Увлажнение и медленное разрушение стен загородного дома в холодное время года являются основным признаками пренебрежения законами теплофизики при проектировании и строительстве дома.
Вторым аспектом игнорирования физических законов выступает формирование нездоровой атмосферы в помещениях здания, которая приводит к размножению и накапливанию вредных для здоровья микробов и бактерий.
Теплофизика дома — два основных процесса
В основе утепления стен и вентиляции загородного дома лежат два физических процесса, каждый из которых определяет движение воздуха и влаги из внутреннего пространства дома в наружную среду.
Движение тепловой энергии от более нагретых участков стены к более холодным является первым теплофизическим процессом, который формирует общие параметры утепления. Особенное значение этот процесс приобретает зимой, когда разница между наружной и внутренней температурами достигает существенной величины.
В соответствии с этим законом ведут себя и пары воды, которые проникают через стеновой материал, уравнивая парциальные давления. Процесс конденсация влаги из газообразного состояние при переходе температуры через так называемую «точку росы» является вторым важным теплофизическим понятием, которое выступает основой разрушения стен при их неверном проектировании.
Положение точки росы вблизи наружной поверхности приводит в замерзанию конденсируемой влаги и разрушению материала стен, а нахождение «точки росы» ближе к внутренней поверхности приводит к ее излишнему увлажнению и накапливанию вредных микроорганизмов.
Важным аспектом утепления стен является положение «точки росы» внутри утеплителя, что приводит к существенному падению его теплоизолирующих свойств. Активная вентиляция утеплителя в таком случае выступает одним из главных факторов проектирования — хорошим примером решения этой проблемы являются вентилируемые фасады зданий.
Способы устранения переувлажнения стен
Для устранения переувлажнения стен в процессе эксплуатации дома существует три основных способа, которые определяют концепцию умных домов:
- уменьшение паропроницаемости стен снижает риск их увлажнения, но приводит к застою внутренней атмосферы;
- снижение теплопроводности стенового материала уменьшает активную составляющую переноса тепловой энергии;
- технологическое управления балансом влаги внутри помещения снижает наружный поток водяных паров.
Хорошим решение для паронепроницаемых теплых стен является установка приточно-вытяжной вентиляции, которая следит за влажностью внутри помещения и обеспечивает достаточный воздухообмен.
Практика строительства и выбор материалов
С практической точки зрения действенным решением проблемы переувлажнения выступает вынос «точки росы» за пределы наружной поверхности стены. Для реализации этого решения необходимо выполнить два основных правила:
- параметры и толщина утеплителя не должны допускать образования «точки росы» внутри стенового материала здания даже при самых низких температурах наружного воздуха;
- паропроницаемость утеплителя должна быть существенно выше материала стен, что предотвращает накапливание влаги на их границе.
Рассмотрим несколько практических примеров, которые наглядно подтверждают приведенные тезисы:
- паропроницаемость базальтового утеплителя и пенополистирола существенно выше паропроницаемости железобетона, что снимает все ограничения на их совместную работу;
- коэффициент паропроницаемости кирпича сравним с паропроницаемостью отдельных видов пенополистирола, что накладывает существенные ограничения на их совестную эксплуатацию;
- высокая паропроницаемость таких современных стеновых материалов как газо и пенобетон исключает утепления наружных поверхностей пенополистиролом, так его паропроницаемость существенно выше чем у стенового материала. Применение пароизоляции на внутренней поверхности стены снимает это ограничение, но делает актуальной проблему достаточного воздухообмена внутри здания.
В качестве заключения отметим необходимость дополнительного воздухообмена внутреннего пространства дома с любой пароизоляцией стен. Эта проблема легко решается установкой приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором тепла.