Паропроницаемые стены, нужны ли они. Паропроницаемость – типичные заблуждения Выгодно доступно эффективно стена паропроницаемый материал бюджетная

В последнее время все большее применение в строительстве находят разнообразные системы наружного утепления: "мокрого" типа; вентилируемые фасады; модифированная колодезная кладка и т.д. Всех их объединяет то, что это многослойные ограждающие конструкции. А для многослойных конструкций вопросы паропроницаемости слоев, переноса влаги, количественной оценки выпадающего конденсата являются вопросами первостепенной важности.

Как показывает практика, к сожалению, что этим вопросам как проектировщики, так и архитекторы не уделяют должного внимания.

Мы уже отмечали, что российский строительный рынок перенасыщен импортными материалами. Да, безусловно, законы строительной физики одни и те же, и действуют одинаково, например, как в России, так и в Германии, но методики подхода и нормативная база, очень часто, весьма различны.

Поясним это на примере паропроницаемости. DIN 52615 вводит понятие паропроницаемости через коэффициент паропроницаемости μ и воздушный эквивалентный промежуток s d .

Если сравнить паропроницаемость слоя воздуха толщиной 1 м с паропроницаемостью слоя материала той же толщины, то получим коэффициент паропроницаемости

μ DIN (безразмерный) = паропроницаемость воздуха/паропроницаемость материала

Сравните, понятие коэффициента паропроницаемости μ СНиП в России вводится через СНиП II-3-79* "Строительная теплотехника", имеет размерность мг / (м * ч * Па) и характеризует то количество водяного пара в мг, которое проходит через один метр толщины конкретного материала за один час при разности давлений в 1 Па.

Каждый слой материала в конструкции имеет свою конечную толщину d , м. Очевидно, что количество водяного пара, прошедшего через этот слой будет тем меньше, чем больше его толщина. Если перемножить μ DIN и d , то и получим, так называемый, воздушный эквивалентный промежуток или диффузно-эквивалентную толщину слоя воздуха s d

s d = μ DIN * d [м]

Таким образом, по DIN 52615, s d характеризует толщину слоя воздуха [м], которая обладает равной паропроницаемостью со слоем конкретного материала толщиной d [м] и коэффициентом паропроницаемости μ DIN . Сопротивление паропроницанию 1/Δ определяется как

1/Δ= μ DIN * d / δ в [(м² * ч * Па) / мг],

где δ в - коэффициент паропроницаемости воздуха.

СНиП II-3-79* "Строительная теплотехника" определяет сопротивление паропроницанию R П как

R П = δ / μ СНиП [(м² * ч * Па) / мг],

где δ - толщина слоя, м.

Сравните, по DIN и СНиП сопротивления паропроницаемости, соответственно, 1/Δ и R П имеют одну и ту же размерность.

Мы не сомневаемся, что нашему читателю уже понятно, что вопрос увязки количественных показателей коэффициента паропроницаемости по DIN и СНиП лежит в определении паропроницаемости воздуха δ в .

По DIN 52615 паропроницаемость воздуха определяется как

δ в =0,083 / (R 0 * T) * (p 0 / P) * (T / 273) 1,81 ,

где R 0 - газовая постоянная водяного пара, равная 462 Н*м/(кг*К);

T - температура внутри помещения, К;

p 0 - среднее давление воздуха внутри помещения, гПа;

P - атмосферное давление при нормальном состоянии, равное 1013,25 гПа.

Не вдаваясь глубоко в теорию, отметим, что величина δ в в незначительной степени зависит от температуры и может с достаточной точностью при практических расчетах рассматриваться как константа, равная 0,625 мг/(м*ч*Па) .

Тогда, в том случае, если известна паропроницаемость μ DIN легко перейти к μ СНиП , т.е. μ СНиП = 0,625/ μ DIN

Выше мы уже отмечали важность вопроса паропроницаемости для многослойных конструкций. Не менее важным, с точки зрения строительной физики, является вопрос последовательности слоев, в частности, положение утеплителя.

Если рассматривать вероятность распределения температур t , давления насыщенного пара Рн и давления ненасыщенного (реального) пара Pp через толщу ограждающей конструкции, то с точки зрения процесса диффузии водяного пара наиболее предпочтительна такая последовательность расположения слоев, при которой сопротивление теплопередаче уменьшается, а сопротивление паропроницанию возрастает снаружи внутрь.

Нарушение этого условия, даже без расчета, свидетельствует о возможности выпадения конденсата в сечении ограждающей конструкции (рис. П1).

Рис. П1

Отметим, что расположение слоев из различных материалов не влияет на величину общего термического сопротивления, однако, диффузия водяного пара, возможность и место выпадения конденсата предопределяют расположение утеплителя на внешней поверхности несущей стены.

Расчет сопротивления паропроницаемости и проверку возможности выпадения конденсата необходимо вести по СНиП II-3-79* "Строительная теплотехника".

В последнее время пришлось столкнуться с тем, что нашим проектировщикам предоставляются расчеты, выполненные по зарубежным компьютерным методикам. Выскажем свою точку зрения.

· Такие расчеты, очевидно, не имеют юридической силы.

· Методики рассчитаны на более высокие зимние температуры. Так, немецкая методика "Bautherm" уже не работает при температурах ниже -20 °С.

· Многие важные характеристики в качестве начальных условий не увязаны с нашей нормативной базой. Так, коэффициент теплопроводности для утеплителей дается в сухом состоянии, а по СНиП II-3-79* "Строительная теплотехника" должен браться в условиях сорбционной влажности для зон эксплуатации А и Б.

· Баланс набора и отдачи влаги рассчитывается для совершенно других климатических условий.

Очевидно, что количество зимних месяцев с отрицательными температурами для Германии и, скажем, для Сибири совершенно не совпадают.

Поставляем строительные материалы в города: Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Нижний Новгород, Казань, Самара, Омск, Челябинск, Ростов-на-Дону, Уфа, Пермь, Волгоград, Красноярск, Воронеж, Саратов, Краснодар, Тольятти, Ижевск, Ярославль, Ульяновск, Барнаул, Иркутск, Хабаровск, Тюмень, Владивосток, Новокузнецк, Оренбург, Кемерово, Набережные Челны, Рязань, Томск, Пенза, Астрахань, Липецк, Тула, Киров, Чебоксары, Курск, Тверь, Магнитогорск, Брянск, Иваново, Улан-Удэ, Нижний Тагил, Ставрополь, Сургут, Каменск-Уральский, Серов, Первоуральск, Ревда, Комсомольск-на-Амуре, Абакан и др.

08-03-2013

30-10-2012

Объем производства вина в мире в 2012 году должен упасть на 6,1 процента из-за плохого урожая сразу в нескольких странах мира,

Что такое паропроницаемость

10-02-2013

Паропроницаемостью по своду правил по проектированию и строительству 23-101-2000 называется свойство материала пропускать влагу воздуха под действием перепада (разницы) парциальных давлений водяного пара в воздухе на внутренней и наружной поверхности слоя материала. Давления воздуха с обеих сторон слоя материала при этом одинаковые. Плотность стационарного потока водяного пара G n (мг/м 2 час), проходящего в изотермических условиях через слой материала толщиной 5(м) в направлении уменьшения абсолютной влажности воздуха равна G n = цЛр п /5, где ц (мг/м час Па) - коэффициент паропроницаемости, Ар п (Па) - разность парциальных давлений водяного пара в воздухе у противоположных поверхностей слоя материала. Величина, обратная ц, называется сопротивлением паропроницанию R n = 5/ц и относится не к материалу, а слою материала толщиной 5.

В отличие от воздухопроницаемости, термин «паропроницаемость» - это абстрактное свойство, а не конкретная величина потока водяного пара, что является терминологическим недочётом СП 23-101-2000. Правильней было бы называть паропроницаемостью величину плотности стационарного потока водяного пара G n через слой материала.

Если при наличии перепадов давления воздуха пространственный перенос водяных паров осуществляется массовыми движениями всего воздуха целиком вместе с парами воды (ветром) и оценивается с помощью понятия воздухопроницания, то при отсутствии перепадов давления воздуха массовых перемещений воздуха нет, и пространственный перенос водяных паров происходит путем хаотического движения молекул воды в неподвижном воздухе в сквозных каналах в пористом материале, то есть не конвективно, а диффузионно.

Воздух представляет собой смесь молекул азота, кислорода, углекислого газа, аргона, воды и других компонентов с примерно одинаковыми средними скоростями, равными скорости звука. Поэтому все молекулы воздуха диффундируют (хаотически перемещаются из одной зоны газа в другую, непрерывно соударяясь с другими молекулами) примерно с одинаковыми скоростями. Так что скорость перемещения молекул воды сопоставима со скоростью перемещения молекул и азота, и кислорода. Вследствие этого европейский стандарт EN12086 использует вместо понятия коэффициента паропроницаемости ц более точный термин коэффициента диффузии (который численно равен 1,39ц) или коэффициента сопротивления диффузии 0,72/ц.

Рис. 20. Принцип измерения паропроницаемости строительных материалов. 1 - стеклянная чашка с дистиллированной водой, 2 - стеклянная чашка с осушающим составом (концентрированным раствором азотнокислого магния), 3 - изучаемый материал, 4 - герметик (пластилин или смель парафина с канифолью), 5- герметичный термостатированный шкаф, 6 - термометр, 7 - гигрометр.

Сущность понятия паропроницаемости поясняет метод определения численных значений коэффициента паропроницаемости ГОСТ 25898-83. Стеклянную чашку с дистиллированной водой герметично накрывают испытуемым листовым материалом, взвешивают и устанавливают в герметичный шкаф, расположенный в термостатированном помещении (рис. 20). В шкаф закладывают осушитель воздуха (концентрированный раствор азотнокислого магния, обеспечивающий относительную влажность воздуха 54%) и приборы для контроля температуры и относительной влажности воздуха (желательны ведущие непрерывную запись термограф и гигрограф).

После недельной выдержки чашку с водой взвешивают, и по количеству испарившейся (прошедшей через испытуемый материал) воды рассчитывают коэффициент паропроницаемости. При расчетах учитывается, что паропроницаемость самого воздуха (между поверхностью воды и образцом) равна 1 мг/м час Па. Парциальные давления водяных паров принимают равными р п = срро, где ро - давление насыщенного пара при заданной температуре, ср - относительная влажность воздуха, равная единице (100%) внутри чашки над водой и 0,54 (54%) в шкафу над материалом.

Данные по паропроницаемости приведены в таблицах 4 и 5. Напомним, что парциальное давление паров воды является отношением числа молекул воды в воздухе к общему числу молекул (азота, кислорода, углекислого газа, воды и т. п.) в воздухе, т. е. относительным счётным количеством молекул воды в воздухе. Приведённые значения коэффициента теплоусвоения (при периоде 24 часа) материала в конструкции вычислены по формуле s=0,27(A,poCo) 0 " 5 , где А, ро и Со - табличные значения коэффициента теплопроводности, плотности и удельной теплоёмкости.

Таблица 5 Сопротивление паропроницанию листовых материалов и тонких слоев пароизоляции (приложение 11 к СНиП П-3-79*)

Материал	Толщина слоя	Сопротивление паропроницанию, м/час Па/мг
Картон обыкновенный
Листы асбестоцементные
Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка)

Листы древесноволокнистые
Листы древесноволокнистые
Пергамин кровельный
Рубероид
Толь кровельный
Полиэтиленовая пленка
Фанера клееная трехслойная
Окраска горячим битумом за один раз
Окраска горячим битумом за два раза
Окраска масляная за два раза с предварительной шпатлевкой и грунтовкой
Окраска эмалевой краской
Покрытие изольной мастикой за
Покрытие бутумно-кукерсольной мастикой за один раз
Покрытие бутумно-кукерсольной мастикой за два раза

Пересчёт давлений из атмосфер (атм) в паскали (Па) и килопаскали (1кПа = 1000 Па) ведётся с учётом соотношения 1 атм =100 000 Па. В банной практике значительно более удобно характеризовать содержание водяного пара в воздухе понятием абсолютной влажности воздуха (равной массе влаги в 1 м 3 воздуха), поскольку оно наглядно показывает, сколько воды надо поддать в каменку (или испарить в парогенераторе). Абсолютная влажность воздуха равна произведению значений относительной влажности и плотности насыщенного пара:

Температура °С 0
Плотность насыщенного пара do, кг/м 3 0,005
Давление насыщенного пара ро, атм 0,006
Давление насыщенного пара ро, кПа 0,6

Поскольку характерный уровень абсолютной влажности воздуха в банях 0,05 кг/м 3 соответствует парциальному давлению водяных паров 7300 Па, а характерные значения парциальных давлений водяных паров в атмосфере (на улице) составляют при 50%-ной относительной влажности воздуха 1200 Па летом (20°С) и 130 Па зимой (-10°С), то характерные перепады парциальных давлений водяных паров на стенах бань достигают значений 6000-7000 Па. Отсюда следует, что типичные уровни потоков водяных паров через брусовые стены бань толщиной 10 см составляют в условиях полного штиля (3-4) г/м 2 час, а в расчёте на 20 м 2 стен -(60-80) г/час.

Это не столь уж и много, если учесть, что в бане объёмом 10 м 3 содержится около 500 г водяных паров. Во всяком случае при воздухопроницаемости стен во время сильных (10 м/сек) порывов ветра (1-10) кг/м 2 час перенос водяных паров ветром через брусовые стены может достигать (50-500) г/м 2 час. Всё это означает, что паропроницаемость брусовых стен и потолков бань не снижает существенно влажность древесины, намоченной горячей росой при поддачах, так что потолок в паровой бане и в самом деле может намокать и работать как парогенератор, преимущественно увлажняющий только воздух в бане, но лишь при тщательной защите потолка от порывов ветра.

Если же баня холодная, то перепады давлений водяных паров на стенах бани не могут превышать летом 1000 Па (при 100%-ной влажности внутри стены и 60%-ной влажности воздуха на улице при 20°С). Поэтому характерная скорость высушивания брусовых стен летом за счёт паропроницания находится на уровне 0,5 г/м 2 час, а за счёт воздухопроницаемости при легком ветре 1 м/сек - (0,2-2) г/м 2 час и при порывах ветра 10 м/сек - (20- 200) г/м 2 час (хотя внутри стен движения масс воздуха происходят со скоростями менее 1 мм/сек). Ясно, что процессы паропроницания становятся существенными в балансе влаги лишь при хорошей ветрозащите стен здания.

Таким образом, для быстрых просушиваний стен здания (например, после аварийных протечек кровли) лучше предусматривать внутри стен продухи (каналы вентилируемого фасада). Так, если в закрытой бане намочить внутреннюю поверхность брусовой стены водой в количестве 1 кг/м 2 , то такая стена, пропуская через себя водяные пары наружу, просохнет на ветру за несколько суток, но если брусовая стена оштукатурена снаружи (то есть ветроизолирована), то она просохнет без протопки лишь за несколько месяцев. К счастью, древесина очень медленно пропитывается водой, поэтому капли воды на стене не успевают проникнуть глубоко в древесину, и столь долгие просушки стен не характерны.

Но если венец сруба лежит в луже на цоколе или на мокрой (и даже влажной) земле неделями, то последующая просушка возможна только ветром через щели.

В быту (и даже в профессиональном строительстве) именно в области пароизоляции имеется наибольшее количество недоразумений, порой самых неожиданных. Так, например, часто считают, что горячий банный воздух якобы «сушит» холодный пол, а холодный промозглый воздух из подполья «впитывается» и якобы«увлажняет» пол, хотя все происходит как раз наоборот.

Или, например, всерьёз полагают, что теплоизоляция (стекловата, керамзит и т. п.) «всасывает» влагу и тем самым «высушивает» стены, не задаваясь вопросом о дальнейшей судьбе этой якобы бесконечно «всасываемой» влаги. Подобные житейские соображения и образы опровергать в быту бесполезно, хотя бы потому, что в общенародной среде никто всерьёз (а тем более во время «банного трёпа») природой явления паропроницаемости не интересуется.

Но если дачник, имея соответствующее техническое образование, на самом деле хочет разобраться, как и откуда проникают водяные пары в стены и как оттуда выходят, то ему придётся, прежде всего, оценить реальное содержание влаги в воздухе во всех зонах интереса (внутри и вне бани), причём объективно выраженное в массовых единицах или парциальном давлении, а затем, пользуясь приведёнными данными по воздухопроницаемости и паропроницаемости определить, как и куда перемещаются потоки водяного пара и могут ли они конденсироваться в тех или иных зонах с учётом реальных температур.

С этими вопросами мы и будем знакомиться в следующих разделах. Подчеркнём при этом, что для ориентировочных оценок можно пользоваться следующими характерными величинами перепадов давления:

Перепады давлений воздуха (для оценки переноса паров воды вместе с массами воздуха - ветром) составляют от (1-10) Па (для одноэтажных бань или слабых ветров 1 м/сек), (10-100) Па (для многоэтажных зданий или умеренных ветров 10 м/сек), более 700 Па при ураганах;

Перепады парциальных давлений водяных паров в воздухе от 1000Па (в жилых помещениях) до 10000Па (в банях).

В заключение отметим, что в народе часто путают понятия гигроскопичности и паропроницаемости, хотя они имеют совершенно разный физический смысл. Гигроскопические («дышащие») стены впитывают водяные пары из воздуха, превращая пары воды в компактную воду в очень мелких капиллярах (порах), несмотря на то, что парциальное давление паров воды может быть ниже давления насыщенных паров.

Паропроницаемые же стены просто пропускают через себя пары воды без конденсации, но если в какой-то части стены имеется холодная зона, в которой парциальное давление водяных паров становится выше давления насыщенных паров, то конденсация, конечно же, возможна точно также, как и на любой поверхности. При этом паропроницаемые гигроскопические стены увлажняются сильнее, чем паропроницаемые негигроскопические.

При проведении строительных работ нередко приходится сравнивать свойства разных материалов. Это нужно для того, чтобы подобрать наиболее подходящий из них.

Ведь там, где хорош один из них, совсем не подойдет другой. Поэтому, осуществляя теплоизоляцию, нужно не просто утеплить объект. Важно выбрать утеплитель, подходящий именно для данного случая.

А для этого нужно знать характеристики и особенности разных видов теплоизоляции. Вот об этом мы и поговорим.

Что такое теплопроводность

Для обеспечения хорошей теплоизоляции важнейшим критерием является теплопроводность утеплителей. Так называется передача тепла внутри одного предмета.

То есть, если у одного предмета одна его часть теплее другой, то тепло будет переходить от теплой части к холодной. Тот же самый процесс происходит и в здании.

Таким образом, стены, крыша и даже пол могут отдавать тепло в окружающий мир. Для сохранения тепла в доме этот процесс нужно свести к минимуму. С этой целью используют изделия, имеющие небольшое значение данного параметра.

Таблица теплопроводности

Обработанную информацию об этом свойстве разных материалов можно представить в виде таблицы. К примеру, вот так:

Здесь присутствуют всего два параметра. Первый – это коэффициент теплопроводности утеплителей. Второй – толщина стены, которая потребуется для обеспечения оптимальной температуры внутри здания.

Взглянув на эту таблицу, становится очевидным следующий факт. Построить комфортное здание из однородных изделий, например, из полнотелых кирпичей, невозможно. Ведь для этого потребуется толщина стены не менее 2,38м.

Поэтому для обеспечения нужного уровня тепла в помещениях требуется теплоизоляция. И первым и важнейшим критерием ее отбора является вышеуказанный первый параметр. У современных изделий он не должен быть более 0.04 Вт/м°С.

Совет!
При покупке обратите свое внимание на следующую особенность.
Изготовители, указывая на своих изделиях теплопроводность утеплителя, часто используют не одну, а целых три величины: первая – для случаев, когда материал эксплуатируется в сухом помещении с температурой в 10ºС;второе значение – для случаев эксплуатации опять же, в сухом помещении, но с температурой в 25 ºС; третья величина – для эксплуатации изделия в разных условиях влажности.
Это может быть помещение с влажностью категории А или В.
Для ориентировочного расчета следует использовать первое значение.
Все остальные нужны для проведения точных расчетов. О том, как они осуществляются, можно узнать из СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника».

Иные критерии выбора

При выборе подходящего изделия должна учитываться не только теплопроводность и цена товара.

Нужно обратить внимание и на иные критерии:

• объемный вес утеплителя;
• формостабильность данного материала;
• паропроницаемость;
• горючесть теплоизоляции;
• звукоизоляционные свойства изделия.

Рассмотрим эти характеристики подробнее. Начнем по порядку.

Объемный вес утеплителя

Объемным весом называется масса 1 м² изделия. Причем в зависимости от плотности материала эта величина может быть различной – от 11 кг до 350 кг .

Вес теплоизоляции непременно нужно учитывать, особенно проводя утепление лоджии. Ведь конструкция, на которую крепится утеплитель, должна быть рассчитана на данный вес. В зависимости от массы будет отличаться и способ монтажа теплоизолирующих изделий.

Определившись с данным критерием, нужно учесть и иные параметры. Это объемный вес, формостабильность, паропроницаемость, горючесть и звукоизоляционные свойства.

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

Понятие «дышащих стен» считается положительной характеристикой материалов, из которых они выполнены. Но мало кто задумывается о причинах, допускающих это дыхание. Материалы, способные пропускать как воздух, так и пар, являются паропроницающими.

Наглядный пример строительных материалов, обладающих высокой проницаемостью пара:

• древесина;
• керамзитовые плиты;
• пенобетон.

Бетонные или кирпичные стены менее проницаемы для пара, чем деревянные или керамзитовые.

Источники пара внутри помещения

Дыхание человека, приготовление пищи, водяной пар из ванной комнаты и многие другие источники пара при отсутствии вытяжного устройства создают высокий уровень влажности внутри помещения. Часто можно наблюдать образование испарины на оконных стеклах в зимнее время, или на холодных водопроводных трубах. Это примеры образования водяного пара внутри дома.

Что такое паропроницаемость

Правила проектирования и строительства дают следующее определение термина: паропроницаемость материалов – это способность пропускать насквозь капельки влаги, содержащиеся в воздухе, вследствие различных величин парциальных давлений пара с противоположных сторон при одинаковых значениях давления воздуха. Еще ее определяют, как плотность парового потока, проходящего сквозь определенную толщину материала.

Таблица, имеющая коэффициент паропроницаемости, составленная для строительных материалов, носит условный характер, т. к. заданные расчетные величины влажности и атмосферных условий не всегда соответствуют реальным условиям. Точка росы может быть рассчитана, на основании приблизительных данных.

Конструкция стен с учетом паропроницаемости

Даже если стены возведены из материала, имеющего высокую паропроницаемость, это не может являться гарантией, что он не превратится в воду в толще стены. Чтобы этого не произошло, нужно защитить материал от разности парциального давления паров изнутри и снаружи. Защита от образования парового конденсата производится при помощи плит ОСБ, утепляющих материалов типа пеноплекса и паронепроницаемых пленок или мембран, недопускающих проникновения пара в утеплитель.

Стены утепляют с тем расчетом, чтобы ближе к наружному краю располагался слой утеплителя, неспособный образовать конденсацию влаги, отодвигающий точку росы (образование воды). Параллельно с защитными слоями в кровельном пироге необходимо обеспечить правильный вентиляционный зазор.

Разрушительные действия пара

Если стеновой пирог имеет слабую способность поглощения пара, ему не грозит разрушение вследствие расширения влаги от мороза. Главное условие – не допустить накапливания влаги в толще стены, а обеспечить свободное ее прохождение и выветривание. Не менее важно устроить принудительную вытяжку лишней влаги и пара из помещения, подключить мощную вентиляционную систему. Соблюдая перечисленные условия, можно уберечь стены от растрескивания, и увеличить срок службы всего дома. Постоянное прохождение влаги сквозь строительные материалы ускоряет их разрушение.

Использование проводящих качеств

Учитывая особенности эксплуатации зданий, применяется следующий принцип утепления: снаружи располагаются наиболее паропроводящие утепляющие материалы. Благодаря такому расположению слоев уменьшается вероятность накапливания воды при снижении температуры на улице. Чтобы стены не намокали изнутри, внутренний слой утепляют материалом, имеющим низкую паропроницаемость, например, толстый слой экструдированного пенополистирола.

С успехом применяется противоположный метод использования паропроводящих эффектов строительных материалов. Он состоит в том, что кирпичную стену покрывают пароизолирующим слоем пеностекла, который прерывает движущийся поток пара из дома на улицу в период низких температур. Кирпич начинает аккумулировать влажность комнат, создавая приятный климат внутри помещения благодаря надежному паровому барьеру.

Соблюдение основного принципа при возведении стен

Стены должны отличаться минимальной способностью проводить пар и тепло, но одновременно быть теплоемкими и теплоустойчивыми. При использовании материала одного вида требуемых эффектов достичь невозможно. Внешняя стеновая часть обязана задерживать холодные массы и не допускать их воздействия на внутренние теплоемкие материалы, которые сохраняют комфортный тепловой режим внутри помещения.

Для внутреннего слоя идеально подходит армированный бетон, его теплоемкость, плотность и прочность имеют максимальные показатели. Бетон успешно сглаживает разность ночных и дневных температурных перепадов.

При проведении строительных работ составляют стеновые пироги с учетом основного принципа: паропроницаемость каждого слоя должна повышаться в направлении от внутренних слоев к наружным.

Правила расположения пароизолирующих слоев

Чтобы обеспечить лучшие эксплуатационные характеристики многослойных конструкций сооружений, применяется правило: со стороны, имеющей более высокую температуру, располагают материалы с увеличенной устойчивостью к проникновению пара с повышенной теплопроводностью. Слои, расположенные снаружи, должны иметь высокую паропроводимость. Для нормального функционирования ограждающей конструкции необходимо, чтобы коэффициент наружного слоя в пять раз превышал показатель слоя, расположенного внутри.

При выполнении этого правила водяным парам, попавшим в теплый слой стены, не составит труда с ускорением выйти наружу через более пористые материалы.

При несоблюдении этого условия внутренние слои строительных материалов замокают и становятся более теплопроводными.

Знакомство с таблицей паропроницаемости материалов

При проектировании дома, учитываются характеристики строительного сырья. В Своде правил содержится таблица с информацией о том, какой коэффициент паропроницаемости имеют строительные материалы при условиях нормального атмосферного давления и среднего значения температуры воздуха.

Материал	Коэффициент паропроницаемости мг/(м·ч·Па)
экструдированный пенополистирол
пенополиуретан
минеральная вата
железобетон, бетон
сосна или ель
керамзит
пенобетон, газобетон
гранит, мрамор
гипсокартон
дсп, осп, двп
пеностекло
рубероид
полиэтилен
линолеум

Таблица опровергает ошибочные представления о дышащих стенах. Количество пара, выходящего через стены, ничтожно мало. Основной пар выносится с потоками воздуха при проветривании или с помощью вентиляции.

Важное значение таблицы паропроницаемости материалов

Коэффициент паропроницаемости является важным параметром, который используется для расчета толщины слоя утеплительных материалов. От правильности полученных результатов зависит качество утепления всей конструкции.

Сергей Новожилов - эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.

Вконтакте

Одноклассники

proroofer.ru

Общие сведения

Перемещение водяных паров

• пенобетона;
• газобетона;
• перлитобетона;
• керамзитобетона.

Газобетон

Правильно подобранная отделка

Керамзитобетон

Структура керамзитобетона

Полистиролбетон

rusbetonplus.ru

Паропроницаемость бетона: особенности свойств газобетона, керамзитобетона, полистиролбетона

Часто в строительных статьях встречается выражение - паропроницаемость бетонных стен. Означает она способность материала пропускать водяные пары, по-народному – «дышать». Данный параметр имеет большое значение, так как в жилом помещении постоянно образуются продукты жизнедеятельности, которые необходимо постоянно выводить наружу.

На фото – конденсация влаги на строительных материалах

Общие сведения

Если не создать нормальную вентиляцию в помещении, в нем будет создаваться сырость, что приведет к появлению грибка и плесени. Их выделения могут принести вред нашему здоровью.

Перемещение водяных паров

С другой стороны - паропроницаемость влияет на способность материала накапливать в себе влагу.Это также плохой показатель, так как чем больше он сможет ее в себе удерживать, тем выше вероятность возникновения грибка, гнилостных проявлений, а также разрушений при замерзании.

Неправильный отвод влаги из помещения

Паропроницаемость обозначают латинской буквой μ и измеряют в мг/(м*ч*Па). Величина показывает количество водяного пара, которое может пройти через стеновой материал на площади 1 м2 и при его толщине 1 м за 1 час, а также разнице наружного и внутреннего давления 1 Па.

Высокая способность проведения водяных паров у:

• пенобетона;
• газобетона;
• перлитобетона;
• керамзитобетона.

Замыкает таблицу - тяжелый бетон.

Совет: если вам необходимо в фундаменте сделать технологический канал, вам поможет алмазное бурение отверстий в бетоне.

Газобетон

1. Использование материала в качестве ограждающей конструкции дает возможность избежать скопления ненужной влаги внутри стен и сохранить ее теплосберегающие свойства, что предотвратит возможное разрушение.
2. Любой газобетонный и пенобетонный блок имеет в своем составе ≈ 60% воздуха, благодаря чему паропроницаемость газобетона признана на хорошем ровне, стены в данном случае могут «дышать».
3. Водяные парысвободно просачиваются через материал, но не конденсируются в нем.

Паропроницаемость газобетона, так же, как и пенобетона, значительно превосходит тяжелый бетон – у первого 0,18-0,23, у второго - (0,11-0,26), у третьего – 0,03 мг/м*ч*Па.

Правильно подобранная отделка

Особо хочется подчеркнуть, что структура материала обеспечивает ему эффективное удаление влаги в окружающую среду, так что даже при замерзании материала он не разрушается – она вытесняется наружу через открытые поры. Поэтому, подготавливая отделку газобетонных стен, следует учитывать данную особенность и подбирать соответствующие штукатурки, шпаклевки и краски.

Инструкция строго регламентирует, чтобы их параметры паропроницаемости были не ниже газобетонных блоков, применяющихся для строительства.

Фактурная фасадная паропроницаемая краска для газобетона

Совет: не забывайте, что параметры паропроницаемости зависят от плотности газобетона и могут отличаться наполовину.

К примеру, если вы используете бетонные блоки с плотностью D400 – у них коэффициент равен 0,23 мг/м ч Па, а у D500 он уже ниже - 0,20 мг/м ч Па. В первом случае цифры говорят о том, что стены будут иметь более высокую «дышащую» способность. Так что при подборе отделочных материалов для стен из газобетона D400, следите, чтобы у них коэффициент паропроницаемости был такой же или выше.

В противном случае это приведет к ухудшению отвода влаги из стен, что скажется на снижении уровня комфорта проживания в доме. Также следует учесть, что если вами была применена для наружной отделки паропроницаемая краска для газобетона, а для внутренней – непаропроницаемые материалы, пар будет просто скапливаться внутри помещения, делая его влажным.

Керамзитобетон

Паропроницаемость керамзитобетонных блоков зависит от количества наполнителя в его составе, а именно керамзита – вспененной обожженной глины. В Европе такие изделия называют эко- или биоблоками.

Совет: если у вас не получается разрезать керамзитоблок обычным кругом и болгаркой, используйте алмазный. Например, резка железобетона алмазными кругами дает возможность быстро решить поставленную задачу.

Структура керамзитобетона

Полистиролбетон

Материал является еще одним представителем ячеистых бетонов. Паропроницаемость полистиролбетона обычно приравнивается к дереву. Изготовить его можно своими руками.

Как выглядит структура полистиролбетона

Сегодня больше внимания начинает уделяться не только тепловым свойствам стеновых конструкций, а и комфортности проживания в сооружении. По тепловой инертности и паропроницаемости полистиролбетон напоминает деревянные материалы, а добиться сопротивления теплопередачи можно с помощью изменения его толщины.Поэтому обычно применяют заливной монолитный полистиролбетон, который дешевле готовых плит.

Вывод

Из статьи вы узнали, что есть такой параметр у стройматериалов, как паропроницаемость. Он дает возможность выводить влагу за пределы стен строения, улучшая их прочность и характеристики. Паропроницаемость пенобетона и газобетона, а также тяжелого бетона отличается своими показателями, что необходимо учитывать при выборе отделочных материалов. Видео в этой статье поможет найти вам дополнительную информацию по этой тематике.

Page 2

В процессе эксплуатации могут возникать самые разные дефекты железобетонных конструкций. При этом очень важно вовремя выявлять проблемные участки, локализовывать и устранять повреждения, поскольку значительная их часть склонна к расширению и усугублению ситуации.

Ниже мы рассмотрим классификацию основных дефектов бетонного покрытия, а также приведем ряд советов по его ремонту.

В ходе эксплуатации железобетонных изделий на них появляются различные повреждения

Факторы, которые оказывают влияние на прочность

Прежде чем анализировать распространенные дефекты бетонных конструкций, необходимо понять, что может являться их причиной.

Здесь ключевым фактором будет прочность застывшего бетонного раствора, которая определяется такими параметрами:

Чем ближе состав раствора к оптимальному, тем меньше проблем будет в эксплуатации конструкции

• Состав бетона. Чем выше марка входящего в раствор цемента, и чем прочнее гравий, который использовался в качестве наполнителя, тем более стойким будет покрытие или монолитная конструкция. Естественно, при использовании высокомарочных бетонов возрастает цена материала, потому в любом случае нам необходимо искать компромисс между экономией и надежностью.

Обратите внимание! Излишне прочные составы очень сложно обрабатывать: например, для выполнения простейших операций может потребоваться дорогостоящая резка железобетона алмазными кругами.

Вот почему переусердствовать с подбором материалов не стоит!

• Качество армирования. Наряду с высокой механической прочностью для бетона характерна низкая эластичность, потому при воздействии определенных нагрузок (изгиб, сжатие) он может растрескиваться. Чтобы избежать этого, внутрь конструкции помещают стальную арматуру. От ее конфигурации и диаметра зависит, насколько стойкой будет вся система.

Для достаточно прочных составов обязательно применяется алмазное бурение отверстий в бетоне: обычная дрель «не возьмет»!

• Проницаемость поверхности. Если для материала характерно большое количество пор, то рано или поздно в них проникнет влага, которая является одним из наиболее разрушительных факторов. Особенно пагубно сказываются на состоянии бетонного покрытия перепады температуры, при которых жидкость замерзает, разрушая поры за счет увеличения объема.

В принципе, именно перечисленные факторы являются решающими для обеспечения прочности цемента. Впрочем, даже в идеальной ситуации рано или поздно покрытие повреждается, и нам приходится его восстанавливать. Что при этом может произойти, и как нам нужно действовать – расскажем ниже.

Механические повреждения

Сколы и трещины

Выявление глубинных повреждений дефектоскопом

Наиболее распространенными дефектами являются механические повреждения. Они могут возникать вследствие различных факторов, и условно подразделяются на наружные и внутренние. И если для определения внутренних используется специальное устройство - дефектоскоп по бетону, то проблемы на поверхности можно увидеть самостоятельно.

Здесь главное – определить причину, по которой неисправность возникла, и оперативно ее устранить. Примеры наиболее часто встречающихся повреждений для удобства анализа мы структурировали в виде таблицы:

Дефект
Выбоины на поверхности	Чаще всего возникают вследствие ударных нагрузок. Также возможно образование выбоин в местах длительного воздействия значительной массы.
Сколы	Образуются при механическом влиянии на участки, под которыми располагаются зоны пониженной плотности. По конфигурации практически идентичны выбоинам, но обычно имеют меньшую глубину.
Отслоение	Представляет собой отделение поверхностного слоя материала от основной массы. Чаще всего возникает вследствие некачественного просушивания материала и выполнения отделки до полной гидратации раствора.
Механические трещины	Возникают при длительном и интенсивном воздействии на большую площадь. Со временем расширяются и соединяются друг с другом, что может привести к образованию крупных выбоин.
Вздутия	Образуются в том случае, если поверхностный слой уплотняется до полного удаления воздуха из массы раствора. Также поверхность вздувается при обработке краской или пропитками (силингами) непросушенного цемента.

Фото глубокой трещины

Как видно из анализа причин, появления части перечисленных дефектов можно было бы избежать. А вот механические трещины, сколы и выбоины образуются вследствие эксплуатации покрытия, так что их просто нужно периодически ремонтировать. Инструкция по профилактике и ремонту приводится в следующем разделе.

Профилактика и ремонт дефектов

Чтобы минимизировать риск появления механических повреждений, в первую очередь нужно соблюдать технологию обустройства конструкций из бетона.

Конечно, этот вопрос имеет множество нюансов, потому мы приведем лишь наиболее важные правила:

• Во-первых, класс бетона должен соответствовать расчетным нагрузкам. В противном случае экономия на материалах приведет к тому, что срок службы сократится в разы, а на ремонт придется тратить силы и средства куда чаще.
• Во-вторых, нужно соблюдать технологию заливки и сушки. Раствор требует качественного уплотнения бетона, а при гидратации цемент не должен испытывать недостаток влаги.
• Также стоит обратить внимание на сроки: без использования специальных модификаторов отделывать поверхности раньше, чем через 28-30 дней после заливки, нельзя.
• В-третьих, следует оберегать покрытие от излишне интенсивных воздействий. Конечно, нагрузки будут влиять на состояние бетона, но в наших силах снизить вред от них.

Виброуплотнение в разы повышает прочность

Обратите внимание! Даже простое ограничение скорости движения транспорта на проблемных участках приводит к тому, что дефекты асфальтобетонного покрытия возникают куда реже.

Также важным фактором является своевременность выполнения ремонта и соблюдение его методики.

Здесь нужно действовать по единому алгоритму:

• Поврежденный участок очищаем от фрагментов раствора, отколовшихся от основной массы. Для небольших дефектов можно использовать щетки, а вот масштабные сколы и трещины обычно чистят сжатым воздухом либо пескоструйным аппаратом.
• Используя пилу по бетону или перфоратор, расшиваем повреждение, углубляя его до прочного слоя. Если речь идет о трещине, то ее нужно не только углубить, но и расширить, чтобы облегчить заполнение ремонтным составом.
• Готовим смесь для восстановления, используя либо полимерный комплекс на основе полиуретана, либо безусадочный цемент. При ликвидации крупных дефектов используются так называемые тиксотропные составы, а мелкие трещины лучше заделывать литьевым средством.

Заполнение расшитых трещин тиксотропными герметиками

• Наносим ремонтную смесь на повреждение, после чего выравниваем поверхность и защищаем ее от нагрузок до тех пор, пока средство полностью не полимеризуется.

В принципе, данные работы легко выполняются своими руками, потому на привлечении мастеров мы можем сэкономить.

Эксплуатационные повреждения

Просадки, пыление и другие неисправности

Трещины на проседающей стяжке

В отдельную группу специалисты выделяют так называемые эксплуатационные дефекты. К ним относят следующие:

Дефект	Характеристики и возможная причина возникновения
Деформация стяжки	Выражается в изменении уровня залитого бетонного пола (чаще всего покрытие просаживается в центре и приподнимается по краям). Может быть вызвана несколькими факторами:· Неравномерная плотность основания вследствие недостаточной трамбовки.· Дефекты в уплотнении раствора. · Различие во влажности верхнего и нижнего слоя цемента. · Недостаточная толщина армирования.
Растрескивание	В большинстве случаев трещины возникают не при механическом воздействии, а при деформации конструкции в целом. Она может быть спровоцирована как излишними нагрузками, превышающими расчетные, так и температурным расширением.
Шелушение	Отслаивание небольших чешуек на поверхности обычно начинается с появления сеточки микроскопических трещин. При этом причиной шелушения чаще всего является ускоренное испарение влаги из наружного слоя раствора, что приводит к недостаточной гидратации цемента.
Пыление поверхности	Выражается в постоянном образовании на бетоне мелкой цементной пыли. Может быть вызвано:· Недостатком цемента в растворе.· Избытком влаги при заливке. · Попаданием воды на поверхность при затирке. · Недостаточно качественной очисткой гравия от пылевидной фракции. · Излишним абразивным воздействием на бетон.

Шелушение поверхности

Все вышеперечисленные недостатки возникают либо вследствие нарушения технологии, либо при неправильной эксплуатации бетонной конструкции. Впрочем, устранять их несколько сложнее, чем механические дефекты.

• Во-первых, раствор нужно заливать и обрабатывать по всем правилам, не допуская его расслоения и шелушения при высушивании.
• Во-вторых, не менее качественно нужно готовить и основание. Чем плотнее мы утрамбуем грунт под бетонной конструкцией, тем меньше будет вероятность ее просадки, деформации и растрескивания.
• Чтобы залитый бетон не растрескивался, по периметру помещения обычно монтируется демпферная лента, компенсирующая деформации. С этой же целью на стяжках большой площади обустраиваются швы с полимерным заполнением.
• Также избежать появления поверхностных повреждений можно путем нанесения на поверхность материала укрепляющих пропиток на полимерной основе или «железнения» бетона текучим раствором.

Поверхность, обработанная защитным составом

Химическое и климатическое воздействие

Отдельную группу повреждений составляют дефекты, возникшие как результат климатического воздействия либо реакции на химические вещества.

Сюда можно отнести:

• Появление на поверхности разводов и светлых пятен – так называемых высолов. Обычно причиной образования солевого налета является нарушение влажностного режима, а также попадание щелочей и хлоридов кальция в состав раствора.

Высолы, образовавшиеся вследствие избытка влаги и кальция

Обратите внимание! Именно по этой причине в районах с сильнокарбонатными почвами специалисты рекомендуют использовать для приготовления раствора привозную воду.

В противном случае белесый налет будет появляться уже через несколько месяцев после заливки.

• Разрушение поверхности под воздействием низких температур. При попадании влаги в пористый бетон микроскопические каналы в непосредственной близости от поверхности постепенно расширяются, поскольку при замерзании вода увеличивается в объеме примерно на 10-15%. Чем чаще происходит замораживание/оттаивание, тем интенсивнее будет разрушаться раствор.
• Для борьбы с этим используют специальные антиморозные пропитки, а также покрывают поверхность составами, снижающими пористость.

Перед ремонтом арматуру нужно зачистить и обработать

• Наконец, к этой группе дефектов также можно отнести и коррозию арматуры. Металлические закладные начинают ржаветь в местах их обнажения, что приводит к снижению прочности материала. Чтобы остановить этот процесс, перед заполнением повреждения ремонтным составом арматурные прутки обязательно зачищаем от окислов, после чего обрабатываем противокоррозионным составом.

Вывод

Описанные выше дефекты бетонных и железобетонных конструкций могут проявляться в самой разной форме. Несмотря на то, что многие из них выглядят вполне безобидно, при обнаружении первых признаков повреждения стоит принимать соответствующие меры, иначе со временем ситуация может резко ухудшиться.

Ну, а наилучшим способом избежать подобных ситуаций является строгое соблюдение технологии обустройства бетонных конструкций. Информация, изложенная на видео в этой статье, является еще одним подтверждением данного тезиса.

masterabetona.ru

Паропроницаемость материалов таблица

Чтобы создать благоприятный микроклимат в помещении, необходимо учитывать свойства строительных материалов. Сегодня мы разберем одно свойство – паропроницаемость материалов.

Паропроницаемостью называется способность материала пропускать пары, содержащиеся в воздухе. Пары воды проникают в материал за счет давления.

Помогут разобраться в вопросе таблицы, которые охватывают практически все материалы, использующиеся для строительства. Изучив данный материал, вы будете знать, как построить теплое и надежное жилище.

Оборудование

Если речь идет о проф. строительстве, то в нем используется специально оборудование для определения паропроницаемости. Таким образом и появилась таблица, которая находится в этой статье.

Сегодня используется следующее оборудование:

• Весы с минимальной погрешностью – модель аналитического типа.
• Сосуды или чаши для проведения опытов.
• Инструменты с высоким уровнем точности для определения толщины слоев строительных материалов.

Разбираемся со свойством

Бытует мнение, что «дышащие стены» полезны для дома и его обитателей. Но все строители задумывают об этом понятии. «Дышащим» называется тот материал, который помимо воздуха пропускает и пар – это и есть водопроницаемость строительных материалов. Высоким показателем паропроницаемости обладают пенобетон, керамзит дерево. Стены из кирпича или бетона тоже обладают этим свойством, но показатель гораздо меньше, чем у керамзита или древесных материалов.

На этом графике показано сопротивление проницаемости. Кирпичная стена практически не пропускает и не впускает влагу.

Во время принятия горячего душа или готовки выделяется пар. Из-за этого в доме создается повышенная влажность – исправить положение может вытяжка. Узнать, что пары никуда не уходят можно по конденсату на трубах, а иногда и на окнах. Некоторые строители считают, что если дом построен из кирпича или бетона, то в доме «тяжело» дышится.

На деле же ситуация обстоит лучше – в современном жилище около 95% пара уходит через форточку и вытяжку. И если стены сделаны из «дышащих» строительных материалов, то 5% пара уходят через них. Так что жители домов из бетона или кирпича не особо страдают от этого параметра. Также стены, независимо от материала, не будут пропускать влагу из-за виниловых обоев. Есть у «дышащих» стен и существенный недостаток – в ветреную погоду из жилища уходит тепло.

Таблица поможет вам сравнить материалы и узнать их показатель паропроницаемости:

Чем выше показатель паронипроницаемости, тем больше стена может вместить в себя влаги, а это значит, что у материала низкая морозостойкость. Если вы собираетесь построить стены из пенобетона или газоблока, то вам стоит знать, что производители часто хитрят в описании, где указана паропроницаемость. Свойство указано для сухого материала – в таком состоянии он действительно имеет высокую теплопроводность, но если газоблок намокнет, то показатель увеличится в 5 раз. Но нас интересует другой параметр: жидкость имеет свойство расширяться при замерзании, как результат – стены разрушаются.

Паропроницаемость в многослойной конструкции

Последовательность слоев и тип утеплителя – вот что в первую очередь влияет на паропроницаемость. На схеме ниже вы можете увидеть, что если материал-утеплитель расположен с фасадной стороны, то показатель давление на насыщенность влаги ниже.

Рисунок подробно демонстрирует действие давления и проникновение пара в материал.

Если утеплитель будет находиться с внутренней стороны дома, то между несущей конструкцией и этим строительным будет появляться конденсат. Он отрицательно влияет на весь микроклимат в доме, при этом разрушение строительных материалов происходит заметно быстрее.

Разбираемся с коэффициентом

Таблица становится понятна, если разобраться с коэффициентом.

Коэффициент в этом показатели определяет количество паров, измеряемых в граммах, которые проходят через материалы толщиной 1 метр и слоем в 1м² в течение одного часа. Способность пропускать или задерживать влагу характеризирует сопротивление паропроницаемости, которое в таблице обозначается симвломом «µ».

Простыми словами, коэффициент – это сопротивление строительных материалов, сравнимое с папопроницаемостью воздуха. Разберем простой пример, минеральная вата имеет следующий коэффициент паропроницаемости: µ=1. Это означает, что материал пропускает влагу не хуже воздуха. А если взять газобетон, то у него µ будет равняться 10, то есть его паропроводимость в десять раз хуже, чем у воздуха.

Особенности

С одной стороны паропроницаемость хорошо влияет на микроклимат, а с другой – разрушает материалы, из которых построен дома. К примеру, «вата» отлично пропускает влагу, но в итоге из-за избытка пара на окнах и трубах с холодной водой может образоваться конденсат, о чем говорит и таблица. Из-за этого теряет свои качества утеплитель. Профессионалы рекомендуют устанавливать слой пароизоляции с внешней стороны дома. После этого утеплитель не будет пропускать пар.

Сопротивления паропроницанию

Если материал имеет низкий показатель паропроницаемости, то это только плюс, ведь хозяевам не приходится тратиться на изоляционные слои. А избавиться от пара, образовывающегося от готовки и горячей воды, помогут вытяжка и форточка – этого хватит, чтобы поддерживать нормальный микроклимат в доме. В случае, когда дом строится из дерева, не получается обойтись без дополнительной изоляции, при этом для древесных материалов необходим специальный лак.

Таблица, график и схема помогут вам понять принцип действия этого свойства, после чего вы уже сможете определиться с выбором подходящего материала. Также не стоит забывать и про климатические условия за окном, ведь если вы живете в зоне с повышенной влажностью, то про материалы с высоким показателем паропроницаемости стоит вообще забыть.

Для начала опровергнем заблуждение - «дышит» не ткань, а наше тело. Точнее, поверхность кожи. Человек относится к числу тех животных, чей организм стремится поддерживать температуру тела постоянной вне зависимости от условий внешней среды. Одним из важнейших механизмов нашей терморегуляции являются сокрытые в коже потовые железы. Они же являются частью выделительной системы организма. Выделяемый ими пот, испаряясь с поверхности кожи, уносит с собой часть избыточного тепла. Поэтому, когда нам жарко - мы потеем во избежание перегрева.

Однако, у этого механизма есть один серьёзный недостаток. Влага, быстро испаряясь с поверхности кожи, может спровоцировать переохлаждение, которое приводит к простудным заболеваниям. Конечно, в Центральной Африке, где человек эволюционировал как вид, такая ситуация - скорее редкость. Но в регионах с переменчивой и преимущественно прохладной погодой человеку постоянно приходилось и приходится дополнять свои естественные механизмы терморегуляции различной одеждой.

Способность одежды «дышать» подразумевает её минимальное сопротивление отводу испарений от поверхности кожи и «умение» транспортировать их на лицевую сторону материала, где выделенная человеком влага может улетучиться, «не украв» избыточное количество тепла. Таким образом, «дышащий» материал, из которого изготовлена одежда, помогает организму человека поддерживать оптимальную температуру тела, не допуская перегрева или переохлаждения.

«Дышащие» свойства современных тканей принято описывать в рамках двух параметров - «паропроницаемость» и «воздухопроницаемость». В чём между ними разница и как это влияет на их применение в одежде для спорта и активного отдыха?

Что такое паропроницаемость?

Паропроницаемость - это способность материала пропускать или задерживать водяной пар. В индустрии производства одежды и снаряжения для активного отдыха важное значение имеет высокая способность материала к транспорту водяного пара . Чем она выше, тем лучше, т.к. это позволяет избежать пользователю перегрева и при этом оставаться сухим.

Определённой паропроницаемостью обладают все использующиеся сегодня ткани и утеплители. Однако в численном выражении она представлена только для описания свойств мембран, применяющихся в производстве одежды, и для очень малого количества не водонепроницаемых текстильных материалов. Чаще всего паропроницаемость измеряют в г/м²/24 часа, т.е. количество водяного пара, которое пройдёт через квадратный метр материала за сутки .

Обозначается этот параметр аббревиатурой MVTR («moisture vapor transmission rate» или «скорость прохождения водяного пара» ).

Чем выше значение, тем большей паропроницаемостью обладает материал.

Как измеряют паропроницаемость?

Цифры MVTR получают в результате лабораторных тестов, основанных на различных методиках. В связи с большим количеством переменных, влияющих на работу мембраны - индивидуальный метаболизм, давление и влажность воздуха, площадь материала, пригодная для транспорта влаги, скорость ветра и пр., единого стандартизированного метода исследований для определения паропроницаемости не существует. Поэтому для того, чтобы иметь возможность сравнивать образцы тканей и мембран между собой, производители материалов и готовой одежды используют целый ряд методик. Каждая из них в отдельности описывает паропроницаемость ткани или мембраны в определённом диапазоне условий. Сегодня наиболее часто применяются следующие тестовые методики:

«Японский» тест с «вертикально стоящей чашкой» (JIS L 1099 A-1)

Тестовый образец растягивается и герметично фиксируется поверх чашки, внутрь которой помещён сильный влагопоглотитель - хлорид кальция (CaCl2). Чашка помещается на определённое время в термогидростат, в котором поддерживается температура воздуха 40°C и влажность 90%.

В зависимости от того, как изменится вес влагопоглотителя за контрольное время, определяется MVTR. Методика хорошо подходит для определения паропроницаемости не водонепроницаемых тканей, т.к. тестируемый образец не находится в прямом контакте с водой.

«Японский» тест с «перевёрнутой чашкой» (JIS L 1099 B-1)

Тестовый образец растягивается и герметично фиксируется над сосудом с водой. После он переворачивается и помещается над чашкой с сухим влагопоглотителем - хлоридом кальция. Через контрольное время влагопоглотитель взвешивается, в результате чего вычисляется MVTR.

Тест B-1 наиболее популярен, так как демонстрирует наибольшие цифры среди всех методик, определяющих скорость прохождения водяных паров. Чаще всего именно его результаты публикуют на ярлыках. У наиболее «дышащих» мембран показатель MVTR по тесту B1 больше или равен 20 000 г/м²/24ч по тесту B1. Ткани со значениями 10-15 000 можно отнести к ощутимо паропроницаемым, по крайней мере в рамках не очень интенсивных нагрузок. Наконец, для одежды, предполагающей малую подвижность часто оказывается достаточно паропроницаемости в пределах 5-10 000 г/м²/24ч.

Метод теста JIS L 1099 B-1 довольно точно иллюстрирует работу мембраны в идеальных условиях (когда на её поверхности есть конденсат и влага транспортируется в более сухую среду, обладающую меньшей температурой).

Тест с «потеющей пластиной» или RET (ISO - 11092)

В отличие от тестов, определяющих скорость транспорта водяного пара сквозь мембрану, методика RET исследует то, насколько тестируемый образец сопротивляется прохождению водяного пара.

Образец ткани или мембраны помещается поверх плоской пористой металлической пластины, под которую подведён нагревательный элемент. Температура пластины поддерживается на уровне температуры поверхности человеческой кожи (около 35°C). Вода, испаряющаяся от нагревательного элемента, проходит через пластину и тестируемый образец. Это приводит к потерям тепла на поверхности пластины, температура которой должна поддерживаться постоянной. Соответственно, чем выше уровень энергозатрат для поддержания температуры пластины постоянной, тем ниже сопротивляемость тестируемого материала к прохождению сквозь него водяного пара. Обозначается этот параметр как RET (Resistance of Evaporation of a Textile - «сопротивление материала испарению» ). Чем ниже значение RET, тем выше «дышащие» свойства тестируемого образца мембраны или иного материала.

RET 0-6 - экстремально дышащие; RET 6-13 - хорошо дышащие; RET 13-20 - дышащие; RET более 20 - не дышащие.

Оборудование для проведения теста ISO-11092. Справа - камера с «потеющей пластиной». Компьютер необходим для получения и обработки результатов и контроля процедуры теста © thermetrics.com

В лаборатории института Hohenstein, с которым сотрудничают Gore-Tex, эта методика дополнена тестированием реальных образцов одежды людьми на беговой дорожке. В этом случае результаты тестов с «потеющей пластиной» корректируются в соответствии с замечаниями испытателей.

Тестирование одежды с Gore-Tex на беговой дорожке © goretex.com

Тест RET наглядно иллюстрирует работу мембраны в реальных условиях, однако является также самым дорогим и продолжительным по времени в приведённом списке. По этой причине его могут позволить себе далеко не все компании-производители одежды для активного отдыха. В то же время RET является сегодня основной методикой для оценки паропроницаемости мембран от компании Gore-Tex.

Методика RET обычно хорошо коррелирует с результатами теста B-1. Другими словами, мембрана которая показала хорошие «дышащие» свойства в тесте RET, продемонстрирует хорошие «дышащие» свойства в тесте с «перевёрнутой чашкой».

К сожалению, ни одна из тестовых методик не способна заменить собой остальные. Более того, не всегда их результаты коррелируют друг с другом. Мы увидели, что процесс определения паропроницаемости материалов в различных методиках имеет множество отличий, имитируя разные условия работы.

Вдобавок, различные мембранные материалы работают по разному принципу. Так, например, поровые ламинаты обеспечивают сравнительно свободное прохождение паров воды через имеющиеся в их толще микроскопические поры, а беспоровые мембраны транспортируют влагу на лицевую поверхность как промокашка - с помощью гидрофильных полимерных цепочек в своей структуре. Вполне естественно, что один тест может имитировать выигрышные условия для работы беспоровой мембранной плёнки, например, когда влага вплотную прилегает к её поверхности, а другой - для микропористой.

Вкупе всё это означает, что сравнивать между собой материалы на основе данных, полученных от разных тестовых методик практически не имеет смысла . Также не имеет смысла сравнивать показатели паропроницаемости разных мембран, если тестовая методика хотя бы для одной из них неизвестна.

Что такое воздухопроницаемость?

Воздухопроницаемость - способность материала пропускать через себя воздух под влиянием перепада его давления. При описании свойств одежды часто употребляется синоним этого термина - «продуваемость», т.е. то, насколько материал «ветростоек».

В отличие от методик оценки паропроницаемости в этой области царит относительное однообразие. Для оценки воздухопроницаемости используется так называемый тест Фразера, который определяет, какой объём воздуха пройдёт через материал за контрольное время. Скорость воздушного потока по условиям теста обычно составляет 30 миль в час, но может меняться.

Единицей измерения служит кубический фут воздуха, проходящий через материал за одну минуту. Обозначается аббревиатурой CFM (cubic feet per minute ).

Чем больше значение - тем выше воздухопроницаемость («продуваемость») материала. Так беспоровые мембраны демонстрируют абсолютную «непродуваемость» - 0 CFM. Тестовые методики чаще всего определяются стандартами ASTM D737 или ISO 9237, которые, впрочем, дают идентичные результаты.

Точные цифры CFM публикуются производителями тканей и готовой одежды сравнительно редко. Чаще всего этот параметр используется для характеристики ветрозащитных свойств в описаниях различных материалов, разработанных и применяемых в рамках производства одежды SoftShell.

С недавних пор о воздухопроницаемости производители стали «вспоминать» гораздо чаще. Дело в том, что вместе с воздушным потоком с поверхности нашей кожи испаряется гораздо больше влаги, что снижает риск перегрева и скопления конденсата под одеждой. Так, мембрана Polartec Neoshell имеет чуть большую, чем традиционные поровые мембраны, воздухопроницаемость (0.5 CFM против 0.1). Благодаря этому Polartec удалось добиться существенно лучшей работы своего материала в условиях ветреной погоды и быстрого движения пользователя. Чем выше давление воздуха снаружи, тем лучше Neoshell отводит пары воды от тела за счёт большего воздухообмена. При этом мембрана продолжает защищать пользователя от ветрового охлаждения, блокируя порядка 99% воздушного потока. Этого оказывается достаточно, чтобы противостоять даже штормовым ветрам, и потому Neoshell нашёл себя даже в производстве однослойных штурмовых палаток (яркий пример - палатки BASK Neoshell и Big Agnes Shield 2).

Но прогресс не стоит на месте. Сегодня есть масса предложений хорошо утеплённых средних слоёв одежды с частичной воздухопроницаемостью, которые также могут использоваться как самостоятельное изделие. В них используются либо принципиально новые утеплители - как Polartec Alpha, либо применяются синтетические объёмные утеплители с очень низкой степенью миграции волокон, которые позволяют использовать менее плотные «дышащие» ткани. Так, в куртках Sivera Гамаюн используется ClimaShield Apex, в Patagonia NanoAir - утеплитель под торговой маркой FullRange™, который производится японской компанией Toray под оригинальным названием 3DeFX+. Идентичный утеплитель применяется в горнолыжных куртках и брюках компании Mountain Force в рамках технологии «12 way stretch» и горнолыжной одежде Kjus. Сравнительно высокая воздухопроницаемость тканей, в которые заключены эти утеплители позволяет создать утепляющий слой одежды, который не будет препятствовать отводу испаренной влаги с поверхности кожи, помогая пользователю избежать как намокания, так и перегрева.

SoftShell-одежде . В дальнейшем другие производители создали внушительное количество их аналогов, что привело к повсеместному распространению тонкого, сравнительно прочного, «дышащего» нейлона в одежде и снаряжении для спорта и активного отдыха.