Технология устройства канадского сэндвича

Технология устройства канадского сэндвичаЧасть 1. КАК РАБОТАЕТ ТРАДИЦИОННЫЙ СЭНДВИЧ? Традиционный способ утепления кровли – «канадский сэндвич»: пароизоляция, минераловатный утеплитель, вентиляционный зазор, ветро-влагозащита, вентиляционный зазор, покрытие кровли. Причем нарушение технологии приведет к серьезным последствиям, которые проявятся весенней протечкой по отделке. Первое впечатление протекла кровля. Реальные причины кроются гораздо глубже. Попробуем разобраться, почему «канадский сэндвич» выглядит именно так. Для начала небольшой экскурс в курс элементарной физики. Очевидно, что «главный виновник торжества» — влага.

Влага пребывает в трех состояниях: пар – газообразное состояние, вода – жидкое состояние и лед – твердое состояние, причем в повседневной жизни в виде пара влага существует практически при любой температуре, в то время как вода в диапазоне от 0 до 100 с, а лед ниже 0 с. Скопление влаги в различных средах называется по-разному: в воздухе, белье – влажность, в пористых и сыпучих материалах — впитываемость, в строительных материалах – влагопоглащение или водопоглащение. В чем разница в значении этих слов. Водопоглащение – это способность материала при определенных условиях поглощать именно воду – жидкость. Влагопоглащение – это способность материалов при определенных условиях поглощать влагу в виде пара, воды или льда. Как и влажность, водопоглощение и влагопоглащение измеряются в некоторых единицах, обычно в % от объема (иногда массы) исходного материала.

Иногда производители сознательно пытаются ввести в заблуждение потребителя, но об этом чуть позже. Итак чем, же отличается пар от воды и от льда, ведь все они состоят из молекул Н2О. Вода – это скопление молекул, связанных друг с другом межмолекулярными силами. Силы эти настолько велики, что требуется энергия на разрыв этих сил. Лед — это кристаллизировавшаяся вода, т. е. это молекулы Н2О настолько потерявшие энергию, что неспособны совершать броуновское движение, но совершают колебательные движения, вплоть до абсолютного нуля. Интенсивность броуновского движения молекул воды напрямую зависит от ее температуры и замирает в момент перехода в твердое состояние лед. Молекулы Н2О в виде пара никак несвязанны между собой, могут быть на любом расстоянии друг от друга, этим и определяется их концентрация в другом веществе. Молекулы Н2О находясь в виде воды имеют определенную кинетическую энергию, и совершая броуновское движение, крайние молекулы, получив некоторый избыток энергии, могут покинуть поверхность перейдя в пар – газообразное состояние, т. е. испарится. Аналогично молекулы пара теряющие энергию могут присоединится к поверхности, т. е. сконденсироваться.

Если конденсация происходит при отрицательных температурах, то пар переходит прямо в лед (например иней или снег). Так же напомним о таком свойстве воды (именно она нас интересует) как смачивание. Обычно говорят о смачиваемости поверхности другого материала или несмачиваемости. Смачиваемость материала водой или ее отсутствие зависит от взаимного притяжения или отталкивание молекул воды и молекул материала. Степень смачиваемости бывает разная. Например, воск не смачивается водой, а стекло смачивается, различные металлы смачиваются с различной степенью.

Перейдем к последнему важному для нас свойству влаги в парообразном состоянии – паропроницаемости. Паропроницаемость материала — это способность материала пропускать сквозь себя газообразные молекулы воды. Противоположное свойство называется сопротивлением паропроницанию. Надо заметить, что кроме веществ с кристаллической решеткой (металлов, стекла), воды и льда все остальные материалы пропускают газообразные молекулы воды, в той или иной степени. Это объясняется весьма малыми размерами молекулы воды и весьма большой кинетической энергией в газообразном состоянии. Только кристаллическая решетка имеет структуру, размер которой не позволяет молекуле воды преодоле ть ее. Все полимеры, в том числе полиэтилены, пластики и прочие полимеры, любая древесина, битумы, камни и пр. материалы пропускают пар, а следовательно обладают влагопоглащением (т. е. содержат в себе некоторое количество влаги в момент времени при конкретных условиях.

Материалы не пропускающие пар или пропускающие очень малое количество пара называются пароизоляторами (пароизоляционные материалы), в большинстве случаев это полимеры с плотной структурой. Напротив материалы хорошо пропускающие пар называют паропрницаемыми или дышащими. Надо заметить, что молекула кислорода О2 (самая важная с физиологической точки зрения дыхания) значительно больше молекулы Н2О, а значит не каждый материал пропускающий пар хорошо пропускает воздух (наоборот при этом абсолютно верно). — это пористые материалы, их еще называют открытоячеистыми. Содержание пара в материале в каждый данный момент при данных условиях и есть влагопоглащение материала при данных условиях. При этом температура материал может быть любой.

Мы рассмотрели практически все свойства влаги необходимые нам для изучения воздействия ее на материал интересующий нас в рамках статьи, а именно минеральноватный утеплитель. Все минеральноватные утеплители поглощают воду (впитывают) при определенных условиях (например давление), что делает невозможным их использование при теплоизоляции конструкций в грунте. Это так же объясняется их пористой структурой. Надо заметить, что существуют минеральноватные утеплители с очень малым размером ячейки, пропитанные гидрофобом (не смачиваемым составом), что делает не смачиваемым поверхность утеплителя, а соответственно, в силу отсутствия давления воды не впитывают воду) остаются водонепроницаемыми. С возрастанием давления водопоглощение возрастает до полного насыщения водой исходного утеплителя. Несмотря на то, что именно это свойство (низкая впитываемость), использованное в одной рекламной компании, повысило авторитет рекламируемого утеплителя, для нас оно не имеет особого значения. Действительно, в грунте использовать мы минеральноватный утеплитель не собираемся, с водомета поливать тоже.

Рассчитывать на протечку от осадков кровли и ветровлагозащиты одновременно? Конечно, качественная пароизоляция не пропустит течь сразу, но и долго не простоит, останется радоваться сохранности самого утеплителя. Все минеральноватные утеплители имеют открытопористую (открытоячеистую) структуру, а следовательно, все хорошо пропускают пар, т. е. паропроницаемы. Итак, способность поглощать влагу налицо. Определим условия, которые ведут к нарастанию влаги в материале. Самому жесткому испытанию кровля подвержена в самые суровые морозы. Почему? попробуем разобраться. Концентрация молекул влаги в виде пара внутри помещения меньше, чем на улице или другими словами влажность при температурах: -20 С, т. е. парциальное давление пара внутри помещения больше, чем на улице при температуре -20 С. Это означает, что молекулы пара стремятся переместиться из области высокого давление в область низкого давления (визуально этот эффект наблюдается при открывании окна на кухни в морозы или хорошей морозильной камеры в помещении).

Соответственно, подвержена серьезному воздействию давления пара. Именно поэтому, она должна быть выполнена безукоризненно, т. к. любая щелочка дырочка приводит к образованию струи воздуха насыщенного паром. Качественные пароизоляционные пленки пропускают 22мг через 1м в сутки, в то время, как дырочка от гвоздя может пропустить несколько десятков килограмм в сутки. Пар пройдя через пароизоляцию попадает в минеральноватный утеплитель и стремиться к внешней поверхности, температура которой -20 С. При такой температуре молекула пара теряет кинетическую энергию и стремиться конденсироваться вместе с соседними молекулами на внешней поверхности минеральноватного утеплителя. В случае непрерывной конденсации молекул пара на поверхности минеральноватного утеплителя образуется сначала иней, который постепенно перерастает в корочку льда. Лед, как мы уже определили вообще не пропускает пар и нарастание льда (заполнение льдом теплоизолятора) происходит с гораздо большей скоростью. С наступлением весны (или первой оттепели после продолжительной зимы) растаявший лед течет по отделке. Таким образом, необходимо создать максимально благоприятные условия для отсутствия конденсации. 1. пароизоляция, 2. зазор между теплоизоляционным материалом и ветровлагозащитой, 3. сама ветровлагозащита (перфорированная пленка), 4. зазор между ветровлагозащитой и конструктивом покрытия кровли с организацией движения воздуха снизу вверх.

Именно такая конструкция обеспечивает нормальную работу минеральноватного утеплителя. Та малая часть влаги, которая проходит сквозь пароизоляцию успевает испариться с поверхности минерального утеплителя за счет двойного зазора вокруг ветровлагозащиты (при этом подкровельный зазор вентилируется). Итак, теперь понятно как работает кровельный пирог. О том, насколько качественно должна быть выполнена работа по пароизоляции, каковы минимальные значения зазоров и др. технические вопросы при утеплении кровли минеральноватными утеплителями мы обсудим в другой статье.

Так же рассмотрим (теплоизолятора), для теплоизоляции кровли (мансардных этажей).

Комментировать