Конструкция высококачественного воздушного барьера с надлежащей водонепроницаемостью, воздухо- и паронепроницаемостью должна эффективно разделять внутренний (кондиционированный) и наружный (некондиционированный) воздух. Воздушные барьеры способствуют созданию здоровых, долговечных и энергоэффективных ограждающих конструкций зданий, предотвращая утечку воздуха и передачу тепла. Долгосрочный успех строительного проекта во многом зависит от выбора правильного воздушного барьера и его адекватной установки для проекта.
В частности, понимание разницы между непроницаемым воздушным барьером и проницаемым воздушным барьером поможет вам понять важность диффузии пара и добиться соответствия нормам, которые являются жизненно важными функциями для сохранения энергоэффективности, здоровья и целостности здания.
В чем разница между проницаемым и непроницаемым воздушным барьером? Для начала давайте поближе познакомимся с каждым и оценим, что они могут предложить.
В чем разница между проницаемыми и непроницаемыми мембранами воздушного барьера?
Проницаемые и непроницаемые воздухозащитные мембраны различаются по способности блокировать влагу:
— Непроницаемые воздушные барьеры блокируют водяной пар и воздух.
— Проницаемые воздушные барьеры блокируют воздух, но позволяют водяному пару проходить через мембрану, способствуя диффузии из стеновой системы. Проницаемые воздушные барьеры имеют различную степень проницаемости и представляют собой листовые или наносимые жидкостью мембраны.
Почему важны проницаемые и непроницаемые мембраны?
Конструкция стены обычно включает сплошной проницаемый или непроницаемый воздушный барьер, чтобы остановить или минимизировать проникновение воздуха и паров. Воздушные барьеры защищают целостность, эффективность и здоровье здания.
Воздушные барьеры останавливают утечку воздуха, предотвращают образование конденсата и препятствуют росту разрушающей структуру плесени, грибка и гнили. Воздушный поток может переносить в здание в 100 раз больше воды по сравнению с диффузией пара, что подчеркивает необходимость создания адекватного воздушного барьера по сравнению с пароизоляцией.
Непрерывный воздушный барьер контролирует нежелательные приросты и потери тепла за счет проводимости, конвекции и излучения, повышая энергоэффективность здания и комфорт его обитателей.
— Теплопроводность: Теплопроводность происходит, когда теплые молекулы текут к более холодным молекулам и вступают с ними в контакт. Значение R стеновой системы здания представляет ее сопротивление теплопроводности.
— Тепловая конвекция. Конвекция возникает, когда более теплые молекулы воздуха перемещаются в более холодную область, например, течет из теплой внутренней части конструкции в более холодную стеновую систему.
— Тепловое излучение. Излучение возникает, когда тепловая энергия перемещается из теплых мест в холодные под действием электромагнитных волн, таких как солнечные лучи.
Проницаемые и непроницаемые воздушные барьеры для деревянного каркаса
Деревянные каркасные конструкции имеют тенденцию накапливать влагу в полостях стен, что приводит к разрушительному и дорогостоящему гниению. Конструкция деревянного каркаса должна включать защиту от влаги, дренаж, сушку и использование прочных материалов, чтобы избежать разрушительного воздействия влаги.
Однако влага все равно будет проникать в стену. Поэтому конструкция деревянного каркаса должна включать проницаемый воздушный барьер, который позволяет воде диффундировать либо внутрь, либо наружу стеновой системы, в зависимости от климата.
Как узнать, когда какой вариант использовать?
Предполагаемый паронепроницаемый и строительные нормы и правила определяют, понадобится ли вам паронепроницаемый и паропроницаемый воздушный барьер. Однако сложный характер этого решения часто требует, чтобы инженер-строитель выбрал лучший воздушный барьер для вашего продукта.
Проницаемость воздушного барьера контролирует количество воздуха и паров влаги, проходящих через стеновую систему. Уровень парообразования в основном определяется перепадами влажности и температуры, а также конструкцией стен.
— Градиенты влажности: пары влаги естественным образом перемещаются от более высоких уровней концентрации к более низким, стремясь к равновесию.
— Температурные градиенты: пары влаги естественным образом перетекают от теплой стороны стены к более прохладной. Например, зимой поток пара будет направлен наружу, в сторону более низкой температуры.
— Конструкция стены: расположение внутри стены воздушного барьера, изоляционного слоя и типа облицовки, обеспечивающего воздействие пара. Например, шпон, более склонный к поглощению солнечной радиации (блоки из кирпича и каменной кладки), после дождя будет иметь повышенное давление пара, что приведет к потоку пара через стену здания.
Испытание на проницаемость паров влаги
Производители часто используют стандарт ASTM E96 — Стандартные методы испытаний материалов на паропроницаемость для воздушного барьера или другого строительного материала.
Метод осушителя ASTM E96 определяет способность воздушного барьера препятствовать прохождению влаги через него. В результате испытания ему присвоен класс пароизоляции (барьера):
— Пароизоляция класса I: 0,1 проницаемости или меньше.
— Замедлитель испарения класса II: 0,1 < ПДК <1,0 ПДК
— Замедлитель испарения класса III: 1,0 < ПДК <10 ПДК
Класс пароизоляции снаружи или внутри здания зависит от климатической зоны. Строительный кодекс требуют использования пароизоляции и замедлителей класса I или II внутри каркасных стен. Однако в более теплых климатических зонах пароизоляция требуется только на внешней стороне каркасных стен.
Тестирование воздухопроницаемости
Производители используют ASTM E2178 — Стандартный метод испытаний воздухопроницаемости строительных материалов для расчета утечки воздуха и воздухопроницаемости воздушного барьера.
Однако для оценки характеристик утечки воздуха и правильной установки непрерывной системы воздушного барьера без нарушений требуется другое испытание: ASTM E283 — Стандартный метод испытаний для определения скорости утечки воздуха через наружные окна, мансардные окна, навесные стены и двери под заданным давлением. Различия между образцами.
Холодный климат
Экстремальная разница температур между холодом на улице и теплом в помещении в холодных регионах может вызвать сильный выброс пара изнутри наружу здания. Установка проницаемого воздушного барьера на внешней стороне обшивки перед внешней изоляцией позволяет пару внутри здания диффундировать наружу.
Кроме того, замедлители пара между внутренним пространством и изоляционным слоем дополнительно помогают контролировать количество пара, попадающего в полость стены, чтобы снизить вероятность образования конденсата внутри стеновой конструкции.
Жаркий и влажный климат
В жарких и влажных регионах воздух перемещается снаружи внутрь круглый год. Поэтому непроницаемый воздушный барьер наиболее эффективно блокирует попадание влаги в стеновую систему.
Смешанный климат: движение паров одинаково в обоих направлениях
В регионах с менее экстремальной погодой все еще может наблюдаться высокая относительная влажность. Установка проницаемого воздушного барьера на внешней стороне обшивки — перед внешней изоляцией — без внутреннего пароизоляции дает несколько преимуществ:
— Позволяет пару проходить через стену.
— Разрешения на распространение
— Позволяет конденсату выходить из стены внутри и снаружи.
Могу ли я использовать один и тот же продукт ниже и выше класса?
Стены ниже уровня земли требуют гидроизоляционной мембраны для защиты от гидростатического давления и растрескивания мостов.
Гидростатическое давление позволяет воде проникать в любую трещину или дефект бетонной стены ниже уровня земли, увеличивая нагрузку на конструктивные элементы конструкции. Кроме того, гидростатическое давление может расколоть или разрушить бетонную стену ниже уровня земли, затопить подвал и нанести дорогостоящий и долгосрочный структурный ущерб конструкции.
Почему зданиям нужен непроницаемый или проницаемый воздушный барьер
Зданиям необходим либо непроницаемый, либо проницаемый воздушный барьер для поддержания энергоэффективности конструкции и защиты от структурно разрушающей и вредной для здоровья плесени. Необходимость в воздушном барьере сводится к нескольким факторам: климату, конструкции стен и строительным нормам.
Климат
Непроницаемый воздушный барьер блокирует пары влаги и воздух. Таким образом, он более эффективно блокирует попадание влаги в стеновую систему во влажных и жарких помещениях, где пар имеет тенденцию перемещаться снаружи внутрь.
Проницаемые воздушные барьеры на внешней стороне внутренней изоляции позволяют парам внутри здания диффундировать наружу, что жизненно важно в регионах с холодным и смешанным климатом, где происходит сильный выброс пара изнутри наружу.
Строительство стен
Расположение воздушной преграды внутри стены, изоляционный слой и тип облицовки влияют на выбор между проницаемой и непроницаемой воздушной преградой.
Требования строительных норм и правил
Строительные нормы требуют использования непрерывного воздушного барьера по всей оболочке здания, а также класса пароизоляции, в зависимости от климатической зоны.