Различия между барьерами для воздуха, влаги, пара и погодных условий
Проект энергоэффективных, удобных и долговечных зданий должен включать ограничительные барьеры, которые защищают оболочку здания от воздуха, воды, конденсата, движения и потери энергии.
- Воздух : Предотвратить чрезмерное проникновение воздуха
- Вода : Сопротивление проникновению жидкой воды
- Конденсат : Защита от конденсата внутри стеновой системы
- Подвижки : Приспосабливать дифференциальные подвижки (вызванные влажностью, сезонными или суточными температурными сдвигами и структурными подвижками)
- Энергосбережение : Сопротивление теплопередаче посредством конвекции, проводимости и излучения
Выполнение этих функций в новых проектах строительства и реконструкции требует четкого понимания различий между барьерами для воздуха, влаги, пара и атмосферных воздействий.
1. Воздушный и паронепроницаемый барьеры
- Пароизоляционные материалы ограничивают миграцию водяного пара, ограничивая поток водяного пара (диффузию) через материалы. Однако воздушные барьеры
- ограничивают миграцию воздуха, ограничивая доступ воздуха через материал.
2. Влагоизоляция и пароизоляция
- Влагоизоляция обычно устанавливается на теплой стороне стены. В теплом климате пароизоляция размещается снаружи, а в более холодном климате пароизоляция размещается внутри, чтобы предотвратить попадание воды и пара в полость стены.
- Пароизоляция устанавливается внутри каркаса, между стойками и гипсокартоном, препятствуя проникновению паров из внутренней части дома в стеновую систему и конденсации на теплой стороне утеплителя.
3. Погодозащитный барьер против пароизоляции
- Погодозащитные барьеры препятствуют проникновению влаги, дождя и ветра через ограждающие конструкции здания. Однако они также позволяют воде, просачивающейся в стеновую систему, быстро высыхать.
- Правильно установленная пароизоляция может также служить барьером для воздуха и воды. Тогда они будут считаться непроницаемым воздушным барьером.
4. Воздушный барьер, наносимый распылением, и воздушный барьер, наносимый листами
- Воздушные барьеры, наносимые распылением, и листовые, являются надежными системами воздушного барьера. Однако выбор зависит от условий проекта и личных предпочтений.
- Легко наносимые аэрозольные барьеры снижают потребность в рабочей силе во время установки, приспосабливаясь к неровным основаниям и проходам, таким как электрические кабелепроводы и кирпичные стяжки. Но успех применения зависит от использования постоянной и правильной толщины распыления. Кроме того, при нанесении продуктов распылением или валиком необходимо следить за погодой. Если ожидается дождь, не следует использовать продукты, наносимые распылением или валиком, поскольку у них не будет достаточно времени для отверждения.
- Листовые мембраны не имеют проблем с толщиной нанесения, поскольку производитель обеспечивает постоянную толщину. Однако листовые мембраны могут создавать и другие проблемы: трудоемкая установка, сложное нанесение на неровные основания и в некоторых случаях необходимость использования грунтовки.
Барьеры для воздуха, влаги, пара и погодных условий
Tremco Construction Products Group предлагает широкий ассортимент барьеров для воздуха, влаги, пара и погодных условий, которые строители и архитекторы могут использовать для обеспечения влаго-, паро- и воздухонепроницаемых ограждающих конструкций зданий. Читайте дальше, чтобы узнать больше об этих конкретных строительных материалах.
Воздушные барьеры
Что такое воздушный барьер?
Воздушные барьеры образуют непрерывную плоскость вокруг конструкции, чтобы остановить неконтролируемое движение воздуха внутрь и наружу ограждающей конструкции. На утечку воздуха приходится в 100 раз больше проникновения влаги, чем на ее диффузию.
Высококачественный воздушный барьер ограничивает тепловые потери и теплопотери за счет конвекции, теплопроводности и излучения.
- Тепловая конвекция происходит, когда тепловая энергия из более теплой области перетекает в более холодную посредством движения текучих сред, обычно газа и жидкостей.
- Теплопроводность возникает, когда горячие молекулы движутся к более холодным молекулам. Эффективное значение R стеновой системы представляет ее сопротивление проводимости.
- Тепловое излучение переносит тепло от более теплых мест к более холодным с помощью электромагнитных волн, главным образом солнечного излучения.
При испытании в соответствии с ASTM E 2178 воздухопроницаемость воздушного барьера не должна превышать 0,02 л/(с·м²) при перепаде давления 75 Па (или 0,004 куб.0090 2 при перепаде давления 1,56 фунт/фут 2
Воздухопроницаемость представляет собой количество воздуха, которое проходит через материал. Напротив, утечка воздуха происходит через отверстия и зазоры.
Зачем оболочкам зданий нужен воздушный барьер
Воздушные барьеры регулируют микроклимат в помещении, останавливая поток воздуха между внешней и внутренней частями здания. Кроме того, воздушные барьеры предотвращают попадание переносимой воздухом влаги внутрь стеновой системы. Контроль воздуха и предотвращение проникновения влаги:
- Снижает энергопотребление здания, экономит деньги и защищает окружающую среду.
- Сводит к минимуму влажность в полости стены, останавливая рост гнили и плесени, разрушающих структуру.
- Улучшает качество воздуха в помещении, предотвращая рост нездоровой плесени.
- Повышает комфорт пассажиров и производительность за счет стабилизации температуры и устранения сквозняков.
Типы воздушных барьеров
Строители часто устанавливают воздушные барьеры на внешней стороне стенового узла, чтобы не допустить попадание некондиционированного воздуха в полость стены, которая находится между внутренней и внешней стеной. Качественный воздушный барьер должен обеспечивать непрерывность, структурную поддержку, воздухонепроницаемость и долговечность независимо от типа. Типы воздушных барьеров включают:
- Проницаемые и непроницаемые воздушные преграды
- Барьеры из распыляемой пены
- Механически склеенные листовые мембраны
- Самоклеящиеся листовые мембраны
- Мембраны, наносимые жидкостью (включая продукты, наносимые распылением и валиком), устанавливаемые на строительной площадке или в заводских условиях
Стандарты воздушных барьеров для коммерческих зданий
Раздел C402.5.1 Международного строительного кодекса (IBC) 2021 г. требует непрерывного воздушного барьера для коммерческих зданий, за исключением климатической зоны 2B, по всей оболочке здания.
Стандарты воздушных барьеров для жилых построек
Раздел R402.4.1.1 Международного жилищного кодекса (IRC) 2021 г. предписывает применять непрерывный воздушный барьер в оболочке здания и герметизировать стыки в воздушном барьере. IRC распространяются на отдельные таунхаусы на одну и две семьи и жилые дома, высота которых не превышает трех этажей над уровнем земли. Кроме того, они должны предусматривать отдельные пути выхода с дополнительными конструкциями, не превышающими три этажа над уровнем земли.
Влагозащита
Что такое влагозащита?
Влагозащитные экраны или барьеры, устойчивые к воздействию воды/погоды, в жилищном строительстве наносятся поверх наружной обшивки и обычно являются паропроницаемыми, чтобы предотвратить попадание паров влаги в полость стены. Гидроизоляционные мембраны используются в подземном строительстве для защиты фундамента от влаги.
Зачем надземным ограждающим конструкциям нужны влагозащитные барьеры
Надземные влагозащитные барьеры защищают от проникновения воды, защищая целостность ограждающих конструкций и повышая безопасность и комфорт жильцов.
В частности, ограждающие конструкции зданий нуждаются в гидроизоляционных материалах, потому что они:- Обеспечьте гидроизоляцию, препятствующую проникновению влаги из почвы в ограждающие конструкции здания.
- Уменьшает влажность и конденсат в полости стены, что приводит к нездоровой и разрушающей структуру плесени.
- Ограничьте воздействие влаги, которая может снизить тепловую эффективность и R-значение теплового барьера здания.
- Обеспечьте защиту от термитов и вредителей, удаляя влагу, привлекающую вредителей.
- Защита от гидростатического давления, проталкивания воды через пористые бетонные стены ниже уровня земли, что особенно важно в районах с высоким уровнем грунтовых вод и обильными дождями.
Влагозащита ниже уровня земли
Влагозащита ниже уровня земли обычно включает в себя нанесение листа или наносимой жидкостью мембраны на подземные стены в качестве положительной, отрицательной или глухой гидроизоляции:
- Гидроизоляция положительной стороны устанавливается столбом — строительство и требует доступа к внешней стороне здания до того, как земля вокруг него будет засыпана.
- Гидроизоляция отрицательной стороны применяется после завершения строительства внутри конструкции.
- Глухая гидроизоляция – это когда фундаментные стены укладываются после того, как гидроизоляционные системы уже установлены.
Типы гидроизоляционных мембран
Производители выпускают коммерческие гидроизоляционные мембраны различных типов, размеров и толщины. Однако строители обычно используют наносимые жидкостью гидроизоляционные мембраны или предварительно сформированные листы.
- Жидкие гидроизоляционные мембраны, которые можно наносить на поверхность распылением, валиком или кистью.
- Полиуретановая мембрана
- Мембрана из EPDM
- Битумная мембрана, модифицированная полимером
- Мембраны на листовой основе, обычно изготавливаемые из битумных материалов, поставляются в рулонах, которые подрядчик может развернуть и прикрепить к твердой поверхности.
- Листы EPDM
- Самоклеящаяся модифицированная битумная мембрана
- Полимерно-битумная мембрана
Стандарты влагозащиты
IRC R406 2021 и IBC 1805 2021 определяют условия, требующие гидроизоляции или гидроизоляции:
- IRC и IBC требуют гидроизоляции в районах с сильными грунтовыми водами и высоким уровнем грунтовых вод.
- IRC и IBC предписывают гидроизоляцию от верхней части фундамента до готового уровня для бетонных или каменных нижележащих стен, удерживающих землю, включая нижележащие внутренние полы и помещения.
Пароизоляция
Что такое пароизоляция?
Пароизоляция обеспечивает гидроизоляцию конструкции для борьбы с влагой и предотвращения перемещения водяного пара внутри здания по конструкции и проникновения через стены и изоляцию.
Сравнение гидроизоляции и гидроизоляции
Американский институт бетона (ACI 515. 1R-85) определяет гидроизоляцию как обработку конструкции или поверхности, чтобы противостоять проникновению воды под гидростатическим давлением. Напротив, они определяют гидроизоляцию как обработку поверхности или конструкции, чтобы противостоять проникновению воды без гидростатического давления.
В частности, пароизоляция останавливает диффузию пара, которая происходит, когда влага течет из области с более высокой концентрацией влаги в пространство с более низкой концентрацией. Это также может произойти, когда влага течет из более горячего в более прохладное место внутри строительного материала, такого как изоляция. Пароизоляционные материалы останавливают диффузию, а замедлители пара только замедляют диффузию пара.
Метод влагопоглотителя ASTM E96 определяет способность строительного материала ограничивать проникновение влаги через него, присваивая ему класс пароизоляции (барьера):
- Пароизоляция класса I (0,1 проницаемости или меньше)
- Замедлитель парообразования класса II (0,1 <проницаемость <1,0 проницаемость)
- Замедлитель парообразования класса III (1,0 < пром. пром. < 10 пром.)
Почему ограждающие конструкции зданий нуждаются в пароизоляции?
Здания, подверженные прямому контакту с водой, требуют пароизоляции. Тем не менее, местные органы строительной инспекции могут предоставить рекомендации по использованию пароизоляции. Ограждающие конструкции нуждаются в пароизоляции для:
- Не допускать утечки воздуха из здания
- Снижение энергопотребления здания
- Повышение комфорта пассажиров
- Повышение качества воздуха в помещении
Пароизоляция выше уровня пола
Большинство специалистов по строительству рекомендуют наносить пароизоляцию на ту сторону стены, которая подвержена более жарким и влажным условиям — внутреннюю поверхность в более прохладном климате и внешнюю поверхность во влажном и жарком климате. Примеры применения пароизоляции включают:
- Установка пароизоляционных материалов из полиэтилена и пластика между внутренней стеновой панелью и изоляцией в условиях холодного климата для предотвращения скопления влаги.
- Размещение пароизоляции в помещениях с высокой влажностью, таких как спа, ванные комнаты, теплицы, комнаты или бассейны, помогает контролировать образование конденсата.
- Наружная пароизоляция во влажном и жарком климате может помочь предотвратить проникновение внешней влаги в стены.
Пароизоляционные барьеры ниже уровня земли
- Подземные стены и плиты перекрытий пропускают грунтовую влагу через бетонные стены и плиты. Поэтому перед установкой деревянного каркаса уложите на бетонную поверхность пароизоляцию, чтобы предотвратить проникновение влаги.
- Влагозащитный слой из полиэтилена, закрывающий открытые участки грязи в подпольях, поможет предотвратить проникновение влаги.
Типы пароизоляции
Производители обычно изготавливают пароизоляцию из водостойких материалов, включая:
- Изоляция из экструдированного полистирола или фольгированного пенопласта
- Листовые кровельные мембраны
- Алюминиевые листы или алюминий на бумажной основе
- Полиэтиленовые пластиковые листы
- Фанера для наружных работ
Код Требования к пароизоляции
Необходимость пароизоляции внутри или снаружи здания зависит от климатической зоны. IRC R702.7 2021 г. и IBC 1404.3 2021 г. предписывают использовать пароизоляцию и замедлители схватывания класса I или II на внутренней стороне каркасных стен в климатических зонах Marine 4 и 5, 6, 7 и 8. Однако климатические зоны 1, 2 и 3 обязательны. не требуют пароизоляции и барьеров.
Погодный барьер
Что такое погодный барьер?
AAMA (Американская ассоциация архитектурных производителей) определяет погодный барьер как поверхность или стену, препятствующую проникновению воздуха и воды внутрь здания, защищающую здание и его обитателей от вредной и нездоровой плесени и гниения.
Размещение погодозащитного экрана поверх обшивки и за сайдингом позволяет влаге, проникшей в стеновую систему, быстро высыхать. Важнейшими компонентами высококачественного WRB являются высокая прочность на разрыв, долговечность, устойчивость к ультрафиолетовому излучению и простая установка.
Противопогодные барьеры и водные барьеры
- Погодозащитные барьеры препятствуют проникновению больших объемов воды, пара и воздуха в стены и крышу.
- Водостойкие барьеры предлагают только непрерывный водостойкий барьер под облицовкой наружной стены.
Почему ограждающие конструкции зданий нуждаются в защитных барьерах
Современные конструкции ограждающих конструкций требуют проницаемых защитных барьеров. Погодные барьеры защищают здание от проникновения влажного воздуха и воды, что защищает конструкцию и ее обитателей от нездоровой плесени и гниения.
Водонепроницаемые барьеры также защищают от конденсата, поскольку позволяют влаге, скапливающейся в стеновой системе, выходить наружу. Высококачественные водопроницаемые барьеры противостоят воздуху, влаге и парам, создавая энергоэффективные, безопасные для здоровья, долговечные и удобные здания.
Коды защиты от атмосферных воздействий
WRB также должен соответствовать требованиям IBC 1402.2 2021 г. по водостойкости и паропроницаемости и Международному жилищному кодексу 2021 г. по водонепроницаемости (IRC R703. 1.1).
Важность барьеров для воздуха, влаги, пара и погодных условий
Надлежащее применение барьеров для воздуха, влаги, пара и погодных условий помогает подрядчикам и архитекторам создавать энергоэффективные, удобные, безопасные и долговечные здания. Кроме того, воздухо-, паро- и влагостойкие системы, в состав которых входят высококачественные продукты, могут способствовать устойчивому строительству в соответствии с нормами.
Пароизоляционные материалы
Пароизоляционный слой представляет собой материал или совокупность материалов, которые практически исключают движение водяного пара через конструкцию. Многие продукты с воздушным барьером также действуют как барьер для пара. Сама природа пароизоляции противоречива, поскольку хорошая пароизоляция должна блокировать воду в форме пара, а также позволять строительным материалам высохнуть, если они намокли. Паробарьеры не следует путать с воздушными барьерами, которые препятствуют проникновению или проникновению воздуха. Паробарьеры также не следует путать с влагостойкими барьерами. Пароизоляционные материалы также не следует путать с замедлителями пара, которые замедляют движение водяного пара за счет диффузии. Наконец, пароизоляционные материалы не следует путать с атмосферостойкими барьерами, которые чаще всего используются в качестве строительного покрытия для «противодействия» проникновению воздуха и влаги в сборку стены/здания. Для материала, который считается пароизоляционным, ASTM E-96 метод испытаний требует паропроницаемости (или прохода) 0,1 проницаемости или менее, что также относится к парозамедлителям класса I. Пароизоляторы класса II допускают проницаемость 0,1–1,0, а замедлители парообразования класса III допускают проницаемость 1,0–10.
Обычно водяной пар перемещается с теплой стороны строительной конструкции на холодную. Как правило, следует избегать установки «двойного» пароизолятора (или установки с обеих сторон сборки), чтобы одна сторона могла высушить сборку. Важно отметить, что установка пароизоляции на внутренней стороне здания с кондиционером может привести к проблемам с плесенью, поскольку влага попадает между отделочным материалом и пароизоляцией. Размещение пароизоляции может сбивать с толку, поскольку во многих климатических условиях теплые и холодные «стороны» сборки могут значительно различаться в зависимости от времени года. Но обычно в теплом климате барьер устанавливается снаружи и наоборот в холодном климате.
Пароизоляционные материалы изготавливаются из различных материалов;
— пластиковые листы (как правило, из полиэтилена или аналогичного материала)
— самоклеящиеся мембраны
— материалы, наносимые жидкостью
— изоляционные плиты
— напыляемый пенополиуретан средней плотности
2 90 многие производители производят материалы, которые служат более чем одной или всем из следующих целей; пароизолятор, влагостойкий барьер, воздухонепроницаемый барьер. Существуют различные типы приложений, в которых используются пароизоляции, и тип используемого материала часто основан на этом применении;-горизонтальная установка под бетонную плиту (пластмассовые или синтетические листы)
-внутренняя установка вертикальная/горизонтальная, стена/потолок (фольгированная войлочная изоляция, пластиковые или синтетические листы, распыляемая пена и т. д.)
-наружная установка стены (пластмассовые или синтетические листы, самоклеящиеся мембраны, материалы, наносимые жидкостью, изоляционные плиты, пенопласт)
— Полы в подвальных помещениях (пластиковые листы)
Пластиковый лист Паро- и воздухозащитный барьер
Обычно устанавливается между стойкой и стеной на наружных надземных стенах, но может варьироваться в зависимости от климата и конструкции стены. Непрерывный барьер является целью при установке, и на всех швах следует использовать специальную пластиковую ленту. Внутренние стены редко покрывают пластиковыми пароизоляционными листами, за исключением некоторых ситуаций, когда они размещаются между гипсокартоном и стойками в ванной или на кухне с высокой влажностью.
Пароизоляция из пластиковых листов обычно используется на грунте или под заполнителем в подпольях, чтобы предотвратить попадание грунтовой влаги в структуру. Пластиковая пароизоляция также обычно используется под бетонными плитами на уклоне, чтобы предотвратить попадание влаги через бетон на внутренний пол конструкции. 6 мил, 10 мил, 15 мил, 20 мил используются в зависимости от требуемых характеристик прочности и производительности.
Самоклеящаяся мембрана для защиты от паров (и воздуха)
Рулоны самоклеящихся листов обычно устанавливаются снаружи зданий. Для большинства продуктов не требуется грунтовка, и их можно устанавливать на обшивку, алюминий, металл, гипсокартон, монолитный бетон (обычно требуется 7-дневное отверждение), бетонный блок (приклеенные стыки заподлицо), кирпич (приклеенные стыки заподлицо) и т. д. Для трудно сцепляемых поверхностей обычно доступна грунтовка, наносимая распылением или кистью (однако для некоторых продуктов требуется грунтовка на чем-либо, кроме деревянного покрытия). Материал обычно накладывается внахлест на 2 дюйма по бокам и концам и имеет «стартовую» клейкую полоску, расположенную на дне рулона. Материал можно приклеивать вручную или с помощью резинового валика, чтобы обеспечить равномерную адгезию. Погодные диапазоны для установки обычно довольно широки и составляют от 0 до 150 градусов по Фаренгейту. Детальная работа вокруг проемов и проходов требует большой осторожности, чтобы не нарушить эффект полной герметичной оболочки здания. Грубые отверстия часто прошивают нарезанными полосками мембраны, если специально не требуется другой материал. Обычные рулоны имеют ширину 36 дюймов и весят 20-25 фунтов, но версии для тяжелых условий эксплуатации могут весить больше. Большинство мембранных пароизоляционных материалов могут противостоять воздействию УФ-излучения до 6 месяцев.
Жидкостная пароизоляция (и воздух)
Жидкостная пароизоляция/воздухозащита Характеристика:
— однокомпонентная (полимерная) или двухкомпонентная2 — на водной основе (резина)3
на основе
-наносится распылением или кистью/валиком
-наносится горячим или холодным способом
Образует прочную бесшовную эластомерную мембрану, устойчивую к парам. Продукт обычно поставляется в ведрах на 5 галлонов или в бочках на 55 галлонов и обычно покрывает 15-25 квадратных футов на галлон (для гладких поверхностей) при толщине нанесения 80 мил (полимер) или 60 мил (резина). Большинство продуктов могут быть установлены при температуре до 10 градусов по Фаренгейту, но не должны устанавливаться на «зеленый» бетон (минимум 14 дней для отверждения, некоторые резиновые изделия только 3 дня). Большинство продуктов нельзя устанавливать на плиты из полистирола. При установке на стены из бетонных блоков все трещины/пустоты/неровности/и т. д., как правило, должны быть отремонтированы с помощью специального герметика за пару часов до установки гидроизоляционного барьера. Требуется стандартная подготовительная работа для получения чистого, без пустот, без выступов, без отверстий, однородного, сухого основания. Для некоторых продуктов (особенно на основе каучука) может потребоваться «детализация» проемов, проходов и уязвимых зон, включая герметики для швов, самоклеящиеся накладки или мастики для обеспечения ухода за ограждающими конструкциями. При установке на наружные панели из гипса или стекловолокна перед установкой пароизоляции для стыков обычно требуется армированная или сетчатая лента для стеновых панелей. Если продукт наносится распылением, его обычно необходимо пропускать через теплообменник для снижения вязкости перед распылением. В качестве оборудования для распыления обычно рекомендуется использовать распылитель Big Rig (гидравлический безвоздушный) (с переключающим наконечником для тяжелых условий эксплуатации 0,035 дюйма) для наиболее эффективного/производительного нанесения продукта.
Нанесение валиком может потребовать двух слоев (1-2 часа между слоями), так как 40 мил — это типичная ожидаемая толщина при накатывании.
Для проверки толщины во время нанесения часто используется манометр Wet Mil.
Стены из пористых блоков могут потребовать нанесения более одного слоя для достижения необходимой толщины. Материал обычно становится нелипким через пару часов. Температура, влажность, поток воздуха, солнечный свет и т. д. влияют на время высыхания, но обычно рекомендуется как минимум 48 часов перед последующим нанесением материала (за исключением резиновых изделий, на которые можно укладывать изоляционные плиты, когда они еще слегка липкие).