Процесс выведения избыточной влажности в жилых помещениях отличается сложностью и многовариантностью. В домах из газобетона он должен быть особенно эффективно организован, чтобы не создавались условия для увлажнения и разрушения стен.
Список технических характеристик газобетона довольно обширен. Их можно условно разделить на две группы — механически и эксплуатационные. Паропроницаемость газобетона является одним из важнейших показателей, относящихся ко второй группе. Это сложное понятие, обусловленное рядом физических процессов, которые протекают только в помещениях, где есть люди. Сам термин часто трактуют слишком упрощенно, в обиходе его определяют как «способность дышать». Однако, паропроницаемость — гораздо более емкое и значимое понятие. Оно касается свойств внутреннего воздуха жилых помещений, обусловлено физико-техническими параметрами материала, влияет на состояние и долговечность наружных стен и конструкций. Описать явление в двух словах невозможно, поэтому, необходимо рассмотреть его подробно.
Общие понятия
Внутренний воздух жилых помещений перенасыщен водяным паром. Он выделяется при дыхании людей, возникает во время приготовления пищи или принятия водных процедур. Возникает ситуация, когда атмосферное давление воздуха снаружи и внутри дома одинаковое, а давление водяного пара внутри помещений значительно превышает наружные показатели. Парциальное давление водяного пара, входящего в состав внутреннего воздуха, довольно велико. При каждом выдохе или в момент закипания чайника в воздухе появляются новые порции пара. Наружные стены дома становятся как бы стенками сосуда, на которые пар давит с постоянно увеличивающимся усилием. Микроклимат в таких помещениях становится некомфортным, избыточная влажность вредна для людей, но создает благоприятные условия для появления грибка и плесени. В первую очередь это отражается на оконных стеклах — они запотевают, а при однослойном остеклении — начинают обильно покрываться каплями воды. Зимой стекла обмерзают толстым слоем наледи.
Примечательно, что подобные состояния внутреннего воздуха характерны только для жилых помещений.
Парциальное давление заставляет частицы влаги впитываться в наружные стены. Постепенно пар пропитывает стену на всю ее толщину и испаряется снаружи. Способность пропускать через себя избыточную воздушную влагу и есть паропроницаемость. Все строительные материалы, используемые для возведения наружных стен, проходят испытания по этому показателю. Чем он выше, тем большое возможностей выводить влагу естественным путем, не прибегая к использованию дорогостоящего вентиляционного оборудования. Есть материалы с высокой паропроницаемостью, есть совершенно непроницаемые виды. Например, газобетон способен достаточно легко пропускать сквозь себя частицы пара. Однако, если стены состоят, например, из клинкерного кирпича, показатели резко снижаются — сам материал непроницаем, остается лишь небольшая возможность частичного вывода влаги через соединительные швы. Непроницаемым материалом является древесина и все виды обшивки из ее производных (фанера, ОСБ ДСП и т. д.).
Паропроницаемость — это хорошо или плохо?
Принято считать, что «дышащие» стены — это признак правильного выбора материала. В таком доме приятно жить, всегда обеспечен комфортный микроклимат, здесь уютно и тепло. В целом, это правильная точка зрения. Однако, это слишком упрощенный подход. Даже стены с высокой паропроницаемостью могут оказаться под угрозой, если владелец не понимает механизмов вывода пара и использует неподходящие отделочные материалы. Процесс вывода пара можно затруднить или вовсе остановить, если не иметь достаточно полного представления о физической сути явления. Поэтому, надо понимать — проницаемые стены сами по себе не обеспечивают высокий уровень комфорта и здоровый микроклимат. Их надо грамотно отделать и обеспечить нормальный режим вывода влажности. Иначе паропроницаемость окажется нежелательным и даже опасным свойством, из-за которого стены перестанут сохранять тепло и могут начать разрушаться. Поэтому, нельзя однозначно сказать — проницаемые стеновые материалы несут пользу. Это просто физическое свойство, которое надо понимать и правильно использовать.
Существуют строительные конструкции, не обладающие паропроницаемостью. К ним относятся каркасные дома, сборно-щитовые и другие современные разработки. Однако, жить в них вполне комфортно и уютно, если действует вентиляция и организован нормальный воздухообмен. Необходимо учитывать, что около 97% влаги выводится с помощью естественной или принудительной вентиляции, и только 3% пара впитывается в материал стен. Эти 3% также можно выводить с помощью вентиляции, надо только заранее рассчитать режим воздухообмена и установить соответствующее оборудование. Поэтому, относиться к паропроницаемости стен следует с научных, а не с морально-этических позиций.
Обозначение и нормативные требования
Паропроницаемость входит в список технических характеристик любого строительного материала. Она представлена в виде коэффициента, обозначается греческой буквой µ (мю). Измеряется в миллиграммах водяного пара, который за один час может пропустить массив того или иного материала метровой толщины на площади в 1 м2 (мг/м × ч × Па). Показатели у разных материалов существенно отличаются друг от друга. Например, у железобетонных изделий (плит или фундаментных блоков) µ = 0,03 мг/м × ч × Па. Красный рядовый кирпич обладает более высокими показателями — 0,11-0,15 мг/м × ч × Па. Коэффициент паропроницаемости газосиликатных блоков значительно выше — 0,23 мг/м × ч × Па.
Необходимо учитывать, что показатели материала могут существенным образом отличаться от проницаемости конструкции. Стена является сборной системой, образованной несколькими слоями (отделка, само тело ограждающей конструкции, промежуточные и подготовительные слои, наружная отделка). Специалисты называют эту совокупность слоев стеновым пирогом. В действующих нормативных документах (в частности, в СНиП) закреплено правило, по которому паропроницаемость материалов стенового пирога должна последовательно увеличиваться в наружном направлении. Это важный момент, о котором многие неподготовленные застройщики не имеют представления.
В сети имеется масса роликов, где непрофессиональные строители показывают процесс наружного утепления стен непроницаемыми материалами — пенопластом или пеноплексом. О паропроницаемости либо вовсе не упоминается, либо звучат утверждения на уровне «вот мы так сделали, и ничего плохого не случилось». Эти ролики оказывают зрителям медвежью услугу, поскольку многие пользователи принимают их за профессиональные советы и начинают утеплять дома тем же способом. Первое время они видят только положительный эффект, но потом начинаются проблемы. Рассмотрим процесс внимательнее:
Описание процесса прохождения пара
Из перенасыщенного влажного воздуха водяной пар начинает впитываться в стены. Интенсивность процесса зависит от парциального давления, которое усиливается по мере увеличения количества людей и длительности их пребывания в помещении. Понемногу пар пропитывает стену на всю толщину и начинает испаряться снаружи. На место выводимых частиц пара поступают новые, и процесс будет продолжаться до тех пор, пока парциальное давление внутреннего пара не уравняется с наружной влажностью воздуха. Так проходит нормальный вывод избыточной воздушной влаги из жилых помещений. Однако, если слои стенового пирога распределены без учета паропроницаемости, могут появиться проблемы.
Водяной пар проходит сквозь массив материала, преодолевая его сопротивление. На границе двух материалов сопротивление меняется в зависимости от свойств следующего слоя. Если его проницаемость меньше или равна, условия прохождения сквозь массив улучшаются или остаются прежними. Это позволяет сохранить (или увеличить) скорость впитывания влаги. Если последующий слой оказывается менее проницаемым, или вовсе неспособным пропускать водяной пар, возникает барьер, за которым скорость впитывания значительно ниже. Не успевая уходить, влага начинает накапливаться перед границей слоев. Сначала она распределяется по всей плоскости барьера, а затем начинает понемногу увлажнять внутренние участки стены с более высокой проницаемостью. Поверхность намокает, появляется плесень и грибок, в доме становится сыро и неуютно. Такие явления часто возникают при неправильном выборе наружных отделочных материалов, или при использовании непроницаемых типов утеплителя (вспененный полиэтилен, жидкий пенополиуретан, пенопласт или пеноплекс). В этих случаях пар оказывается заперт внутри стены и начинает переходить в жидкую фазу, увлажняя материалы стенового пирога.
Этот процесс очень опасен. Он происходит очень медленно и незаметно — влага впитывается в стены и распространяется внутри массива. Это невозможно отследить снаружи, можно лишь увидеть последствия — мокрые пятна, плесень, осыпание штукатурки и т. д. Кроме этого, вывод водяного пара отличается неравномерностью и нестабильностью — иногда он замедляется и почти прекращается, затем резко усиливается и начинает идти с максимальной интенсивностью. Длительность этого процесса весьма продолжительна, зависит от времени года и климатических условий. Поэтому, нельзя относиться к паропроницаемости как к одной из незначительных технических характеристик.
Точка росы
Из курса физики известно, что точка росы — это сочетание условий (температура и давление), при которых материалы изменяют агрегатное состояние. В нашем случае это переход пара из газообразного состояния в жидкое. Точкой это называется из-за визуального представления — как правило, демонстрируют график изменения состояний, на котором критическая область представлена в виде определенной точки.
Для материала стен точка росы является весьма значимым фактором. Если давление не меняется, но есть изменение температуры, пар в определенный момент сконденсируется и превратится в жидкость. При этом, его свойства изменятся — увеличится плотность. Это означает, что внутри стены появится определенная область, насыщенная влагой. По мере накопления, количество влаги увеличится. Это состояние материала полностью исключает прохождение пара, поэтому, в проницаемой стене появляется абсолютно непроницаемый барьер.
С таким состоянием необходимо бороться, потому что влажная стена теряет способности к теплосбережению. Кроме того, в холодное время года вода замерзнет. Из-за морозного расширения льда материал рано или поздно начнет терять прочность и рассыплется. Здесь возникает еще одно понятие — точка нуля. Это область, где температура падает до 0°, и вода начинает переходить в твердое состояние (замерзает). Здесь смыкаются понятия «паропроницаемость» и «морозостойкость». Каждый строительный материал обладает определенными возможностями. Например, для газобетона значение морозостойкости составляет 35 (F35). Это количество циклов заморозки-разморозки, которое материал способен выдержать без потери нормативных параметров. Когда количество циклов превысит допустимое значение, стены начнут понемногу разрушаться. Это опасный, а главное — незаметный процесс, так как увидеть его на ранних стадиях не позволят обшивка или отделочные слои. Поэтому, необходимо предпринимать определенные меры для вывода точек росы и нуля наружу.
Существует два способа изменения положения точек росы и нуля:
- увеличение толщины стен;
- утепление.
Оба варианта имеют свои плюсы и минусы, поэтому, следует рассмотреть их внимательнее:
Вывод точки росы наружу путем увеличения толщины стен
Увеличить толщину стен можно разными способами, но, в любом случае это будет реконструкция здания. Возникнет дополнительная нагрузка на фундамент, к чему он наверняка не готов — даже значительный запас прочности основания вряд ли позволит нести дополнительную нагрузку. Кроме этого, для укладки дополнительного слоя требуется достаточная ширина фундамента, чего обычно не бывает. Можно выполнить монтаж дополнительной наружной стены, не связывая ее жестко с основной. Возникающий вентилируемый зазор будет использоваться для испарения влаги. В качестве опорной конструкции можно использовать отдельную систему, например, винтовые сваи. Однако, можно и расширить имеющийся фундамент, хотя это весьма затратное и трудоемкое мероприятие.
Вывод точки росы наружу с помощью утепления
Утепление стен — наиболее удобный и сравнительно дешевый способ вывода точки росы наружу. Однако, здесь необходимо выполнить одно важное условие — утеплитель должен быть паропроницаемым. Из всех возможных вариантов подходит только один — плитная базальтовая минвата. Она способна работать только в сухом состоянии, поэтому, планировать монтаж придется одновременно с установкой защитной обшивки (как правило, используют сайдинг). Теплоизолятор устанавливают между планками обрешетки (или несущей подсистемы). Плотный контакт минваты со стеной обеспечивает клеевой слой, а дополнительное крепление осуществляют с помощью специальных длинных дюбелей с широкими пластиковыми шайбами (грибками). Когда теплоизолятор установлен, поверх него крепят герметичный слой паропроницаемой мембраны — она препятствует попаданию влаги под полотно, но обеспечивает вывод влаги изнутри. Затем на планки подсистемы крепят ламели сайдинга, получая сразу и утепление, и наружную отделку.
Паропроницаемость стен из газобетона
Газобетон — это специфический стройматериал, принадлежащий к семейству ячеистых бетонов. Он изготавливается из тех же компонентов, что и обычный бетон, но свойства этих материалов заметно отличаются. Газобетон обладает низкой прочностью и несущей способностью, не способен выдерживать высокое давление. Это отличает его от плотного бетона, который переносит огромные нагрузки без потери рабочих качеств.
Всему виной пористая структура газобетона. Она обеспечивает низкую теплопроводность и малый вес, но одновременно значительно уменьшает способность материала принимать высокие эксплуатационные нагрузки. Однако, паропроницаемость материала весьма высокая — она в 2 раза выше, чем у кирпича, и в 8 раз превышает проницаемость железобетонных конструкций. Это свойство требует особого подхода к отделке материала, так как необходимо обеспечить соблюдение последовательности слоев стенового пирога по проницаемости. Здесь оптимальным вариантом считается отсутствие наружных дополнительных слоев. Большинство пользователей предпочитает монтаж обшивки — сайдинга, фасадных панелей или других материалов, установленных с вентилируемым зазором. Получается надежная защита стен от контактов с влагой. Кроме того, возникает привлекательное декоративное покрытие стен дома, сравнительно недорогое и доступное для самостоятельного монтажа.
Как быть, если порядок размещения слоев стенового пирога нарушен
Нередко возникают ситуации, когда в доме из газоблоков нарушен порядок проницаемости слоев стенового пирога. Чаще всего, это бывает при покупке дома — через некоторое время новый владелец обнаруживает, что наружное утепление выполнено из пенопласта, материала, полностью непроницаемого для влаги. Это распространенная ситуация, так как пенопласт является самым дешевым материалом для утепления, быстро устанавливается и легко обрабатывается. Однако, возникает барьер для вывода пара.
В данном случае не следует отчаиваться. Существует два способа решения проблемы:
- замена теплоизолятора;
- установка и запуск качественной вентиляции.
Первый вариант решения проблемы подходит не всем — придется демонтировать обшивку, удалить пенопласт и установить новый материал (минвату). Или оставить стены вовсе без теплоизоляции, что можно использовать не во всех регионах. Второй вариант не потребует таких разрушений, хотя затраты могут быть значительными. Однако, качественная вентиляция хороша в любом случае. Даже если впоследствии теплоизоляция будет удалена и установлен подходящий материал, качественная система воздухообмена останется востребованной и будет эффективно выполнять свои задачи.