Найти в Дзене

Дождевая нагрузка на здание: канадский подход

Известно, что некоторые поверхности зданий более чем другие подвержены осаждению и проникновению дождя. Скорость ветра также влияет на то, как много дождя попадает на различные поверхности здания. Важным фактором является направление ветра: надветренные стены больше подвергаются воздействию, чем подветренные стены. Различные участки одной и той же стены подвергаются различным силам ветра, особенно в более широких и высоких зданиях. Ниже представлен обзор канадского подхода к оценке дождевой нагрузки на стены, который учитывает многие факторы. Этот подход частично уже применяется в канадских строительных нормах. Что такое косой дождь Строительная физика определяет косой дождь как количество дождя, который проходит через вертикальную плоскость в атмосфере. Косой дождь возникает, когда капли дождя, которые падают на землю, подвергаются воздействию ветра (рисунок 1). Рисунок 1 — Как возникает косой дождь Количество косого дождя в свободном неограниченном потоке ветра можно вычислить доста
Оглавление

Известно, что некоторые поверхности зданий более чем другие подвержены осаждению и проникновению дождя. Скорость ветра также влияет на то, как много дождя попадает на различные поверхности здания. Важным фактором является направление ветра: надветренные стены больше подвергаются воздействию, чем подветренные стены. Различные участки одной и той же стены подвергаются различным силам ветра, особенно в более широких и высоких зданиях.

Ниже представлен обзор канадского подхода к оценке дождевой нагрузки на стены, который учитывает многие факторы. Этот подход частично уже применяется в канадских строительных нормах.

Что такое косой дождь

Строительная физика определяет косой дождь как количество дождя, который проходит через вертикальную плоскость в атмосфере. Косой дождь возникает, когда капли дождя, которые падают на землю, подвергаются воздействию ветра (рисунок 1).

Рисунок 1 — Как возникает косой дождь

Количество косого дождя в свободном неограниченном потоке ветра можно вычислить достаточно точно. Скорость, с которой капли дождя падают вниз, зависит от размера капли. С увеличением размера капли ее скорость увеличивается. Капля получает от ветра горизонтальную составляющую движения за счет ее лобового сопротивления движению воздуха, то есть ветра.

Простым и практическим подходом для оценки выпадения дождя на здания является разделение зависимости осаждения косого дождя на вертикальную стену здания на два воздействующих фактора:

  • влияние силы ветра
  • влияние аэродинамики здания

Влияние силы ветра

Комбинация силы тяжести и силы воздействия ветра определяет траекторию капли. Из геометрических соображений можно оценить количество дождя, которое проходит через вертикальную плоскость. Конечно, такую оценку осложняет то, что размеры капель одного и того же дождя могут значительно отличаться друг от друга.

Фактор влияния силы ветра на скорость осаждения дождя на вертикальную плоскость учитывают в виде так называемого «коэффициента косого дождя»:

  • «Коэффициент косого дождя» (Driving Rain Factor, DRF). Учитывает взаимодействие ветра и дождя при невозмущенном ветре, то есть, так сказать в «чистом поле».

Влияние аэродинамики здания

Когда ветер сталкивается со зданием, то он образует вокруг него линии тока и градиенты давления. Хотя и понятно, что косой дождь перенаправляется этими линиями тока воздуха, рассчитать траекторию капель не так-то просто.

  • «Коэффициент осаждения дождя» (Rain Deposition Factor, RDF). Учитывает влияние формы здания и его размеры на осаждение на нем дождя.

Скорость осаждения дождя на вертикальную стену

С учетом введенных выше коэффициентов скорость осаждения дождя на вертикальную стену здания выражается в виде:

(Скорость осаждения дождя на вертикальную стену здания) =

= (Скорость выпадения дождя без воздействия ветра) х

Х (Коэффициент осаждения дождя) х

х (Коэффициента косого дождя) х

х (Скорость ветра) х

х (Косинус угла между перпендикуляром к стене и направлением ветра)

Когда ветер разделяется, чтобы пойти вокруг и сверху здания, в центре стены образуется «подушка» воздуха с высоким давлением, но относительно спокойного. Эта «мертвая зона» защищает эту область стены от дождя. Ветер ускоряется вокруг боковых и верхних кромок здания и дождь воздействует на эти части здания особенно сильно.

Влияние формы здания на осаждение дождя

На рисунке 2 показаны типичные величины кооэффициента RDF для зданий различной формы. Расчеты и эксперименты показали, что кромки зданий могут получать в 20, а то и в 50 раз большее количество дождя, чем центр стены. Это различие в интенсивности намокания стены становится тем больше, чем выше здание и чем больше соотношение его высоты к его ширине.

-2

Рисунок 2 — Коэффициент осаждения дождя (RDF)

Влияние материала фасадной облицовки

Различие в степени намокания различных участков фасада здания зависит также от вида отделки поверхности стены. Пористые поверхности, такие как кирпичные, впитывают больше воды, чем отражают, а затем медленно выделяют ее путем диффузии. По непроницаемой поверхности фасада здания, например, из металла или стекла, вода просто стекает по поверхности стены и поэтому этот поток воды может достигать больших объемов, когда он достигает подножья высокого здания.

Проникновение воды через вертикальные стыки

Ветер, который дует вокруг углов и парапетов, может также толкать воду в боковом направлении и даже вверх. Этот боковой поток может «загонять» воду в вертикальные стыки, которые часто более склонны к протеканию воды. Поэтому понимание закономерностей распределения ветра и намокания стен здания дает возможность предпринимать меры по предотвращению проникания воды в здание.

Влияние крыши на намокание стен

Широкий свес крыши всегда был эффективным средством по снижению количества дождя, который осаждается на стену, причем независимо от размеров здания. Например, добавление к многоэтажному зданию полутораметрового навеса дает значительное снижение для величины коэффициента осаждения дождя [1]. Аналогично, крыша с крутым скатом не только лучше противостоит протеканию воды, чем крыша с более пологим скатом, но снижает количество осаждаемого дождя на стену за счет отражения ветра (рисунок 3).

-3

Рисунок 3 — Влияние свеса крыши на ветер около здания

Зависимость скорости ветра от высоты

Скорость ветра с высотой над уровнем земли довольно быстро возрастает. Это означает, что осаждение косого дождя для высоких зданий является намного более высоким, чем для низких зданий. На рисунке 4 показаны типичные различия в градиенте скорости ветра с увеличением высоты в открытой (сельской) местности, в малоэтажном пригороде и в центре крупных городов.

-4

Рисунок 4 — Изменение скорости ветра с высотой для различных местностей

Влияние топографии на скорость ветра

Хорошо известно, что скорость ветра возрастает, когда он сталкивается с холмами или откосами (рисунок 5). Более сильный ветер приводит к более высокому осаждению косого дождя и более высокому давлению на здания. Это приводит к тому, что проблемы с проникновением воды в здания возрастают. Теоретические и экспериментальные зависимости скорости ветра от топографии местности применяют для корректировки скорости ветра в конкретной местности.

-5

Рисунок 5 — Влияние холмов и откосов на усиление ветра

Оценка дождевой нагрузки на стены здания

При проектировании здания выполняют следующее:

— определяют дождевую нагрузку на здание для ближайшего климатического района с учетом ориентации здания;

— оценивают строительную геометрию здания и выбирают для нее величины коэффициента осаждения дождя;

— учитывают зависимость скорости ветра от высоты;

— оценивают при необходимости влияние на скорость ветра топографических особенностей местности.

По полученным данным находят расчетную дождевую нагрузку для самого худшего направления по скорости ветра, годовое осаждение дождя на стены и другие показатели.

На рисунке 6 представлена роза годового осаждения косого дождя на вертикальную плоскость в условиях свободного ветра

-6

Рисунок 6 — Роза годового косого дождя (в дюймах) для Торонто (Канада)

Пример применения

Описанный выше подход применяли для двух различных стен в Торонто:

  • западная стена бунгало (170 мм в год косого дождя по рисунку 6);
  • восточная стена 50-ти метрового здания с плоской крышей (380 мм в год косого дождя по рисунку 6).

Результат расчетов:

  • Дождевая нагрузка на западную стену бунгало составила 30 литров на квадратный метр в год.
  • Дождевая нагрузка на восточную стену многоэтажного здания составила 575 литров на квадратный метр в год.

Таким образом, дождевая нагрузка на восточную стену многоэтажного здания почти в 20 раз выше, чем на западную стену одноэтажного и защищенного бунгало.

Вентилируемый фасад как дождевой барьер

Наружные стены любого здания представляют собой его оболочку, которая должна обеспечивать надежную защиту от любых воздействий окружающей среды.

Климатические воздействия на наружные стены

Важнейшей задачей проектирования любого здания, по крайней мере, если здание не находится где-нибудь в центре пустыни, является контроль проникновения дождя. Без решения этой задачи все остальные характеристики стены, например, теплофизические, теряют свой смысл.

До появления вентилируемых фасадов в строительстве применяли три фундаментальных принципа контроля проникновения дождя внутрь здания.

Стена как накопитель для влаги

Самым древним является подход, который заключается в применении массивных строительных материалов с большой способностью впитывать влагу. Такими материалами являются, например, некоторые природные камни и глиняные кирпичи (рисунок 1). Главная функция таких наружных стен — служить резервуаром для дождевой воды. Эти стены выполняют достаточно толстыми, чтобы они могли поглощать достаточное количество влаги, но не давать ей проходить внутрь помещения. Такие стены удерживают влагу внутри себя, пока она не высушится с удалением влаги как наружу, так и внутрь здания.

-7

Рисунок 1 — Наружные стены как накопители влаги [1]

Не пустить влагу в стену

Второй, более современный, подход заключается в применении в конструкции стены «абсолютно» герметичного барьера от проникновения дождя. Этот барьеры выполняют из высококачественных и дорогих, материалов. Их помещают снаружи или внутри стены. Примеры таких стен представлены на рисунке 2. К сожалению, стыки между этими идеальными элементами нельзя сделать абсолютно и навсегда герметичными, например, даже с применением самого лучшего силиконового герметика.

-8

Рисунок 2 — Стены с абсолютной герметизацией [1]

Стена с дренажной полостью

Третий подход, весьма остроумный, заключается в том, чтобы пропускать сквозь наружную поверхность стены только небольшую часть дождевой воды и быстро удалять ее через встроенную в стену систему дренажа.

Стена с дренажной полостью контролирует только часть сил, которые воздействуют на ее наружную поверхность, а именно, гравитацию, поверхностное натяжение, капиллярное движение, а также динамику движения дождевых капель. Несколько десятилетий этот способ применяется для кирпичных конструкций для снижения влажности на внутренних поверхностях стен. Чтобы прервать капиллярное движение влаги такая кирпичная стена имеет довольно большую полость (шириной 50-75 мм) между наружным и внутренним слоями кирпичной кладки (рисунок 3). Поэтому вода, которая проникает через наружный слой кладки, уже не может достигать противоположной стенки этого воздушного зазора. Вода, которой «удалось» попасть в эту дренажную полость, по специальным каналам благополучно выходит наружу.

-9

Рисунок 3 — Стены с дренажной полостью [1]

«Дождевой барьер» или «дождевой экран»?

Концепцию «дренажной полости» позднее применили к другим типам стен, а не только к кирпичным стенам. Когда на строительный рынок вышли водонепроницаемые облицовочные панели — еще не вентилируемые фасады, то важным стал вопрос правильного проектирования стыков между ними, чтобы контролировать все силы, которые «заставляют» дождь проникать сквозь наружные стены.

Первые фасады с панельной облицовкой уже имели дренажные полости сзади облицовки, но могли вообще не иметь зазоров между облицовочными панелями. Позже обнаружили, что такие фасады не способны эффективно предотвращать проникновение дождя внутрь стены. Дело оказалось в том, что они игнорировали важную движущую силу для проникновения воды, а именно, разность давления воздуха между наружной и внутренними поверхностями облицовки. Если давление воздуха снаружи стены больше, чем внутри, то это заставляет воду проникать через любые несплошности стены, которые только есть в фасадной облицовке или которые возникают в течение срока ее службы: стыки, малые поры, зазоры, трещины и отверстия.

Считается, что полностью выровнять давление воздуха снаружи и внутри фасадной облицовки практически невозможно. Поэтому вместо термина «выравнивание давления» часто применяют термин «модерация давления».

Вентилируемый фасад

Защиту от проникновения дождя, которая включает как применение дренажных полостей, так и выравнивание давления снаружи и внутри наружных стен называют английским термином «rainsсreen», что по техническому смыслу соответствует термину «дождевой барьер». Кроме того, этот термин можно перевести и как «дождевой экран», что, по нашему мнению, плохо отражает суть дела.

Этот принцип дождевого экрана реализуется в стенах с навесным вентилируемым фасадом. Каждый навесной вентилируемый фасад (НВФ) включает обычно, как минимум, следующие компоненты (рисунок 4):

  • подконструкцию — несущий каркас для облицовочных панелей;
  • кронштейны для крепления подсистемы к стене, на которую устанавливается вентилируемый фасад;
  • крепежные изделия — винты, саморезы, дюбеля, заклепки для крепления элементов подконструкции друг с другом, подконструкции — к стене, облицовочных панелей — к подконструкции;
  • утеплитель.
-10

Рисунок 4 — Стена с навесным вентилируемым фасадом [2]

Правильно спроектированный вентилируемый фасад обеспечивает надежный контроль над такими «силами природы», как:

  • проникновение дождевой воды;
  • ультрафиолетовое излучение солнца;
  • давление ветра;
  • передача тепла в здание и из него;
  • проникновение воздуха;
  • движение водяного пара в здание и из него.

Панели облицовки

Облицовочные панели являются первой линией защиты стен здания от различных климатических воздействий. Поэтому их конструкция, материалы и качество изготовления являются очень важными для способности вентилируемого фасада выполнять свои функции. Кроме того, что облицовка защищает конструкцию стены от дождя, она защищает ее от воздействия давления ветра и ультрафиолетового излучения.

Читайте также: Классификация облицовки навесных вентилируемых фасадов

Подконструкция

Подконструкция (подсистема) вентилируемого фасада не только служит несущим каркасом для крепления облицовочных панелей, но и обеспечивает возможность эффективной вентиляции в полости позади облицовочных панелей. Этот вентиляционный зазор обеспечивает дренаж воды, которая попала внутрь фасада, и вентилирование воздуха вдоль задней стенки облицовки. В результате этого происходит эффективное высушивание всей воды, которая просочилась сквозь облицовку, а также вентилирование влажного воздуха, который может скапливаться в воздушном зазоре.

Теплоизоляция

Одной из особенностей вентилируемого фасада является то, что он может быть спроектирован для различных требований по энергопотреблению за счет установки теплоизоляционного материала заданной толщины. Это позволяет добиваться выполнения практически любых требований по сопротивлению теплопередаче, которых требуют современные строительные нормы, особенно для жилых зданий в зимнее время. С другой стороны, это обеспечивает комфортные условия в летнюю жару и экономию энергии на кондиционирование воздуха.

Защита от дождя

По DIN 4108-3 вентилируемые фасады принадлежат к третьему, самому высокому, классу по защите наружных стен от косого дождя. Незначительная влага, которая попадает за облицовочные панели, быстро удаляется через вентилируемое пространство между теплоизоляционным материалом и наружной облицовкой.

Вентиляционный зазор работает как компенсатор наружного давления, обеспечивая, в самых критических условиях, то, что проливной дождь дренирует по задней стенке облицовочных панелей и, таким образом, защищает теплоизоляцию от намокания. Это дает возможность устанавливать вентилируемые фасады с открытыми горизонтальными стыками без снижения степени защиты от дождя.

Читайте также: Дождевая нагрузка на здание

Защита от влаги и конденсации

Благодаря конструкции вентилируемого фасада снижается сопротивление диффузии пара от внутренней стороны стены к наружной. Любая влага, которая образовалась в результате конденсации пара или накопилась в ходе строительства, быстро выводится через вентилируемый зазор. Это, в свою очередь, способствует созданию здорового и комфортабельного внутреннего климата внутри здания.

Огнестойкость

Выбор материалов для различных компонентов вентилируемого фасада зависит от назначения здания. Поэтому по требованию заказчика всегда есть возможность применить материалы, которые относятся к «негорючим» или «трудно горючим», чтобы выполнить требования нормативных документов по пожарной безопасности здания с навесным вентилируемым фасадом.

Молниезащита

В последние годы требования по экранированию и защите IT-систем в зданиях становятся все более важными. Это связано с дополнительными расходами, которые можно значительно снизить за счет применения вентилируемых фасадов. Использование алюминиевой подконструкции может заменить применяемые обычно проводники заземления. Если заказчик выбирает электропроводящую наружную облицовку фасада, то тем самым обеспечивается надежная молниезащита как самого здания, так всей электроники внутри его. Она является очень эффективной как с точки зрения установки, так и с точки зрения технического обслуживания.

Звукоизоляция

Вентилируемые фасады положительно влияют на звукоизоляционные свойства наружной оболочки стены. В зависимости от толщины теплоизоляции, размеров облицовочных плит и доли открытых стыков коэффициент понижения звука может повыситься на 8-14 децибел.

1. Понимать общие принципы проникновения воды

Дождевая вода является причиной многих строительных проблем. Предотвращение проникновения дождевой воды в здание является одной из самых трудных задач, с которыми сталкиваются строители. Чтобы эффективно решать эти задачи на всех уровнях строительства — при проектировании, строительстве, контроле и приемке — нужно понимание основных принципов и явлений, которые «помогают» дождевой воде проникать сквозь стены и крыши.

Чтобы сделать навесной вентилируемый фасад надежной защитой от проникновения дождевой воды и другой наружной влаги, очень полезно понимать, как и почему ведет себя вода в своем стремлении попасть через облицовку внутрь фасада.

Ниже представлен обзор общих механизмов (физических сил и явлений), которые способствуют проникновению воды за наружную облицовку фасада. Если пренебрегать этими механизмами при проектировании и строительстве, то здание будет обречено на массовое проникновение в него различных видов влаги.

Каждый хорошо спроектированный стык или соединение различных материалов и элементов фасада должны быть способными противостоять всем механизмам движения влаги, которые описаны ниже. Надо при этом учитывать, что каждый механизм может действовать в комбинации с одним или несколькими другими механизмами.

2. Гравитация

Два важных свойства гравитации:

  • направлена вниз,
  • действует постоянно.

Эти свойства дают возможность легко предсказать движение воды под воздействием гравитации. Однако гравитация остается основной причиной проникновения воды из-за неграмотного проектирования и небрежных строительных работ. Кроме того, вода может проникать одним или несколькими механизмами, а гравитация только усиливает их действие. Даже мельчайшие дефекты во внешней оболочке задания могут быть причиной проникновения значительных количеств воды.

-11

Рисунок 1 — Проникновение воды под воздействием гравитации

Для малоэтажных зданий проблемы от проникновения воды под воздействием гравитации являются обычно большей проблемой. В высотных зданиях доминирует вода, которая проникает за счет разности давления снаружи и внутри наружной оболочки здания.

3. Кинетическая энергия

Капли дождя двигаются под воздействием ветра, но не всегда точно следуют за ветром, так как плотность воды значительно больше плотности воздуха. Поэтому ветер может легко обходить здание, а капли дождя, которые он несет, скорее всего, ударятся об наружную оболочку здания.

Когда дождевая вода ударяет в стену, она образует пленку и начинает течь вниз под воздействием гравитации. Ветер, который дует на эту пленку, меняет направление ее течения и заставляет воду течь в сторону или даже вверх.

Капля дождя, которую несет ветер, может ударять в какую-либо поверхность с силой, которая достаточна для того, чтобы протолкнуть ее через швы или наружной облицовки фасада, как это показано на рисунке 2(а).

Дождевые капли могут также отскакивать от горизонтальных поверхностей, в результате чего вода двигается вверх и попадает в стыки стены, как это показано на рисунке 2(б).

-12

Рисунок 2 — Проникновение воды под воздействием кинетической энергии капель

4. Разность давлений

Когда ветер дует на стену, например, на облицовку фасада, он создает на наружной стороне облицовки более высокое давление воздуха, чем на внутренней ее стороне.

Воздух пытается выровнять эту разность давлений путем перетекания из зоны с более высоким давлением в зону с более низким давлением.

Это означает, что воздух будет двигаться через любую щель или трещину, чтобы снизить разность давлений, как показано на рисунке 3. Если в это время одновременно дует ветер и идет дождь, то воздух будет нести с собой через щели воду, в результате чего, будет протекание воды внутрь фасада.

-13

Рисунок 3 — Проникновение воды под воздействием разности давлений

5. Поверхностное натяжение

5.1. Молекулярное притяжение

Поверхностное натяжение (или молекулярное притяжение) является причиной того, почему дождевые капли и капли воды имеют свою особенную форму. Молекула воды является полярной, то есть положительно заряженной с одного конца и отрицательно — с другого. Это дает молекулам воды возможность свободно соединяться друг с другом.

Когда капля воды вступает в контакт с каким-либо материалом, она притягивается к его поверхности. Это притяжение может быть достаточно сильным, чтобы капля могла сопротивляться гравитации и держаться на горизонтальных поверхностях, как это показано на рисунке 4(а).

-14

5.2. Поверхностное натяжение для различных материалов

Различные строительные материалы имеют различное притяжение к воде. На поверхностях с низким притяжением к воде капли выглядят в виде шарика и большим углом контакта (рисунок 5(а)). Примерами являются многие металлы, свежие лакокрасочные покрытия, стекло и водоотталкивающие материалы, например, воск. Чистые поверхности также хуже притягивают воду, чем загрязненные.

На поверхностях с сильным притяжением к воде капли имеют приплюснутую форму и малый угол контакта (рисунок 5(б)). Примерами являются выветренное лакокрасочное покрытие, древесина, бумага, штукатурка или бетон.

-15

Рисунок 5 — Поверхностное натяжение воды

6. Капиллярное притяжение

Поверхностное натяжение вызывает капиллярное притяжение, которое дает воде возможность проходить через очень тонкие щели и трещины.

Если воду поместить между двумя параллельными вертикальными поверхностями, то она принимает на верхнем краю форму мениска, как это показано на рисунке 5(в). Это притяжение втягивает воду вверх по щели до тех пор, пока натяжение на мениске не сравняется с силой гравитации, которая действует вниз. Высота такого капилляра зависит от размеров щели и того, насколько поверхность притягивается к воде.

Высота, на которую вода поднимается за счет капиллярного притяжения, увеличивается с уменьшением ширины щели. Это проявляется в способности пористых материалов поглощать воду или передавать воду через очень узкие трещины или щели стыков между материалами (рисунок 6(б)).

-16

Рисунок 6 — Капиллярное проникновение воды

Мельчайшие щелки и «дырки» внутри пористых материалов позволяют капиллярным силам затягивать в него влагу (рисунок 6(а)). Эта способность материалов к впитыванию позволяет воде проходить значительные расстояния, включая движение вверх вопреки гравитации.

Основные факторы, которые «организуют» капиллярное движение воды — это ширина щели и наличие источника воды.

6. Водяной пар: конвекция и диффузия

6.1 Конвекция

Воздух может двигаться через щели и трещины в наружной оболочке (ограждении) здания и нести с собой водяные пары. Такие щели и трещины могут быть связаны с электрическими входами в здание, соединениями типа стена/потолок и стена/пол, негерметичными стыками внутренней отделки и так далее.

6.2. Диффузия

Воздух по обе стороны крыши или наружной стены имеет обычно различную температуру и относительную влажность. Это приводит к различию в «давлении водяного пара» между внутренним и наружным воздухом.

Водяной пар перетекает из областей с более высоким давлением водяного пара в области с более низким давлением водяного пара. Диффузия водяного пара между двумя объемами воздуха, наружным и внутренним, происходит в следующих двух типичных случаях:

  • Снаружи и внутри воздух имеет одинаковую температуру, но различную относительную влажность. Водяной пар будет «перетекать» из объема с высокой относительной влажностью, где давление водяного пара выше, к объему с низкой относительной влажностью, где давление водяного пара ниже.
  • Снаружи и внутри различная температура, но одинаковая относительная влажность. Водяной пар будет двигаться из объема с более высокой температурой, где давление водяного пара выше, к объему с более низкой температурой, где давление водяного пара ниже.

Если температура внутри здания выше, чем снаружи, то водяной пар, скорее всего, будет диффундировать изнутри здания наружу. Это будет происходить потому, что внутренний теплый воздух обычно имеет более высокое давление водяного пара, чем наружный холодный воздух.

6.3. Справка: Относительная влажность

Водяной пар (вода в газообразной форме) смешивается с воздухом и получается «влажный» воздух. Влажность измеряется в относительных терминах. Относительная влажность измеряет фактическое содержание водяного пара в виде процентов по отношению к максимальному содержанию пара, которое воздух может поглотить при данной температуре и давлении. Когда температура воздуха поднимается, количество воды, которое может содержать воздух, увеличивается.

7. Конденсация

7.1. Внутренняя конденсация

Градиент давления водяного пара вызывает его диффузию, но когда водяной пар диффундирует через стену, то на своем пути он может проходить через изменение температуры между внутренней и наружной поверхностью стены. Это изменение температуры называют «температурным градиентом».

Когда внутренний воздух вступает в контакт холодной поверхностью, такой как облицовка стены, температура воздуха падает и на этой поверхности может конденсироваться жидкая вода.

Внутренние поверхности здания могут быть недостаточно холодными для конденсации. Однако, в некоторой точке температурного градиента по толщине стены может быть достигнута температура, при которой образуется жидкая вода, как это показано на рисунке 7. Такую конденсацию называют внутренней конденсацией.

-17

Рисунок 7 — Внутренняя конденсация

Со временем постоянное намокание от конденсации водяного пара внутри материалов может иметь на них такое же неблагоприятное воздействие, как и на материалы, которые подвергаются намоканию от обычных протечек воды внутрь здания.

Другая ситуация, связанная с конденсацией водяного пара, может возникать, когда воздух с высокой относительной влажностью попадает из вентилируемого воздушного зазора (полости) в вентилируемый зазор крыши или зону стыка наружной облицовки стены и крыши. Это может приводить к конденсации жидкой воды на холодных поверхностях крыши.

7.2. Справка: Насыщение водяного пара

Когда воздух содержит максимальное количество водяного пара, которое он способен удерживать при данных температуре и давлении, то относительная влажность этого воздуха составляет 100 %. Это состояние известно как «насыщение пара». Если температура воздуха начнет понижаться, то вода будет конденсироваться в виде жидкости.