вот уровни паропроницаемости увлажненных материалов применимы для любых конструкций построек, которые не отапливаются.Схема прибора для определения паропроницаемости.Уровни паропроницаемости, которые являются частью наших норм, не во всех случаях эквивалентны показателям, которые принадлежат к международным стандартам.
Так, в отечественных СНиП уровень мю керамзито- и шлакобетона почти не отличается, тогда как по международным стандартам данные отличаются между собой в 5 раз. Уровни паропроницаемости ГКЛ и шлакобетона в отечественных нормах практически одинаковы, а в международных стандартах данные отличаются в 3 раза.Существуют различные способы определения уровня паропроницаемости, что касается мембран, то можно выделить следующие способы:Американский тест с установленной вертикально чашей.Американский тест с перевернутой чашей.Японский тест с вертикальной чашей.Японский тест с перевернутой чашей и влагопоглотителем.Американский тест с вертикальной чашей.В японском тесте используется сухой влагопоглотитель, который расположен под тестируемым материалом. Во всех тестах используется уплотнительный элемент.Вернуться к оглавлениюНекоторые производители указывают на зависимость атмосферы легкости в доме от показателей паропроницаемости строительных материалов.
Однако если даже вы возьмете в расчет данные таблиц, в которых отражены уровни мю каждого материала, и выберете тот, который обладает наиболее высоким показателем, то через стены станет удаляться лишь 4% всего объема удаляемого из помещения пара, тогда как 96% станут устраняться посредством вытяжек и окон.А вот если помещение обклеено виниловыми или флизелиновыми обоями, то стены и вовсе не способны пропускать влагу.Если после строительства не был использован утеплительный материал, то в ветреную погоду или сильный мороз из комнат будет уходить тепло. Кроме того, долговечность стен, которые имеют высокую степень паропроницаемости и низкую плотность, гораздо ниже. Ведь при более высоком уровне паропроницаемости материал больше способен накапливать влагу, которая замерзает при морозах, уменьшая морозостойкость.Производители материалов по типу газобетона или пенобетона хитрят, когда указывают конечную теплопроводность, так как при расчетах используется материал в идеально сухом состоянии.
Если блок, выполненный из газобетона, наберет влагу, то его способности к теплоизоляции будут снижены в 5 раз, таким образом, стены в доме, которые выстроены из этого материала, будут отлично выпускать теплый воздух из помещений. Ситуация ухудшится, если температура снизится, это станет причиной смещения точки росы внутрь стены, конденсат, который образовался в стене, замерзнет.Жидкость, замерзая, увеличится в размерах и станет способствовать разрушению материала. Через некоторое количество циклов замерзания и оттаивания материал полностью придет в негодность.
Поэтому не во всех случаях стоит выбирать тот материал, который имеет высокую степень паропроницаемости.Существует легенда о «дышащей стене», и сказания о «здоровом дыхании шлакоблока, которое создает неповторимую атмосферу в доме». На самом деле паропроницаемость стены не большая, количество пара проходящего через нее незначительно, и гораздо меньше, чем количество пара переносимое воздухом, при его обмене в помещении.Паропроницаемость — один из важнейших параметров, используемых при расчете утепления. Можно сказать, что паропроницаемость материалов определяет всю конструкцию утепления.
Что такое паропроницаемость
Движение пара через стену происходит при разности парциального давления по сторонам стены (различная влажность). При этом разности атмосферного давления может и не быть.
Паропроницаемость — способность материла пропускать через себя пар. По отечественной классификации определяется коэффициентом паропроницаемости m, мг/(м*час*Па).
Сопротивляемость слоя материала будет зависеть от его толщины.Определяется путем деления толщины на коэффициент паропроницаемости. Измеряется в (м кв.*час*Па)/мг.
Например, коэффициент паропроницаемости кирпичной кладки принят как 0,11 мг/(м*час*Па). При толщине кирпичной стены равной 0,36 м, ее сопротивление движению пара составит 0,36/0,11=3,3 (м кв.*час*Па)/мг.
Какая паропроницаемость у строительных материалов
Ниже приведены значения коэффициента паропроницаемости для нескольких строительных материалов (согласно нормативного документа), которые наиболее широко используются, мг/(м*час*Па).Битум 0,008Тяжелый бетон 0,03 Автоклавный газобетон 0,12Керамзитобетон 0,075 — 0,09Шлакобетон 0,075 — 0,14Обожженная глина (кирпич) 0,11 — 0,15 (в виде кладки на цементном растворе) Известковый раствор 0,12 Гипсокартон, гипс 0,075Цементно-песчаная штукатурка 0,09 Известняк (в зависимости от плотности) 0,06 — 0,11Металлы 0ДСП 0,12 0,24Линолеум 0,002 Пенопласт 0,05-0,23Полиурентан твердый, полиуретановая пена0,05 Минеральная вата 0,3-0,6 Пеностекло 0,02 -0,03Вермикулит 0,23 — 0,3Керамзит 0,21-0,26Дерево поперек волокон 0,06 Дерево вдоль волокон 0,32
Кирпичная кладка из силикатного кирпича на цементном растворе 0,11
Данные по паропроницанию слоев обязательно нужно учитывать при проектировании любого утепления.
Как конструировать утепление — по пароизоляционным качествам
Основное правило утепления — паропрозрачность слоев должна увеличиваться по направлению наружу. Тогда в холодное время года, с большей вероятностью, не произойдет накопление воды в слоях, когда конденсация будет происходить в точке росы.
Базовый принцип помогает определиться в любых случаях. Даже когда все «перевернуто вверх ногами» – утепляют изнутри, несмотря на настойчивые рекомендации делать утепление только снаружи.
Чтобы не произошло катастрофы с намоканием стен, достаточно вспомнить о том, что внутренний слой должен наиболее упорно сопротивляться пару, и исходя из этого для внутреннего утепления применить экструдированный пенополистирол толстым слоем — материал с очень низкой паропроницаемостью.
Или же не забыть для очень «дышащего» газобетона снаружи применить еще более «воздушную» минеральную вату.
Разделение слоев пароизолятором
Другой вариант применения принципа паропрозрачности материалов в многослойной конструкции — разделение наиболее значимых слоев пароизолятором. Или применение значимого слоя, который является абсолютным пароизолятором.
Например, — утепление кирпичной стены пеностеклом. Казалось бы, это противоречит вышеуказанному принципу, ведь возможно накопление влаги в кирпиче?
Но этого не происходит, из-за того, что полностью прерывается направленное движение пара (при минусовых температурах из помещения наружу). Ведь пеностекло полный пароизолятор или близко к этому.
Поэтому, в данном случае кирпич войдет в равновесное состояние с внутренней атмосферой дома, и будет служить аккумулятором влажности при резких ее скачках внутри помещения, делая внутренний климат приятнее.
Принципом разделении слоев пользуются и применяя минеральную вату — утеплитель особо опасный по влагонакоплению. Например, в трехслойной конструкции, когда минеральная вата находится внутри стены без вентиляции, рекомендуется под вату положить паробарьер, и оставить ее, таким образом, в наружной атмосфере.
Международная классификация пароизоляционных качеств материалов
Международная классификация материалов по пароизоляционным свойствам отличается от отечественной.
Согласно международному стандарту ISO/FDIS 10456:2007(E) материалы характеризуются коэффициентом сопротивляемости движению пара. Этот коэффициент указывает во сколько раз больше материал сопротивляется движению пара по сравнению с воздухом.
Т.е. у воздуха коэффициент сопротивляемости движению пара равен 1, а у экструдированного пенополистирола уже 150, т. е. пенополистирол в 150 раз пропускает пар хуже чем воздух.
Также в международных стандартах принято определять паропроницаемость для сухих и увлажненных материалов. Границей между понятиями «сухой» и «увлажненный» выбрана внутренняя влажность материала в 70%.Ниже приведены значения коэффициента сопротивляемости движению пара для различных материалов согласно международным стандартам.
Коэффициент сопротивляемости движению пара
Сначала приведены данные для сухого материала, а через запятую для увлажненного (более 70% влажности).Воздух 1, 1 Битум 50 000, 50 000Пластики, резина, силикон — >5 000, >5 000Тяжелый бетон 130, 80Бетон средней плотности 100, 60Полистирол бетон 120, 60Автоклавный газобетон 10, 6Легкий бетон 15, 10 Искусственный камень 150, 120Керамзитобетон 6-8, 4Шлакобетон 30, 20Обожженная глина (кирпич) 16, 10Известковый раствор 20, 10Гипсокартон, гипс 10, 4Гипсовая штукатурка 10, 6Цементно-песчаная штукатурка 10, 6Глина, песок, гравий 50, 50Песчаник 40, 30Известняк (в зависимости от плотности) 30-250, 20-200Керамическая плитка ?, ?Металлы ?, ?OSB-2 (DIN 52612) 50, 30OSB-3 (DIN 52612) 107, 64OSB-4 (DIN 52612) 300, 135ДСП 50, 10-20Линолеум 1000, 800Подложка под ламинат пластик 10 000, 10 000Подложка под ламинат пробка 20, 10Пенопласт 60, 60ЭППС 150, 150Полиурентан твердый, полиуретановая пена 50, 50Минеральная вата 1, 1Пеностекло ?, ?Перлитовые панели 5, 5Перлит 2, 2Вермикулит 3, 2Эковата 2, 2Керамзит 2, 2
Дерево поперек волокон 50-200, 20-50
Нужно заметить, что данные по сопротивляемости движению пара у нас и «там» весьма различаются. Например, пеностекло у нас нормируется, а международный стандарт говорит, что оно является абсолютным пароизолятором.
Откуда возникла легенда о дышащей стене
Очень много компаний выпускает минеральную вату.
Это самый паропроницаемый утеплитель. По международным стандартам ее коэффициент сопротивления паропроницаемости (не путать с отечественным коэффициентом паропроницаемости) равен 1,0. Т.е. фактически минеральная вата не отличается в этом отношении от воздуха.
Действительно, это «дышащий» утеплитель.
Что бы продать минеральной ваты как можно больше, нужна красивая сказка. Например, о том, что если утеплить кирпичную стену снаружи минеральной ватой, то она ничего не потеряет в плане паропроницания. И это абсолютная правда!
Коварная ложь скрывается в том, что через кирпичные стены толщиной в 36 сантиметров, при разности влажностей в 20% (на улице 50%, в доме — 70%) за сутки из дома выйдет примерно около литра воды. В то время как с обменом воздуха, должно выйти примерно в 10 раз больше, что бы влажность в доме не наращивалась.
А если стена снаружи или изнутри будет изолирована, например слоем краски, виниловыми обоями, плотной цементной штукатуркой, (что в общем-то «самое обычное дело»), то паропроницаемость стены уменьшиться в разы, а при полной изоляции — в десятки и сотни раз.
Поэтому всегда кирпичной стене и домочадцам будет абсолютно одинаково, — накрыт ли дом минеральной ватой с «бушующим дыханием», или же «уныло-сопящим» пенопластом.
Принимая решения по утеплению домов и квартир, стоит исходить из основного принципа — наружный слой должен быть более паропроницаем, желательно в разы.
Если же это выдерживать почему-либо не возможно, то можно разделить слои сплошной пароизоляцией, (применить полностью паронепроницаемый слой) и прекратить движение пара в конструкции, что приведет к состоянию динамического равновесия слоев со средой в которой они будут находиться.
- Стены дома должны быть и теплосберегающими и не дорогими в … Технология утепления стен «Мокрый фасад» получила наибольшую популярность. Это самое …
Источники:
- dom.dacha-dom.ru
- studfiles.net
- ostroymaterialah.ru
- teplodom1.ru
Статья о паропроницаемости, теплопроводности, теплоустойчивости строительных материалов
На микроклимат помещения влияют физические свойства материалов из которого оно построено, а так же их последовательность внутри ограждающей конструкции. Основные физические свойства материалов: плотность, паропроницаемость, теплопроводность, теплоустойчивость и теплоусвоение.
Паропроницаемость. Многие слышали, что «дышащие» стены – это вроде бы хорошо. Но далеко не все знают, что это вообще такое. Так вот материал называют «дышащим», если он пропускает не только воздух, но и пар, то есть имеет паропроницаемость. Керамзит, дерево и пенобетон имеют хорошую паропроницаемостью. Некоторой паропроницаемостью облажает кирпич и бетон, но очень маленькой. Выдыхаемый человеком, выделяемый при приготовлении пищи или принятии ванной, пар, если в доме нет вытяжки, создаёт повышенную влажность. Признаком этого является появление конденсата на окнах или на трубах с холодной водой. Считается, что если стена имеет высокую паропроницаемость, то в доме легко дышится.
На самом деле это не совсем так. В современном доме, даже если стены в доме из «дышащего» материала, 96% пара, удаляется из помещений через вытяжку и форточку, и только 4% через стены. Если на стены наклеены виниловые или флизиленовые обоями, то стены влагу не пропускают. А если стены действительно «дышащие», то есть без обоев и прочей пароизоляции, в ветреную погоду из дома выдувает тепло. А ещё они менее долговечны. Чем выше паропроницаемость материала, тем больше он может набрать влаги, и как следствие, у него более низкая морозостойкость. Пар, выходя из дома через стену, в «точке росы» превращается в воду. Производители строительных материалов, таких как газоблок и пенобетон, хитрят, когда рассчитывают теплопроводность материала, они всегда считают, что материал идеально сухой. Теплопроводность отсыревшего газоблока увеличивается в 5 раз, то есть в доме будет, мягко говоря, очень холодно. Но самое страшное, что при падении ночью температуры, точка росы смещается внутрь стены, а конденсат, находящийся в стене замерзает. Вода при замерзании расширяется и частично разрушает структуру материала. Несколько сотен таких циклов приводят к полному разрушению материала. Поэтому паропроницаемость строительных материалов вещь не только бесполезная, но и вредная.
В многослойной конструкции на паропроницаемость влияет последовательность слоев и расположение утеплителя. На рис 1 видно, что вероятность распределения температуры, давления насыщенного пара Рн и давления не насыщенного пара Рр предпочтительнее, если утеплитель находиться с фасадной стороны ограждающей конструкции. При расположении утеплителя внутри здания между ним и несущей конструкциеей образуется конденсат, который ухудшает микроклимат помещения и постепенно разрушает несущую сину.
Рис 1 — Расположение утеплителя внутри и снаружи ограждающей конструкции
Теплопроводность — один из видов переноса теплоты (энергии теплового движения микрочастиц) от более нагретых частей тела к менее нагретым, приводящий к выравниванию температуры. Если материал стен обладает высокой теплопроводностью, то жить в таком доме будет крайне не комфортно. Стены будут быстро проводить тепло или холод с улицы в помещение.
Теплоемкость – количество теплоты, которое нужно подвести к объему вещества, для изменения его температуры.
Теплоусвоение. Теплофизические свойства ограждающей конструкции выравнивать колебания температуры в помещении, за счет поглощения ее материалом стен. Это свойство особенно полезно в условиях теплого кубанского климата. Днем материал стен поглощает тепло и отдает прохладу, ночью поглощает прохладу, отдает тепло. Усвоение тепла материалом ограждающей конструкции определяется коэффициентом теплоусвоения и зависит от величины теплопроводности, теплоемкости и объемной массы стены. Чем выше эти параметры, тем сильнее материал будет сглаживать температуру. Из таблицы 1 видно, что наибольшим теплоусвоением обладают металлы, из каменных конструкций бетон и железобетон.
Теплоустойчивость. Свойство ограждающей конструкции сохранять при колебаниях потока тепла относительное постоянство температуры на поверхности, обращенной в помещение, называется теплоустойчивостью. От постоянства температуры на внутренней поверхности ограждающих конструкций зависит обеспечение условий комфорта для пребывающих в помещении людей.
Теплоустойчивость ограждающей конструкции обеспечивается преимущественно теплоемкостью слоя резких колебаний. В часы действия отопления тепло накапливается в этом слое, а при перерывах в работе отопительной системы поступает в помещение, согревая внутренний воздух и обеспечивая относительное постоянство его температуры.
Такая теплоемкость может быть названа активной. Если указанный слой будет выполнен из материала с большим теплоусвоением, то в значительной мере будет обеспечена теплоустойчивость всей ограждающей конструкции.
Таблица 1. Плотности, теплопроводности и паропроницаемости строительных материалов.
Материал |
Плотность, кг/м3 |
Теплопроводность, Вт/(м*С) |
Паропроницаемость, |
---|---|---|---|
Железобетон | 2500 | 1.69 | 0.03 |
Бетон | 2400 | 1.51 | 0.03 |
Керамзитобетон | 1800 | 0.66 | 0.09 |
Керамзитобетон | 500 | 0.14 | 0.30 |
Кирпич красный глиняный | 1800 | 0.56 | 0.11 |
Кирпич, силикатный | 1800 | 0.70 | 0.11 |
Кирпич керамический пустотелый (брутто1400) | 1600 | 0.41 | 0.14 |
Кирпич керамический пустотелый (брутто1000) | 1200 | 0.35 | 0.17 |
Пенобетон | 1000 | 0.29 | 0.11 |
Пенобетон | 300 | 0.08 | 0.26 |
Гранит | 2800 | 3.49 | 0.008 |
Мрамор | 2800 | 2.91 | 0.008 |
Сосна, ель поперек волокон | 500 | 0.09 | 0.06 |
Дуб поперек волокон | 700 | 0.10 | 0.05 |
Сосна, ель вдоль волокон | 500 | 0.18 | 0.32 |
Дуб вдоль волокон | 700 | 0.23 | 0.30 |
Фанера клееная | 600 | 0.12 | 0.02 |
ДСП, ОСП | 1000 | 0.15 | 0.12 |
ПАКЛЯ | 150 | 0.05 | 0.49 |
Гипсокартон | 800 | 0.15 | 0.075 |
Картон облицовочный | 1000 | 0.18 | 0.06 |
Минвата | 200 | 0.070 | 0.49 |
Минвата | 100 | 0.056 | 0.56 |
Минвата | 50 | 0.048 | 0.60 |
ПЕНОПОЛИСТИРОЛЭКТРУДИРОВАННЫЙ | 33 | 0.031 | 0.013 |
ПЕНОПОЛИСТИРОЛЭКТРУДИРОВАННЫЙ | 45 | 0.036 | 0.013 |
Пенополистирол | 150 | 0.05 | 0.05 |
Пенополистирол | 100 | 0.041 | 0.05 |
Пенополистирол | 25 | 0.038 | 0.05 |
Пенопласт ПВХ | 125 | 0.052 | 0.23 |
ПЕНОПОЛИУРЕТАН | 80 | 0.041 | 0.05 |
ПЕНОПОЛИУРЕТАН | 60 | 0.035 | 0.0 |
ПЕНОПОЛИУРЕТАН | 40 | 0.029 | 0.05 |
ПЕНОПОЛИУРЕТАН | 30 | 0.020 | 0.05 |
Керамзит | 800 | 0.18 | 0.21 |
Керамзит | 200 | 0.10 | 0.26 |
Песок | 1600 | 0.35 | 0.17 |
Пеностекло | 400 | 0.11 | 0.02 |
Пеностекло | 200 | 0.07 | 0.03 |
АЦП | 1800 | 0.35 | 0.03 |
Битум | 1400 | 0.27 | 0.008 |
ПОЛИУРЕТАНОВАЯМАСТИКА | 1400 | 0.25 | 0.00023 |
ПОЛИМОЧЕВИНА | 1100 | 0.21 | 0.00023 |
Рубероид, пергамин | 600 | 0.17 | 0.001 |
Полиэтилен | 1500 | 0.30 | 0.00002 |
Асфальтобетон | 2100 | 1.05 | 0.008 |
Линолеум | 1600 | 0.33 | 0.002 |
Сталь | 7850 | 58 | 0 |
Алюминий | 2600 | 221 | 0 |
Медь | 8500 | 407 | 0 |
Стекло | 2500 | 0.76 | 0 |
Подведем итог. Ограждающая конструкция дома (стена), должна обладать минимальной паропроницаемостью и теплопроводностью и в то же время быть теплоемкой и теплоустойчивой. Из таблицы видно, что такого эффекта нельзя добиться, используя для возведения стены один материал. Фасадная (наружная) часть стены должна сдерживать холод (минимальная теплопроводность) и не давать ему пройти к внутреннему теплоемкому материалу, который будет сглаживать температуру внутри дома. Для внутреннего материала идеально подходит армированный бетон, он обладает максимальной теплоемкостью и плотностью, также это один из самых прочных строительных материалов. Применение бетона для несущей стены позволит сгладить разницу дневной и ночной температуры в помещении (см. рис 2) и даст вам увеличение в полезной площади дома. (рис 3)
Рис. 2 — График колебания летних температур в краснодарском крае.
1 — колебания температуры на улице;
2 — коллебания температуры в помещении построенном из пено- или газоблока;
3 — температура в утепленном монолитном доме (система «ТЕХНОБЛОК»)
Как наружный утеплитель можно использовать пенополистирол, пенополиуретан или минвату, все три материала обладают небольшой теплопроводностью и давно используются в строительстве. Для защиты слоя утеплителя можно использовать штукатурку, мокрый фасад или облицовочные панели. Наша компания использует панели «ТЕХНОБЛОК», которые зарекомендовали себя как надежный материал, позволяют существенно сэкономить время и деньги.
Паропроницаемость внутреннего слоя должна быть ниже, чем наружного, для свободного выходы пара за стены дома. При таком решении «точка расы» так же расположена за пределами несущей стены и не разрушает стен здания. Для предотврощения выпадения конденсата внутри ограждающей конструкции сопротивление теплопередаче в стене должно уменьшаться, а сопротивление паропроницанию возрастать снаружи внутрь. Все это предусмотрено в предложенной конструкции (рис 2).
Статья выполнена специалистами компании «ТЕХНОБЛОК».
Паропроницаемость | DuPont ™ Tyvek®
Высококачественный атмосферный барьер премиум-класса выполняет четыре важных и важных функции: сопротивление воздуху, водонепроницаемость, долговечность во время строительства и необходимый уровень паропроницаемости.
Паропроницаемость, вероятно, наиболее игнорируется и наименее изучена из четырех. Тем не менее, это может иметь наибольшее влияние на работу стенной системы.
Почему важна паропроницаемость
Во время укладки или после укладки облицовки внутренняя часть стен намокает.А если система стен не высыхает, она становится уязвимой для влаги и плесени.
Вот почему паропроницаемость или воздухопроницаемость является ключевым преимуществом погодных барьеров DuPont ™ Tyvek®. Тайвек® сочетает в себе правильный баланс воздухо- и водонепроницаемости и паропроницаемости. Таким образом, когда вода все-таки попадает в стенную систему, Tyvek® WRB спроектирован так, чтобы она могла улетучиваться в виде паров влаги.
Понимание паропроницаемости
Часто называемая воздухопроницаемостью, паропроницаемость описывает способность материала пропускать водяной пар.В отличие от объемного удержания воды, которое относится к воде в ее жидкой форме, паропроницаемость касается воды в ее газовой форме.
Действующие строительные нормы и правила требуют, чтобы минимальная проницаемость составляла около 5 перм. Ученые-строители DuPont считают, что этот порог слишком низок для обеспечения стабильной работы, и рекомендуют атмосферостойкие барьеры с паропроницаемостью от умеренной до высокой, такие как Tyvek® WRB.
Измерение проницаемости
Измерение скорости пропускания паров влаги (MVTR) рассчитывается в соответствии с протоколом испытаний ASTM E96.Этот тест показывает, сколько влаги может пройти через барьер за 24 часа.
Поскольку на это измерение влияет давление пара, необходимо отрегулировать давление пара в образце для определения паропроницаемости (MVP). ASTM E96 используется для присвоения материалам относительной оценки, которая показывает, насколько каждый из них устойчив к пропусканию паров влаги.
Реальная производительность
Летом 2002 года компания DuPont провела полевой эксперимент в Северной Каролине во время самой сильной засухи за последние десятилетия.К одной и той же стеновой конструкции случайным образом были применены две разные обертки здания. Один с паропроницаемостью 58 проницаемостей, другой 6,7 проницаемости.
Стену оклеивали 3-4 недели и за это время оставили в каркасной стадии строительства. По прошествии 3-4 недель, где бы ни была установлена пленка с низкой паропроницаемостью, можно было четко увидеть накопление влаги и повышенный уровень влажности. Многие области достигли или превысили уровни насыщения для обшивки, и невооруженным глазом было видно нарушение влажности.
Напротив, везде, где была установлена обертка с высокой проницаемостью, было обнаружено, что оболочка оставалась неизменно чистой и сухой, независимо от местоположения или ориентации.
Моделирование влажности
Чтобы лучше понять наблюдения в лаборатории и в полевых условиях, DuPont выполнила моделирование влажности, используя всемирно признанную модель WUFI Pro. DuPont смогла смоделировать полевые условия, чтобы оценить реакцию стеновой системы на образование конденсата, похожего на росу.
Результаты показали, что во всех климатических условиях значительно более низкое содержание влаги наблюдалось при использовании обертки с паропроницаемостью от умеренной до высокой. Эти результаты являются дополнительным показателем того, что проницаемость от умеренной до высокой позволяет сушить, в то время как низкая проницаемость препятствует сушке и увеличивает вероятность проблем, связанных с влажностью.
Тайвек® уникален
Погодные барьеры DuPont ™ Tyvek® имеют уникальную структуру с миллионами чрезвычайно мелких пор, которые сопротивляются проникновению воды и воздуха, но позволяют водяному пару проходить сквозь здание и выходить из него.
На протяжении более 30 лет опыт DuPont в области материаловедения и строительства привносит на строительный рынок такие инновации, как погодные барьеры Tyvek®.
Узнайте больше о тестировании паропроницаемости и производительности Tyvek®.
Бюллетень строительной науки — Правда о паропроницаемости
Важность паропроницаемости ограждающих конструкций зданий
С 1898 года Американское общество испытаний и материалов (теперь именуемое ASTM International) разработало технические стандарты для широкого спектра строительных материалов.Они проверяют такие вещи, как устойчивость к ожогам. Для атмосферостойких барьеров (WRB) ASTM разработало строгие испытания на водонепроницаемость и проникновение воды, а также испытание сборки воздушного барьера. Но не менее важным тестом является ASTM E96, который измеряет проницаемость для водяного пара в течение 24 часов.
Даже после наращивания внешней облицовки стены могут намокнуть. Небольшое количество влаги в стене превращается в газ (водяной пар), который должен уйти. Если стены не могут полностью высохнуть, дом подвержен плесени и гниению.
Термин паропроницаемость (иногда называемый «воздухопроницаемостью») относится к способности материала пропускать водяной пар через себя. ASTM E96 измеряет это в единицах, называемых «химическая стойкость», а современные строительные нормы и правила требуют, чтобы WRB обеспечивали 5 или выше.
Разница между оберткой для дома и WRB
С 1960-х годов многие строители полагались на пластиковые покрытия для дома, чтобы добиться превосходной паропроницаемости. Но домашняя обшивка применяется после того, как традиционная обшивка установлена и одобрена официальными лицами.Затем бригада должна вернуться, чтобы обернуть и заклеить весь дом.
Напротив, такой продукт, как новый воздушный и водный барьер LP WeatherLogic ™ , требует меньшего количества шагов. Обшивка и погодозащитный слой объединены в единую панель, которую можно установить так же, как и обычную обшивку. Затем швы панелей надежно склеиваются современной акриловой лентой с одним из самых качественных на сегодняшний день клеев. А поскольку паропроницаемая накладка прочно встроена в панель, она не рвется и не сдувается.
Один из лучших способов получить плотную оболочку здания — это использовать конструкционную панель, такую как барьер LP WeatherLogic, где оболочка и паропроницаемый слой плотно соединены в процессе производства. Это прорыв, который требует меньшего количества шагов и меньшего ожидания, чем использование домашнего обертывания.
Скорость прохождения водяного пара (a) и проницаемость водяного пара …
Контекст 1
… скорость прохождения водяного пара является еще одним важным барьерным свойством упаковочных материалов.Пропускание водяного пара в упаковку может повлиять не только на свежесть упакованных пищевых продуктов, но и на рост микроорганизмов. Чтобы уменьшить и улучшить скорость пропускания водяного пара (СПВП) материала на основе волокна, барьерный материал покрытия должен проявлять сопротивление полярному водяному пару и иметь возможность закрывать как можно больше пор и пустот, предотвращая взаимодействие между полярными группами целлюлозных волокон и водяным паром [45].WVTR был измерен гравиметрически и выражен как количество водяного пара в одном грамме, способное пройти через материал, обычно в течение 24 часов, в нашем исследовании при 23 ° C и 50% относительной влажности. Необработанная необработанная бумага, как гидрофильный и пористый материал, как известно, является плохим барьером против водяного пара. Значения WVTR для непокрытых подложек PF и SF составляли 690 г · м -2 × 24 ч и 609 г · м -2 × 24 ч, соответственно (рис. 3). Образцы с покрытием показали значительно улучшенные значения WVTR, при этом хитозан, нанесенный на бумагу SF, показал примерно на 60% более низкие значения по сравнению с бумагой без покрытия, и даже более высокие характеристики на подложке PF.Поведение альгината привело к очень близким значениям WVTR для обеих подложек, что соответствует снижению на 35% для SF с альгинатным покрытием и на 44% для бумаги PF. Принимая во внимание различную толщину образцов, коэффициенты проницаемости для водяного пара (WVPC) были рассчитаны путем умножения скорости прохождения водяного пара и толщины образца (рис. 3). Значительное снижение коэффициентов проницаемости было достигнуто с хитозаном, где значения WVPC для обеих покрытых подложек были по крайней мере на 50% ниже, чем у немелованной бумаги SF и PF.Такая же тенденция наблюдалась и количественно определялась для образцов PF и SF с альгинатным покрытием (снижение на 35% и 42% для SF и PF, соответственно). Оба материала частично соответствовали указанным выше критериям снижения скорости прохождения водяного пара. После нанесения покрытия бумажный лист был уплотнен, и волокна были частично или полностью покрыты материалом покрытия, что привело к уменьшенному взаимодействию между целлюлозными волокнами и водяным паром и уменьшенной диффузии водяного пара. Таким образом, оба материала, несмотря на их гидрофильные характеристики, способствовали снижению паропроницаемости.Скорости пропускания водяного пара (a) и коэффициенты проницаемости водяного пара (b) для образцов бумаги без покрытия и с покрытием из первичного волокна (PF) и вторичного волокна (SF) (n = …
Context 2
. .. Скорость передачи водяного пара является еще одним важным барьерным свойством упаковочных материалов. Пропускание водяного пара в упаковку может не только повлиять на свежесть упакованных пищевых продуктов, но также может увеличиться рост микроорганизмов. уменьшать и улучшать скорость пропускания водяного пара (СПВП) материала на основе волокна, барьерный материал покрытия должен проявлять сопротивление полярному водяному пару и иметь возможность закрывать как можно больше пор и пустот, предотвращая взаимодействие между полярными группы целлюлозных волокон и водяного пара [45].WVTR был измерен гравиметрически и выражен как количество водяного пара в одном грамме, способное пройти через материал, обычно в течение 24 часов, в нашем исследовании при 23 ° C и 50% относительной влажности. Необработанная необработанная бумага, как гидрофильный и пористый материал, как известно, является плохим барьером против водяного пара. Значения WVTR для непокрытых подложек PF и SF составляли 690 г · м -2 × 24 ч и 609 г · м -2 × 24 ч, соответственно (рис. 3). Образцы с покрытием показали значительно улучшенные значения WVTR, при этом хитозан, нанесенный на бумагу SF, показал примерно на 60% более низкие значения по сравнению с бумагой без покрытия, и даже более высокие характеристики на подложке PF.Поведение альгината привело к очень близким значениям WVTR для обеих подложек, что соответствует снижению на 35% для SF с альгинатным покрытием и на 44% для бумаги PF. Принимая во внимание различную толщину образцов, коэффициенты проницаемости для водяного пара (WVPC) были рассчитаны путем умножения скорости прохождения водяного пара и толщины образца (рис. 3). Значительное снижение коэффициентов проницаемости было достигнуто с хитозаном, где значения WVPC для обеих покрытых подложек были по крайней мере на 50% ниже, чем у немелованной бумаги SF и PF.Такая же тенденция наблюдалась и количественно определялась для образцов PF и SF с альгинатным покрытием (снижение на 35% и 42% для SF и PF, соответственно). Оба материала частично соответствовали указанным выше критериям снижения скорости прохождения водяного пара. После нанесения покрытия бумажный лист был уплотнен, и волокна были частично или полностью покрыты материалом покрытия, что привело к уменьшенному взаимодействию между целлюлозными волокнами и водяным паром и уменьшенной диффузии водяного пара. Таким образом, оба материала, несмотря на их гидрофильные характеристики, способствовали снижению паропроницаемости.Коэффициенты пропускания водяного пара (a) и коэффициенты проницаемости водяного пара (b) для образцов бумаги без покрытия и с покрытием из первичного волокна (PF) и вторичного волокна (SF) (n = …
Имеет ли значение паропроницаемость при выборе Обертка?
Многие производители домашних халатов подчеркивают важность паропроницаемости для своей продукции. Паропроницаемость — важная характеристика при выборе домашнего халата. Если водяной пар выходит из внутреннего кондиционированного помещения или жидкая вода попадает за обертку снаружи, проницаемость пленки защищает оболочку.Это позволяет водяному пару выходить через внешнюю обертку.
Но что означает паропроницаемость?
Проницаемость измеряет количество паропропускания, которое оберточная бумага допускает в течение определенного периода времени, сводя к минимуму возможность накопления паров влаги. Чем выше «число проницаемости», тем выше паропроницаемость материалов. Ведутся споры об оптимальном диапазоне проницаемости для домашних оберток, при этом 10-20 химическая завивка считается некоторыми «сладким пятном».”
Несмотря на то, что они основаны на строительной науке, дебаты о подходящей паропроницаемости часто слишком сильно сосредотачиваются на количестве допустимых материалов. Сколько мне нужно химической завивки?
В действительности проницаемость обертки варьируется от лабораторных до установленных (особенно после того, как пленка прикреплена к стене). Чтобы продукт считался оберточным материалом, он должен быть открыт для пара.
Согласно Международному совету по кодам (ICC), домашняя обертка должна иметь степень химической стойкости не менее 5.Более высокие значения химической завивки не обязательно означают, что химическая завивка лучше работает. В определенный момент она становится неактуальной и будет работать так же, как и ее аналоги с более низкой завивкой.
Паропроницаемость не является направленной при высыхании внутренней или внешней обертки. Очень высокое число проницаемости (более 40) может быть слишком открытым для пара в условиях, когда пар поступает внутрь.
Хотя концентрация на количестве химической завивки может иметь определенное значение в процессе принятия решения о перманентной пленке, водонепроницаемость и дренажная способность помогут стене высохнуть более эффективно, чем просто высокая или низкая химическая завивка.При выборе подходящей обертки следует учитывать несколько других факторов производительности
:
· Водонепроницаемость: служит барьером для влаги
· Прочность: прочность на разрыв и устойчивость к ультрафиолетовому излучению
· Сопротивление воздуху: может служить воздушной преградой
· Перфорированный или неперфорированный: как он «дышит»
· Тканый или нетканый материал: как создается структура WRB
Какая пленка лучше всего подходит для вашего применения? Связаться с нами; мы здесь, чтобы познакомить вас с решениями, доступными для вашего проекта.
паропроницаемость | Pro Remodeler
Такие термины, как «пароизоляция» или «замедлитель парообразования» знакомы большинству из нас, хотя мы, возможно, не совсем понимаем их различия. Они описывают паропроницаемость материала — — его способность предотвращать или позволять водяному пару проходить через него. Материалы с высокой паропроницаемостью пропускают большое количество водяного пара; материалы с низкой паропроницаемостью блокируют прохождение некоторых или всего водяного пара через них и называются «пароизоляторами» или «паронепроницаемыми барьерами».”
Сколько водяного пара проходит через материал, зависит не только от паропроницаемости этого материала, но также от количества водяного пара (также называемого давлением пара) на каждой стороне материала. Проще говоря, паропроницаемость может быть определена в лаборатории с помощью тестов, в которых известная площадь и толщина материала подвергаются воздействию известного градиента температуры и давления пара или RH (относительной влажности) с обеих сторон. Влага переходит из влажного состояния в сухое, а градиент давления пара описывает, насколько «тянущее» одна сторона стены по сравнению с другой стороной.Чем больше разница в градиенте давления между сторонами, тем сильнее притяжение пара.
Тестирование проницаемости
ASTM E96 («Стандартные методы испытаний материалов на проницаемость водяного пара») описывает два испытания, обычно называемых испытаниями «смачиваемая чашка» и «сухая чашка». В испытании смачиваемой чашкой воздух на одной стороне материала в значительной степени является обычным воздухом (относительная влажность 50% при 25 ° C / 77 ° F), в то время как воздух на другой стороне является насыщенным (относительная влажность 100%). При испытании в сухом тигле с одной стороны также используется обычный воздух (относительная влажность 50% при 25 ° C / 77 ° F), а на другой стороне находится либо осушитель, либо воздух с относительной влажностью 0%.
Результаты этих испытаний в конечном итоге используются в нормах и стандартах. Выбор теста зависит 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 дождя и более тропических климатических условий. В этих случаях испытание смачиваемой чашкой, вероятно, является более подходящим испытанием для строительных материалов, предназначенных для использования на внешней стороне корпуса.Внутри, где воздух более сухой, тест в сухой чашке лучше покажет ожидаемую производительность.
Распространение путаницы
Размышляя о проницаемости, важно помнить, что существует разница между паром, который переносится воздушными потоками посредством инфильтрации или эксфильтрации, и диффузией пара, которая не зависит от движения воздуха. Диффузия пара, описываемая законом идеального газа, в основном представляет собой активность молекул воды в воздухе, сталкивающихся друг с другом и с поверхностями.Степень, в которой диффузия приводит к тому, что молекулы воды проникают внутрь и через поверхности, на которые они воздействуют, зависит от того, насколько проницаемы эти поверхности.
Но распространение — это обычно медленный процесс. Более быстрый способ проникновения молекулы воды в стену — это направить воздушный поток в отверстие в стене, например, в пространство вокруг электрической розетки или оконного косяка. Проникновение или эксфильтрация может перемещать на порядки больше водяного пара, чем только диффузия пара. Отсюда недавнее снижение акцента на пароизоляции в зданиях с высокими эксплуатационными характеристиками в пользу воздушных барьеров и .Пароизоляция предназначена для остановки диффузии пара, тогда как воздушные барьеры предназначены для предотвращения инфильтрации или эксфильтрации воздуха, как сухого, так и влажного.
Использование паропроницаемости
(Примечание к таблице: в приведенной ниже таблице значений 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 рейтинг проницаемости.)
Важно знать паропроницаемость материалов, используемых при сборке стен, чтобы водяной пар случайно не попал внутрь стены.
Не обращая внимания на то, является ли пароизоляция хорошей идеей, общее практическое правило — размещать пароизоляцию на теплой стороне корпуса. Итак, не говоря уже о том, что он вам нужен, если указана пароизоляция, она должна быть на внутренней стороне стены в условиях отопления и на внешней стороне стены в условиях прохладного климата.
В жарком климате влажный внутренний воздух, попадающий в стены или стропильные ниши, может конденсироваться, когда встречается с более холодной поверхностью обшивки.Если влага не высыхает относительно легко, это может привести к появлению плесени и гниению деревянных деталей.
Аналогичным образом, в прохладном климате водяной пар во влажном наружном воздухе, который проникает в стену и встречает пароизоляцию, например, виниловые обои, наклеенные на холодную кондиционируемую поверхность гипсокартона, почти наверняка вызовет конденсацию и задержит влагу. между обоями и гипсокартоном, что может привести к образованию черной плесени за обоями. Это общая проблема в жарком и влажном климате, например на юго-востоке США.S., но мы провели исследование, которое показывает конденсацию на внутренней полиэтиленовой пароизоляции даже в климатической зоне 5 с облицовкой, аккумулирующей влагу, такой как непосредственно приклеенный камень.
Кожухидолжны быть спроектированы таким образом, чтобы сохнуть по крайней мере в одном направлении — внутрь или снаружи, в зависимости от того, в какой климатической зоне вы находитесь, а также от свойств материалов корпуса. Это подчеркивает важность рассмотрения всей конструкции при проектировании высококачественной стены или крыши.Распространение пара через камеру контролируется наименее паропроницаемым материалом. Таким образом, если вы спроектируете паронепроницаемую оболочку, но включите в нее один слой, непроницаемый для пара — пароизоляцию, — это предотвратит попадание всего пара в оболочку или из нее на этом слое. Некоторые ученые называют такой анализ «паровым профилем» сборки, потому что он описывает, каким образом стена может высохнуть из любого данного слоя. Если он не может высохнуть или высохнуть, это проблема.
Проницаемость варьируется от материалов с высокой проницаемостью (таких как некоторые домашние обертки, латексная краска, изоляция из минерального или стекловолокна и гипсокартон) до пароизоляционных материалов (таких как крафт-бумага на изоляции войлока) до пароизоляционных материалов (таких как полиэтилен толщиной 6 мил и многое другое). отшелушивающие мембраны), которые эффективно блокируют прохождение водяного пара.
Пена для распыления раньше считалась непроницаемой, но сейчас есть много разных формул. Пена с открытыми порами весом в полфунта достаточно паропроницаема и не контролирует движение пара. Даже пена с закрытыми порами в некоторой степени проницаема до толщины около 2 дюймов, в этом случае она считается пароизоляцией.
Умная пароизоляция
Существуют также материалы, называемые «интеллектуальными пароизоляциями», у которых проницаемость варьируется в зависимости 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, утечки воды в корпус, тогда паропроницаемость интеллектуальной пароизоляции может увеличиться и позволить более высокую сушку.
Самым распространенным интеллектуальным замедлителем образования пара является крафт-бумага на изоляционном войлоке. Бумага закрывается паром, если полость стены не становится влажной, после чего бумага становится паропроницаемой, что позволяет высохнуть. Существуют также пластиковые пленки, которые ведут себя точно так же, часто с более широким диапазоном паропроницаемости.MemBrain от 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 строительной науке здесь
Значение проницаемости красок
Проницаемость применяемых красок и покрытий… Мне нужно проницаемое покрытие или нет?
Ответ на поставленный вопрос основан на подложке и среде обслуживания. Все краски и покрытия водопроницаемы, но в разной степени.Для облицовки внутренней части резервуара или сосуда, вероятно, желательно иметь высокое сопротивление проницаемости; однако система окраски, наносимая на внешнюю поверхность здания из кирпичных блоков, должна быть «воздухопроницаемой», чтобы влага из блока могла уйти. В противном случае возможно появление волдырей и шелушения.
Что такое паропроницаемость или WVT, паропроницаемость или WVP и проницаемость для водяного пара?
Эти три термина используются для описания того, как быстро водяной пар диффундирует через твердый материал.Проницаемость для водяного пара часто называют просто проницаемостью, а проницаемость для водяного пара часто просто называют проницаемостью. Пропускание водяного пара (WVT), проницаемость и проницаемость очень тесно связаны между собой, поскольку одно вычисляется по другому. Сначала определяется WVT. Затем рассчитывается проницаемость путем деления WVT на давление пара в исследуемом материале. Проницаемость рассчитывается путем умножения проницаемости на толщину материала.
Что такое водяной пар?
Водяной пар — это газовая фаза воды. В газовой фазе молекулы воды движутся очень быстро и не связаны друг с другом. Водяной пар может образовываться при испарении воды или сублимации льда или снега. Его также можно получить путем кипячения воды, но пар, выходящий из чайника, технически не является водяным паром. Вода в газовой фазе невидима. Пар, который вы видите, состоит из очень маленьких капель жидкой воды, взвешенных в воздухе.
Как измеряется передача водяного пара (WVT)?
Основы измерения пропускания водяного пара в лаборатории просты. WVT определяется путем герметизации свободной пленки исследуемого материала на верхней части контейнера, наполненного водой (слева) или влагопоглотителем (справа). Если контейнер наполнен водой, этот метод называется методом смачивания или водяным методом. Если контейнер заполнен влагопоглотителем, этот метод называется методом сухого стакана или методом влагопоглотителя.По сути, тест определяет, сколько пара теряется через пленку при методе смачивания или сколько пара адсорбент притягивает или втягивает через пленку при использовании метода смачивания.
График зависимости веса от времени. Система может сначала набирать или терять вес быстрее, а затем через пару дней или дольше, в зависимости от типа тестируемого материала, установится постоянная или стабильная скорость изменения веса.
Если чашка наполнена водой, она теряет воду во время теста, поэтому график указывает вниз.Если в чашке содержится влагопоглотитель, в ходе теста чаша набирает воду (вес), поэтому график указывает вверх. В любом случае наклон графика — это скорость изменения веса, а его единицы — масса за время. Например, единицы измерения могут быть граммами в час или нанограммами в 24 часа.
Каковы формулы и единицы для WVT, проницаемости и проницаемости?
WVT определяется путем деления скорости изменения веса, которая представляет собой наклон графика, на площадь испытуемого образца.Проницаемость и проницаемость могут быть рассчитаны из WVT.
Какие методы ASTM можно использовать для измерения WVT?
ASTM E96 / E96M — 16, Стандартные методы испытаний материалов на проницаемость водяного пара
ASTM D1653-13, Стандартные методы испытаний на паропроницаемость органических пленок покрытия
ASTM D1653 и ASTM E96 касаются определения паропроницаемости и проницаемости покрытий.ASTM E96 / E96M касается определения проницаемости, а ASTM D1653 — нет.
В чем разница между ASTM E96 / E96M и ASTM D1653?
ASTM E96 / E96M и ASTM D1653 во многом различаются. Объем стандартов значительно различается. ASTM D1653 охватывает оценку пленок покрытий: красок, лаков, лаков и других органических покрытий. Пленки могут быть свободными или могут быть нанесены на пористые подложки. ASTM E96 охватывает многие материалы, включая покрытия.Его можно использовать для тестирования бумаги, пластиковых пленок, других листовых материалов, древесноволокнистых плит, гипса и гипсовых изделий, изделий из дерева и пластмасс. ASTM D1653 включает инструкции по приготовлению свободной пленки, а ASTM E96 — нет.
ASTM E96 / E96M содержит больше спецификаций, чем ASTM D1653 — первый на несколько страниц длиннее, чем второй. Например, ASTM E96 / E96M определяет минимальный размер чашки и скорость воздуха над образцом; ASTM D1653 — нет. Основное различие между этими двумя методами заключается в том, что ASTM E96 / E96M требует, чтобы значения проницаемости, превышающие 2 допуска, корректировались на то, что он называет сопротивлением из-за неподвижного воздуха и поверхности образца .Эта поправка может сильно изменить результаты. В примере, представленном в ASTM E96 / E96M, поправка увеличила проницаемость с 46 до 66 допустимых значений. В ASTM D1653 это исправление не обсуждается. См. Слайд ниже для получения дополнительной информации об исправлении.
На что указывает величина проницаемости?
Материалы можно классифицировать по величине проницаемости следующим образом.
- Паронепроницаемость: менее 1 доп.
- Пар полупроницаемый: от 1 до 10 перм.
- Паропроницаемость: более 10 перм
Насколько точна проверка? Если образец тестируется дважды методом сухого стакана, и каждый тест состоит из трех повторных испытаний, ожидается, что разница между результатами двух испытаний будет меньше четверти проницаемости, если проницаемость меньше 1 проницаемости. .Это означает, что два измерения одного и того же материала методом сухого стакана могут отличаться на 25% или более для результатов менее 1 перм.
Ожидается, что для метода смачиваемой чашки два результата, каждый из которых является средним из трех испытаний, будут отличаться менее чем на 74,2% относительно при проницаемости от 5 до 30 перм. Заявление о повторяемости для ASTM E96 / E96M указывает, что его точность не лучше. Значения повторяемости, указанные в этих двух стандартах ASTM, указывают на то, что определенные значения проницаемости являются значениями шарикового парка.
Что следует учитывать при сравнении проницаемости покрытий?
- Единицы: Убедитесь, что единицы совпадают
- Метод: смачиваемая чашка, сухая чашка или перевернутая смачиваемая чашка
- Условия: температура и относительная влажность Стандарт испытаний
- : ASTM D1653 или ASTM E96
- Толщина покрытия: проницаемость зависит от толщины покрытия
Лучше всего сравнивать значения проницаемости, измеренные в соответствии с одним и тем же стандартом ASTM (ASTM E96 / E96M или D1653) и одним и тем же методом (метод смачиваемой чашки или метод сухой чашки) и при одинаковых температуре и влажности воздуха. .Будьте осторожны при сравнении результатов, полученных с использованием различных методов испытаний, потому что результаты, представленные в соответствии с ASTM E96 / E96M, могли быть скорректированы, тогда как результаты, указанные в соответствии с ASTM D1653, не были. Наконец, будьте осторожны при сравнении результатов, полученных методом сухой чашки с методами влажной чашки. Метод смачивания в чашке может дать более высокие результаты, чем метод в сухой чашке, если одно и то же покрытие испытывается при одинаковой температуре и влажности воздуха.
Степень проницаемости влаги в различных биопленках
Введение: Характеристики переноса влаги пористыми материалами играют важную роль во многих отраслях промышленности.Например, мембраны, которые используются в исследованиях проницаемости in vitro в индустрии ухода за кожей; и нановолокна электропрядения для полимерных каркасов представляют особый интерес.
Материалы и методы: В данной работе использовались три модельные мембраны, а именно CarboSil®, Polyurethane и. Поток паров влаги, полученный от этих модельных мембран, впоследствии сравнивали с потоком рогового слоя человека, обработанного трипсином. Электросформованные полимеры экструдировали из раствора поли-капролактона (PCL) до конечной толщины 300 мкм.
Диффузионная ячейкаПейна была спроектирована и разработана для измерения проницаемости / скорости диффузии тонкой пленки с использованием прибора динамической сорбции паров (DVS). Скорость проникновения паров влаги (MVTR) описывает скорость проникновения воды через испытуемый образец в объем свободного пространства контейнера, который отличается относительной влажностью. Цеолит использовали в качестве поглотителя влаги в экспериментах по MVTR.
Результаты и обсуждение: диффузионная ячейка Пейна , нагруженная образцом мембраны, подвергалась изменениям относительной влажности.Изменение массы цеолита при желаемой относительной влажности относится к диффузии водяного пара через мембрану через отверстие ячейки. Следовательно, скорость трансмембранной диффузии водяного пара in vitro может быть рассчитана по наклону поглощения влаги цеолитом. В дальнейшем поток водяного пара определялся с учетом площади отверстия кюветы.
Среди протестированных мембран полиуретан был самым проницаемым барьером для водяного пара, с более быстрой кинетикой и гораздо более высоким поглощением влаги.Затем последовала мембрана CarboSil®, при этом силиконовая мембрана была наименее проницаемой. По сравнению с измерением кожи человека, он явно имеет более низкую скорость диффузии влаги (таблица 1).
Результаты измерения потока водяных паров показывают очень высокую проницаемость для паров влаги электропряденой PCL мембраны, как показано в таблице 2. На скорость диффузии в значительной степени влияет изменение влажности. Это связано с тем, что более высокая влажность соответствует большему градиенту между двумя сторонами мембраны PCL.Как и ожидалось, скорость проницаемости снижалась с увеличением толщины, но уменьшение скорости проницаемости для более толстого образца было незначительным (уменьшение менее 1%). Таким образом, можно сделать вывод, что влагопроницаемость не сильно зависит от толщины образца мембраны PCL. С другой стороны, температура была значительной переменной, поскольку повышение температуры (до 45 ° C) увеличивало скорость паропроницаемости, возможно, из-за перестройки / расширения волокон PCL при повышенных температурах.