Низька паропроникність. Паропроникність теплоізоляції
Таблиця паропроникності будівельних матеріалів
Інформацію про паропроникність я зібрав, скомпонувавши кілька джерел. По сайтах гуляє та сама табличка з одними і тими ж матеріалами, але я її розширив, додав сучасні значення паропроникності з сайтів виробників будівельних матеріалів. Також я звірив значення із даними з документа «Звід правил СП 50.13330.2012» (додаток Т), додав ті, яких не було. Отже, на даний момент це найбільш повна таблиця.
| Матеріал | Коефіцієнт паропроникності, мг/(м*год*Па) |
| Залізобетон | 0,03 |
| Бетон | 0,03 |
| Розчин цементно-піщаний (або штукатурка) | 0,09 |
| Розчин цементно-піщано-вапняний (або штукатурка) | 0,098 |
| Розчин вапняно-піщаний з вапном (або штукатурка) | 0,12 |
| Керамзитобетон, густина 1800 кг/м3 | 0,09 |
| Керамзитобетон, густина 1000 кг/м3 | 0,14 |
| Керамзитобетон, щільність 800 кг/м3 | 0,19 |
| Керамзитобетон, щільність 500 кг/м3 | 0,30 |
| Цегла глиняна, кладка | 0,11 |
| Цегла, силікатна, кладка | 0,11 |
| Цегла керамічна пустотіла (1400 кг/м3 брутто) | 0,14 |
| Цегла керамічна пустотіла (1000 кг/м3 брутто) | 0,17 |
| Великоформатний керамічний блок(тепла кераміка) | 0,14 |
| Пінобетон та газобетон, щільність 1000 кг/м3 | 0,11 |
| Пінобетон та газобетон, щільність 800 кг/м3 | 0,14 |
| Пінобетон та газобетон, щільність 600 кг/м3 | 0,17 |
| Пінобетон та газобетон, щільність 400 кг/м3 | 0,23 |
| Плити фібролітові та арболіт, 500-450 кг/м3 | 0,11 (СП) |
| Плити фібролітові та арболіт, 400 кг/м3 | 0,26 (СП) |
| Арболіт, 800 кг/м3 | 0,11 |
| Арболіт, 600 кг/м3 | 0,18 |
| Арболіт, 300 кг/м3 | 0,30 |
| Граніт, гнейс, базальт | 0,008 |
| Мармур | 0,008 |
| Вапняк, 2000 кг/м3 | 0,06 |
| Вапняк, 1800 кг/м3 | 0,075 |
| Вапняк, 1600 кг/м3 | 0,09 |
| Вапняк, 1400 кг/м3 | 0,11 |
| Сосна, ялина поперек волокон | 0,06 |
| Сосна, ялина вздовж волокон | 0,32 |
| Дуб упоперек волокон | 0,05 |
| Дуб вздовж волокон | 0,30 |
| Фанера клеєна | 0,02 |
| ДСП та ДВП, 1000-800 кг/м3 | 0,12 |
| ДСП та ДВП, 600 кг/м3 | 0,13 |
| ДСП та ДВП, 400 кг/м3 | 0,19 |
| ДСП та ДВП, 200 кг/м3 | 0,24 |
| Пакля | 0,49 |
| Гіпсокартон | 0,075 |
| Плити з гіпсу (гіпсопліти), 1350 кг/м3 | 0,098 |
| Плити з гіпсу (гіпсопліти), 1100 кг/м3 | 0,11 |
| Мінвата, кам'яна, 180 кг/м3 | 0,3 |
| Мінвата, кам'яна, 140-175 кг/м3 | 0,32 |
| Мінвата, кам'яна, 40-60 кг/м3 | 0,35 |
| Мінвата, кам'яна, 25-50 кг/м3 | 0,37 |
| Мінвата, скляна, 85-75 кг/м3 | 0,5 |
| Мінвата, скляна, 60-45 кг/м3 | 0,51 |
| Мінвата, скляна, 35-30 кг/м3 | 0,52 |
| Мінвата, скляна, 20 кг/м3 | 0,53 |
| Мінвата, скляна, 17-15 кг/м3 | 0,54 |
| Пінополістирол екструдований (ЕППС, XPS) | 0,005 (СП); 0,013; 0,004 (???) |
| Пінополістирол (пінопласт), плита, щільність від 10 до 38 кг/м3 | 0,05 (СП) |
| Пінополістирол, плита | 0,023 (???) |
| Ековата целюлозна | 0,30; 0,67 |
| Пінополіуретан, густина 80 кг/м3 | 0,05 |
| Пінополіуретан, густина 60 кг/м3 | 0,05 |
| Пінополіуретан, густина 40 кг/м3 | 0,05 |
| Пінополіуретан, густина 32 кг/м3 | 0,05 |
| Керамзит (насипний, тобто гравій), 800 кг/м3 | 0,21 |
| Керамзит (насипний, тобто гравій), 600 кг/м3 | 0,23 |
| Керамзит (насипний, тобто гравій), 500 кг/м3 | 0,23 |
| Керамзит (насипний, тобто гравій), 450 кг/м3 | 0,235 |
| Керамзит (насипний, тобто гравій), 400 кг/м3 | 0,24 |
| Керамзит (насипний, тобто гравій), 350 кг/м3 | 0,245 |
| Керамзит (насипний, тобто гравій), 300 кг/м3 | 0,25 |
| Керамзит (насипний, тобто гравій), 250 кг/м3 | 0,26 |
| Керамзит (насипний, тобто гравій), 200 кг/м3 | 0,26; 0,27 (СП) |
| Пісок | 0,17 |
| Бітум | 0,008 |
| Поліуретанова мастика | 0,00023 |
| Полимочевина | 0,00023 |
| Спінений синтетичний каучук | 0,003 |
| Рубероїд, пергамін | 0 - 0,001 |
| Поліетилен | 0,00002 |
| Асфальтобетон | 0,008 |
| Лінолеум (ПВХ, тобто ненатуральний) | 0,002 |
| Сталь | 0 |
| Алюміній | 0 |
| Мідь | 0 |
| Скло | 0 |
| Піноскло блочне | 0 (рідко 0,02) |
| Піноскло насипне, щільність 400 кг/м3 | 0,02 |
| Піноскло насипне, щільність 200 кг/м3 | 0,03 |
| Плитка (кахель) керамічна глазурована | ≈ 0 (???) |
| Клінкерна плитка | низька (???); 0,018 (???) |
| Керамограніт | низька (???) |
| ОСП (OSB-3, OSB-4) | 0,0033-0,0040 (???) |
Дізнатись та вказати в цій таблиці паропроникність усіх видів матеріалів важко, виробниками створено величезну кількість різноманітних штукатурок, оздоблювальних матеріалів. І, на жаль, багато виробників не вказують на своїй продукції таку важливу характеристику як паропроникність.
Наприклад, визначаючи значення для теплої кераміки (позиція «Крупноформатний керамічний блок»), я вивчив практично всі сайти виробників цього виду цегли, і лише в деяких з них в характеристиках каменю була вказана паропроникність.
Також у різних виробників різні значенняпаропроникності. Наприклад, у більшості піноскла блоків вона нульова, але у деяких виробників стоїть значення «0 - 0,02».
Показано 25 останніх коментарів. Показати всі коментарі (63).
Для початку спростуємо помилку – «дихає» не тканину, а наше тіло. Точніше, поверхня шкіри. Людина належить до тих тварин, чий організм прагне підтримувати температуру тіла постійної незалежно від умов зовнішнього середовища. Одним із найважливіших механізмів нашої терморегуляції є приховані в шкірі потові залози. Вони ж є частиною системи виділення організму. Піт, що виділяється ними, випаровуючись з поверхні шкіри, забирає з собою частину надлишкового тепла. Тому, коли нам спекотно - ми потіємо, щоб уникнути перегріву.
Проте, цей механізм має один серйозний недолік. Волога, швидко випаровуючись із поверхні шкіри, може спровокувати переохолодження, що призводить до простудних захворювань. Звичайно, в Центральній Африці, де людина еволюціонувала як вид, така ситуація - радше рідкість. Але в регіонах із мінливою та переважно прохолодною погодою людині постійно доводилося і доводиться доповнювати свої природні механізми терморегуляції різним одягом.
Здатність одягу «дихати» має на увазі мінімальний опір відводу випарів від поверхні шкіри і «вміння» транспортувати їх на лицьову сторону матеріалу, де виділена людиною волога може випаруватися, «не вкравши» надмірну кількість тепла. Таким чином, «дихаючий» матеріал, з якого виготовлено одяг, допомагає організму людини підтримувати. оптимальну температурутіла, не допускаючи перегріву чи переохолодження.
"Дихаючі" властивості сучасних тканин прийнято описувати в рамках двох параметрів - "паропроникність" і "повітропроникність". У чому між ними різниця і як це впливає на їхнє застосування в одязі для спорту та активного відпочинку?
Що таке паропроникність?
Паропроникність- це здатність матеріалу пропускати або затримувати водяну пару. В індустрії виробництва одягу та спорядження для активного відпочинку важливе значення має висока здатність матеріалу до транспорту водяної пари. Чим вона вища, тим краще, т.к. це дозволяє уникнути користувачеві перегріву і при цьому залишатися сухим.
Певну паропроникність мають всі тканини і утеплювачі, які використовуються сьогодні. Однак у чисельному вираженні вона представлена лише для опису властивостей мембран, що застосовуються у виробництві одягу, та для дуже малої кількості не водонепроникних текстильних матеріалів. Найчастіше паропроникність вимірюють в г/м2/24 години, тобто. кількість водяної пари, яка пройде через квадратний метрматеріалу за добу.
Цей параметр позначається абревіатурою MVTR (moisture vapor transmission rate або швидкість проходження водяної пари).
Чим вище значення, тим більшу паропроникність має матеріал.
Як вимірюють паропроникність?
Цифри MVTR отримують в результаті лабораторних тестів, заснованих на різних методиках. У зв'язку з великою кількістю змінних, що впливають на роботу мембрани - індивідуальний метаболізм, тиск і вологість повітря, площа матеріалу, придатна для транспорту вологи, швидкість вітру та ін., єдиного стандартизованого методу досліджень визначення паропроникності не існує. Тому для того, щоб мати можливість порівнювати зразки тканин та мембран між собою, виробники матеріалів та готового одягу використовують цілу низку методик. Кожна окремо описує паропроникність тканини чи мембрани у певному діапазоні умов. Сьогодні найчастіше застосовуються такі тестові методики:
«Японський» тест з « чашкою, що вертикально стоїть» (JIS L 1099 A-1)
Тестовий зразок розтягується і герметично фіксується поверх чашки, всередину якої поміщений сильний поглинач вологи - хлорид кальцію (CaCl2). Чашка міститься на певний час у термогідростаті, в якому підтримується температура повітря 40°C і вологість 90%.
Залежно від того, як зміниться вага вологопоглинача за контрольний час, визначається MVTR. Методика добре підходить для визначення паропроникності не водонепроникнихтканин, т.к. тестований зразок не знаходиться у прямому контакті з водою.
"Японський" тест з "перевернутою чашкою" (JIS L 1099 B-1)
Тестовий зразок розтягується та герметично фіксується над посудиною з водою. Після цього він перевертається і поміщається над чашкою з сухим вологопоглиначем - хлоридом кальцію. Через контрольний час влагопоглинач зважується, в результаті обчислюється MVTR.
Тест B-1 найбільш популярний, тому що демонструє найбільші цифри серед усіх методик, що визначають швидкість проходження водяної пари. Найчастіше саме його результати публікують на ярликах. У «дихаючих» мембран показник MVTR за тестом B1 більший або дорівнює 20 000 г/м²/24годза тестом B1. Тканини зі значеннями 10-15 000 можна віднести до відчутно паропроникних, принаймні в межах не надто інтенсивних навантажень. Нарешті, для одягу, що передбачає малу рухливість, часто виявляється достатньо паропроникності в межах 5-10 000 г/м²/24ч.
Метод тесту JIS L 1099 B-1 досить точно ілюструє роботу мембрани в ідеальних умовах (коли на її поверхні є конденсат і волога транспортується в сухе середовище, що має меншу температуру).
Тест з «пітаючий пластиною» або RET (ISO - 11092)
На відміну від тестів, що визначають швидкість транспорту водяної пари крізь мембрану, методика RET досліджує те, наскільки тестований зразок пручаєтьсяпроходження водяної пари.
Зразок тканини або мембрани поміщається поверх плоскої металевої пористої пластини, під яку підведений нагрівальний елемент. Температура пластини підтримується лише на рівні температури поверхні людської шкіри (близько 35°C). Вода, що випаровується від нагрівального елемента, проходить через пластину і зразок, що тестується. Це призводить до втрат тепла на поверхні пластини, температура якої має підтримуватись постійною. Відповідно, чим вищий рівень енерговитрат для підтримки температури постійної пластини, тим нижче опірність тестованого матеріалу до проходження крізь нього водяної пари. Цей параметр позначається як RET (Resistance of Evaporation of a Textile – «опір матеріалу випаровування»). Чим нижче значення RET, тим вище «дихаючі» властивості зразка тестованого мембрани або іншого матеріалу.
- RET 0-6 - екстремально дихаючі;
RET 6-13 - добре дихаючі; RET 13-20 - дихаючі; RET більше 20 – не дихають.
Устаткування для тесту ISO-11092. Справа - камера з «потіє пластиною». Комп'ютер необхідний для отримання та обробки результатів та контролю процедури тесту © thermetrics.com
У лабораторії інституту Hohenstein, з яким співпрацюють Gore-Tex, цю методику доповнено тестуванням реальних зразків одягу людьми на біговій доріжці. У цьому випадку результати тестів з «потіючою пластиною» коригуються відповідно до зауважень випробувачів.
Тестування одягу з Gore-Tex на біговій доріжці © goretex.com
Тест RET наочно ілюструє роботу мембрани в реальних умовах, проте є також найдорожчим і найтривалішим за часом у наведеному списку. Тому його можуть дозволити собі далеко не всі компанії-виробники одягу для активного відпочинку. У той же час, RET є сьогодні основною методикою для оцінки паропроникності мембран від компанії Gore-Tex.
Методика RET зазвичай добре корелює із результатами тесту B-1. Іншими словами, мембрана, яка показала хороші «дихаючі» властивості в тесті RET, продемонструє хороші «дихаючі» властивості в тесті з «перевернутою чашкою».
На жаль, жодна з тестових методик не здатна замінити собою решту. Понад те, який завжди їх результати корелюють друг з одним. Ми побачили, що процес визначення паропроникності матеріалів у різних методиках має безліч відмінностей, імітуючи різні умовироботи.
До того ж, різні мембранні матеріали працюють по різному принципу. Так, наприклад, порові ламінати забезпечують порівняно вільне проходження пар води через наявні в їх товщі мікроскопічні пори, а безпорові мембрани транспортують вологу на лицьову поверхню як промокашка - за допомогою полімерних гідрофільних ланцюжків у своїй структурі. Цілком природно, що один тест може імітувати виграшні умови для роботи безпорової мембранної плівки, наприклад, коли волога впритул прилягає до її поверхні, а інший - для мікропористої.
Разом все це означає, що порівнювати між собою матеріали на основі даних, отриманих від різних тестових методик практично не має сенсу. Також немає сенсу порівнювати показники паропроникності різних мембран, якщо тестова методика хоча для однієї з них невідома.
Що таке повітропроникність?
Повітропроникність- Здатність матеріалу пропускати через себе повітря під впливом перепаду його тиску. При описі властивостей одягу нерідко вживається синонім цього терміна - «продувність», тобто. те, наскільки матеріал «ветростійок».
На відміну від методик оцінки паропроникності у цій галузі панує відносне одноманітність. Для оцінки повітропроникності використовується так званий тест Фразера, який визначає який обсяг повітря пройде через матеріал за контрольний час. Швидкість повітряного потоку за умовами тесту зазвичай становить 30 миль на годину, але може змінюватися.
Одиницею виміру служить кубічний фут повітря, що проходить через матеріал за хвилину. Позначається абревіатурою CFM (cubic feet per minute).
Чим більше значення - тим вище повітропроникність («продувність») матеріалу. Так безпорові мембрани демонструють абсолютну "непродуваність" - 0 CFM. Тестові методики найчастіше визначаються стандартами ASTM D737 або ISO 9237, які дають ідентичні результати.
Точні цифри CFM публікуються виробниками тканин та готового одягу порівняно рідко. Найчастіше цей параметр використовується для характеристики вітрозахисних властивостей. різних матеріалів, розроблених та застосовуваних у рамках виробництва одягу SoftShell.
З недавніх пір про повітропроникність виробники стали «згадувати» набагато частіше. Справа в тому, що разом із повітряним потоком з поверхні нашої шкіри випаровується набагато більше вологи, що знижує ризик перегріву та скупчення конденсату під одягом. Так, мембрана Polartec Neoshell має трохи більшу, ніж традиційні порові мембрани, повітропроникність (0.5 CFM проти 0.1). Завдяки цьому Polartec вдалося досягти суттєво кращої роботисвого матеріалу в умовах вітряної погоди та швидкого руху користувача. Чим вище тиск повітря зовні, тим краще Neoshell відводить пари води від тіла за рахунок більшого повітрообміну. У цьому мембрана продовжує захищати користувача від вітрового охолодження, блокуючи близько 99% повітряного потоку. Цього виявляється достатньо, щоб протистояти навіть штормовим вітрам, і тому Neoshell знайшов себе навіть у виробництві одношарових наметів штурмів (яскравий приклад - намети BASK Neoshell і Big Agnes Shield 2).
Але прогрес не стоїть на місці. Сьогодні є маса пропозицій добре утеплених середніх шарів одягу з частковою повітропроникністю, які також можуть використовуватись як самостійний виріб. У них використовуються або принципово нові утеплювачі - як Polartec Alpha, або застосовуються синтетичні об'ємні утеплювачі з дуже низьким ступенем міграції волокон, які дозволяють використовувати менш щільні тканини, що «дихають». Так, у куртках Sivera Гамаюн використовується ClimaShield Apex, у Patagonia NanoAir - утеплювач під торговою маркою FullRange™, який виготовляється японською компанією Toray під оригінальною назвою 3DeFX+. Ідентичний утеплювач застосовується в гірськолижних куртках та штанах компанії Mountain Force в рамках технології «12 way stretch» та гірськолижному одязі Kjus. Порівняно висока повітропроникність тканин, в які укладені ці утеплювачі дозволяє створити утеплюючий шар одягу, який не перешкоджатиме відведенню випареної вологи з поверхні шкіри, допомагаючи користувачеві уникнути як намокання, так і перегріву.
SoftShell-одязі . Надалі інші виробники створили значну кількість їх аналогів, що призвело до повсюдного поширення тонкого, порівняно міцного, «дихаючого» нейлону в одязі та спорядженні для спорту та активного відпочинку.
Отож і дочекався. Не знаю, як Ви, а я давно хотів поекспериментувати. А то все теорія та теорія. На мої запитання вона не відповідала. Маю на увазі теплотехнічний розрахунок за ДБН. І ось зібрав я зразки і вирішив з ними поекспериментувати. Мені цікаво, як поведеться матеріал при впливі на нього пором.
Озброївся чим міг. Двома пароварками, каструлями з акумуляторами холоду, секундоміром та пірометром. Ах, так... Ще відром із водою для четвертого досвіду із зануренням зразків. І погнав... 🙂
Результати експерименту на паропроникність та інерційність я звів у таблицю.
Загалом досвід пішов не так. Незважаючи на різну теплопровідність матеріалів, температура поверхні зразків у першому досвіді з пароізолюючим шаром практично не відрізнялася. Я підозрюю, що пара з пароварки, яка виривалася назовні, нагрівала і поверхню зразків. Як тільки я обдував зразки, температура падала на 1-2 градуси. Хоча в принципі динаміка зростання температури зберігалася. А мене це цікавило більше, адже самі умови проведення досвіду далекі від реальних.
Що мене здивувало. Це Бетоль. Другий досвід без пароізоляції. Не варто вважати таку поведінку утеплювача недоліком. У моєму досвіді сам Бетоль був представником паропроникних утеплювачів. Думаю мінераловатні утеплювачіповели себе так само, але з більш швидкою динамікою.
Досвід дуже показовий. Різке зростання температури (великі тепловтрати) через паропроникність та подальше охолодження матеріалу при початку випаровування води з поверхні. Утеплювач прогрівся на стільки, що це дозволило йому виводити назовні воду в пароподібному стані і таким чином охолоджувати себе.
Газоблок 420 кг/м3. Він мене розчарував. Ні! Не в плані якості! Просто він явно показав, що егоїст! 🙂 З ним краще не проектувати багатошарові стіни. Через більш високу паропропускну здатність, він гірше утримував тепла параніж щільний піноблок. Це говорить про те, що у разі застосування цього матеріалу весь температурно-вологісний удар прийме паропроникний утеплювач. Загалом, беріть газоблок щільніше, товстіший, а на внутрішні стіниклейте матеріали з низькою паропроникністю ( вінілові шпалери, пластикова вагонка, масляне фарбування і тд)...
А як вам піноблок із високою щільністю (представник інерційних матеріалів)? Ну хіба це не краса? Адже він нам чітко показав, як поводиться інерційний матеріал при накопиченні тепла. Хочу зазначити, що знімаючи його з пароварки, мені було гаряче. Його температура була явно вищою за Бетоль і Газоблок. За той же час дії він зміг акумулювати більше тепла, що призвело і до вищої температури матеріалу на 2-3 градуси.
Аналізуючи таблицю, я отримав багато відповідей і ще більше переконався в тому, що в нашому кліматі треба будувати інерційні будинки і Ви точно заощадите на опаленні.
З повагою, Олександр Терехов.
Поставляємо будівельні матеріали до міст: Москва, Санкт-Петербург, Новосибірськ, Нижній Новгород, Казань, Самара, Омськ, Челябінськ, Ростов-на-Дону, Уфа, Перм, Волгоград, Красноярськ, Воронеж, Саратов, Краснодар, Тольятті, Іжевськ, Ярославль , Ульяновськ, Барнаул, Іркутськ, Хабаровськ, Тюмень, Владивосток, Новокузнецьк, Оренбург, Кемерово, Набережні Човни, Рязань, Томськ, Пенза, Астрахань, Липецьк, Тула, Кіров, Чебоксари, Курськ, Тверь, Магнітогорськ, Уде, Нижній Тагіл, Ставрополь, Сургут, Каменськ-Уральський, Сєров, Первоуральськ, Ревда, Комсомольськ-на-Амурі, Абакан та ін.
08-03-2013
30-10-2012
Обсяг виробництва вина у світі в 2012 році має впасти на 6,1 відсотка через поганий урожай відразу в кількох країнах світу,
Що таке паропроникність
10-02-2013Паропроникністю з приводу правил з проектування та будівництва 23-101-2000 називається властивість матеріалу пропускати вологу повітря під дією перепаду (різниці) парціальних тисків водяної пари в повітрі на внутрішній та зовнішньої поверхнішар матеріалу. Тиск повітря з обох боків шару матеріалу при цьому однакові. Щільність стаціонарного потоку водяної пари G n (мг/м 2 год), що проходить в ізотермічних умовах через шар матеріалу товщиною 5(м) у напрямку зменшення абсолютної вологості повітря дорівнює G n = цЛр п /5, де ц (мг/м годину Па ) - коефіцієнт паропроникності, Ар п (Па) - різницю парціальних тисків водяної пари в повітрі у протилежних поверхонь шару матеріалу. Величина, обернена ц, називається опором паропроникнення R n = 5/ц і відноситься не до матеріалу, а шару матеріалу завтовшки 5.
На відміну від повітропроникності, термін «паропроникність» - це абстрактна властивість, а не конкретна величина потоку водяної пари, що є термінологічним недоліком СП 23-101-2000. Правильніше було б називати паропроникністю величину густини стаціонарного потоку водяної пари G n через шар матеріалу.
Якщо за наявності перепадів тиску повітря просторове перенесення водяної пари здійснюється масовими рухами всього повітря повністю разом з парами води (вітром) і оцінюється за допомогою поняття повітропроникнення, то за відсутності перепадів тиску повітря масових переміщень повітря немає, і просторове перенесення водяної пари відбувається шляхом хаотичного руху молекул води в нерухомому повітрі в наскрізних каналах у пористому матеріалі, тобто конвективно, а дифузійно.
Повітря є сумішшю молекул азоту, кисню, вуглекислого газу, аргону, води та інших компонентів з приблизно однаковими середніми швидкостями, рівними швидкості звуку. Тому всі молекули повітря дифундують (хаотично переміщаються з однієї зони газу в іншу, безперервно стикаючись з іншими молекулами) приблизно з однаковими швидкостями. Так що швидкість переміщення молекул води можна порівняти зі швидкістю переміщення молекул і азоту, і кисню. Внаслідок цього європейський стандарт EN12086 використовує замість поняття коефіцієнта паропроникності ц точніший термін коефіцієнта дифузії (який чисельно дорівнює 1,39ц) або коефіцієнта опору дифузії 0,72/ц.
Мал. 20. Принцип виміру паропроникності будівельних матеріалів. 1 - скляна чашка з дистильованою водою; 2 - скляна чашка з осушуючим складом (концентрованим розчином азотнокислого магнію); 3 - матеріал, що вивчається; - Гігрометр.
Сутність поняття паропроникності пояснює метод визначення чисельних значень коефіцієнта паропроникності ГОСТ 25898-83. Скляну чашку з дистильованою водою герметично накривають випробуваним листовим матеріалом, зважують і встановлюють у герметичну шафу, розташовану в термостатованому приміщенні (рис. 20). У шафу закладають осушувач повітря (концентрований розчин азотнокислого магнію, що забезпечує відносну вологість повітря 54%) та прилади для контролю температури та відносної вологості повітря (бажані провідні безперервний запис термограф і гігрограф).
Після тижневої витримки чашку з водою зважують, і за кількістю води, що випарувалася (пройшла через випробуваний матеріал), розраховують коефіцієнт паропроникності. При розрахунках враховується, що паропроникність повітря (між поверхнею води і зразком) дорівнює 1 мг/м годину Па. Парціальні тиски водяної пари приймають рівними р п = срро, де ро - тиск насиченої пари при заданій температурі, ср - відносна вологість повітря, що дорівнює одиниці (100%) усередині чашки над водою і 0,54 (54%) у шафі над матеріалом.
Дані по паропроникності наведені в таблицях 4 і 5. Нагадаємо, що парціальний тиск пари води є ставленням числа молекул води в повітрі до загального числа молекул (азоту, кисню, вуглекислого газу, води і т. п.) у повітрі, тобто. відносною лічильною кількістю молекул води в повітрі. Наведені значення коефіцієнта теплозасвоєння (при періоді 24 години) матеріалу в конструкції обчислені за формулою s = 0,27 (A, poCo) 0 "5, де А, ро і З - табличні значення коефіцієнта теплопровідності, щільності та питомої теплоємності.
Таблиця 5 Опір паропроникненню листових матеріалів та тонких шарів пароізоляції (додаток 11 до СНиП П-3-79*)
|
Матеріал |
Товщина шару |
Опір паропроникненню, м/годину Па/мг |
|
|
Картон звичайний |
|||
|
Листи азбестоцементні |
|||
|
Листи гіпсові обшивочні (Суха штукатурка) |
|||
|
Листи деревоволокнисті |
|||
|
Листи деревоволокнисті |
|||
|
Пергамін покрівельний |
|||
|
Руберойд |
|||
|
Тіль покрівельний |
|||
|
Поліетиленова плівка |
|||
|
Фанера клеєна тришарова |
|||
|
Забарвлення гарячим бітумом за один раз |
|||
|
Забарвлення гарячим бітумом за два рази |
|||
|
Забарвлення масляне за два рази з попередньою шпаклівкою та ґрунтовкою |
|||
|
Забарвлення емалевою фарбою |
|||
|
Покриття ізольною мастикою за |
|||
|
Покриття бутумно-кукерсольної мастикою за один раз |
|||
|
Покриття бутумно-кукерсольної мастикою за два рази |
|||
Перерахунок тисків з атмосфер (атм) в Паскалі (Па) і кілопаскалі (1кПа = 1000 Па) ведеться з урахуванням співвідношення 1 атм = 100 000 Па. У лазневій практиці значно зручніше характеризувати вміст водяної пари в повітрі поняттям абсолютної вологості повітря (рівній масі вологи в 1 м 3 повітря), оскільки воно наочно показує, скільки води треба піддати в кам'янку (або випарувати в парогенераторі). Абсолютна вологість повітря дорівнює добутку значень відносної вологості та щільності насиченої пари:
|
Температура °С 0 |
||||||||||
|
густина насиченої пари do, кг/м 3 0,005 |
||||||||||
|
Тиск насиченого пара ро, атм 0,006 |
||||||||||
|
Тиск насиченої пари ро, кПа 0,6 |
||||||||||
Оскільки характерний рівень абсолютної вологості повітря в лазнях 0,05 кг/м 3 відповідає парціальному тиску водяної пари 7300 Па, а характерні значення парціальних тисків водяної пари в атмосфері (на вулиці) складають при 50% відносної вологості повітря 1200 Па влітку (20 ° С) і 130 Па взимку (-10 ° С), то характерні перепади парціальних тисків водяної пари на стінах лазень досягають значень 6000-7000 Па. Звідси випливає, що типові рівні потоків водяної пари через брусові стіни лазень товщиною 10 см становлять за умов повного штилю (3-4) г/м 2 годину, а розрахунку на 20 м 2 стін -(60-80) г/год.
Це не так вже й багато, якщо врахувати, що в лазні об'ємом 10 м 3 міститься близько 500 г водяної пари. У будь-якому разі при повітропроникності стін під час сильних (10 м/сек) поривів вітру (1-10) кг/м 2 годину перенесення водяної пари вітром через брусові стіни може досягати (50-500) г/м 2 год. Все це означає, що паропроникність брусових стін і стель бань не знижує істотно вологість деревини, змоченої гарячою росою при поддачах, так що стеля в паровій бані і справді може намокати і працювати як парогенератор, переважно зволожуючий тільки повітря в бані, але тільки при ретельний захист стелі від поривів вітру.
Якщо ж лазня холодна, то перепади тисків водяної пари на стінах лазні не можуть перевищувати влітку 1000 Па (при 100% вологості всередині стіни і 60% вологості повітря на вулиці при 20 ° С). Тому характерна швидкість висушування брусових стін влітку за рахунок паропроникнення становить 0,5 г/м 2 год, а рахунок повітропроникності при легкому вітрі 1 м/сек - (0,2-2) г/м 2 годину і при поривах вітру 10 м/сек - (20- 200) г/м 2 годину (хоча всередині стін руху мас повітря відбуваються зі швидкостями менше 1 мм/сек). Зрозуміло, що процеси паропроникнення стають суттєвими у балансі вологи лише за хорошого вітрозахисту стін будівлі.
Таким чином, для швидких просушування стін будівлі (наприклад, після аварійних протікань покрівлі) краще передбачати всередині стінки продухи (канали вентильованого фасаду). Так, якщо в закритій бані намочити внутрішню поверхню брусової стіни водою в кількості 1 кг/м 2 то така стіна, пропускаючи через себе водяні пари назовні, просохне на вітрі за кілька діб, але якщо брусова стінаоштукатурена зовні (тобто вітроізольована), вона просохне без протопки лише кілька місяців. На щастя, деревина дуже повільно просочується водою, тому краплі води на стіні не встигають проникнути глибоко в деревину, і такі довгі просушування стін не характерні.
Але якщо вінець зрубу лежить у калюжі на цоколі або на мокрій (і навіть вологій) землі тижнями, то наступне просушування можливе тільки вітром через щілини.
У побуті (і навіть у професійному будівництві) саме в галузі пароізоляції є найбільша кількістьнепорозумінь, часом найнесподіваніших. Так, наприклад, часто вважають, що гаряче банне повітря нібито «сушить» холодну підлогу, а холодне вогке повітря з підпілля «вбирається» і нібито «зволожує» підлогу, хоча все відбувається навпаки.
Або, наприклад, всерйоз вважають, що теплоізоляція (скловата, керамзит і т. п.) «всмоктує» вологу і тим самим «висушує» стіни, не задаючись питанням про подальшу долю цієї нібито нескінченно «всмоктується» вологи. Подібні життєві міркування та образи спростовувати в побуті марно, хоча б тому, що в загальнонародному середовищі ніхто всерйоз (а тим більше під час «банного балаканини») природою явища паропроникності не цікавиться.
Але якщо дачник, маючи відповідну технічну освіту, насправді хоче розібратися, як і звідки проникають водяні пари в стіни і як звідти виходять, то доведеться перш за все оцінити реальний вміст вологи в повітрі у всіх зонах інтересу (всередині і поза лазнею) ), причому об'єктивно виражене в масових одиницях або парціальному тиску, а потім, користуючись наведеними даними по повітропроникності та паропроникності визначити, як і куди переміщуються потоки водяної пари і чи можуть вони конденсуватися в тих чи інших зонах з урахуванням реальних температур.
З цими питаннями ми й знайомитимемося у наступних розділах. Підкреслимо при цьому, що для орієнтовних оцінок можна скористатися наступними характерними величинами перепадів тиску:
Перепади тиску повітря (для оцінки перенесення парів води разом з масами повітря - вітром) складають від (1-10) Па (для одноповерхових лазень або слабких вітрів 1 м/сек), (10-100) Па (для багатоповерхових будівель або помірних вітрів) 10 м/сек), більше 700 Па при ураганах;
Перепади парціальних тисків водяної пари в повітрі від 1000Па (у житлових приміщеннях) до 10000Па (в лазнях).
На закінчення відзначимо, що у народі часто плутають поняття гігроскопічності та паропроникності, хоча вони мають зовсім різний фізичний зміст. Гігроскопічні («дихаючі») стіни вбирають водяні пари з повітря, перетворюючи пари води на компактну воду в дуже дрібних капілярах (порах), незважаючи на те, що парціальний тиск пари води може бути нижчим за тиск насиченої пари.
Паропроникні ж стіни просто пропускають через себе пари води без конденсації, але якщо в якійсь частині стіни є холодна зона, в якій парціальний тиск водяної пари стає вищим за тиск насиченої пари, то конденсація, звичайно ж, можлива так само, як і на будь-якій поверхні. При цьому паропроникні гігроскопічні стіни зволожуються сильніше, ніж паропроникні негігроскопічні.
Майже будь-яка рекламно-інформаційна брошура чи стаття, що описує переваги ватних утеплювачів, неодмінно згадує таке їх властивість, як висока паропроникність – тобто. здатність пропускати крізь себе водяну пару. Ця властивість тісно пов'язана з поняттям «дихаючі стіни», навколо якого на різних будівельних форумах і порталах регулярно розгоряються спекотні суперечки та дискусії на безліч сторінок.
Якщо ми зайдемо на офіційний російський (український, білоруський) сайт будь-якого виробника ватних утеплювачів (ISOVER, ROCKWOOL та ін.), то обов'язково знайдемо інформацію про високу паропроникність матеріалу, що забезпечує «дихання» стін та сприятливий мікроклімат у приміщенні.
Цікавим є той факт, що подібна інформація повністю відсутня на англомовних сайтах вищезгаданих компаній. Більше того, більшість інформаційних матеріалівна цих порталах пропагують ідеї створення повністю повітронепроникних, герметичних конструкцій будинку. Наприклад, розглянемо офіційний сайт компанії Isover у доменній зоні *com.
Пропонуємо до Вашої уваги «золоті правила утеплення» з точки зору ISOVER.
- Ефективність ізоляції (Insulation performance)
- Хороша повітронепроникність (Good air tightness)
- Контрольована вентиляція (Controlled ventilation)
- Якісний монтаж (Quality fitting)
Нижче ми наведемо деякі цитати з перекладом із цієї статті:
«У середньому, сім'я з 4-х осіб виділяє пару, що дорівнює 12-ти літрам води. За жодних обставин ця пара не повинна виходити через стіни та дах! Тільки вентиляційна система, що підходить конкретному будинку і режиму проживання в ньому може запобігти появі темних плям усередині приміщення, струмків води, що стікають по стінах, пошкодження покриттів і, зрештою, всієї будівлі».
«Вентиляція не може здійснюватися за рахунок порушення герметичності стін, вікон, рам, віконниць. Все це веде лише до проникнення в приміщення забрудненого повітря, яке порушує якісний повітрообмін усередині будинку, завдає шкоди конструкціям будівлі, роботі димоходу та вентиляційних шахт. За жодних обставин так звані «дихаючі стіни» не повинні використовуватися як конструктивне рішення щодо забезпечення вентиляції будинку».
Ознайомившись з англомовними сайтами більшості виробників ватних утеплювачів ми можемо з'ясувати, що висока паропроникність матеріалу, що випускається, на жодному з них не згадується як гідність. Більш того, на даних сайтах повністю відсутня інформація про паропроникність, як властивість утеплювача.
Таким чином, можна дійти висновку, що культивування міфу про паропроникність – це успішний маркетинговий хід представництв даних компанії в Росії та країнах СНД, що використовується для дискредитації виробників паронепроникних утеплювачів – екструдованого пінополістиролу та піноскла.
Однак, незважаючи на поширення подібної інформації, що вводить в оману, виробники ватних утеплювачів на російських сайтах розміщують Конструктивні рішенняпо утепленню покрівель і стін із застосуванням пароізоляції, що робить їх міркування про «дихаючі» конструкції позбавлені здорового глузду.
«З внутрішньої сторонипокрівлі необхідно забезпечити наявність пароізоляційного шару. ISOVER рекомендує використовувати мембрани ISOVER VS 80 або ISOVER VARIO.
При влаштуванні парозахисного бар'єру необхідно зберігати цілісність мембрани, встановлювати її внахлест, а стики проклеювати паронепроникною монтажною стрічкою. Це забезпечить безпеку покрівлі на довгі роки».
- Зовнішня обшивка
- Гідроізоляційна мембрана
- Металевий чи дерев'яний каркас
- Тепло- та звукоізоляція ISOVER
- Пароізоляція ISOVER VARIO KM Duplex UV або ISOVER VS 80
- Гіпсокартон (наприклад, GYPROC)
"Для захисту теплоізоляційного матеріалувід зволоження парами внутрішнього повітря встановлюють пароізоляційну плівкуіз внутрішньої «теплої» сторони утеплювача. Для захисту стіни від продування з зовнішньої сторониутеплювача бажано передбачити вітрозахисний шар».
Подібну інформацію можна почути безпосередньо і від представників компаній:
Катерина Колотушкіна, керівник напряму " Каркасні будинки", компанія "Сен-Гобен ISOVER":
Хочеться відзначити, що довговічність всієї конструкції даху залежить не тільки від аналогічного показника. несучих елементів, а й визначається терміном експлуатації всіх матеріалів. Для збереження цього параметра при утепленні даху необхідно застосовувати паро-, гідро-, вітроізоляційні мембрани для захисту конструкції від пари зсередини приміщення та попадання вологи зовні».
Приблизно те саме заявляє НАТАЛІЯ ЧУПИРА, керівник напряму «Роздрібна продукція» компанії «СЕН-ГОБЕН ІЗОВЕР», журнал «Мій дім».
ISOVER рекомендує покрівельний «пиріг» наступної конструкції (пошарово): покрівельне покриття, гідровітрозахистна мембрана, контробрешітка, крокви з теплоізоляцією між ними, пароізоляційна мембрана, внутрішнє оздоблення».
Також Наталія визнає важливість системи вентиляції у будинку:
«При утепленні будинку зсередини багато хто нехтує припливно-витяжною вентиляцією. Це докорінно неправильно, тому що вона забезпечує правильний мікроклімат у будинку. Є певна кратність повітрообміну, яку потрібно підтримувати у приміщенні».
Як ми бачимо, самі виробники ватних утеплювачів та їхні представники визнають, що пароізоляційний шар – необхідна складова практично будь-якої конструкції, в якій застосовується подібна теплоізоляція. І це не дивно, адже проникнення молекул води до гігроскопічного теплоізоляційного матеріалу призводить до його намокання і, як наслідок, збільшення коефіцієнта теплопровідності.
Таким чином, висока паропроникність утеплювача - це радше недолік, ніж перевага. Багато виробників паронепроникної теплоізоляції вже не раз намагалися звернути увагу споживачів на даний факт, наводячи як аргументи думки вчених та кваліфікованих фахівців у галузі будівництва.
Так, наприклад, відомий у галузі теплофізики експерт, д.т.н., професор, К.Ф. Фокін стверджує: «З теплотехнічного погляду повітропроникність огорож швидше негативна якість, так як у зимовий часінфільтрація (рух повітря зсередини-назовні) викликає додаткові втрати тепла огорожами та охолодження приміщень, а ексфільтрація (рух повітря зовні-всередину) може несприятливо позначитися на вологому режимі зовнішніх огорож, сприяючи конденсації вологи».
Намоканий утеплювач вимагає додаткового захисту як гідроізоляційні та пароізоляційні мембрани. В іншому випадку теплоізоляційний матеріал перестає виконувати своє основне завдання - зберігати тепло всередині приміщення. Крім того, вологий утеплювач стає сприятливим середовищем для розвитку грибків, плісняви та інших шкідливих мікроорганізмів, що негативно позначається на здоров'ї домочадців, а також призводить до руйнування конструкцій, до складу яких він входить.
Таким чином, якісний теплоізоляційний матеріал повинен мати такі незаперечними перевагами, як низький коефіцієнт теплопровідності, висока міцність, водостійкість, екологічність та безпека для людини та довкілля, а також низька паропроникність. Застосування такого теплоізоляційного матеріалу не зробить стіни Вашого будинку «дихаючими», але дозволить їм виконувати свою пряму функцію – зберігати сприятливий мікроклімат у будинку та забезпечувати надійний захиствід негативних чинників довкілля.