Влажностный режим современных многослойных - U

материалы и технологии
Говоря о навесных вентилируемых фасадах, в первую очередь необходимо отметить тот прекрасный
эстетический облик, который приобретают здания, представленные во всем многообразии красок
и оттенков, в результате использования этого конструктивного решения. Происходит невольное
сравнение с великолепием царских дворцов XVIII–XIX веков. Одновременно возникает мысль
о непомерной цене всего увиденного. Однако, если раньше это диктовалось лишь условием удивить
и поразить воображение сограждан архитектурными решениями, то сейчас каждый элемент здания
выполняет и свое конструктивное инженерное назначение, а потому и оправдывает вложенные
средства. Одной из основных функций навесного вентилируемого фасада является обеспечение
комфортных условий жизнедеятельности человека за счет улучшения микроклимата в помещении.
Влажностный режим
современных многослойных
конструкций наружных стен
Целью теплотехнического расчета наружного ограждения является определение
толщины принятого из условий экономической целесообразности утеплителя
при выбранном конструктивном решении
этого ограждения.
Конструктивное решение наружного ограждения чаще всего определяется заказчиком, в наиболее общем случае это либо
стена с эффективным утеплителем, иногда
плюс замкнутая воздушная прослойка, либо навесной вентилируемый фасад (НВФ).
Вентилируемый фасад, в плане создания оптимального влажностного режима в ограждении, имеет ряд неоспоримых
преимуществ. С точки зрения строительной теплофизики это идеальный вариант
движения теплового и влажностного потоков изнутри помещения наружу.
Конструктивный слой стены при кладке из сплошного кирпича имеет значение коэффициента теплопроводности более чем на порядок выше
(ëокк = 0,88 Вт/м  °С) по сравнению с эффективным утеплителем, например Rockwool
(ëоут = 0,045 Вт/м  °С). Зона положительных
температур сдвигается в сторону наружной поверхности утеплителя, снижается
область отрицательных ее значений. Коэффициент паропроницаемости наоборот
ниже у конструктивного слоя (кирпичная
кладка µкк = 0,11 … 0,16 мг/м  ч  Па) по сравнению с утеплителем (µут = 0,3 мг/м  ч  Па).
Влага не задерживается у наружной поверхности утеплителя и выдувается через воздушный зазор. Образование зоны
возможной конденсации исключается [2].
Картина влажностного режима изменяется
в худшую сторону при чередовании слоев:
конструктивный слой — утеплитель — отделочный слой, количество слоев увеличивается. Обыкновенный численный подсчет дает картину, показанную на рис. 1
и 2. Расчеты проведены для помещения
бассейна с параметрами tв = 30°С, öв = 65%
в условиях Москвы, при наружной температуре в январе tн = –10,2°С, ен = 280 Па.
На рис. 2 плоскость возможной конденсации совпадает с наружной поверхностью
утеплителя, то есть с той поверхностью,
которая обращена в сторону воздушного зазора, а на рис. 1 область возможной
конденсации захватывает эту плоскость
с обеих сторон. На рис. 2 линия макси-
/ Технологии строительства 4(52)/2007
к.т.н. А.Н. Машенков,
доцент кафедры «Отопление и вентиляция»
Нижегородского государственного архитектурностроительного университета
Чебурканова Е.В.,
инженер
мальной упругости водяных паров E = f(t),
соответствующая распределению температуры по сечению ограждения с навесной
фасадной системой U-kon, всегда лежит
выше линии парциального давления по толще ограждения е = f(t). Эти линии никогда
не пересекаются, поэтому конденсация
водяных паров в принципе невозможна.
Рассматривая многослойную наружную стену с невентилируемой воздушной
прослойкой, следует отметить главенствующее влияние на влажностный режим ограждения соблюдения технологии формирования этой прослойки. На фото 1 показано
наличие воздушной прослойки левого откоса, а на фото 2 — правого откоса при отсутствии воздушной прослойки для одного
и того же дверного проема. Свод правил [3]
нормирует размеры этой прослойки от 40
до 100 мм. Несоблюдение правильного
1–1
Фото 1
Рис. 1. Многослойная конструкция наружного ограждения с отделочным слоем из облицовочного
кирпича.
12 3
30°C
28,62°C
4
28,60°C
28,47°C
tx = f(x)
5
6
7
1–2 — керамическая плитка
2–3 — цементно-песчаный
раствор
3–4 — кирпичная кладка из
силикатного кирпича на цементно-песчаном растворе
4–5 — мягкий утеплитель
ISOVER
5–6 — жесткий утеплитель
ISOVER
6–7 — финишный слой из
отделочного кирпича
21,42°C
3915
3870
3913
Ex = f(x)
11,12°C
2760
2560
2542 –8,91°C
2519
–10,15°C
–10,2°C
Зона возможной конденсации
ex = f(x)
845
4
510
10
50
606
90
30
4 10
510
50
284
280
287
30 90
Рис. 2. Многослойная конструкция наружного ограждения с навесным вентилируемым фасадом U-kon.
12 3
4
Плоскость возможной
конденсации
Отсутствие зоны
возможной конденсации
4029 4009
4027
Ex = f(x)
3079
2507
ex = f(x)
–9,5°C
–10,2°C
560
10
510
200
60
4 10
510
положительных температур по сечению
ограждения — максимальна, зона возможной конденсации диффузионных водяных паров — отсутствует.
Используемая литература
1. В.Г. Гагарин, В.В. Козлов. Методика проверки выпадения конденсата в воздушном зазоре
вентилируемого фасада /В.Г. Гагарин, В.В. Козлов // Строительная физика в XXI веке: Материалы научно-техн. конф. / НИИСФ РААСН. —
М.: 2006. — С. 73–80.
2. А.Н. Машенков. Графический анализ температурно-влажностного режима конструкций навесных фасадных систем с воздушным зазором
системы U-kon / А.Н. Машенков, Е.В. Чебурканова, А.В. Щедров // Лучшие фасады. — 2006. —
№ 11 (3–2006). — С. 106–108.
3. СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий. М.: Госстрой России, 2004.
Рис. 3. Схема воздухообмена в воздушном зазоре при облицовке из композитного материала:
а — вертикальное сечение; б — горизонтальное сечение.
282
280
200
а)
б)
1–2 — керамическая плитка
2–3 — цементно-песчаный
раствор
3–4 — кирпичная кладка из
силикатного кирпича на цементно-песчаном растворе
4–5 — утеплитель ROCKWOOL
2760
4
крепления облицовки. Так, при использовании в качестве облицовки композитного
материала воздухообмен в воздушном зазоре происходит только через вертикальные русты — горизонтальный зазор между
кассетами составляет 1–2 мм (рис. 3). Атмосферная влага даже при косом дожде
не попадает в воздушный зазор. Площадь
вертикальных рустов должна компенсировать необходимую рекомендуемую 75 см2
на 20 м2 фасада [3].
Влажностный режим, характерный
для навесных фасадных систем, всегда
предпочтительнее влажностного режима многослойной конструкции с отделочным слоем из облицовочного кирпича.
Это самое выгодное расположение конструктивного и теплоизоляционного слоев с теплотехнической точки зрения, количество слоев минимально — два, зона
5
30°C 29,10°C29,02°C
tx = f(x)
29,09°C
24,53°C
2550
воздухообмена в прослойке приводит к неминуемому появлению конденсата диффузионной влаги из помещения на внутренней
поверхности отделочного слоя и, конечно,
в дальнейшем — к увлажнению утеплителя.
Недостаточность воздухообмена в навесных фасадных системах может привести к тем же последствиям выпадения
конденсата. Одной из основных особенностей влажностного режима НВФ профессор В.Г. Гагарин называет появление зоны
возможной конденсации вне расчетного
участка стены [2]. Появление избыточного
количества влаги на элементах подконструкции (направляющие и выходящие в воздушный зазор части ребер кронштейнов)
приведет к наледи на них в зимний период
года. Причем альбом технических решений любого НВФ предусматривает различную конфигурацию направляющих и узлов
Фото 2
Отсутствие зоны
возможной конденсации
«Юкон Инжиниринг»
(831) 275-9705
(495) 777-5418
(495) 743-0840
info@u-kon.ru
www.u-kon.ru
Технологии строительства 4(52)/2007 /