Мембрана как важный элемент энергоэффективности в системах НВФ
В современных реалиях строительства повышаются требования не только к безопасности, но и к энергоэффективности зданий. В сложных конструкциях стен каждая деталь выполняет свою функцию. Бетон обеспечивает прочность конструкции, облицовочные материалы эстетику сооружения, энергоэффективность ограждающих конструкций определяют теплоизоляция и утеплитель. Для обеспечения качественного уровня теплоизоляционных свойств утеплителя необходимо использование негорючих строительных мембран, которые защищают конструкцию от увлажнения, эмиссии волокна, огня и утечек тепла при движении воздуха.
1) Водопоглощение
Через щели фасадной облицовки во время влажной погоды вода неизбежно проникает внутрь системы. Разрыхление ватного материала в процессе деформации приводит к набуханию плит по толщине, в результате чего в системе вентфасада сокращается воздушный зазор, ухудшается вентиляция и процесс выведения влаги из утеплителя. Установлено, что 16 условных лет эксплуатации приводят к увеличению толщины плиты на 40%, снижению прочности и двукратному увеличению теплопроводности. Кроме того, в холодное время года влага конденсируется в утеплителе за счет различного температурного и влажностного режима внутри и снаружи здания. В результате действия всех этих факторов происходит водонасыщение утеплителя и резкое снижение его теплоизолирующих свойств: насыщенная влагой вата превращается уже не в теплоизоляционный, а в тепло- проводящий материал, т.е. выполняет функцию, противоположную своему прямому назначению, следствием чего являются понижение температуры и повышение влажности в помещениях, появление плесени, грибков и гнили, постепенная осадка утеплителя вниз по конструктиву системы под весом собственной, увеличившейся тяжести. Появляется вероятность частичного обрушения теплоизоляционного материала.
Один из объектов, где мы можем увидеть всю проблему при отказе от мембран:
2) Усадка, утоньшение и деформация слоя утеплителя
Используемая в качестве утеплителя системы вентфасадов минеральная вата под нагрузкой комплекса эксплуатационных воздействий уплотняется и дает усадку. Зафиксировано существенное изменение линейных размеров минераловатных плит в структуре вентфасадов: усадка по длине и ширине. По данным исследований, после 25 условных лет эксплуатации при размерах плит 1000х500х50 мм швы между соседними плитами при их средней плотности 74 кг/м3 могут раскрыться на 20-40 мм, а при плотности 156 кг/м3 – на 5-10 мм, что приводит к образованию мостиков холода. При этом потеря массы минераловатных плит применительно к вентилируемым фасадам за 25 условных лет эксплуатации может достигать 18,78% для плит плотностью 74 кг/м3 и 3,32% для плит плотностью 156 кг/м3.
Усадка и деформация, уплотнение ватного утеплителя влекут за собой резкое снижение его теплофизических свойств и, как следствие, повышение теплопотерь здания, что приводит к последующему увеличению расходов на электричество. В таком доме будет холодно зимой и жарко летом.
3) Вынос вредных волокон в окружающую среду, эмиссия волокна
В результате потери массы и снижения прочности материала минераловатных плит часть волокон ломается и превращается в пыль, что делает вату экологически небезопасной. Установлено, что процессы деструкции минераловатных плит сопровождаются выделением пыли в окружающую среду. По данным экспериментального исследования, за 25 условных лет эксплуатации 9-этажного здания с вентфасадом потоки воздуха, циркулирующие под облицовочными панелями, могут вынести в атмосферу около 1900 кг пыли, выделяемой минераловатным утеплителем, т.е. 75 кг пыли в год. Результатом является ухудшение экологической обстановки вокруг здания и увеличение риска заболеваний органов дыхания, аллергических обострений у его жильцов. Пыль минерального волокна может представлять опасность для здоровья человека. Возвращаясь к навесным вентилируемым фасадам хотелось бы подчеркнуть, что в современных реалиях строительства повышаются требования и к безопасности и энергоэффективности зданий. В сложных конструкциях стен каждая деталь выполняет свою функцию. Бетон обеспечивает прочность конструкции, облицовочные материалы эстетику сооружения, энергоэффективность ограждающих конструкций определяют теплоизоляция и утеплитель.
Строительные мембраны – важный элемент теплозащиты зданий с навесными вентилируемыми фасадами. Без ветровлагозащитных мембран энергоэффективность домов в процессе эксплуатации будет постоянно снижаться. Известно, что через стену здание теряет более 30% тепла. Мембраны снижают потери тепла за счет ограничения воздухопроницаемости стены. Известно, что без ветрозащитной мембраны теплозащитные свойства минерального утеплителя снижаются в три раза.
Тепловизорной техникой установлено, что без мембраны деградация минеральной ваты происходит в кратчайшие строки.
Основная функция мембран – защита минераловатного утеплителя от ветра, влаги и конденсации пара, а также от эмиссии волокон из утеплителя. Наибольший эффект от свойств мембран проявляется в экстремальных условиях длительной морозной зимы при высокой влажности и сильных ветрах. Дополнительное важное свойство мембран – защита утеплителя от увлажнения дождем при монтаже и от солнечного ультрафиолета во время длительного перерыва, до закрытия навесным фасадом. Сложно уложить вату без щелей, сложно не повредить вату при укладке, но это не единственный фактор.
Известно, что УФ-излучение быстро разрушает силиконовый гидрофобизатор и синтетическое связующее волокон утеплителя, а также торцы слоя теплоизоляции вокруг оконных и дверных проемов должны быть защищены. Ткань на торцах слоя должна заходить под теплоизоляцию на длину не менее 250 мм (Рис. 1).
Для защиты от продольной фильтрации воздуха в слое утеплителя на углах и простенках установка мембран обязательна (Рис. 2, 3).
Торцы слоя теплоизоляции вокруг оконных проемов должны быть защищены. Ткань на торцах слоя должна заходить под теплоизоляцию на длину не менее 250 мм и плотно прилегать к оконному блоку. На углах здания ширина полосы должна составлять не менее 400 мм в каждую сторону от угла.