Строительная физика кровель и фасадов

Доказано, что с увлажнением связано 70% повреждений зданий и отдельных конструкций. Среди них образование плесени, гниение древесины, коррозия металла с внутренней стороны листа и другие виды коррозионных повреждений, потеря эффективности теплоизоляции и, как следствие, снижение стоимости объектов недвижимости.

Влага может быть первичной (конденсируется на верхних прохладных поверхностях) и вторичной (образуется в холодных слоях строительных конструкций (сквозное промокание строительных объектов).

В теплом воздухе содержится большое количество влаги. Фактическое количество воды, содержащейся в воздухе, выражается в г/м3. Максимальное количество содержащейся в воздухе с определенной температурой воды обозначается как абсолютная влажность или количество воды в момент насыщения (табл. 1). Большее количество воды невозможно – при наличии избыточной влаги образуется туман или происходит конденсация влаги на поверхностях. Отношение фактически содержащегося в воздухе количества воды к абсолютно максимально возможному количеству воды в воздухе приводится в расчетах как относительная влажность и измеряется в процентах.

Пример 1:

Т=20°С.

Относительная влажность воздуха = Фактическое количество воды/ Максимальное ко­личество воды = 7,2 г/м³/14,7 г/м³ = 49%.

Эта влажность воздуха измеряется с помощью гигрометра. Если известна температура в помещении, то можно узнать, сколько водяного пара в данный момент содержится в воздухе помещения.

Пример 2:

Помещение объемом 6 м 5 м • 2,5 м = 75 м³ Температура 25°С и влажность воздуха 70%.

Количество влаги: 20,1 г/ м³ 0,7 • 75 м³ = 1055 г = 1,055 л воды.

Когда помещение охлаждается, относительная влажность возрастает до максимума, и остаток воды должен конденсироваться. В вышеупомянутом примере при охлаждении на 20°С конденсируется около 0,3 л воды. Таким же образом рассчитывается количество конденсируемой воды при постоянном испарении от цветов, при сушке белья, от душа и процесса приготовления. И наоборот, при процессах нагрева можно рассчитать, как воздух в помещении будет становиться суше.

Эти принципы строительной физики хорошо видны на диаграмме Молье (см. рис. 9.2). На вертикальную ось нанесены температуры в помещении – на горизонтальной приводятся значения давления пара. Линии, идущие под наклоном вправо наверх, позволяют узнать относительную влажность. При определенной температуре воздуха можно узнать: давление пара (сверху) и температуру точки росы, при которой влага, находящаяся в помещении, начинает конденсироваться на самых холодных поверхностях (снизу).

Все эти знания необходимы кровельщику по металлу, хотя все расчеты проводит бюро по строительной физике. Как правило, рассчитываются следующие показатели:

• количество водяного пара, которое диффундирует через стены и кровлю,
• распределение температуры по сечению ограждающей конструкции стен, чтобы не образовывалось конденсата,
• количество водяного пара, которое должно отводиться через зазор вентилируемой кровли и фасада и других конструкций,
• требуемые прорези и полости для вентиляции, чтобы обеспечить выведение воздуха,
• требуемые вид и толщина пленки,
• влажностный режим домашнего хозяйства,
• расчет вентиляционного оборудования для увлажнения и отвода лишней влаги,
• накопление влаги зимой и высыхание летом.

Для специалистов по строительной физике работы по кровле делятся на три типа:

1. Вентилируемые конструкции (холодные кровли или фасады) позволяют воздуху свободно проникать в конструкцию. Там он охлаждается по пути наружу. Для предотвращения конденсации влаги здесь существует вентиляция конструкции через специальный зазор. В этом зазоре пар разряжается, поднимается вверх в результате термических воздействий и выводится из конструкции.
2. Невентилируемые конструкции (теплые кровли и фасады) паронепроницаемы с внутренней стороны и не позволяют пару проникать в конструкцию. Название «теплая кровля» такая конструкция получила благодаря тому, что пар удерживается на безопасной теплой стороне.
3. В частично вентилируемых конструкциях (полутеплые кровли и фасады) определенное количество пара может проникать через контролируемую пленку. Затем этот пар медленно выходит, так как к наружной стороне конструкции сопротивление диффузии пара становится меньше. При этом важно, чтобы в конструкции не создавалось условий для перехода через точку росы.