Веселые ребята

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Понимание пароизоляции​

Аннотация:
Функция пароизоляционного материала заключается в замедлении движения водяного пара. Его расположение в конструкции и степень проницаемости зависят от климатических условий, характеристик материалов, из которых состоит конструкция, и внутренних условий. Паропроницаемые материалы обычно не предназначены для замедления движения воздуха, для этого используются воздухонепроницаемые материалы.

Часто возникает путаница между паровыми и воздушными барьерами. Это связано с тем, что воздух обычно содержит значительное количество влаги в виде пара. Когда этот воздух перемещается из одного места в другое из-за разницы в давлении, пар перемещается вместе с ним. Это один из способов, которым происходит миграция водяного пара.

Воздушные барьеры также можно рассматривать как паровые барьеры, поскольку они препятствуют переносу насыщенного влагой воздуха. В работе Quirrouette (1985) можно найти подробное обсуждение различий между пароизоляционными и воздухонепроницаемыми материалами.

Паронепроницаемые материалы появились в условиях холодного климата и распространились в других климатических зонах скорее из-за незнания, чем по необходимости. История паронепроницаемых материалов для холодного климата больше связана с личностями, чем с физикой. Роуз (1997) рассказывает читателям об этой истории.

Страшно представить, как незначительное исследование может оказать такое сильное влияние на строительные технологии. Однако обнадеживает то, что большинство строительных конструкций обладают достаточной надежностью, чтобы выдерживать подобные испытания.

В чём же проблема?

Неправильное использование пароизоляционных материалов может привести к неприятным последствиям, связанным с влажностью. Эти материалы были созданы для защиты конструкций от намокания, но в некоторых случаях они также становятся препятствием для их высыхания.

Если паронепроницаемые материалы устанавливаются внутри конструкций, они не позволяют им просохнуть изнутри. Это может стать проблемой в помещениях с кондиционером или в тех, которые находятся под землёй.

Кроме того, сложности могут возникнуть, если пароизоляция используется и снаружи здания, а также если кирпич укладывается поверх строительной бумаги и паропроницаемой обшивки.

Чего мы действительно хотим достичь?

Два, на первый взгляд, простых требования к ограждающим конструкциям вызывают почти бесконечное беспокойство у инженеров и архитекторов:

• Не допускать попадания воды внутрь.
• Обеспечивать её отвод, если она все же проникла внутрь.

Вода может существовать в различных состояниях: жидком, твердом, парообразном и адсорбированном. Проблемы, связанные с жидкой фазой, такие как дождевые и грунтовые воды, беспокоили людей на протяжении сотен лет, но их решение кажется довольно простым — просто слейте воду и продолжайте жить своей жизнью.

Твердая фаза также вызывает беспокойство, когда нам приходится удалять её лопатой или растапливать, но большинство профессионалов понимают связанные с ней строительные проблемы, такие как образование ледяных заторов и повреждение от замораживания-оттаивания. Однако паровая фаза сама по себе может быть источником серьёзных проблем.

Для удобства мы не будем рассматривать адсорбированную фазу и оставим её для изучения другим специалистам.

Обратите внимание, что адсорбированная вода отличается от абсорбированной.

Ключевой принцип управления жидкой водой заключается в её своевременном отведении, если она попадает внутрь.

Давайте проясним: вода может попасть внутрь, если вы строите там, где идёт дождь, или если вы углубляете здание в землю, где есть вода. Это очевидное и логичное наблюдение, которое имеет длительную историческую основу.

Основной принцип управления водой в твёрдом состоянии заключается в том, чтобы не дать ей затвердеть. Если это всё же произошло, необходимо обеспечить ей пространство для свободного движения. В случае если вода уже затвердела, нужно предотвратить её переход в жидкое состояние, а если это всё же случилось, то оперативно удалить её, прежде чем она снова затвердеет.

Этот принцип может показаться сложным для понимания, но он логичен и основан на серьёзных научных исследованиях. Примеры его применения включают использование воздухововлекающего бетона для защиты от повреждений, связанных с замерзанием и оттаиванием, а также вентиляцию чердаков для поддержания низких температур на крышах, что предотвращает образование ледяных заторов.

Главный принцип управления водяным паром — не допускать его проникновения внутрь и выпускать при попадании. Кажется, это просто, не так ли? Однако есть сложность: иногда даже самые эффективные методы удаления водяного пара могут привести к его задержке внутри. Это может стать серьезной проблемой, если узлы начинают намокать из-за дождя или использования влажных материалов.

Климат усложняет задачу. Как правило, водяной пар перемещается с более теплой стороны строительных конструкций на более холодную. Это простое правило, но возникает сложность в определении, какая сторона стены холодная, а какая тёплая.

Очевидно, что для различных климатических условий требуются разные подходы. Кроме того, необходимо учитывать сезонные изменения, например, разницу между летом и зимой.

Наконец, сложности возникают, когда материалы способны накапливать воду. Это может быть как положительным, так и отрицательным аспектом.

Например, облицовка, такая как кирпичная кладка, может действовать как резервуар для воды после дождя, что значительно усложняет конструкцию стен. С другой стороны, деревянный каркас или каменная кладка могут служить гидравлическим буфером, поглощая воду и уменьшая воздействие влаги на здание.

Необходимо определить меры по ограничению испарения, основываясь на более конкретной региональной климатической информации. Это позволит нам точнее понять, какие меры будут эффективны в каждом конкретном случае.

Одна из сложностей заключается в многообразии терминов и названий, которые используются в этой области. У нас есть замедлители испарения, пароизоляции, паропроницаемые и пароизоляционные материалы. Что означают эти термины? Ответ на этот вопрос зависит от того, кого вы спрашиваете — продавца или строительного подрядчика.

Чтобы устранить некоторую путаницу, предлагаем следующие определения:

· Замедлитель пара — это специально сконструированный и установленный элемент в системе, который замедляет движение воды за счёт диффузии пара.

Данное определение было частично взято из книги «ASHRAE Fundamentals 2001», глава 23.

Для описания паропроницаемости материалов обычно используется единица измерения, называемая «perm». На основе этой единицы можно выделить несколько классов замедлителей испарения.

Данный подход не является новым, он расширяет и модифицирует классификацию Канадского совета по общим стандартам, который выделяет типы I и II замедлителей. Однако, несмотря на различия в цифрах, суть остаётся прежней.

• Замедлитель пара I класса: менее 0,1 perm.
• Замедлитель пара II класса: от 0,1 до 1,0 perm.
• Замедлитель пара III класса: более 1,0 perm и менее 10 perm.

Процедура испытания замедлителей испарения: ASTM E-96, метод A (метод осушения или метод сухой чашки).

Наконец, пароизоляция определяется как:

Пароизоляция:

• Замедлитель испарения I класса.

Действующий Международный строительный кодекс (и его производные) определяет замедлитель испарения как материал с проницаемостью 1.0 perm или ниже, используя ту же процедуру испытания. Другими словами, текущее кодовое определение замедлителя испарения эквивалентно предложенному автором определению класса II замедлителя испарения.

Продолжая тему определения терминов, давайте рассмотрим материалы, используемые в строительстве, и их классификацию в зависимости от проницаемости. Эта классификация не является чем-то новым и продолжает обсуждение, начатое в журнале ASHRAE, февраль 2020 года, в статье «Контроль влажности в зданиях»:

• Непроницаемый для пара: 0.1 perm или менее.
• Полунепроницаемый для паров: 1.0 perm или менее но более 0.1 perm.
• Полупроницаемый для пара: 10 perm или менее и более 1.0 perm.
• Паропроницаемый: более 10 perm.

Рекомендации по ограждающим конструкциям зданий

Данные рекомендации по строительству зданий основаны на климатических условиях, представленных на боковой стороне плаката 1. Они учитывают различные типы облицовки, такие как кирпич, камень и штукатурка, а также структуру, включая бетонный блок, стальной или деревянный каркас и сборный железобетон.

Эти рекомендации подходят для жилых, деловых, монтажных, образовательных и коммерческих помещений, но не распространяются на специализированные здания, такие как спа-салоны, здания с бассейнами, музеи, больницы, центры обработки данных или другие специально спроектированные пространства, включая производственные, складские или подсобные помещения.

Данные рекомендации основаны на следующих принципах:

· Не используйте пароизоляцию там, где парзамедлители не могут обеспечить достаточной производительности. Вместо этого отдавайте предпочтение паропроницаемым материалам, которые могут эффективно удалять влагу, способствуя естественной сушке.

· Не устанавливайте пароизоляцию с обеих сторон сборок. Так называемая "двойная пароизоляция" может затруднить процесс сушки, по крайней мере, в одном направлении.

Избегайте использования пароизоляционных материалов, таких как полиэтилен, теплоизоляционные материалы с фольгированным покрытием и изоляция из фольги с отражающим барьером, внутри помещений с кондиционерами. Эта практика была связана с появлением плесени в зданиях, что было установлено Истибурек в 2002 году.

Не применяйте виниловые настенные покрытия внутри помещений с кондиционерами, особенно в сборочных производствах. Эта практика также была связана с появлением плесени, о чем сообщалось ранее (Истибурек, 1993).

Конструкции должны быть вентилируемыми в соответствии со стандартом ASHRAE 62.2 или 62.1.

Каждая из рекомендованных строительных систем была оценена с помощью динамического гигротермического моделирования. В результате этого подхода содержание влаги в строительных материалах, из которых состоят все строительные узлы, оставалось ниже равновесного уровня, как указано в ASHRAE 160 P.

Для внутреннего воздуха использовались условия наружного воздуха, рекомендованные ASHRAE 160 P. В качестве программы моделирования был выбран WUFI (Кунцель, 1999).

Важно отметить, что каждый из предложенных строительных узлов, по мнению автора, обеспечивает удовлетворительные эксплуатационные характеристики при соблюдении указанных ограничений. Под удовлетворительными эксплуатационными характеристиками понимается отсутствие проблем с влажностью в течение как минимум десятилетнего периода.

Рисунок 5: Каркасная стена с внешней изоляцией и облицовкой из кирпича или камня​

Эта стена представляет собой вариацию рисунка 1, но без влагоаккумулирующего элемента (или гигиенического буфера). Она также является прочной стеновой конструкцией, выполненной из материалов, не подверженных воздействию воды. Благодаря тому, что полость каркасной стены не утеплена, она обладает высокой способностью к высыханию изнутри. Кроме того, её можно возводить практически в любом месте.

В условиях холодного климата образование конденсата на внутренней стороне пароизоляции ограничено, так как вся теплоизоляция устанавливается на внешней стороне пароизоляции, которая также служит дренажной плоскостью и воздушным барьером в этой конструкции. В жарком климате любая влага, конденсирующаяся на внешней стороне пароизоляции, будет выводиться наружу, поскольку пароизоляция также выполняет функцию дренажной плоскости. Таким образом, эта стеновая сборка будет высыхать как изнутри, так и снаружи, благодаря пароизоляции и облицовке.

Рисунок 6: Каркасная стена с утеплением каркаса и облицовкой кирпичом или камнем​

Область применения

Этот тип стены предназначен для использования в различных климатических условиях, включая смешанные, влажные, жаркие, сухие и морские регионы. Его можно применять с гигротермическим анализом в некоторых областях холодных регионов (Зона 5, но не Зона 6, см. Боковую панель 2). Однако его не следует использовать в очень холодных и субарктических/арктических регионах.

Особенности конструкции

Данная стена представляет собой сквозную сборку, которая может высыхать как снаружи, так и изнутри. Она имеет замедлитель испарения класса III на внутренней поверхности конструкции (латексная краска на гипсокартоне).

При сборке этой стены важно, чтобы внешняя облицовка кирпичом («резервуарная» облицовка) была отделена от стены с помощью вентилируемой и дренируемой полости. Полость за кирпичной облицовкой должна быть шириной не менее 2 дюймов (источник: Институт кирпича Америки) и очищена от строительного раствора. Она также должна иметь воздухозаборники в основании и воздуховыпускные отверстия в верхней части, чтобы обеспечить обратную вентиляцию кирпичной облицовки.

Дренажной плоскостью в этой сборке является строительная бумага или строительная пленка. Воздушным барьером может служить любой из следующих материалов: внутренняя гипсокартонная плита, внешняя гипсокартонная стеновая плита или внешняя строительная пленка.

Рисунок 7: Каркасная стена с полостями, изолированная и облицованная кирпичом или камнем​

Область применения:

Ограничена смешанными влажными, жаркими влажными, смешанно-сухими, жаркими сухими и морскими регионами. Может использоваться с гигротермическим анализом в некоторых районах холодных регионов (Зона 5, но не Зона 6, см. боковую панель 3).

Не рекомендуется для очень холодных и субарктических/арктических регионов.

Эта стена является вариацией на тему рисунка 6. Внешняя гипсовая обшивка выполняет функцию дренажной плоскости. Как видно на рисунке 6, эта стена представляет собой сквозную сборку, способную высыхать как снаружи, так и изнутри.

На внутренней поверхности узла нанесен замедлитель испарения III класса (латексная краска на гипсокартонной плите). При сборке этой стены также важно, чтобы наружный кирпичный слой (облицовка "резервуар") был отделен от стены с помощью вентилируемой и дренируемой полости.

Полость за кирпичной облицовкой должна быть шириной не менее 2 дюймов (источник: Американский институт кирпича) и свободной от остатков строительного раствора. В ней также должны быть воздухозаборники (низ, слив воды) у основания и выпускные отверстия, расположенные в верхней части, чтобы обеспечить обратную вентиляцию кирпичной облицовки.

Воздушным барьером в этой сборке может выступать как внутренняя гипсокартонная плита, так и внешняя гипсовая обшивка.

Рисунок 8. Стены каркасного типа с наружным жестким утеплителем, утеплением полости и кирпичной или каменной облицовкой​

Данная стена подходит для всех климатических зон, за исключением Субарктики и Арктики. В холодных и очень холодных регионах толщина пенопластовой обшивки должна быть определена гигротермическим анализом, чтобы внутренняя поверхность пенопласта оставалась выше точки росы при внутренней температуре воздуха (см. боковую панель 2).

Эта стена представляет собой вариацию на тему рисунка 5. В холодном климате конденсация ограничивается на внутренней стороне пароизоляции благодаря установке части теплоизоляции на внешней стороне пароизоляции (которая также служит дренажной плоскостью и воздушным барьером в данной конструкции). В жарком климате любая влага, которая конденсируется на внешней стороне пароизоляции, будет отводиться наружу, так как пароизоляция также является дренажной плоскостью. В результате стена будет сохнуть изнутри от пароизоляции и снаружи от пароизоляции.

С такой конструкцией стены с пароизоляцией, которая также выполняет функцию дренажа, нет необходимости делать шлицы в задней части кирпичной облицовки, как показано на рисунках 6 и 7. Влага, проникающая внутрь из кирпичной облицовки, будет конденсироваться на пароизоляции/дренажной плоскости и выводиться наружу.

 

Рисунок 9: Стены с каркасом, утеплением каркаса и кирпичной или каменной облицовкой с внутренней пароизоляцией​

Применение: В холодных и очень холодных регионах

Эта стена представляет собой вариант конструкции, изображенной на рисунке 6, с одним важным отличием: внутри нее установлен замедлитель испарения класса II. Этот материал ограничивает способность стены к внутренней сушке, но не исключает ее полностью. Поэтому стена по-прежнему считается проницаемой.

Сборка:

При сборке этой стены следует учитывать, что она может высыхать как снаружи, так и внутри. Это необходимо учитывать, как показано на рисунках 6 и 7: внешняя кирпичная облицовка (облицовка «резервуара») должна быть отделена от стенового узла вентилируемой и дренируемой полостью. Полость за кирпичным шпоном должна иметь ширину не менее 2 дюймов (согласно данным Американского института кирпича) и быть свободной от остатков строительного раствора. В ней также должны быть предусмотрены воздухозаборники у основания и воздуховыходы на верхней части для обеспечения вентиляции кирпичного шпона.

Дренажная плоскость в этой сборке может представлять собой строительную бумагу или строительную пленку. Воздушный барьер может быть выбран из следующих вариантов: внутренняя гипсокартонная плита, внешняя гипсокартонная плита или наружная строительная пленка.

Рисунок 10: Каркасная стена с полостной изоляцией и облицовкой кирпичом или камнем, оснащенная внутренней пароизоляцией и воздушным барьером​

Область применения: Данная конструкция предназначена для использования в очень холодных, субарктических и арктических регионах.

Эта стена представляет собой модификацию конструкции, изображенной на рисунке 6, с установленным замедлителем испарения класса I. Внутренняя поверхность, известная как «пароизоляция», полностью защищает от проникновения влаги внутрь. Такой тип монтажа считается классическим для холодного климата.

При сборке этой стены, как видно на рисунках 6, 7 и 9, крайне важно, чтобы внешняя кирпичная облицовка, именуемая «резервуарной», была отделена от стены и имела вентилируемую и дренируемую полость. Полость за кирпичным шпоном должна быть шириной не менее 2 дюймов (согласно рекомендациям Американского института кирпича) и свободна от остатков строительного раствора. В ней также должны быть воздухозаборники в основании и воздуховыпускные отверстия в верхней части, обеспечивающие обратную вентиляцию кирпичной облицовки.

Плоскостью отвода в этой конструкции служит строительная бумага или строительная пленка. Воздушный барьер может быть представлен одним из следующих вариантов:

• внутренняя поверхность пароизоляции из полиэтилена;
• внутренняя гипсокартонная плита;
• внешняя гипсокартонная плита;
• наружная строительная пленка.

Рисунок 11: Каркасная стена с изоляцией полостей и штукатуркой​

Область применения:

Данный тип стены предназначен для использования в регионах с умеренным влажным, жарким влажным, смешанным сухим и жарким сухим климатом. Он не рекомендован для морских, холодных, очень холодных и субарктических/арктических регионов.

Конструкция представляет собой сквозную стену, похожую на ту, что изображена на рисунке 6, но без кирпичной облицовки. Она покрыта штукатуркой и может сохнуть как снаружи, так и изнутри. На внутренней поверхности стены используется замедлитель испарения класса III (латексная краска на гипсокартоне).

В этой стеновой системе особенно важно обеспечить эффективный дренаж через штукатурку и дренажный слой. Это достигается путем установки разрывного устройства (слоя рубероида) между дренажной плоскостью и штукатуркой. Также можно использовать распорный коврик для улучшения дренируемости. Альтернативным вариантом является применение текстурированной или профилированной дренажной плоскости (строительной пленки).

В качестве дренажной плоскости в этой конструкции выступает строительная бумага или строительная пленка. Воздушным барьером может служить любой из следующих материалов: внутренняя гипсокартонная плита, наружная отделка штукатуркой, внешняя обшивка или наружная строительная пленка.

Рисунок 12: Каркасная стена с изоляцией полости и штукатуркой, оснащенная внутренним замедлителем испарения​

Область применения:

Ограничена морскими, холодными и очень холодными регионами.

Эта стена представляет собой вариацию на тему рисунков 6 и 11, с одним важным отличием: она оснащена замедлителем испарения II класса. Внутренняя поверхность этой стены несколько ограничивает возможность внутренней сушки, но не исключает её полностью. Она по-прежнему считается сквозной конструкцией, способной высыхать как снаружи, так и изнутри.

Сборка:

При сборке этой стены, как показано на рисунке 11, крайне важно обеспечить дренажное пространство между штукатуркой и дренажной плоскостью. Этого можно достичь, установив разрывное устройство (слой рубероида) между дренажной плоскостью и штукатуркой. Распорный коврик также может быть использован для улучшения дренажа. Альтернативным вариантом является использование текстурированной или профилированной дренажной плоскости (строительной пленки).

Материалы:

Дренажной плоскостью в этой конструкции служит строительная бумага или строительная пленка. Воздушным барьером может выступать любой из следующих материалов:

• Внутренняя гипсокартонная плита.
• Наружная штукатурка.
• Внешняя обшивка.
• Наружная строительная плёнка.

Рисунок 13: Каркасная стена с наружной жесткой изоляцией, полостной изоляцией и штукатуркой​

Область применения

Этот тип стены подходит для всех гигротермальных регионов, за исключением Субарктики и Арктики. В холодных и очень холодных регионах толщина пенопластовой оболочки должна быть определена с помощью гигротермального анализа, чтобы внутренняя поверхность пенопластовой обшивки оставалась выше точки росы при температуре воздуха внутри помещения (см. боковую панель 2).

Система наружной теплоизоляции с управлением водой (EIFS)

В отличие от традиционных фасадных систем EIFS, эта стена имеет дренажную плоскость внутри внешней оштукатуренной поверхности, что обеспечивает отвод воды наружу. Это также проточный узел, аналогичный рисунку 6, который может высыхать как снаружи, так и изнутри. На внутренней поверхности узла нанесен замедлитель испарения III класса (латексная краска на гипсокартонной плите).

Важные детали сборки

При сборке этой стены крайне важно предусмотреть дренажное пространство между внешней жесткой изоляцией и дренажной плоскостью. Это может быть достигнуто путем установки распорного мата или создания дренажных каналов в задней части жесткого утеплителя. Альтернативно можно использовать текстурированную или профилированную дренажную плоскость (строительную пленку).

Материалы

Плоскостью дренажа в этой сборке является строительная бумага или строительная пленка. Воздушным барьером может служить любой из следующих материалов: внутренняя гипсокартонная плита, наружная штукатурка, наружная обшивка или наружная строительная пленка.

Ссылки

Кумаран, М. К., Миталас, Г. П. и Бомберг, М. Т. "Основы транспортировки и хранения: контроль влажности в строительных материалах и компонентах"

В книге "Контроль влажности в зданиях" из серии руководств ASTM: MNL 18, опубликованной в 1994 году, содержатся ценные рекомендации по транспортировке и хранению строительных материалов, а также контролю влажности в них. Издание содержит информацию о методах, которые помогут избежать проблем, связанных с образованием конденсата и плесени.

Кунцель, H. M. "WUFI: компьютерная программа для расчета сопряженного теплообмена и влагопередачи в строительных компонентах"

В работе "WUFI" автор описывает компьютерную программу, предназначенную для расчета теплообмена и влагопередачи между различными строительными элементами. Программа была разработана Институтом строительной физики Фраунгофера в Германии в 1999 году.

Истибурек, Япония. "Контроль влажности на влажном юге"

В своем выступлении на семинаре "Ошибки, плесень и гниль II", организованном BETEC в Вашингтоне в ноябре 1993 года, Истибурек поделился опытом по контролю влажности в условиях влажного климата на юге США. Он подчеркнул важность использования эффективных мер, направленных на предотвращение образования плесени и гниения в зданиях.

Истибурек, Дж. В. "Контроль влажности в зданиях"

В журнале ASHRAE за февраль 2002 года Джозеф Истибурек опубликовал статью, посвященную контролю влажности в зданиях. Он подчеркнул важность соблюдения надлежащих методов и инструментов для поддержания комфортного микроклимата внутри помещений.

Истибурек, Дж. В. "Исследование проблем с влажностью при диагностике"

В декабре 2002 года в журнале ASHRAE вышла еще одна статья Джозефа Истибурека, в которой он исследовал проблемы, связанные с влажностью, в контексте диагностики. Он представил методологию, способствующую выявлению и устранению причин образования конденсата в зданиях.

Quirouette, R. L. "Разница между пароизоляцией и воздушным барьером"

Практическое примечание 54, выпущенное Отделом строительных исследований Национального исследовательского совета Канады в июле 1985 года, раскрывает различия между пароизоляцией и воздушным барьером. В документе объясняется, как каждый из этих подходов может быть использован для достижения оптимальных результатов в строительстве.

Роуз, W. "Контроль влажности в ограждающих конструкциях современных зданий: история пароизоляции в США с 1923 по 1952 год"

В статье Роуза, опубликованной в APT, рассказывается об истории применения пароизоляции в США в период с 1923 по 1952 год. Автор описывает развитие технологий, которые способствовали улучшению качества воздуха в зданиях, а также развитию пароизоляции как важного элемента в строительстве.

Джозеф Истибурек, доктор философии, профессор английского языка

Джозеф Истибурек — руководитель BuildingScienceCorporation, расположенной в Сомервилле, штат Массачусетс. Его опыт в проектировании, строительстве, исследованиях и строительной науке насчитывает более 25 лет. Он является научным сотрудником ASHRAE и признан во всем мире как специалист в области качества воздуха внутри помещений, влажности и образования конденсата в зданиях. Более подробную информацию о Джозефе Истибуреке можно найти на сайте www.buildingsciencecorp.com.

 

Боковая планка 1

Гигротермические области​

Субарктический и арктический климат

Субарктический и арктический климат характеризуется регионами, где средней период отопления примерно 12 600 градусо-сутки,со средней температурой 65 градусов по Фаренгейту [7 000 градусо-суткисо средней температурой 18 градусов по Цельсию] или выше.

Очень холодный климат

Очень холодный климат определяется как регион, в котором насчитывается около 9000 градусо-сутки с температурой 65 градусов по Фаренгейту в сутки или выше 5000 градусо-суткисо средней температурой ниже 18 градусов по Цельсию. Также учитывается количество дней с нагревом выше 65 градусов — их должно быть не более 12 600 [7000].

Холодный климат

Холодный климат характеризуется примерно 5400 градусо-суткис температурой 65 градусов по Фаренгейту или 3000 градусо-суткис температурой 18 градусов по Цельсию. Кроме того, должно быть не более 9000 градусо-сутки с нагревом 65 градусов [5000 градусо-сутки с нагревом 18].

Смешанно-влажный климат

Смешанно-влажный и тепло-влажный климат определяется как регион, в котором выпадает более 20 дюймов осадков в год, около 4500 градусо-сутки охлаждения температурой ниже 50 градусов по Фаренгейту [2500 градусо-сутки охлаждения температурой ниже 10 градусов] или от 6300 до 3500 дней соответственно. Также должно быть менее 5400 градусо-сутки отопительного периода с температурой выше 65 градусов по Фаренгейту [3000 градусо-сутки отопительного периода при температуре выше 18 градусов]. Кроме того, средняя температура наружного воздуха зимой должна опускаться ниже 45 градусов по Фаренгейту [7 градусов по Цельсию].

Морской климат

Морской климат — это тип климата, который характеризуется наличием всех нижеперечисленных особенностей:

Средняя температура самого холодного месяца находится в диапазоне от 27 градусов по Фаренгейту (-3 градуса по Цельсию) до 65 градусов по Фаренгейту (18 градусов по Цельсию);

Средняя температура самого теплого месяца не превышает 72 градусов по Фаренгейту (18 градусов по Цельсию);

Не менее четырех месяцев со средней температурой выше 50 градусов по Фаренгейту (10 градусов по Цельсию);

Наличие сухого сезона летом, когда в месяц с наибольшим количеством осадков в холодное время года выпадает как минимум в три раза больше осадков, чем в месяц с наименьшим количеством осадков.

Жарко-влажный климат

Жарко-влажный климат представляет собой регион, в котором выпадает более 20 дюймов (50 см) осадков в год. Годовое количество осадков составляет около 6300 градусо-сутки охлаждения температуры до 50 градусов по Фаренгейту. [3500 градусо-сутки охлаждение до 10 градусов по Цельсию или выше] Кроме того, среднемесячная температура наружного воздуха остается выше 45 градусов по Фаренгейту (7 градусов по Цельсию) в течение всего года.

Это определение относится к региону, который похож на климат, описанный ASHRAE как жаркий и влажный. Такой климат характеризуется одним или двумя следующими условиями:

• Температура 67 градусов по Фаренгейту (19,5 градусов по Цельсию) или выше во влажном состоянии в течение 3000 или более часов подряд в течение шести самых тёплых месяцев в году.

• Или температура 73 градуса по Фаренгейту (23 градуса по Цельсию) или выше во влажном состоянии в течение 1500 или более часов в течение тех же шести самых тёплых месяцев в году.

Жарко-сухой, теплый-сухой и смешанный-сухой климат

Жарко-сухой климат определяется как регион, где в течение года выпадает менее 20 дюймов осадков (50 сантиметров). В таких местах примерно 6300 градусо-сутки охлаждение ниже 50 градусов по Фаренгейту, что соответствует примерно 3500 градусо-сутки охлаждение 10 градусов по Цельсию. При этом среднемесячная температура наружного воздуха остается выше 45 градусов по Фаренгейту (7 градусов по Цельсию) в течение всего года.

Теплый сухой и смешанный сухой климат определяется как регион, в котором выпадает менее 20 дюймов (50 см) годового количества осадков при приблизительно 4500 градусо-суток охлаждения (50 градусов F) [2500 градусо-суток охлаждения (10 градусов C)] но не более 4500 градусо-суток охлаждения (10 градусов C). [2500 охлаждающих градусо-дней (10 градусов С)] или больше и меньше, чем приблизительно 6 300 дней охлаждения (50 градусов F) [3 500 дней охлаждения (10 градусов C)] и менее приблизительно 5400 градусо-дней отопления (65 градусов F (65 градусов F) [3 000 градусо-сутки тепла (18 градусов C)] и если среднемесячная температура наружного воздуха опускается ниже 45 градусов F (7 градусов C) в зимние месяцы.

Боковая планка 2

Рекомендации по замедлителям испарения​

Эти рекомендации основаны на сочетании опыта, полученного в полевых условиях, и результатов лабораторных испытаний. Кроме того, требования были оценены с помощью динамического гигротермического моделирования, которое проводилось с использованием программы WUFI (Кунцель, 1999).

В процессе моделирования было установлено, что содержание влаги в строительных материалах, из которых состоит здание, во всех оцененных узлах остается ниже равновесного содержания влаги, как это определено в ASHRAE 160 P. Условия внутреннего и наружного воздуха были взяты из ASHRAE 160P. Вентиляция корпусов соответствовала стандартам ASHRAE 62.1 или 62.2.

Климатические зоны, упомянутые в этом документе, представляют собой климатические зоны Министерства энергетики США, которые были предложены для использования в Международном жилищном кодексе 2006 года (IRC) и Международном кодексе энергосбережения (IECC). Разработка этих зон подробно описана в двух статьях ASHRAE (Briggs, Lucas & Taylor, 2003). Карта, прилагаемая к этому документу, наглядно демонстрирует климатические зоны.

 

Обратите внимание, что классификация замедлителей испарения осуществляется в соответствии с ASTM E-96 методом испытаний A (метод осушения или сухой стакан) или методом испытаний B (мокрый стакан).

Для зон 1, 2, 3 и 4 (кроме морской зоны 4) не требуется использование замедлителя испарения любого класса на внутренней поверхности изоляции в конструкциях стен и пола.

В морской зоне 4 необходимо применять замедлитель испарения класса II или ниже на внутренней поверхности изоляции в конструкциях изолированных стен и пола, где проницаемость наружной обшивки или облицовочного узла меньше или равна 1,0 perm и более 0,1 perm, как это определено методом испытаний B (метод мокрого стакана) ASTM E-96.

3. Зона 4 (морская)

Для зоны 4 необходимо использовать замедлитель испарения класса III или ниже на внутренней поверхности изоляции в конструкциях утепленных стен и полов. При этом внешняя обшивка должна обладать проницаемостью 0,1 мм или менее, что было проверено методом "мокрого стакана" в соответствии со стандартом ASTM E-96. Внутренняя поверхность наружной обшивки должна поддерживаться при температуре выше точки росы внутреннего воздуха.

В данном подходе к проектированию предполагается, что теплопередача осуществляется в постоянном режиме, внутренний воздух имеет температуру 70 градусов по Фаренгейту (21 градус по Цельсию) при относительной влажности, указанной в таблице 1, а наружный воздух — температуру, соответствующую средней температуре наружного воздуха для данного объекта в течение трех самых холодных месяцев в году (например, декабря, января и февраля).

4. Зона 5

Для зоны 5 необходимо использовать замедлитель испарения класса III или ниже на внутренней поверхности изоляции в утепленных конструкциях стен и полов, где проницаемость наружной обшивки превышает 1,0 perm, что также было проверено методом "мокрого стакана" по стандарту ASTM E-96.

5. Зоны 6 и 7

Для зон 6 и 7 требуется замедлитель испарения класса II или ниже на внутренней поверхности изоляции. При этом проницаемость наружной обшивки должна превышать 1,0 perm, что также было проверено методом "мокрого стакана" по стандарту ASTM E-96.

6. Зоны 5, 6, и 7

Во всех зонах, включая 5, 6 и 7, требуется замедлитель испарения класса II или ниже на внутренней поверхности утеплителя в утепленных стенах и конструкциях этажей. При этом проницаемость внешней облицовки или сборки облицовки должна быть меньше или равна 1,0 perm и более 0,1 perm, что также проверялось методом "мокрого стакана" по стандарту ASTM E-96.

7.В зонах 5, 6 и 7 требуется пароизоляция II класса и ниже на внутренней поверхности утеплителя в утепленных стенах и на этажах. Если внешняя оболочка имеет проницаемость 0,1 perm или ниже, как это было доказано в ходе испытания по методу B (метод «мокрого стакана» в соответствии со стандартом ASTM E-96), то внутренняя поверхность наружной обшивки должна поддерживаться при температуре выше точки росы внутреннего воздуха.

При таком подходе к проектированию предполагается, что теплопередача осуществляется в постоянном режиме. Внутренний воздух должен иметь температуру 70 градусов по Фаренгейту (21 градус по Цельсию) при относительной влажности, указанной в таблице 1, а наружный воздух — температуру, равную средней температуре наружного воздуха для данного объекта в течение трех самых холодных месяцев в году, например, декабря, января и февраля.

Таблица 1:

Расчетные условия для проектирования в устойчивом режиме – монтаж стен и пола. В этой таблице представлены не реальные условия эксплуатации, которые обычно наблюдаются в жилых помещениях, а расчетные значения, используемые в процессе проектирования в устойчивом режиме.

Таблица 2:​

Расчётные параметры для проектирования и монтажа крыши и чердачного перекрытия в установившемся режиме (не фактические условия эксплуатации для обычных жилых зданий, а расчётные параметры для простой стационарной конструкции, используемая методика).

В зоне 5 требуется пароизоляция класса III или ниже на внутренней поверхности изоляции в вентилируемых утеплённых крышах или чердачных помещениях.

В зонах 5, 6 и 7 пароизоляция класса II или ниже должна быть предусмотрена на внутренней поверхности изоляции в невентилируемых утеплённых крышах или чердачных помещениях. При этом температура поверхности, на которой образуется конденсат, должна быть выше точки росы внутреннего воздуха. Поверхность конденсации определяется как внутренняя поверхность конструкции крыши или внутренняя поверхность воздухонепроницаемой изоляции, находящейся в непосредственном контакте с нижней или внутренней поверхностью конструкции крыши. «Воздухонепроницаемость» определяется количественно в соответствии со стандартом ASTM E 283. При таком подходе к проектированию предполагается, что теплопередача находится в устойчивом состоянии, внутренний воздух имеет температуру 70 градусов по Фаренгейту (21 градус по Цельсию) при относительной влажности, указанной в таблице 2, а наружный воздух имеет температуру, равную средней температуре наружного воздуха в регионе в течение трёх самых холодных месяцев года (например, декабря, января и февраля).

Для зон 6 и 7 пароизоляция класса II или ниже требуется на внутренней поверхности изоляции в вентилируемых утеплённых крышах или чердаках.

Бетонные плиты перекрытия, контактирующие с грунтом, должны иметь пароизоляцию класса I под плитой, непосредственно контактирующую с плитой, или жесткую изоляцию с теплосопротивлением не менее R-5 под плитой, также контактирующую с плитой.

Таблица 3:​

Свод рекомендаций по использованию замедлителей парообразования на поверхностях стен.

Практическое применение​

Полиэтилен относится к первому классу замедлителей испарения, а стекловата с крафт-покрытием — ко второму классу. Гипсокартон, окрашенный латексной краской в один слой, относится к третьему классу.

Фанера и ориентированно-стружечные плиты (OSB) обладают высокой химической стойкостью, их значения превышают 1 perm при проведении теста с мокрым стаканом. Это также справедливо для наружной гипсовой обшивки и обшивки из древесноволокнистых плит.

Экструдированный полистирол толщиной 1 дюйм и более имеет коэффициент паропроницаемости 1,0 perm или меньше. Для экструдированного полистирола толщиной 1/2 дюйма с перфорированной лицевой стороной этот коэффициент составляет более 1 perm. Неперфорированная фольга и жесткая изоляция с полипропиленовой лицевой стороной имеют коэффициент менее 0,1 perm.

Трехслойная твердая штукатурка, нанесенная поверх двух слоев крафт-бумаги, пропитанной асфальтом типа D, и OSB, имеет комбинированное значение проницаемости менее 1,0 perm при испытании в мокром стакане.

Следовательно, сборка обшивки/обшивки меньше или равна 1,0 perm, как проверено методом испытания BASTME-96.

Изоциануратный утеплитель (PIR) толщиной 1/2 дюйма (R 3,5), установленный поверх каркасной стены 2x4, соответствует требованию № 9 в Чикаго. Для внутренней части этой конструкции требуется утеплитель с крафт-бумажной облицовкой (пароизоляция класса II).

В Миннеаполисе, где каркасная стена 2x6 (R 19) покрыта изоциануратным утеплителем толщиной 1 дюйм (R 6), также требуется утеплитель с крафт-облицовкой (пароизоляция класса II) для внутренней части.

В Чикаго, где внешняя обшивка выполнена из фанеры или OSB, в полость стены можно установить утеплитель из стекловолокна без облицовки и гипсокартон, окрашенный латексной краской (пароизоляция класса III). Для внутренней части этого узла требуется пароизоляция класса III. Если же этот узел будет перемещен в Миннеаполис, для внутренней части потребуется пароизоляция класса II (стекловолокно, покрытое крафт-бумагой).

 

Пароизоляции и дизайн стен​

Аннотация:

Качественный дизайн и опыт работы предполагают мониторинг уровня влажности строительных материалов как с внешней, так и с внутренней стороны. В зависимости от погодных условий требуются разные методы решения этой проблемы.

Конструкция стен

В идеальном мире строительные конструкции должны возводиться из сухих материалов в сухих условиях, не подвергаться воздействию влаги из-за ошибок в проектировании, некачественного изготовления или действий жильцов. К сожалению, эти идеальные условия не всегда могут быть соблюдены. Строительная отрасль осознала, что многие строительные узлы становятся влажными в процессе эксплуатации, и зачастую они уже находятся во влажном состоянии на момент начала строительства. Кроме того, стало ясно, что в некоторых случаях может быть нецелесообразно, проектировать и возводить конструкции, которые никогда не будут подвергаться воздействию влаги. Это привело к созданию концепции приемлемых эксплуатационных характеристик. Под приемлемыми эксплуатационными характеристиками подразумеваются свойства строительных элементов, которые могут периодически подвергаться воздействию влаги или сырости, но при этом сохранять свою прочность и долговечность. Если материалы подвергаются многократному увлажнению и последующей сушке, это может обеспечить такие характеристики. Однако если материалы остаются влажными в течение длительного времени или подвергаются воздействию неблагоприятных условий, они могут испортиться. Правильные методы проектирования и строительства включают в себя контроль над увлажнением строительных конструкций как снаружи, так и внутри здания. Они также подразумевают процесс сушки строительных элементов, если те намокают во время эксплуатации или из-за использования влажных материалов или строительства в условиях повышенной влажности.

Баланс влажности

Если скорость поступления влаги больше скорости её удаления, то она начинает накапливаться в конструкции. Когда количество влаги превышает способность монтажных материалов удерживать её без ухудшения эксплуатационных характеристик и длительного срока службы, возникают проблемы с увлажнением. Строительные конструкции могут подвергаться воздействию влаги как изнутри, так и снаружи здания, а также в процессе строительства из-за использования намокших строительных материалов или возведения конструкции во влажных условиях. Грамотный дизайн и практика применения должны учитывать эти механизмы смачивания. Чтобы минимизировать риск повреждения из-за влаги, можно использовать различные стратегии. Эти стратегии можно разделить на три группы:

• Контроль поступления влаги: предотвращение проникновения влаги извне.
• Контроль накопления влаги: недопущение образования конденсата и скопления влаги.
• Удаление влаги: обеспечение возможности для испарения влаги.

Эти стратегии могут использоваться как отдельно, так и в сочетании. Доказано, что их эффективность возрастает, когда они применяются комплексно.

Если технология эффективно предотвращает попадание влаги в конструкцию, она, вероятно, будет также эффективна и для того, чтобы влага не выходила из неё. И наоборот, технология, предназначенная для удаления влаги, может способствовать её проникновению внутрь. Во многих конструкциях важно найти баланс между поступлением и удалением влаги.

Традиционные успешные подходы к контролю влажности обычно основывались на следующей стратегии: предотвращение намокания строительных конструкций и поверхностей снаружи, защита от проникновения влаги изнутри, а также обеспечение возможности для высыхания конструкций и поверхностей как снаружи, так и внутри.

Подход

Вода может находиться в нескольких состояниях: жидком, твердом, парообразном и адсорбированном.

Жидкая фаза, представленная дождевыми и грунтовыми водами, на протяжении столетий вызывала множество вопросов. Однако её поведение легко понять: если она проникает внутрь, её необходимо удалить, не забывая о гидроизоляции.

Твердая фаза также может вызывать беспокойство, особенно когда её приходится убирать лопатой или растапливать. Однако большинство профессионалов знакомы с проблемами, связанными со строительством, такими как ледяные завалы, обледенение и повреждение от замерзания-оттаивания.

Паровая фаза, хотя и менее заметная, также может вызывать беспокойство. Мы решили не рассматривать её подробно, оставив это кому-то другому. Важно отметить, что адсорбированная вода отличается от абсорбированной.

Фундаментальный принцип контроля жидкой воды. Основной принцип управления жидкой водой прост: её следует удалять, если она проникает внутрь. Давайте проясним, что это может произойти, если вы строите в месте, где идёт дождь, или если ваше здание расположено на уровне земли, где есть вода. Этот принцип понятен, логичен и имеет длительную историческую основу.

Базовый принцип управления водой в твердой форме заключается в следующем: не допускайте ее замерзания и, если это все же произошло, обеспечьте ей достаточное пространство для оттаивания. Или, если она уже затвердела, не позволяйте ей снова стать жидкой и, в случае необходимости, удалите ее до того, как она вернется в твердое состояние.

Этот принцип может показаться немного сложным для понимания, но он логичен и основан на научных исследованиях. Примеры его применения включают использование воздухововлекающих добавок в бетон для предотвращения замерзания и оттаивания, а также вентиляцию чердака для поддержания холодного настила крыши и предотвращения образования ледяных заторов.

Что касается управления водой в виде пара, то здесь принцип заключается в удержании ее и обеспечении выхода, если она проникает внутрь. Звучит просто, не так ли? Однако на практике все становится сложнее. Иногда лучшие стратегии по удержанию воды в виде пара также удерживают его внутри, что может привести к серьезным проблемам, если узлы конструкции намокают из-за использования влажных материалов или от контакта с жидкостью, такой как дождь.

Ситуация усугубляется климатическими условиями. Обычно водяной пар перемещается с теплой стороны строительных конструкций на холодную. Это легко понять, но возникает проблема с определением холодной и теплой сторон стены. Логично, что для разных климатических условий требуются различные стратегии. Также необходимо учитывать различия между летом и зимой.

Еще одна сложность возникает, когда материалы могут накапливать воду. Это может быть как положительным, так и отрицательным аспектом. Система облицовки, такая как облицовка кирпичом, может действовать как резервуар после ливня и значительно усложнять конструкцию стены. С другой стороны, деревянный каркас или каменная кладка могут выступать в качестве буфера, поглощая воду и уменьшая воздействие влаги.

Для решения этих проблем необходимо определить меры по ограничению испарения на региональной и климатической основе, а также более точно определить меры по ограничению испарения.

Строительные конструкции могут быть спроектированы таким образом, чтобы они высыхали как снаружи, так и изнутри или с обеих сторон. Правила для достижения этой цели зависят от климата конкретной зоны. В холодном климате узлы должны быть спроектированы таким образом, чтобы они высыхали снаружи, в жарком и влажном климате — изнутри, а в смешанном и жарком-сухом климате — с обеих сторон. В условиях смешанного и влажного климата предпочтительно проектировать узлы так, чтобы они высыхали изнутри, и контролировать температуру внешней обшивки в отопительные периоды с помощью изолирующей облицовки.

Рекомендации по проектированию монтажа стен

Настоящие рекомендации по проектированию монтажа стен разработаны с учетом климатических условий и зависят от типа облицовки, который может включать виниловый сайдинг, кирпич или каменный шпон или штукатурку.

Эти рекомендации предназначены для жилых помещений. Они не охватывают промышленные, сборочные, образовательные и коммерческие здания, а также помещения специального назначения, такие как спа-салоны, бассейны, музеи, больницы, центры обработки данных или другие инженерные сооружения. Также не включены заводские, складские или подсобные здания.

Рекомендации опираются на несколько ключевых принципов:

• Избегайте использования пароизоляционных материалов там, где паропроницаемые материалы обеспечивают удовлетворительные эксплуатационные характеристики. Это позволяет усилить механизмы сушки и предотвратить образование влаги.
• Не устанавливайте пароизоляцию с обеих сторон строительных узлов, что может создать «двойную пароизоляцию» и затруднить сушку, по крайней мере, в одном направлении.
• Не применяйте пароизоляционные материалы внутри систем кондиционирования воздуха, такие как полиэтилен, фольгированный войлок и отражающие излучатели — практика, которая была связана с появлением плесени в зданиях.
• Откажитесь от виниловых настенных покрытий внутри кондиционеров — эта практика также связана с образованием плесени.

Каждая из этих рекомендаций по проектированию сборки стен была оценена с помощью динамического гигротермического моделирования. В ходе оценки содержание влаги во всех материалах, из которых состоят строительные узлы, оставалось ниже предельно-равновесного уровня, указанного в ASHRAE 160 P.

Для моделирования использовались внутренние и наружные условия воздуха, соответствующие стандартам ASHRAE 160 P, а также программа WUFI.

Важно отметить, что каждая из рекомендаций по конструкции стен, по мнению автора, обеспечивает удовлетворительную производительность при указанных ограничениях. Удовлетворительная производительность определяется как отсутствие влаги и проблем, о которых сообщалось или наблюдались в течение как минимум 15-летнего периода.

Климатические условия как основа для проектирования.

Зоны 5, 6 и 7, как показано на рисунке 1, соответствуют зонам, определенным Международным жилищным кодексом (IRC) и Международным природоохранным кодексом (IECC).

Кодекс IECC более точно определяет эти зоны следующим образом:

· Зона 5: Отопительный сезон более 5400 градусо-суток \ (при температуре 65 ° F) но не более 7200 градусо-суток \ (при температуре 65 ° F) или более 3000 градусо-суток (18 °C) и менее или равно 4000 градусо-суток (18 °C)

· Зона 6: Отопительный сезон более 7200 градусо-суток \ (при 65 ° F) и менее или равно 9000 градусо-суток (при температуре 65 ° F) или более 4000 градусо-суток (18 °C) и менее или равно 5000 градусо-суток (18 °C)

· Зона 7: Отопительный сезон более 9000 градусо-суток \ (при температуре 65 ° F) и менее или равно 12 600 градусо-суток \ (при температуре 65 ° F) или более 5000 градусо-суток (18 °C) и менее или равно 7000 градусо-суток (18 °C)

Разделение на гигротермические зоны позволяет определить внешнюю нагрузку на конструкцию стены, что должно быть учтено в проектном подходе.

Рисунок 1

Гигротермические зоны с холодным климатом​

Особенности конструкции

При разработке конструкции учитываются такие характеристики, как способность материала пропускать пар и его теплопроводность.

Эти параметры определяются двумя ключевыми факторами:

• Паропроницаемость. Она показывает, насколько легко водяной пар может выходить из конструкции наружу. Это также влияет на то, насколько сильно водяной пар может проникать внутрь.
• Температура поверхности, на которой может конденсироваться влага. От этого зависит, сколько влаги может накапливаться на поверхности конструкции. Чем холоднее поверхность, тем больше влаги может накопиться. Чем теплее поверхность, тем меньше влаги будет накапливаться.

Таким образом, температура поверхности, которая зависит от теплопроводности материала, также влияет на то, насколько сильно водяной пар может проникать внутрь.

Объединяя эти два фактора, можно определить, насколько сильно водяной пар может проникать внутрь конструкции. Это зависит от паропроницаемости материала и его теплопроводности.

Характеристики паропроницаемости

Паропроницаемость обшивки и облицовки определяется суммарной эффективной проницаемостью обоих элементов во влажном состоянии. Выделяют три категории:

• Паронепроницаемость меньше или равна 0,1 perm
• полунепроницаемый меньше или равна 1 проницаемости, но больше 0,1perm
• полупроницаемый более 1 perm

Например, панели из фольгированного пенополиизоцианурата (PIR) относятся к категории паронепроницаемых материалов, независимо от типа облицовки.

Обшивка из OSB или фанеры, покрытая строительной бумагой или ВВЗ, а также виниловый сайдинг относятся к полупроницаемым материалам.

Однако при замене винилового сайдинга на традиционную трехслойную твердую штукатурку совокупная проницаемость слоя штукатурки, строительной бумаги и обшивки OSB (или фанеры) составляет менее 1,0 perm, поэтому эта сборка классифицируется как полунепроницаемая для пара. Нанесение штукатурки таким способом явно влияет на характеристики высыхания стены; штукатурка относительно «воздухонепроницаема», в то время как виниловый сайдинг «пропускает воздух».

Если традиционная трехслойная твердая штукатурка впоследствии вентилируется (то есть устанавливается поверх вентзазора) то теперь классифицируется как полупроницаемая.

В следующей таблице представлены характеристики проницаемости для типичных узлов сборки и материалов:

Тепловые характеристики

Чтобы определить температуру внутренней стороны обшивки с полостью утепления (TS), определяется как разница температур в конструкци (ΔT), и отношением теплового сопротивления обшивки (боп утеп.) (RS) к общему тепловому сопротивлению всей конструкции стены (RT).

Общее тепловое всей конструкции стены (RT) складывается из двух компонентов: теплового сопротивления утепления полости (RC) и теплового сопротивления обшивки (Rs). Для вычисления Ts используется следующее уравнение:

Ts = Ti - ΔT (Rc / Rt)

Где:

Rt = Rs + Rc иΔT = Ti - To

Ts = температура внутренней поверхности

внешней обшивки

Ti = температура воздуха внутри

ΔT = разница температур по стенке

Rc = тепловое сопротивление полости стены

Rs = тепловое сопротивление обшивки

RT = тепловое сопротивление всей конструкции

To = температура наружного воздуха

Следующий пример иллюстрирует метод расчета для определения Ts:

Разница температур в стене составляет ΔT = Ti – To, то есть 70 °F – 20 °F, или 50 °F.

Общее тепловое сопротивление стены в сборе Rt = Rs + Rc или R-13

плюс R-5 итого R-18.

Ts = Ti - ΔT (RC / RT)

= 70 - 50 (13 / 18)

= 70 - 50 (0.72)

= 70 - 36

= 34°F

Этот подход не учитывает тепловое сопротивление внутренней отделки, наружной облицовки и воздушных зазоров между ними. Также не принимаются во внимание эффекты, возникающие из-за тепловых мостиков в каркасе стены.

Рекомендуемый класс внутреннего замедлителя испарения определяется двумя факторами:

• Проницаемостью обшивки или облицовочного блока.(доп. Утепление + фасадная система)
• Температурой внутренней поверхности полости внешней обшивки (Ts), которая зависит от климатических условий.

Расчетная температура наружного воздуха (To) определяется местоположением здания (климатической зоной). Для целей расчета используется средняя температура за три самых холодных месяца: декабрь, январь и февраль.

Условие точки росы внутри помещения, используемое в процедуре расчета, также зависит от местоположения и проницаемости обшивки или облицовочного материала.

По мере того как внешняя расчётная температура (To) снижается, внутренняя расчётная точка росы также снижается. Это связано как с особенностями методологии, так и с тем фактом, что более низкие внутренние условия относительной влажности характерны для более сурового климата.

Однако по мере увеличения теплопроводности облицовочного материала, внутренняя расчётная точка росы также увеличивается. Это связано с тем, что методология предусматривает более консервативный результат (коэффициент безопасности) в тех случаях, когда рекомендуется низкий контроль сопротивления пара (т. е. полупроницаемый для пара пароизоляционный материал класса III, а не полупроницаемый для пара пароизоляционный материал класса II).

Технологические схемы (рис. 2, рис. 3, рис. 4 и рис. 5) представляют общий подход к проектированию стеновых конструкций.

Первым шагом является определение теплопроводности конструкции, что в конечном итоге определяет класс требуемого внутреннего пароизоляционного материала.

При использовании изоляционных оболочек термическое сопротивление изоляционной оболочки используется для определения класса требуемого внутреннего пароизоляционного материала.

По мере увеличения толщины изоляционной оболочки (и её термического сопротивления) увеличивается температура оболочки (Ts), и, следовательно, класс требуемого внутреннего пароизоляционного материала становится менее строгим. Это определяется с помощью «теста на точку росы».

Проверка точки росы

Расчетное значение внутренней точки росы определяется на основе технологической схемы. Например, если в помещении поддерживается относительная влажность 30% и температура составляет 70 ° F, то итоговая внутренняя точка росы составит 37 ° F.

В процессе «испытания» необходимо, чтобы температура внутренней поверхности оболочки (Ts) была не менее 37 °F или выше, как это предусмотрено расчётами. Ранее описанная процедура расчета позволяет точно определить требуемое значение.

Вот несколько примеров конструкций стен, которые были разработаны с учётом принципов, описанных ранее.

Этот подход можно назвать «упрощенным, который был создан на основе детального динамического гидротермического моделирования и, что более важно, обширных полевых испытаний и практического опыта.

Каждая ветвь блок-схем соответствует определённой конструкции стены. Некоторые ветви включают две конструкции, чтобы показать, как изоляционная оболочка стен 2x4 и 2x6 влияет на температуру внутренней стороны обшивки (Ts).

В практической плоскости это означает следующее:

• Полиэтилен относится к материалам, которые обеспечивают пароизоляцию первого класса. Стекловолокно, покрытое крафт-бумагой, относится к материалам второго класса, как и «умный пароизолятор SVR». Гипсокартон, покрытый латексной краской в один слой, относится к материалам третьего класса.
• Фанера и ориентированно-стружечная плита OSB имеют паропроницаемость более 1 perm при использовании метода мокрой чашки. То же самое можно сказать о наружной обшивке из гипсокартона или фиброцементных плит.
• Экструдированный пенополистирол толщиной 2,5 см и более имеет паропроницаемость 1,0 perm или ниже. Экструдированный пенополистирол толщиной 1,25 см с плёночной или перфорированной лицевой стороной имеет коэффициент теплопроводности более 1 perm. Неперфорированные жёсткие изоляционные материалы с плёночной или полипропиленовой лицевой стороной имеют паропроницаемость менее 0,1.
• Трёхслойная штукатурка, нанесённая поверх двух слоёв крафт бумаги с битумной пропиткой и OSB и имеет суммарную паропроницаемость менее 1,0 при испытании методом мокрой чашки. Таким образом, суммарная паропроницаемость конструкции обшивки/облицовки составляет менее 1,0 или равна 1,0 при испытании по методу B стандарта ASTM E-96.

В климатических зонах 4, 5, 6 и 7 нет необходимости использовать пароизоляцию первого класса, то есть полиэтиленовую пароизоляцию. Это не запрещает использовать пароизоляцию, но и не обязывает это делать.

Использование изоляционной оболочки позволяет создавать конструкции, открытые для пара, в любых климатических зонах.

Помимо пароизоляции, которую обеспечивает гипсокартон, покрытый латексной краской, нет необходимости в дополнительной пароизоляции, если изоляционная оболочка обеспечивает достаточную теплоизоляцию.

 

Данные точки росы при 30% относительной влажности воздуха (Чикаго)

Для стены 2x4: температура точки росы воздуха при 70 °F и 30% RH составляет 37 °F. Это означает, что температура полости со стороны обшивки (TS) должна быть выше 37 °F.

Средняя температура наружного воздуха в декабре составляет 28 °F, в январе — 22 °F, а в феврале — 27 °F, что в сумме даёт 25,7 °F.

Рисунок 3a
​

Проницаемость обшивки/ облицовки (метод мокрая чашка) более 1,0 Perm - Чикаго
-Это дышащая стена, который очень «паронепроницаем» наружу и поэтому в умеренно холодном климате Чикаго не требуется особого «парового сопротивления» внутри помещения.

Рисунок 3b.1​

Проницаемость оболочки и обшивки (метод «мокрой чашки») Менее или равно 1,0 Perm и более 0,1 Perm — Чикаго

Эта конструкция обладает некоторым внешним «паросопротивлением». Однако, поскольку это сопротивление обеспечивается изолирующей оболочкой, которая также эффективно нагревает «конденсирующую поверхность», для этой стены не требуется определенного «паросопротивления» на внутренней стороне. Обратите внимание, что «толщина» или «значение R» внешней оболочки зависят от «значения R» в полости стены. В данном примере стена размером 2x4 утеплена до уровня R-13.

Рисунок 3b.2​

Проницаемость оболочки и обшивки (метод «мокрой чашки») Менее или равно 1,0 Perm и более 0,1 Perm — Чикаго

Эта конструкция обладает некоторым внешним «паросопротивлением». Однако, поскольку это сопротивление обеспечивается изолирующей оболочкой, которая также эффективно нагревает «конденсирующую поверхность», для этой стены не требуется определенного «паросопротивления» на внутренней стороне. Обратите внимание, что «толщина» или «значение R» внешней оболочки зависят от «значения R» в полости стены. В данном примере стена размером 2x4 утеплена до уровня R-19.

Рисунок 3c​

Проницаемость оболочки/обшивки (метод мокрой чашки)

Менее или равно 1,0 Perm и более 0,1 Perm — Чикаго

Эта сборка обладает некоторым внешним «паросопротивлением», которое не «согревает» «конденсирующуюся поверхность» (полость обшивки). Поэтому для данной сборки необходимо обеспечить определенное «паросопротивление» на внутренней стороне.

Данные точки росы при 35% относительной влажности воздуха (Чикаго)

Для стены 2x4: температура точки росы воздуха при 70 °F и 35% RH составляет 40 °F. Это означает, что температура полости со стороны обшивки (TS) должна быть выше 40 °F.

Средняя температура наружного воздуха в декабре составляет 28 °F, в январе — 22 °F, а в феврале — 27 °F, что в сумме даёт 25,7 °F.

Рисунок 3d.1​

Проницаемость оболочки/обшивки (метод «мокрой чашки»)

Меньше или равно 0,1 Perm — Чикаго

Эта сборка обладает значительным внешним «паросопротивлением», однако, поскольку это сопротивление обеспечивается изолирующей оболочкой, которая также эффективно «согревает» «конденсирующуюся поверхность» (плоскость обшивки), для данной сборки не требуется специальное «паросопротивление» на внутренней стороне.
Обратите внимание, что «толщина» или «значение R» внешней оболочки зависит от «значения R» в полости. В данном случае полость размером 2x4 утеплена до уровня R-13.

Рисунок 3d.2​

Проницаемость оболочки/обшивки (метод «мокрая чашка»)
Менее или равно 0,1 Perm — Чикаго

Эта сборка обладает значительным внешним «паросопротивлением», однако благодаря тому, что оно обеспечивается изолирующей оболочкой, которая также «достаточно согревает» «конденсирующуюся поверхность» (плоскость обшивки), эта конструкция не требует определенного «паросопротивления» на внутренней стороне. Обратите внимание, что «толщина» или «значение R» внешней оболочки зависит от «значения R» в полости. В данном случае полость 2x6 утеплена до R-19.

 

Данные точки росы при 30% относительной влажности воздуха (Чикаго)

Для стены 2x4: температура точки росы воздуха при 70 °F и 30% RH составляет 37 °F. Это означает, что температура полости со стороны обшивки (TS) должна быть выше 37 °F.

Средняя температура наружного воздуха в декабре составляет 28 °F, в январе — 22 °F, а в феврале — 27 °F, что в сумме даёт 25,7 °F.

Рисунок 3e.1

Проницаемость оболочки/обшивки (метод «мокрой чашки»)
Менее или равно 0,1 Perm — Чикаго

Эта сборка обладает значительным внешним «паросопротивлением». Однако, поскольку это сопротивление обеспечивается изолирующей оболочкой, которая частично согревает «конденсирующую поверхность» (плоскость обшивки), данная сборка требует определенного «паросопротивления» на внутренней стороне.

Обратите внимание, что «толщина» или «значение R» внешней оболочки зависят от «значения R» в полости. В данном случае полость стены 2x4 утеплена до уровня R-13.

Рисунок 3e.2

Проницаемость оболочки и обшивки (метод «мокрой чашки»)
Менее или равно 0,1 Perm — Чикаго

Эта сборка обладает значительным внешним «паросопротивлением». Однако, поскольку это сопротивление обеспечивается изолирующей оболочкой, которая «частично согревает» «конденсирующую поверхность» (плоскость обшивки), эта сборка также требует определенного «паросопротивления» на внутренней стороне.

Обратите внимание, что «толщина» или «значение R» внешней оболочки зависит от «значения R» в полости. В данном случае полость размером 2x6 изолирована до уровня R-19.

Рисунок 4

Схема климатической зоны 6

•Включает Миннеаполис, Милуоки и Берлингтон, Вермонт

Рисунок 4a

Проницаемость оболочки/обшивки (метод «мокрой чашки») более 1,0 Perm — Миннеаполис

Эта стена обладает высокой «паропроницаемостью» со стороны улицы, но в холодном климате Миннеаполиса такая конструкция требует некоторого ограничения «паропроницаемости» с внутренней стороны.

Данные точки росы при 25% относительной влажности воздуха (Миннеаполис)

Для стены 2x6: температура точки росы воздуха при 70 °F и 25% RH составляет 32 °F. Это означает, что температура полости со стороны обшивки (TS) должна быть выше 32 °F.

Средняя температура наружного воздуха в декабре составляет 19 °F, в январе — 13 °F, а в феврале — 19 °F или 17 °F.

Рисунок 4b

Проницаемость оболочки и обшивки (метод мокрой чашки)

Меньше или равно 1,0 Perm и больше 0,1 Perm — Миннеаполис

Эта стена обладает некоторым внешним «паросопротивлением», но поскольку оно обеспечивается изолирующей оболочкой, которая также «достаточно согревает» «конденсирующую поверхность» (плоскость обшивки), для этой стены не требуется определенного «паросопротивления» на внутренней стороне. Обратите внимание, что «толщина» или «значение R» внешней оболочки зависит от «значения R» в полости; в данном случае полость размером 2x6 изолирована до уровня R-19.

Рисунок 4c

​

Проницаемость оболочки/обшивки (метод мокрой чашки)​

Менее или равно 1,0 Perm и более 0,1 Perm — Миннеаполис

В этой сборке имеется некоторое внешнее «паросопротивление», которое не способствует «согреванию» «конденсирующей поверхности» (плоскости обшивки). В связи с этим, для данной сборки необходимо обеспечить определенное «паросопротивление» на внутренней стороне.

Рисунок 4e​

Проницаемость оболочки/обшивки (метод «мокрой чашки»)

Меньше или равно 0,1 Perm — Миннеаполис

Эта стена обладает значительным внешним «паросопротивлением», однако, поскольку это сопротивление обеспечивается изолирующей оболочкой, которая «частично согревает» «конденсирующуюся поверхность» (плоскость обшивки), данная сборка требует определенного «паросопротивления» на внутренней стороне. Обратите внимание, что «толщина» или «значение R» внешней оболочки зависят от «значения R» в полости. В данном случае полость размером 2x6 изолирована до уровня R-19.

 

Рисунок 5

Схема климатической зоны 7

Включает Интернешнл-Фоллс, Дулут и Аспен

Рисунок 5a​

Проницаемость оболочки и обшивки, измеренная методом «мокрой чашки», превышает 1,0 Perm.

Эта стена обладает высокой «паропроницаемостью» снаружи, однако в условиях очень холодного климата она нуждается в особой «паропроницаемости» изнутри.

Данные точки росы при 20% относительной влажности воздуха

Для стены 2x6: температура точки росы воздуха при 70 °F и 20% RH составляет 28 °F. Это означает, что температура полости со стороны обшивки (TS) должна быть выше 28 °F.

Средняя температура наружного воздуха в декабре составляет 9 °F, в январе — 2 °F, а в феврале — 9 °F или 6,7 °F.

Рисунок 5b​

Паропроницаемость оболочки/обшивки (метод «мокрой чашки»): меньше или равна 1,0 perm и больше 0,1 perm.

Эта стена обладает некоторым внешним «паросопротивлением». Однако, поскольку это сопротивление обеспечивается изолирующей оболочкой, которая также «достаточно согревает» «конденсирующую поверхность» (плоскость обшивки), данная конструкция не требует определенного «паросопротивления» на внутренней стороне.

Следует отметить, что «толщина» или «значение R» внешней оболочки зависит от «значения R» в полости. В данном случае полость размером 2x6 утеплена до уровня R-19.

Рисунок 5c​

Проницаемость оболочки/обшивки (метод «мокрой чашки») составляет от 1,0 perm и более проницаемости и менее 0,1 perm.

Эта стена обладает определенным внешним «паросопротивлением», которое не «согревает» «конденсирующуюся поверхность» (плоскость обшивки). В связи с этим, для обеспечения эффективного функционирования, стена требует определенного «паросопротивления» на своей внутренней стороне.

Данные точки росы при 25% относительной влажности воздуха

Для стены 2x6: температура точки росы воздуха при 70 °F и 25% RH составляет 32 °F. Это означает, что температура полости со стороны обшивки (TS) должна быть выше 32 °F.

Средняя температура наружного воздуха в декабре составляет 9 °F, в январе — 2 °F, а в феврале — 9 °F или 6,7 °F.

Рисунок 5d​

Проницаемость оболочки/обшивки (метод мокрая чашка)

Не более 0,1 Perm

Эта стена обладает значительным внешним «паросопротивлением». Однако, поскольку это сопротивление обеспечивается изолирующей оболочкой, которая также эффективно нагревает «конденсирующуюся поверхность» (плоскость обшивки), данная конструкция не нуждается в дополнительном «паросопротивлении» с внутренней стороны.

Следует отметить, что «толщина» или «значение R» внешней оболочки зависят от «значения R» в полости. В данном случае полость размером 2x6 утеплена до уровня R-19.

Рисунок 5e​

Проницаемость оболочки/обшивки (мокрая чашка)
Меньше или равно 0,1 Perm

Эта стена имеет значительное внешнее «паросопротивление», но поскольку это
сопротивление обеспечивается изолирующей оболочкой, которая «частично согревает»
«конденсирующую поверхность» (плоскость обшивки), эта сборка
требует определенного «паросопротивления» на внутренней стороне.

Обратите внимание, что «толщина» или «значение R» внешней оболочки зависит от
«значения R» в полости; в этом случае полость 2x6 изолирована до R-19

 

Вот ещё одно небольшое дополнение из похожей статьи. Я прикреплю саму статью, но, на мой взгляд, эта часть особенно интересна.

Общее тепловое сопротивление узла (R) определяется как сумма тепловых сопротивлений всех его компонентов. (кострукции стены)

R (total) = R (comp 1) + R (comp 2) + … + R (comp n)

Где:

· R (total) = общее значение R всей конструкции

· R (comp 1) = индивидуальная эффективное значение R каждого слоя материала.

В качестве примера были проведены расчеты эффективного значения изоляции стены и общего эффективного значения R для различных конструкций.

Общее тепловое сопротивление узла (R) определяется как сумма тепловых сопротивлений всех его компонентов.

R (total) = R (comp 1) + R (comp 2) + … + R (comp n)

Где:

· R (total) = общее значение R всей конструкции

· R (comp 1) = индивидуальная эффективное значение R каждого слоя материала.

В качестве примера были проведены расчеты эффективного значения утепления стены и общего эффективного значения R для различных элементов конструкций.

Например, стекловолоконная плита или выдувная целлюлоза могут иметь рейтинг R-19, однако из-за наличия деревянных стоек и других элементов каркаса фактическое тепловое сопротивление может быть на целых 35% меньше, чем у номинальное значение утепления в полости. В результате эффективное значение для полости составит лишь R-12,5, как показано в приведенных ниже расчетах.

Эффективное значение R\ для следующей сборки с долей каркаса 23%

равно:

· R (cavity) = 1/[(0.77/19)+(0.23/5.83)]

· R (cavity) = 12.5

· R (всего) = 0.17+0.62+12.5+0.45+0.68

· R (всего) = 14.42

Изоляционная обшивка представляет собой дополнительный слой теплоизоляции для вашего дома, который плотно прилегает к внешней поверхности стены. Благодаря этому, номинальное значение R, указанное для изоляционной обшивки, почти совпадает с эффективным значением R. Поскольку в конструкции отсутствует каркас, то можно использовать полное значение R. Это позволяет значительно увеличить эффективность изоляции конструкции без существенного увеличения толщины стены.

Включение 1 дюйма жесткой изоляции в конструкцию предыдущего примера стены дает следующее эффективное значение R стены:

· R (cavity) = 1/[(0.77/19)+(0.23/5.83)

· R (cavity) = 12.5

· R (total) = 0.17+5+0.62+12.5+0.45+0.68

· R (total) = 19.42

Добавление одного дюйма изоляционной оболочки (R-5 для этого примера) увеличит каркасную стену 2x6 с R-14,4 до R-19,4. Это представляет собой увеличение эффективного теплового сопротивления на 35% при увеличении общей толщины стены всего на 15%.

Если изоляционная обшивка используется в качестве основной обшивки (исключая фанеру или OSB снаружи):

· R (cavity) = 1/[(0.77/19)+(0.23/5.83)]

· R (cavity) = 12.5

· R (total) = 0.17+5+12.5+0.45+0.68

· R (total) = 18.80

При такой конфигурации толщина стенки увеличивается всего на 8%, а эффективное тепловое сопротивление увеличивается с R-14,4 до R-18,8, что составляет увеличение на 31%.

Добавление двух дюймов жёсткой изоляции к конструкции, используемой в примере стеновой конструкции, обеспечивает следующее эффективное значение R:

· R (cavity) = 1/[(0.77/19)+(0.23/5.83)]

· R (cavity) = 12.5

· R (total) = 0.17+10+12.5+0.45+0.68

· R (total) = 23.80

Добавление двух дюймов жёсткой изоляции к внешней стороне с коэффициентом теплопроводности (R-10) повысит эффективное значение R с R-14,4 до R-23,8. Это увеличение на 65% по сравнению с исходным значением R.

 

Новый взгляд на подполье​

Отредактированная версия этой статьи впервые появилась в журнале ASHRAE

Journal.

Автор: Джозеф В. Лстибурек, доктор философии, инженер, член

ASHRAE

В доме, где я живу, под полом ощущается неприятный запах, вызывающий у меня чувство тошноты. На фотографии 1 видно, что под полом скопилась вода, которая капает с нижней стороны утеплителя. Деревянные балки, на которых держится пол, начали гнить.

Сам дом, который стоит на этом полу, выглядит вполне прилично (см. фотографию 2). Я уже упоминал, что это вентилируемое подполье (см. фотографию 3)? Кроме того, грунт под полом покрыт полиэтиленом, а дренажная система работает на отлично. Казалось бы, все сделано правильно, но в подполе происходят ужасные вещи.

Что же является причиной этого? Изоляция пола? Нет, ни в коем случае.

Фотография 1: ужасное состояние подполья. Обратите внимание на конденсат, скапливающийся на нижней стороне стекловолоконной изоляции, и гниль, которая появилась на открытых участках балок пола подполья.

Фотография 2: Прекрасный дом с ужасным подполом — этот дом, в котором есть проблема с подвалом, находится в Вашингтоне, округ Колумбия.

Фотография 3: Вентиляционное отверстие — подполье имеет достаточную поперечную вентиляцию и хороший дренаж.
​

Вспомните, как было раньше — в Гражданскую войну, Первую мировую, Великую депрессию, Вторую мировую — подпольное пространство не было герметичным. Оно было вентилируемым и не имело грунтового покрытия, и проблем с этим не возникало. Почему?

Пол был почти всегда теплее земли (см. рисунок 1). Даже в зданиях с системами кондиционирования. Это было важно, потому что температура пола была выше точки росы наружного воздуха, который использовался для вентиляции. И старые напольные покрытия обычно были дышащими — они были относительно открытыми для пара. Виниловые напольные покрытия тогда ещё не были изобретены.

Рисунок 1: Старые подполья. В старых подвалах, которые не были утеплены и вентилировались, полы оставались тёплыми из-за потока тепла, нисходящего из жилых помещений, расположенных выше.​

В подполе было холодно, намного холоднее, чем воздух снаружи в летние месяцы. По иронии судьбы, которую не оценили только специалисты в области строительства, вентиляционный воздух в летние месяцы в большинстве регионов Северной Америки приносил влагу в подвальные помещения и оседал на поверхностях, которые находились ниже точки росы вентиляционного воздуха. В старые времена это была земля или почвенный покров, который, конечно, имел такую же температуру, что и земля. И никого не волновало, что земля или покрытие земли были влажными, пока деревянный пол не намокал.

В подполье не происходит интенсивного воздухообмена — обычно он составляет примерно один воздухообмен в час.

При определении температуры поверхности подполья можно не учитывать воздухообмен в подполье. Однако при расчёте влажности необходимо учитывать его влияние, а при расчёте энергии — нет.

Температура поверхности подполья определяется тепловым излучением и проводимостью, а не конвекцией (см. рисунок 2). Как уже упоминалось, старый каркас пола был теплее не только земли, но и точки росы вентиляционного воздуха.

На рисунке 2 показано, что в старых подпольях температура на поверхности определялась не конвекцией, а излучением и проводимостью. Каркас пола в таких помещениях был не только теплее земли, но и теплее точки осы вентиляционного воздуха.​

Всё меняется, когда мы устанавливаем изоляцию в каркас пола. Наиболее распространённым материалом для изоляции являются стекловолоконные маты.

Когда стекловолоконные маты устанавливаются между балками пола, открытые нижние края балок становятся намного холоднее (см. рисунок 3).

 

Температура нижней поверхности изоляции из стекловолокна на один или два градуса ниже, чем у обшивки пола, и составляет примерно температуру земли.

Поскольку температура на открытой поверхности изоляции из стекловолокна ниже точки росы воздуха в подполье, а также ниже температуры открытых балок деревянного пола, на них образуется конденсат. Конденсат также появляется на поверхности изоляции.​

Температура поверхности нижней стороны изоляции из стекловолокна также намного ниже, чем обшивки пола — разница составляет около одного или двух градусов.

Энергетическая картина внутри подполья определяется в основном тепловым излучением. Поверхности пола, по сути, излучают тепло в землю.

Открытая поверхность изоляции из стекловолокна ниже точки росы воздуха в подполье, как и открытая часть балок деревянного пола. Конденсат образуется как на поверхности изоляции, так и на поверхности открытой древесины (см. фотографии 1).

Теперь давайте рассмотрим влажность деревянной балки пола.

Древесина обладает способностью поглощать влагу, реагируя не на давление пара, а на относительную влажность воздуха. Для определения влажности древесины нам понадобятся психрометрическая диаграмма и кривая сорбции.

Температура деревянной балки пола составляет 75 градусов по Фаренгейту (то есть, это внутренняя температура). Нам необходимо определить условия в подполье.

Воздух в подполье поступает извне, кто бы мог подумать! Представим, что это подполье находится в Вашингтоне, округ Колумбия.

Средняя точка росы наружного воздуха в летние месяцы в Вашингтоне, округ Колумбия, составляет 65 градусов. Давайте перенесём этот воздух в подполье, и тогда точка росы воздуха в подполье будет равна 65 градусам.

Напомним, что верхняя часть балки пола имеет температуру 75 градусов. Балка пола воспринимает точку росы воздуха в подполье (мы можем не учитывать паропроницаемость характеристик стекловолоконной изоляции, поскольку она настолько открыта для пара — представьте, что у нас здесь воздух, а не изоляция — но не просто воздух, а воздух с большим перепадом температур — «изолирующий воздух»).

Однако, поскольку балка пола в этом месте имеет температуру 75 градусов, относительная влажность в этом месте составляет 70 процентов, что даёт равновесную влажность древесины 13 процентов. Балка пола «сухая» сверху и «мокрая» снизу. Почему же она «мокрая» снизу? Поверхность дерева холодная, ниже точки росы воздуха в подполье, и поэтому на дереве образуется конденсат.

При насыщении волокон влажность древесины составляет 28 процентов (снова обратитесь к рисунку 3).
В деревянных балках пола содержание влаги увеличивается по направлению вниз, так как древесина становится холоднее (см. рисунок 4). Иными словами, чем теплее древесина, тем она суше.

Рисунок 4: Динамика влажности — содержание влаги в древесине
увеличивается по мере продвижения вниз по балке пола. В то же время
движение пара направлено вверх. Вся затененная область «видит» одно и то же
давление пара (точку росы) из-за паровой открытости стекловолокнистой
изоляции. Все сопротивление пара находится на обшивке пола и на полу.
Если бы только пол мог дышать... В старые времена, когда у нас были деревянные полы, а не виниловые, он мог бы дышать.​

Если бы мы полностью изолировали балки пола, то нагрели бы древесину, что снизило бы относительную влажность, которую ощущает древесина, и уменьшило бы содержание влаги. Это довольно интересный подход, о котором я расскажу позже.

Насколько же нам нужно снизить содержание влаги в древесине? Ниже 19% — чтобы предотвратить гниение. Ниже 16% — чтобы предотвратить появление плесени.

Мы можем достичь этого двумя способами. Один из них — использование распыляемой пены (см. рисунок 5).

Рисунок 5: Утепление древесины

Покрытие каркаса пола пеноизоляцией помогает снизить равновесную влажность древесины. Тёплая древесина — это сухая древесина, а сухая древесина — это счастливая древесина.

Однако есть одна важная проблема, которую необходимо решить: изменение температуры не обеспечивает достаточно сухого воздуха — остаётся вопрос движения пара вверх. Линия сечения, показанная на рисунке 8, представляет собой расположение поперечных сечений, которые помогают преодолеть эту проблему.​

Но прежде чем мы перейдём к этому, нам нужно проверить ещё кое-что. Хотя содержание влаги в древесине увеличивается по мере спуска вниз, движение пара направлено вверх. Это странно.

Мы только что объяснили содержание влаги в древесине. Теперь рассмотрим диффузию пара.

Внутри сухо (точка росы 55 градусов по Фаренгейту), а подполье влажно (точка росы 65 градусов по Фаренгейту).

Влага за счёт диффузии пара движется из подполья вверх через пол в здание — по крайней мере, летом. Таким образом, движение пара направлено вверх, хотя древесина в балке пола становится более влажной по мере спуска вниз. Движение пара «ощутимо» в обшивке пола и отделке пола.

Мы можем в значительной степени игнорировать паропроницаемую изоляцию полости из стекловолокна — она не препятствует движению пара. Но мы не можем игнорировать сопротивление паропроницанию в обшивке пола и отделке пола.

Если бы мы совершили ошибку, например, уложили виниловое напольное покрытие от 0,1 до 0,5 perm поверх OSB-плиты толщиной 1 perm в конструкции, похожей на ту, что изображена на рисунке 4, то результат мог бы выглядеть как на фотографии 4. Обратите внимание на розовые пятна на виниловом покрытии. Это напоминает вам розовые пятна на виниловом покрытии для стен?

Фото 4: Виниловый пол с розовыми пятнами, вызванными влагой

Проблемы, связанные с непроницаемостью винилового напольного покрытия и наличием вентилируемого и изолированного подпольного пространства, приводят к образованию розовых пятен на поверхности.​

Подумайте, разве мы только что не построили стену с виниловым покрытием для стен и не уложили его? Принцип тот же, проблема та же. Пол не пропускает воздух. Пароизоляция уложена не с той стороны конструкции.

Мы можем решить эту проблему, используя конструкцию пола с паропроницаемыми элементами — фанерную обшивку (она намного более проницаема, чем OSB) и ковёр. Это работает, но есть некоторые ограничения.

О, да, вы также не можете поставить мебель на пол, если она не пропускает воздух. Вам придётся держать её поднятой, чтобы проветрить пространство под ней — то же самое касается и шкафов. Вам также придётся проветривать их.

Но что, если я не хочу использовать фанеру, ковры и мебель и шкафы с ножками?

Самый простой способ — это создать кондиционируемое подполье (Фотография 5). Постройте его как «мини-подвал». Тогда вы сможете выбрать любую отделку пола, которая вам понравится, и сэкономить много энергии и денег.

Фотография 5: Кондиционированное подполье — вот как должно выглядеть идеальное подполье! Оно сухое, тёплое и является частью дома, а не частью улицы или земли. Утепление выполнено по всему периметру, а не только в полу, что обеспечивает дополнительную защиту. А как красиво!​

Однако я знаю, что вы, ребята, упрямы и настаиваете на вентилируемом подполье. Возможно, это необходимо, потому что вы находитесь в зоне затопления, и у вас действительно есть законные основания для его строительства. Итак, как же должен выглядеть процесс сборки пола?

Обратите внимание на рисунки 6 и 7. На обоих изображениях вы видите жесткую изоляцию с фольгой, которая расположена под каркасом пола. Дерево остается теплым и сухим. Фольгированная облицовка на жесткой изоляции эффективно справляется с паропроницаемостью. Фольга — это превосходная пароизоляция (< 0,1 perm), что просто замечательно.

Рисунок 6: Пароизоляция — установка непроницаемой жесткой изоляции сохраняет тепло в деревянном каркасе и обеспечивает слой с низкой проницаемостью, который решает проблему восходящего потока пара. Наскольконепроницаемо? Менее 0,1 проницаемости. Жесткая изоляция с фольгированной облицовкой — это билет здесь. Такой подход позволяет использовать любой тип напольного покрытия сверху. Еще лучше — обнажение блестящей стороны фольгированной облицовки (лицом вниз в подполье) почти устраняет лучистую связь и означает, что поверхность изоляции приближается к температуре вентиляционного воздуха, уменьшая конденсацию.​

 

На рисунке 7 представлена изоляция полостей с пароизоляцией, которая включает в себя непроницаемую фольгированную оболочку перед слоем стекловолокна.

Изоляция полостей представляет собой комбинацию двух материалов, которая сочетает в себе лучшие свойства каждого из них. Важно отметить, что воздушное пространство должно быть расположено над изоляцией полостей.

Вы, вероятно, уже знакомы с программой EPA Energy Star, которая делает полы более тёплыми. Эта же деталь должна использоваться под спальнями над гаражами.​

Ещё лучше, если вы установите фольгу блестящей стороной вниз (лицом к подполу), что практически устраняет тепловую связь и приближает температуру поверхности изоляции к температуре вентиляционного воздуха, снижая вероятность образования конденсата.

Почему же мы не часто видим такие конструкции? Я забыл упомянуть, что жесткая изоляция должна быть герметичной, поэтому требуются специалисты с высокой квалификацией для заделки швов с помощью фольгированной ленты, которая надёжно прилипает в неблагоприятных условиях окружающей среды. Тем не менее, даже если работа выполнена не идеально, она всё равно будет значительно лучше, чем то, что мы обычно получаем с Фотографией 1 и Рисунком 3.

Всё это возвращает нас к рисунку 5 и распыляемой пене. Многие люди рассматривают этот вариант из-за отсутствия квалифицированных специалистов. Распыляемая пена отлично справляется с утеплением древесины, будь то пена низкой или высокой плотности.

Важно помнить, что нагревая древесину, мы снижаем её равновесное содержание влаги. Сложность возникает при движении пара через обшивку пола и отделку. Если вы не планируете использовать ковровое покрытие, вентилируемую мебель и шкафы, вам необходимо использовать пену высокой плотности — не менее 2 фунтов на кубический фут — из-за её низкой проницаемости. Толщина пены должна быть не менее 3 дюймов или больше (что обеспечивает менее 1 perm при такой толщине).

На рисунке 8 представлены несколько конфигураций, которые работают практически везде. Даже вариант с виниловым полом на рисунке 8d подходит для смешанно-влажного и жаркого климата. Однако, я считаю, что лучше всего избегать винила, так как это значительно упрощает задачу. Если вам действительно нравится винил, рассмотрите варианты на рисунках 6 и 7 или, ещё лучше, на фотографии 5 (кондиционированное подполье или мини-подвал).

Рисунок 8a–8d: Конфигурации распыляемой пены — рекомендуем использовать
закрытоячеистую пену плотностью 2 1b/ft3. Обратите внимание, что следует избегать применения виниловых напольных покрытий кроме в сухих и холодных климатических зонах.​

Что делать, если вы не хотите полностью закрывать каркас пола? Возможно, вам подойдут рисунки 9 и 6. Эти варианты работают, если подполье не становится слишком холодным летом, а температура в нём больше связана с наружным воздухом, чем с температурой земли. Поднятые подполья с открытыми опорами отлично подходят для этого (фотография 7).

Рисунок 9: Незащищённый каркас пола

Для обеспечения лучшей защиты рекомендуется использовать пену высокой плотности, не менее 2 фунтов на кубический фут, так как она обладает более низкой проницаемостью. Важно также обеспечить соединение подполья с внешней стороной. Для этого можно поднять подполье или использовать конструкцию с открытыми опорами.​

 

Фотография 6: Распыляемая пена между балками. В этом случае каркас пола не полностью покрыт распыляемой пеной. Такой метод подходит только для ситуаций, когда подполье открыто наружу.

Фотография 7: Приподнятое и открытое подполье. Конструкция из свай и решётка обеспечивают доступ к подполью из внешнего мира.
​

И, наконец, помните, что лучшее подполье залито бетоном и называется плитой или вырыто и называется подвалом.

 

Проектирование крыш​

Аннотация:

Крыши могут быть спроектированы и построены как вентилируемые, так и невентилируемые, в зависимости от гигротермической зоны. Обычно наиболее распространенным подходом являются системы воздушного барьера, однако в последнее время всё чаще применяются методы контроля давления воздуха, особенно при проведении ремонтных работ на существующих конструкциях.

При проектировании и строительстве крыш важно учитывать диффузию пара как второстепенный механизм переноса влаги. Специальные замедлители пара часто не требуются, если обеспечено соответствующее движение воздуха или контроль температур на поверхности, где происходит конденсация.

Проектирование крыш

Крыши могут быть спроектированы и построены как вентилируемые или невентилируемые в любой гигротермической зоне.

В холодном климате основная задача вентиляции чердака заключается в поддержании низкой температуры крыши, чтобы предотвратить образование наледи, возникающей при таянии снега. Также она способствует отведению влаги, которая перемещается из отапливаемого пространства на чердак. Таяние снега в этом случае происходит из-за потери тепла из отапливаемой зоны.

В жарком климате вентиляция чердака служит для удаления горячего воздуха, нагретого солнцем, из чердачного пространства, что снижает нагрузку на систему охлаждения здания.

Объем вентиляции в полости крыши определяется различными соотношениями объема проветривания к площади утепленного потолка. Эти соотношения варьируются от 1:150 до 1:600 в зависимости от применяемого строительного кода, при этом наиболее распространенным является соотношение 1:300.

Контроль за наледью на кровле, накоплением влаги и теплопоступлениями также может быть упрощен благодаря конструкции невентилируемой крыши.

Конструкция вентилируемой крыши

Вентилируемые крыши не должны контактировать с внутренним пространством здания, они предназначены для связи с внешней средой. Поэтому на линии потолка необходимо установить воздушный барьер, который будет изолировать чердак от отапливаемого помещения.

Важно, чтобы никакие коммуникации, такие как распределительные воздуховоды HVAC, воздухообрабатывающие установки, сантехника или системы пожаротушения, не проходили за пределами воздушного барьера (см. рисунок 1).

Рекомендуемое соотношение вентиляции для вентилируемых крыш при наличии воздушного барьера составляет 1:300, что соответствует большинству норм.

В конструкциях с вентилируемыми кровлями рекомендуется обеспечить как минимум 2-дюймовый (5 см) зазор между нижней стороной настила крыши и верхней частью изоляции. Это не является обязательным требованием норм, но настоятельно рекомендуется (обычно указывается только 1 дюйм).

В дополнение к воздушному барьеру на линии потолка, в климатических зонах 6 и 7 необходимо установить пароизолятор класса II. Пароизолятор класса III допускается в климатической зоне 5. Пароизоляторы класса I (т.е. пароизоляция) можно использовать в вентилируемых кровельных конструкциях в климатических зонах 6 и 7, но их следует избегать в климатической зоне 5, так как в летние месяцы во время периодов кондиционирования воздуха может происходить конденсация на верхней стороне.

В климатических зонах, отличных от холодных или очень холодных, пароизоляция на внутренней стороне кровельной конструкции не требуется и не рекомендуется.

Рисунок 1

Конструкция вентилируемой крыши

• Тепловое сопротивление утеплителя крыши (высоты) в месте опоры фермы на стену (периметр крыши) должно быть равным или превышать тепловое сопротивление внешней стены.
• Рекомендуется установить коэффициент вентиляции крыши на уровне 1:300.

​

Невентилируемая конструкция крыши

Невентилируемые конструкции крыш можно разделить на две категории:

• системы, в которых температура конденсирующей поверхности контролируется,
• и системы, где такой контроль отсутствует.

Это различие обусловлено климатическими особенностями различных регионов. В одних местах холодные погодные условия наблюдаются достаточно часто и интенсивно, что может привести к накоплению влаги на неизолированной кровле из отапливаемых помещений. В результате могут возникнуть проблемы, такие как плесень, коррозия и гниение.

Чтобы предотвратить эти нежелательные последствия, важно поддерживать обшивку кровли — основную конденсирующую поверхность в конструкции крыши — в теплом состоянии в течение всего года. Этого можно достичь как благодаря местному климату, так и благодаря специальным конструктивным решениям. Например, можно использовать жесткую изоляцию, установленную над обшивкой, или воздухонепроницаемую пенную, расположенную под обшивкой в непосредственном контакте с ней.

Если жесткая изоляция установлена над обшивкой или воздухонепроницаемая пенная изоляция — под ней, то температура конденсирующей поверхности считается контролируемой. Это различие определяется на основе среднемесячной температуры в течение года: в одних регионах она остается выше 45 градусов по Фаренгейту (7,22 °С), а в других — опускается ниже этого значения. Также необходимо учитывать дополнительный критерий — поддержание внутренней относительной влажности ниже 45 процентов.

Эти критерии были выбраны по нескольким причинам. Во-первых, поддержание температуры обшивки кровли выше 45 градусов позволяет минимизировать или полностью избежать конденсации. Конденсация не произойдет, если температура точки росы внутреннего воздуха не превысит 45 градусов, и этот воздух не будет контактировать с кровельной обшивкой. Эта внутренняя температура точки росы примерно соответствует температуре внутреннего отапливаемого помещения, которая составляет 70 градусов по Фаренгейту при внутренней относительной влажности 45 процентов. Эти условия влажности можно легко контролировать с помощью воздухообмена или вентиляции или избегая чрезмерного увлажнения в самый холодный месяц года в определенных климатических зонах.

Во-вторых, была выбрана среднемесячная температура, а не расчетная температура отопления, так как она более точно отражает характеристики ограждающих конструкций здания. Краткосрочные, прерывистые «пики» параметров окружающей среды представляют интерес для инженеров-строителей и при определении размеров оборудования, но обычно не имеют отношения к ухудшению состояния, вызванному влагой.

Деревянная обшивка крыш, типичная для жилых зданий, обладает достаточной гигроскопической буферной способностью для поглощения, перераспределения и повторного высвобождения значительных количеств конденсированной влаги. Это может происходить холодными ночами, когда температура обшивки иногда опускается ниже 45 градусов по Фаренгейту. Среднемесячные условия более точно отражают содержание влаги в деревянных конструкциях.

Установка битумной кровельной черепицы на невентилируемых кровельных конструкциях в жарком влажном, смешанном влажном и морском климате требует особого внимания. Это связано с тем, что солнечный свет вызывает движение пара внутри конструкции. Чтобы контролировать это движение, под битумной кровельной черепицей необходимо установить замедлитель парообразования с индексом паропроницаемости 1 perm или ниже (класс II), который был протестирован методом влажного стакана.

Для деревянной черепицы или шифера также требуется минимальное вентиляционное пространство шириной 1/4 дюйма, которое разделяет шифер и кровельный картон, уложенный поверх обшивки кровли. Это необходимо по тем же причинам.

Разграничение между областями, где требуется контроль температур конденсирующейся поверхности, и теми, где он не нужен, можно провести, используя определения гигротермических зон, представленные в этом руководстве для строителей. Как зоны жаркого влажного, так и жаркого сухого климата соответствуют критериям температуры кровельного настила в 45 °F. Однако высокая внутренняя влажность, которая может наблюдаться в зданиях, расположенных в жарких влажных зонах в зимние месяцы, не всегда соответствует критериям внутренней относительной влажности в 45%. Поэтому единственной зоной, которая соответствует обоим требованиям, является жарко-сухая гигротермическая область. Только в жарком климате не требуется контроль температур конденсирующейся поверхности. Все остальные регионы нуждаются в какой-либо форме контроля.

Контроль температур конденсирующейся поверхности обычно включает установку утепления над кровельной обшивкой. В жилых деревянных каркасных конструкциях это подразумевает установку жесткой изоляции между кровельным настилом и кровельной обшивкой или OSB (рисунок 2). Установка жесткой изоляции повышает температуру кровельной обшивки, что позволяет минимизировать конденсацию.

Рисунок 2

Жесткая изоляция, предназначенная для контроля температуры на поверхности, где может происходить конденсация.

• Жесткая изоляция, расположенная над обшивкой крыши.
• Соотношение значений R для жесткой изоляции и минеральной ваты зависит от климатических условий.

​

В холодном и очень холодном климате выбор критерия температуры конденсирующейся поверхности кровельного настила в 45 °F является очень консервативным. Этот температурный критерий может быть снижен до 40 °F (что соответствует средним внутренним условиям 70 °F и 35% относительной влажности), если отсутствуют высокие внутренние нагрузки влажности из-за спа, крытых бассейнов и чрезмерного увлажнения.

Рисунок 3

Вероятность конденсации в Финиксе, штат Аризона, для дома с невентилируемой крышей

• Отопительный сезон составляет 1750 градусо-суток.
• Расчетная температура зимой составляет 34 °F.
• Расчетная температура летом по сухому термометру — 107 °F, по влажному — 71 °F.

Анализ показывает, что на нижней стороне обшивки крыши не возникнет конденсата, пока уровень влажности внутри помещения не превысит 50% относительной влажности при температуре 70 °F.​

Рисунок 3 и рисунок 4 иллюстрируют различия между двумя основными системами. Рисунок 3 показывает потенциал для конденсации в невентилируемой конструкции крыши в Финиксе, штат Аризона. Финикс находится в зоне жаркого и сухого климата, и эта конструкция крыши не имеет изоляционной оболочки, установленной над обшивкой крыши.

Рисунок 4

Возможность образования конденсата в невентилируемых крышах с изоляционной обшивкой в Далласе, штат Техас

Конденсация не должна образовываться на нижней стороне обшивки крыши, если уровень влажности не превышает 40% относительной влажности при температуре 70 °F. Для этой конструкции крыши рекомендуется использовать жесткую изоляцию, чтобы снизить вероятность конденсации при влажности выше 50% температуре 70 °F.​

Рисунок 4 демонстрирует потенциал для конденсации в невентилируемой конструкции крыши в Далласе, штат Техас. Даллас расположен в зоне смешанного влажного климата, и в этой конструкции крыши установлена жесткая изоляция над обшивкой для контроля потенциала конденсации. Тепловое сопротивление жесткой изоляции (толщина), необходимое для контроля конденсации, зависит от климата. Чем холоднее климат, тем больше сопротивление жесткой изоляции требуется. Обратите внимание, что тепловое сопротивление жесткой изоляции основано на соотношении теплового сопротивления изоляции над настилом крыши по сравнению с тепловым сопротивлением изоляции под обшивкой кровли. Ключевым моментом является повышение температуры конденсирующейся поверхности до 45 градусов по Фаренгейту или выше в самые холодные месяцы года.

 

Монтаж невентилируемой крыши с R-46

Два слоя жёсткой изоляции с R-6,5 на дюйм, что в сумме составляет 2,5 дюйма общей толщины. Слои жёсткой изоляции смещены друг относительно друга для обеспечения герметичности. Использование двух слоев предпочтительнее, чем одного, так как это позволяет увеличить сопротивление воздушному потоку.

Отношение теплового сопротивления над поверхностью конденсации к общему тепловому сопротивлению составляет:

16 ÷ 46 = 0,348.

Таким образом, температура поверхности конденсации рассчитывается по следующей формуле:

Температура конденсирующей поверхности = (ΔT х 0,348) + Наружная температура.

Рисунок 5. Температуры конденсирующей поверхности в Вашингтоне, округ Колумбия

• Чем выше тепловое сопротивление каркаса, тем ниже температура конденсирующей поверхности.
• Чем больше тепловое сопротивление жесткой изоляции, тем выше температура конденсирующей поверхности.
• В конструкциях без утепления, только с жесткой изоляцией, наблюдаются самые высокие (теплые) температуры конденсирующей поверхности.
• В жарком влажном, смешанно-влажном и морском климате рекомендуется использовать пароизолятор с показателем 1 perm или ниже, который был испытан методом влажного стакана, под битумную кровельную черепицу.

​

На рисунке 5 показано использование жесткой изоляции в конструкции кровли в Вашингтоне, округ Колумбия. Представлена процедура расчета, которая определяет температуру конденсирующейся поверхности. Эта процедура расчета аналогична той, которая использовалась в Главе 4 для определения температуры обшивки в конструкциях стен.

Конструкция невентилируемой крыши R-46

• Два слоя жёсткой изоляции с коэффициентом теплопроводности R-6,5 на дюйм, что в общей сложности составляет 2,5 дюйма.

• Слои жёсткой изоляции укладываются со смещением, чтобы обеспечить герметичность конструкции. Два слоя предпочтительнее одного, так как они создают большее сопротивление воздушному потоку.

Рисунок 6: Вероятность конденсации в Вашингтоне, округ Колумбия, при использовании жесткой изоляции в невентилируемой конструкции крыши

• Потенциал конденсации отсутствует, если уровень влажности в помещении не превышает 45% относительной влажности при температуре 70°F в самый холодный месяц года, при условии, что жесткая изоляция R-16 установлена над полостью стропил, а общая толщина изоляции стропил составляет до R-30.
• В жарком влажном, смешанно-влажном и морском климате рекомендуется установить пароизолятор с сопротивлением паропроницанию 1 perm или ниже, проверенный методом влажного стакана, под битумной кровельной черепицей.

​

На рисунке 6 показана температура поверхности, на которой может образовываться конденсат. График наглядно демонстрирует, что конденсация внутри конструкции крыши не произойдёт, если внутренние условия будут поддерживаться на уровне 45% относительной влажности или ниже при температуре 70 градусов по Фаренгейту в самый холодный месяц года.

Рисунок 7
Компактная невентилируемая конструкция крыши

• Значение R увеличено до R-50 для регионов с экстремально холодным климатом, что позволяет эффективно контролировать образование наледи.
• Оптимальная конструкция для установки крыш над бассейнами и спа.

​

Рисунок 7 представляет собой конструкцию крыши, которая не так сильно зависит от контроля уровня внутренней влажности, как другие представленные варианты. Отсутствие утепления каркаса крыши обеспечивает самую высокую температуру поверхности, на которой может конденсироваться влага, среди всех представленных конструкций. В этой конкретной конструкции конденсирующей поверхностью является воздушная барьерная мембрана, установленная поверх деревянной обшивки. Чтобы контролировать поверхностную плесень, относительная влажность внутри должна поддерживаться ниже 60%.

В холодных и очень холодных климатических зонах, где на поверхностях крыши может скапливаться снег, также существует риск образования наледи. Для предотвращения этого необходимо минимизировать тепловой поток из внутренней части в кровельное покрытие. В зонах с холодным климатом минимальное общее значение R для всей невентилируемой кровельной сборки должно составлять R-40, а в зонах с очень холодным климатом это значение должно быть увеличено до R-50.

В регионах с экстремальными снежными условиями обычно добавляют вентилируемое воздушное пространство между кровельным покрытием (черепицей) и жесткой изоляцией, как показано на рисунке 7. Это позволяет вывести тепло, захваченное из-за изоляционных свойств снега, который становится своего рода «одеялом», создавая гибридную вентилируемую-невентилируемую кровельную сборку.

Следует отметить, что в этих типах невентилируемых кровельных конструкциях (за исключением рисунка 7) внутренние пароизоляционные барьеры (замедлители испарения класса I) не рекомендуются. Ожидается, что эти сборки смогут «высохнуть» по направлению к внутренней стороне.

Вместо установки жесткой изоляции над обшивкой крыши для контроля температуры конденсирующейся поверхности, можно использовать воздухонепроницаемую распыляемую пенную изоляцию, которая устанавливается в прямом контакте с нижней стороной настила крыши. Это позволяет достичь того же эффекта.

Рисунок 8
Воздухонепроницаемая изоляция из распыляемой пены
В жилом чердачном помещении распыляемая пена защищена тепловым барьером.
В жарком влажном, смешанно-влажном и морском климате под битумную кровельную черепицу рекомендуется устанавливать пароизоляцию с показателем 1 perm или ниже.​

На рисунке 8 представлена конструкция крыши, в которой воздухонепроницаемая пеноизоляционная изоляция устанавливается в прямом контакте с нижней стороной структурной обшивки кровли.

В климатических зонах 6 и 7 воздухонепроницаемая изоляция, включая любое покрытие, непрерывно приклеенное к нижней стороне, должна иметь паропроницаемость 1 perm или менее (т.е. иметь характеристики пароизоляции класса II или ниже). Это можно обеспечить, нанеся пароизоляционную краску на внутреннюю поверхность низкоплотной пены или установив слой материала с паропроницаемостью 1 perm или ниже.

Пеноизоляционная изоляция высокой плотности, благодаря своим свойствам непроницаемости, может быть установлена непосредственно под настилами крыши в климатических зонах 6 и 7 без дополнительных мер по обеспечению сопротивления диффузии пара.