Воздушная герметичность – решающий критерий качества теплоизоляции

Воздушная герметичность – решающий критерий качества теплоизоляции

Проверка качества исполнения монтажных работ уже  давно является неотъемлемой частью производственного процесса. Например, трудно себе представить, чтобы газовщик не проконтролировал соединения труб газопровода перед началом их эксплуатации. Но когда дело доходит до проверки качества исполнения работ по изоляции стыков, то выясняется, что она сводится к визуальному осмотру и целиком зависит от «человеческого фактора».

Наверное, ни одно здание в нашей стране не избавлено от проблемы подсоса и утечки воздуха. Советскими нормативами это было допустимо – создавалась «вентиляция помещений». Однако в современном мире на фоне удорожания энергоносителей и заботы о снижении выбросов парниковых газов в атмосферу, а также о сокращении затрат на отопление зданий в строительстве отдается предпочтение контролируемому воздухообмену (с устройством системы вентиляции).

Неконтролируемый  отток внутреннего теплого и  влажного воздуха, а также приток внешнего воздуха (так называемые эксфильтрация и инфильтрация) влияют на обогрев, охлаждение и техническое обслуживание помещений, оказывая значительное воздействие, как на комфорт проживания, так и на стоимость эксплуатации здания. При этом потери тепла в помещениях могут составлять до 25 %. Издержки на устранение повреждений воздушной изоляции конструкций, как правило, во много раз превышают затраты на ее устройство. Но как исключить возможность наличия скрытого дефекта? Для этого в Европе была создана особая технология, которая до сих пор была незнакома большинству отечественных специалистов.

Совсем незначительные негерметичные места в пароизоляционной системе, возникающие, например, из-за некачественной склейки мест соединения мембран внахлест или примыканий мембран к стенам и полам, имеют далеко идущие последствия. Подобные дефекты могут привести к таким же серьезным проблемам, как если бы это был сквозной паз между оконной рамой и кладкой кирпичной стены.

Увеличение  затрат на обогрев и кондиционирование  в связи с возникшей негерметичностью изоляции приводит к низкой рентабельности жилища для застройщика. Согласно исследованию Института строительной физики в Штутгарте (Германия), для дома с жилой площадью 80 м², в котором имеются щели и неуплотненные стыки в воздушной изоляции, необходимо такое же количество энергии для обогрева, что и для дома с жилой площадью около 400 м², где все стыки мембран пароизоляционной системы выполнены технически безупречно.

Домам в Центральной  Европе, согласно данным за 2000 г., для  обогрева помещений в среднем необходимо 22 л мазута или «условного топлива» на 1 м² жилой площади – 220 кВт*ч/ м², а для дома с качественной изоляцией достаточно лишь 1 л. Эти данные позволяют любому здравомыслящему инвестору рассматривать качественную систему ветрозащиты и пароизоляции не только с точки зрения комфорта, но и как средство ощутимой экономии на эксплуатацию своего здания.

Часто наблюдаемое  явление «сухого воздуха» в помещении  зимой вызвано тем, что холодный внешний воздух, содержащий небольшое абсолютное количество водяного пара, проникает в дом через неуплотненные пазы и щели. После нагревания за счет отопления еще больше снижается его относительная влажность (влагоемкость). Следствием этого является некомфортная атмосфера в помещении – иногда относительная влажность согретого воздуха значительно ниже минимально допустимого уровня в 40 %.

Через паз шириной  всего 1 мм в пароизоляционной системе  посредством конвекции за один зимний день в конструкцию может проникать  до 800 г влаги на 1 м длины паза. За тот же период времени через изолирующую конструкцию без пазов в пароизоляционной системе (параметр sd = 2,3 м) путем диффузии проникает примерно 5 г влаги.

 

Технология  и оборудование

Как можно избежать подобных проблем? Для этого существуют особые установки для определения утечек воздуха – BLOWER DOOR (которую иногда также называют DOOR FAN) и PRO CLIMA WINCON. Стоимость установки, включающая программное обеспечение и различные обновления, составляет от 1300 до 1800 евро (в зависимости от системы).

Особенно эффективно применение этих устройств на небольших жилых домах, однако подобный метод применяется и на объектах большого размера. Строительные организации могут использовать данную методику (далее, по названию оборудования, – BLOWER DOOR) как для выявления отельных участков возможной утечки в конструкциях, так и для проверки герметичности всего здания. Выявление возможных дефектов способствует не только их устранению, но и предотвращению повторения ошибок в будущем. В процессе применения этой методики кровельщики приобретают опыт и знания, касающиеся динамики воздушных потоков в здании, что в дальнейшем может быть использовано при проектировании и в строительстве.

Проверка герметичности  производится методом создания разницы  давлений, при котором с помощью вентилятора, смонтированного в дверях или в окне дома, в здании создается «мини-вакуум» в 50 Па. При этом через дефекты изолирующего слоя воздушные потоки устремятся внутрь. В идеале эту проверку следует производить до установки внутренней обшивки. В этом случае все негерметичные места и щели можно будет уплотнить сразу же во время проверки. Отсутствие и наличие дефектов документируется в ходе формальной приемки. На проведение такой проверки требуется несколько часов в зависимости от размеров здания и сложности его формы.

Схема измерения воздушного потока

Необходимо  иметь в виду, что проверка кровельных конструкций возможна лишь в случае устройства межстропильной изоляции и невозможна в случае монтажа теплоизоляции над стропильной конструкцией и только тогда, когда оболочка здания завершена (вплоть до установки оконных переплетов).

 

Система BLOWER DOOR

В систему входит мощный вентилятор с несколькими  скоростями. Скорости регулируются с помощью панели настроек, которая временно монтируется во внешний дверной проем. Для определения разницы давлений применяются несколько манометров. Поток воздуха, проходящий через калиброванное отверстие корпуса вентилятора, также измеряется.

Система BLOWERDOOR. Панель настроек, вентилятор с регулируемыми скоростями, комплект для калибровки

Контроль  качества уплотнения мансардного окна

Рама для  монтажа системы в дверной  проем и контрольная панель. Манометр на стороне нагнетания и измеритель скорости потока (канал А фиксирует  изменения давления внутри здания; канал В фиксирует силу потока воздуха, выдуваемого вентилятором). Панель управления (контроль и переключение скорости вентилятора, возможно автоматическое тестирование). Мощный вентилятор с возможностью калибровки (возможно расширение рабочего диапазона вентилятора).

Установука BLOWER DOOR в дверном проеме

 

Определение участков утечки воздуха

Метод Blower-Door можно  коротко описать следующим образом: в здании закрывают все двери  и окна, вентиляционные каналы, печные и каминные трубы. Фактически создаются  обычные условия эксплуатации жилища. С помощью вентилятора, установленного в дверной проем (дословно BLOWERDOOR означает «вентилятор в двери»), из дома откачивается воздух до момента, когда разница внутреннего и наружного давления не достигнет 50 Па. При этом измеряется объемный расход воздуха через вентилятор и время, за которое был создан такой перепад давления.

Вследствие разрежения наружный воздух начинает просачиваться внутрь дома через любые неуплотненные  примыкания и щели. Разумеется, чем  меньше значение воздухообмена, тем качественнее пароизоляционный/воздухоизолирующий слой. Для современных домов в Германии, оборудованных системой приточно-вытяжной вентиляции, установлено максимальное значение воздухообмена n50 = 1,5 ч-1, а для домов, построенных по технологии «passiv haus», – всего лишь n50 = 0,6 ч-1. Это дает возможность домовладельцу не только снизить свои затраты, но и получать государственную субсидию на оплату отопления.

Паро- и ветрозащитные пленки необходимо герметично соединять в зоне нахлеста и уплотнять в местах примыканий к строительным элементам крыши 

Определение негерметичных  участков во внутренних помещениях сводится к простой проверке: не поддувает  ли воздух в углах мансарды, вокруг отверстий и примыканий (оконных  и дверных проемов, электрических розеток и выключателей, обогревателей и т.д.). Это можно сделать, подставив руку. Кроме того, можно использовать специальную пудру или дымогенераторы.

Применение  одной лишь технологии BLOWER DOOR имеет  ограничения. В частности, при ее помощи можно определить степень герметичности, а также местонахождение участка утечки, однако точный источник установить трудно. Траектория утечки может проходить через весь корпус здания (пересекая все негерметичные участки). Такой тип утечки позволяет проникнуть внутрь достаточно большому объему воздуха. Движение потоков воздуха зависит от силы и направления ветра, формы здания и особенно его крыши и т.д. Скрытые пути утечки воздуха и тепла можно обнаружить при сочетании ИК-сканирования и внешнего контроля. При совместном использовании методики BLOWER DOOR, инфракрасной термографии и термоанемометров можно добиться максимальной достоверности контроля воздухопроницаемости конструкции дома. Более того, ИК-термокамеры позволяют графически документировать участки инфильтрации и эксфильтрации воздуха. Термоанемометры являются наиболее эффективным способом инструментального контроля, которые уже используется в России. Это приборы для измерения скорости воздушного потока от 0,1 м/сек и выше, принцип действия которых основан на зависимости между скоростью потока и теплоотдачей проволочки, помещенной в поток и нагретой электрическим током. Приборы позволяют проверить конкретное место в конструкции крыши с точки зрения защиты от конвективного воздухообмена. Контроль выполняется до начала внутренней отделки помещений.

 

 

 

 

Измерение утечки

 

Для изоляции вентиляционных проходок через  пленки используют ленты или специальные уплотнительные манжеты. При использовании OSB-плит в качестве пароизоляционного слоя следует проклеивать лентами их стыки.

Разумеется, легче  и дешевле избежать ошибки при  устройстве пароизоляционного и  ветрозащитного слоев, чем исправлять дефекты уже после окончания строительства. Об основных правилах монтажа профессиональной изоляции наш журнал неоднократно рассказывал на своих страницах (№ 3/2004, 4/2005, 3(10)/2006), поэтому сейчас мы лишь коротко напомним о них:

4 Рулоны пароизоляционных и ветрозащитных пленок необходимо герметично соединять в зоне нахлеста с помощью лент или клеев, либо использовать современные подкровельные мембраны со встроенными самоклеящимися лентами.

4 Уплотнять примыкания пароизоляции и диффузионной пленки к фронтонам, стенам, мансардным окнам, трубам и другим строительным элементам крыши.

4 Вентиляционные проходки через пленки должны быть ветронепроницаемыми – для этого используют ленты или специальные уплотнительные манжеты.

4 Желательно между внутренней отделкой мансарды и пароизоляционным слоем оставлять зазор для прокладки инженерных коммуникаций, установки светильников и розеток.

4 В случае установки сдвоенных стропильных ног или балок, незакрытых пароизоляцией необходимо уплотнять лентами или герметиком все щели между деревянными конструкциями.

4 При использовании OSB-плит в качестве пароизоляционного слоя следует проклеивать лентами их стыки.

При правильном использовании описанная методика может применяться как для  контроля качества, так и для оценки энергоэффективности зданий.

Источник: Информационно-аналитический журнал «Кровли»

 

Тест  на воздухопроницаемость

(Blower Door тест)

Бытует мнение, что причиной холода в доме и больших  счетов за отопление является недостаточное утепление стен. И решение проблемы кажется простым – посмотреть на дом через тепловизор и утеплить стены. Кстати, при осмотре здания, иногда, даже не усложняют процедуру – достаточно сделать термографию снаружи (ведь надо смотреть, где тепло уходит, да и по каналу «Discovery» так показывали). В лучшем случае обследование будет проведено и изнутри помещения. Но, зачастую, после такого обследования и утепления ожидаемый результат не достигается. И причиной тому служит невыявленная инфильтрация/эксфильтрация воздуха, т.е. неконтролируемое прохождение воздуха через дефекты окон, дверей, электропроводки, труб, перекрытий и пароизоляции. В свою очередь, это вызывает дискомфорт проживания в доме, заболевания, конденсат и грибок в утеплителе, а теплопотери могут составлять от 15 до 40% и более. Первым шагом для решения проблемы является тест здания на воздухопроницаемость, в результате которого можно не только выявить дефектные места, но и выяснить, соответствует ли здание строительным нормативам по воздухопроницаемости. Тест более трудоемок и продолжителен по сравнению с термографией и требует специальной подготовки и квалификации. Кстати, во многих странах такой тест обязателен при приемке здания в эксплуатацию и энергоаудите.

Суть обследования заключается в создании пониженного и/или избыточного давления в помещении специальным устройством Blower Door, имитируя тем самым воздействие ветра одновременно на все стороны здания, что при простой термографии получить невозможно. Для обнаружения дефектов кроме тепловизора используется также генератор театрального дыма, позволяющий обнаружить сложные траектории потока воздуха. Несомненным преимуществом метода является поиск дефектов в теплое время года, не дожидаясь морозов и возможность успеть провести ремонтные работы до начала отопительного сезона, т.к. тепловизор может обнаружить температурную аномалию при разнице температур в 3-5ºС. Стоит также отметить, что утепление жилья окупается значительно дольше, чем материалы и работы по герметизации, поэтому очевидно, куда в первую очередь надо обратить внимание и направить усилия. Ну, а лучше всего, тест на воздухопроницаемость проводить на этапе строительства, до того, как будет произведена внутренняя отделку, когда исправление дефектов не потребует значительных затрат и нервов.