Найти в Дзене
Хоум Сапиенс

Какие стены на самом деле "дышащие"?

Ответ сильно удивит

Итак, распространено мнение, что часть стройматериалов является "дышащей", и это очень правильные материалы. Мол, да, есть материалы очень теплые, но они "как поэлитиленовый пакет", в таких домах сопреешь, задохнешься и заработаешь астму. А вот "дышащие" материалы способны полностью или частично подменить вентиляцию, как пишут, "естественным образом" без дополнительных затрат энергии регулируя процесс воздуохобмена.

Если предыдущий абзац звучит для вас как полная чушь, то тут вы не правы - не полная. Возможность использования свойств воздухопроницаемых материалов стен для нужд вентиляции действительно рассматривалась специалистами и была доказана энергетическая эффективность такого решения. Воздух, медленно перемещаясь по порам материала, постепенно должен нагреваться теплом, уходящим на улицу через стены, и даже можно добиться того, что ни калории не попадет на улицу - все передастся воздуху, который в итоге попадет в помещение. Ура? Увы, нет. Доказано было только математически. После уравнений с оптимистическими выводами следовал комментарий, что "сейчас уже ведутся поиски конструктивных решений вентиляции зданий, использующих экономические достоинства порового проветривания".

Относительные затраты тепла при инфильтрации (по Богословскому В.Н.)                         1 - затраты тепла на трансмиссионные теплопотери и на нагрев приточного вентиляционного воздуха  2 - инфильтрация через пористую стену 
3 - затраты тепла на нагрев только приточного вентиляционного воздуха 
4 - трансмиссионные теплопотери  
Зеленая область - тепловой эффект порового проветривания
Относительные затраты тепла при инфильтрации (по Богословскому В.Н.) 1 - затраты тепла на трансмиссионные теплопотери и на нагрев приточного вентиляционного воздуха 2 - инфильтрация через пористую стену 3 - затраты тепла на нагрев только приточного вентиляционного воздуха 4 - трансмиссионные теплопотери Зеленая область - тепловой эффект порового проветривания

Заметьте: для достижения положительного эффекта, как написано, нужна специальная конструкция вентиляции, никакого "естественного образа" нет. Причем из издания в издание эти конструктивные решения все ищутся и ищутся и никак найтись не могут. Почему? А потому что, согласно расчетам, наибольший положительный эффект должен был возникнуть при превышении теплоемкости фильтрующегося воздушного потока относительно теплопроводности стены в несколько раз, причем инфильтрация через стены должна покрывать нужды в приточном воздухе. И представляется черезвычайно сложной практической задачей хотя бы примерно скоррелировать эти три параметра. И если теплопроводность стены - величина примерно постоянная, а для воздухообмена худо-бедно можно попробовать найти средний режим, то теплоемкость инфильтрующегося воздуха зависит от объема поступления воздуха, который в свою очередь зависит от разницы давлений воздуха между наружной и внутренней гранью стен. А на разницу давлений влияет разница температур внутри и снаружи и ветровое давление, которые постояннно меняются не то что на протяжении года - на протяжении нескольких часов.

Т.е. мало того, что надо строго индивидуально для каждой постройки подобрать теплопроводность стен и их воздухопроницаемость, так еще и поставить под контроль давление воздуха на внешней поверхности стен. Сделать это, пожалуй, можно двойным фасадом с внешней герметичной оболочкой и регулированием давления в зазоре при помощи вентиляторов. При этом стены надо делать очень теплыми для гарантированного многократного превышения теплоемкости инфильтрующегося воздуха над теплопроводностью стен на всех режимах (здравствуйте, нелюбимые "духовниками" утеплители). Регулирование давления можно увязать с необходимой в данный момент кратностью воздухообмена, но для этого еще нужна автоматическая система управления с кучей датчиков. В наше время все перечисленное давно уже не экзотика, но система все равно получается сложной, гораздо сложнее обычной принудительной вентиляции, а для ее функционирования еще и требуются дополнительные затраты энергии, нивелирующие положительный эффект. И уж точно не обладающий вычислительными способностями газобетон или любой другой материал сам по себе такую систему заменить не сможет.

Фрагмент схемы гипотетической системы вентиляции, использующей воздухопроницаемость стен. 1 - дутьевой вентилятор; 2 - контроллер; 3 - манометр; 4 - датчик кислорода; 5 - воздухонепроницаемый фасад.
Фрагмент схемы гипотетической системы вентиляции, использующей воздухопроницаемость стен. 1 - дутьевой вентилятор; 2 - контроллер; 3 - манометр; 4 - датчик кислорода; 5 - воздухонепроницаемый фасад.

Так что легенда про волшебные свойства воздухопроницаемых "дышащих" стен родилась просто от неграмотного прочтения. Одна лишь воздухопроницаемость стен гарантирует только неконтролируемый приток/отток воздуха (но никак не его "свежесть"), чаще имеющий отрицательные последствия.

Источники:

  • Богословский В.Н. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха). М.:Высшая школа, 1982. Параграф V.3
  • Ушков Ф.В. Теплопередача ограждающих конструкций при фильтрации воздуха. М.: Стройиздат, 1968.