Потери тепла

В ходе исследований были проверены: эффективность работы теплоизоляции; проход влаги через конструкцию.

В качестве теплоизоляции использовали минеральную вату толщиной слоя 14 см (тогда это был стандарт теплоизоляции в Германии). В качестве явных неплотностей были заложены пазы шириной 1, 3, 5 и 10 мм в середине поверхности пароизоляции площадью 1 кв. м. Пазы располагались только в пароизоляционной системе, т.е. не в теплоизоляции.

Для определения потери тепла был создан перепад температур от 20 °C внутри помещений до -10 °C снаружи, для определения потоков влаги – от 20 °C внутри помещений до 0 °C снаружи (во избежание оледенения проникающего количества воды).

Сначала с использованием беспазовых пароизоляционных систем при различных значениях разницы давления производили замер обеих исследуемых величин – эффективности теплоизоляции и переноса влаги. Затем исследовали конструкцию с различными пазами – соответственно с применением всех разниц давления.

При исследовании эффективности теплоизоляции, например, толщиной 14 см с беспазовой пароизоляционной системой был получен коэффициент теплопередачи 0,30 Вт/кв. м*К.

Однако уже в случае ширины паза размером 1 мм и при разнице давлений 20 Па было зафиксировано уменьшение эффективности теплоизоляции в 4,8 раза. Это означает, что коэффициент теплопередачи минеральной ваты 14 см толщиной при минимальной негерметичности составляет не 0,30, а 1,44 Вт/кв. м*К. Ширина пазов в 3 мм ухудшила ее теплоизолирующие свойства в 11 раз.

Вывод: герметичная пароизоляция – непременное условие эффективной работы теплоизоляции.

Однако более существенной является угроза здоровью людей. Различают споры плесени и так называемые газообразные выделения грибков (microbial volatile organic compounds, MVOC).

Известно, что при поражении хлеба плесенью следует не срезать пораженные зоны, а выбросить полностью весь хлеб. Однако у желудка, благодаря особым кислотам, имеется определенный потенциал защиты от этих вредных веществ, ядов. У легких же нет эффективного механизма защиты, и у спор и MVOC появляется свободный доступ в тело человека.

Последствия для здоровья жильцов, как правило, не поддаются четкой интерпретации, так как заболевание протекает замедленно и диффузно. В значительной мере может быть повреждена иммунная система, а ее заболевания выражаются в различных формах. Плесневые споры считаются сильными аллергенами.

Плесень появляется не только при температурах ниже точки росы, но и тогда, когда относительная влажность воздуха в пограничной области поверхности строительного элемента в течение продолжительного времени превышает 80 %.

Снижение температуры в пограничной области на поверхности строительных элементов может быть обусловлено наличием так называемых мостиков холода или за счет дефектной пароизоляции. При недостаточной пароизоляции холодный воздух снаружи проникает за внутренние строительные элементы (гипсоволокнистые плиты или деревянные обшивочные панели) и приводит к снижению температуры поверхности.

Чем холоднее и ветренее снаружи, тем больше охлаждаются внутренние слои строительных элементов. Чем влажнее воздух в помещении, тем выше температура точки росы и тем быстрее рост плесени. При расчетной температуре воздуха 20 0С и его относительной влажности 50 % точка росы составит 9,2 0С, а при относительной влажности воздуха 65 % – 13,2 0С. Критический по плесени диапазон имеет место при влажности воздуха в помещении 50 % при 12,6 0С и в случае влажности воздуха в помещении 65 % при 16,5 0С.

На снимке, полученном с помощью термографических камер, показаны температурные области на поверхностях строительных элементов (рис. 1). Красный и белый цвета говорят о высокой температуре на поверхности. Синий цвет соответствует низкой температуре поверхности. На шкале показано соответствие температуры и цвета. Чем больше смещен цвет в сторону синего, тем холоднее поверхность и тем больше опасность плеснеобразования на поверхности или внутри строительного элемента. На фотографиях четко видно, как холодный воздух проходит вдоль строительных элементов и охлаждает поверхности.

Например, воздух при температуре - 10 0C может поглотить максимум 2,1 г воды на 1 куб. м воздуха, воздух при температуре +20 0C может поглотить уже 17,3 г/куб. м. При относительной влажности 80% содержание воды в воздухе при температуре -10 0C составляет лишь 1,7 г/куб. м. Если же нагревать воздух при исходных величинах температуры -100C и относительной влажности 80 % до +20 0C, его относительная влажность составит лишь 9,9 % (1,7 г/куб. м – это 9,9% от 17,3 г/куб. м).

На практике относительная влажность падает ниже 30 %. В этих случаях не очень помогают меры по увлажнению воздуха в помещении. Он все время замещается сухим, поступающим снаружи. Лишь с повышением температуры снаружи проблема с сухим воздухом в помещении исчезает.

Слишком сухой воздух в помещении не только снижает комфортность пребывания в нем, но также опасен для здоровья. В сухом воздухе в помещении вирусы и бактерии размножаются значительно быстрее, следовательно, люди чаще болеют. Кроме того, он препятствует потреблению кислорода и клеточному дыханию, что приводит организм в стрессовое состояние, вызывает утомление и снижает работоспособность. Для достижения максимальной эффективности на рабочем месте воздух должен быть в пределах параметров комфортности.

Оба параметра базируются на стационарном состоянии, т.е. на том, что в стройэлементе не имеется перемещения воздуха. Перемещение воздуха внутри теплоизоляции вследствие неплотностей в оболочке здания приводит к намного более быстрому переносу тепла за счет конвекции.

В то время как стандарты и нормы имеют рекомендательный характер, постановления являются юридически обязательными. Если не соблюдены минимальные требования по воздухонепроницаемости, должны быть проведены работы по исправлению ситуации. Это, как правило, дорогое мероприятие. Издержки по санации зданий в размере свыше 50000 евро отнюдь не редкость.

Клейкие ленты для воздухонепроницаемой изоляции должны обладать следующими свойствами: Высокой начальной адгезией при обычных температурах. Если свободно наложить клейкую ленту, не будет создано прочного клеевого соединения. Высокая степень первоначальной адгезии важна для того, чтобы клейкая лента хорошо держалась после прижатия и соединение оставалось надежным даже в том случае, когда на место склейки действуют растягивающие усилия. В связи с этим подслой- основа имеет решающее значение. Основы подразделяются согласно стандартам отраслевого объединения «Воздухонепроницаемость/герметичность в строительстве»(Fachverband Luftdichtheit im Bauwesen e.V., FliB) на два субстратных класса: пленка PE и дерево. Пленки PE должны иметь натяжение поверхности более чем 40 мН/м. Однако и пленки PE с параметром всего лишь 30 мН/м должны склеиваться с достаточной степенью надежности. Дерево должно быть гладкое и ровное, т.е. струганное или шлифованное. На шероховатых спиленных деревянных поверхностях клейкая лента не обеспечивает достаточной степени адгезии; высокой начальной адгезией при низких температурах. Работы по воздухонепроницаемым соединениям, в основном, ведутся в то время, когда отопление еще не работает; высокой конечной адгезией. Наряду с устойчивостью к отслаиванию при 180є (типичный параметр клейкой ленты) и при 90є необходима высокая степень устойчивости на сдвиг и срез; высокой термостойкостью. Это может понадобиться на фазе строительства или в случае установки в зоне наскатных плоских чердачных окон; достаточной влагостойкостью. Это важно, прежде всего, на этапе строительства. После оштукатуривания и заливки бесшовного пола в здании остается много влаги; прочностью и устойчивостью к износу на длительный период. По статистике, здания существуют не менее 30 лет в неперестроенном, не санированном или немодернизированном состоянии. Этот период может быть и более продолжительным. Таким образом, следует избегать в соединениях охрупчающих компонентов, таких как смолы. Обычные клейкие ленты, используемые, например, для склейки и упаковки посылок, охрупчаются уже через несколько лет.

Стыки к примыкающим строительным элементам оформляют с помощью воздухонепроницаемых герметизирующих клеев. Важно, чтобы пароизоляционная система присоединялась через складку-петлю для беспроблемной компенсации смещения строительных элементов. К адгезионным свойствам клеев для склейки стыков предъявляются те же требования, что и к адгезионным свойствам клейких лент.

Вплоть до 1990-х гг. предполагалось, что пароизоляционные системы с высоким сопротивлением диффузии – лучшая защита от возникновения повреждений строительных конструкций. Сегодня известно, что оптимальным решением проблемы надежного и долговременного предотвращения повреждений строительных конструкций являются мембраны с «интеллектуальным» управлением влагой. Эти пароизоляционные мембраны обладают переменным по влажности сопротивлением диффузии и в состоянии изменять свою молекулярную структуру, т.е. зимой они герметичны для диффузии и защищают конструкцию от заноса влаги, летом, наоборот, они открыты для диффузии и обеспечивают максимальную просушку.