Паропроницаемость пенополистирола • полезная информация о пенополистироле • DОБРОПАН • dpan.by
Паропроницаемость стен и материалов Существует легенда о «дышащей стене», и былинные сказания о «здоровом дыхании шлакоблока, которое создает неповторимую атмосферу в доме». На самом деле, — все это сказки. Паропроницаемость стены небольшая, количество пара проходящего через нее незначительно, и гораздо меньше, чем количество пара переносимое воздухом, при его обмене в помещении.
Паропроницаемость — один из важнейших параметров, используемых при расчете утепления. Можно сказать, что паропроницаемость материалов определяет всю конструкцию утепления.
Движение пара через стену происходит при разности парциального давления по сторонам стены (различная влажность).
При этом разности атмосферного давления может и не быть.
Паропроницаемость — способность материла пропускать через себя пар. По отечественной классификации определяется коэффициентом паропроницаемости m, мг/(м*час*Па).
Сопротивляемость слоя материала будет зависеть от его толщины.
Определяется путем деления толщины на коэффициент паропроницаемости. Измеряется в (м кв.*час*Па)/мг.
Например, коэффициент паропроницаемости кирпичной кладки принят как 0,11 мг/(м*час*Па). При толщине кирпичной стены равной 0,36 м, ее сопротивление паропроницанию составит 0,36/0,11=3,3 (м кв.*час*Па)/мг.
Ниже приведены значения коэффициента паропроницаемости для нескольких строительнных материалов (согласно нормативного документа), которые наиболее широко используются, мг/(м*час*Па).
Битум 0,008
Тяжелый бетон 0,03
Автоклавный газобетон 0,12
Керамзитобетон 0,075 — 0,09
Шлакобетон 0,075 — 0,14
Обожженная глина (кирпич) 0,11 — 0,15 (в виде кладки на цементном растворе)
Известковый раствор 0,12
Гипсокартон, гипс 0,075
Цементно-песчаная штукатурка 0,09
Известняк (в зависимости от плотности) 0,06 — 0,11
Металлы 0
ДСП 0,12 0,24
Линолеум 0,002
Пенопласт 0,05-0,23
Полиурентан твердый, полиуретановая пена
0,05
Минеральная вата 0,3-0,6
Пеностекло 0,02 -0,03
Вермикулит 0,23 — 0,3
Керамзит 0,21-0,26
Дерево поперек волокон 0,06
Дерево вдоль волокон 0,32
Кирпичная кладка из силикатного кирпича на цементном растворе 0,11
Данные по паропроницанию слоев обязательно нужно учитывать при проектировании любого утепления.
Основное правило утепления — паропрозрачность слоев должна увеличиваться по направлению наружу. Тогда в холодное время года, с большей вероятностью, не произойдет накопление воды в слоях, когда конденсация будет происходить в точке росы.
Базовый принцип помогает определиться в любых случаях. Даже когда все «перевернуто вверх ногами» – утепляют изнутри, несмотря на настойчивые рекомендации делать утепление только снаружи.
Что бы не произошло катастрофы с намоканием стен, достаточно вспомнить о том, что внутренний слой должен наиболее упорно сопротивляться пару, и исходя из этого для внутреннего утепления применить экструдированный пенополистирол толстым слоем — материал с очень низкой паропроницаемостью.
Или же не забыть для очень «дышащего» газобетона снаружи применить еще более «воздушную» минеральную вату.
Другой вариант применения принципа паропрозрачности материалов в многослойной конструкции — разделение наиболее значимых слоев пароизолятором.
Или применение значимого слоя, который является абсолютным пароизолятором.
Например, — утепление кирпичной стены пеностеклом. Казалось бы, это противоречит вышеуказанному принципу, ведь возможно накопление влаги в кирпиче?
Но этого не происходит, из-за того, что полностью прерывается направленное движение пара (при минусовых температурах из помещения наружу). Ведь пеностекло полный пароизолятор или близко к этому.
Поэтому, в данном случае кирпич войдет в равновесное состояние с внутренней атмосферой дома, и будет служить аккумулятором влажности при резких ее скачках внутри помещения, делая внутренний климат приятнее.
Принципом разделении слоев пользуются и применяя минеральную вату — утеплитель особо опасный по влагонакоплению. Например, в трехслойной конструкции, когда минеральная вата находится внутри стены без вентиляции, рекомендуется под вату положить паробарьер, и оставить ее, таким образом, в наружной атмосфере.
Международная классификация материалов по пароизоляционным свойствам отличается от отечественной.
Согласно международному стандарту ISO/FDIS 10456:2007(E) материалы характеризуются коэффициентом сопротивляемости движению пара. Этот коэффициент указывает во сколько раз больше материал сопротивляется движению пара по сравнению с воздухом. Т.е. у воздуха коэффициент сопротивляемости движению пара равен 1, а у экструдированного пенополистирола уже 150, т.е. пенополистирол в 150 раз пропускает пар хуже чем воздух.
Также в международных стандартах принято определять паропроницаемость для сухих и увлажненных материалов. Границей между понятиями «сухой» и «увлажненный» выбрана внутренняя влажность материала в 70%.
Ниже приведены значения коэффициента сопротивляемости движению пара для различных материалов согласно международным стандартам. Сначала приведены данные для сухого материала, а через запятую для увлажненного (более 70% влажности).
Воздух 1, 1
Битум 50 000, 50 000
Пластики, резина, силикон — >5 000, >5 000
Тяжелый бетон 130, 80
Бетон средней плотности 100, 60
Полистирол бетон 120, 60
Автоклавный газобетон 10, 6
Легкий бетон 15, 10
Искусственный камень 150, 120
Керамзитобетон 6-8, 4
Шлакобетон 30, 20
Обожженная глина (кирпич) 16, 10
Известковый раствор 20, 10
Гипсокартон, гипс 10, 4
Гипсовая штукатурка 10, 6
Цементно-песчаная штукатурка 10, 6
Глина, песок, гравий 50, 50
Песчаник 40, 30
Известняк (в зависимости от плотности) 30-250, 20-200
Керамическая плитка ∞, ∞
Металлы ∞, ∞
OSB-2 (DIN 52612) 50, 30
OSB-3 (DIN 52612) 107, 64
OSB-4 (DIN 52612) 300, 135
ДСП 50, 10-20
Линолеум 1000, 800
Подложка под ламинат пластик 10 000, 10 000
Подложка под ламинат пробка 20, 10
Пенопласт 60, 60
ЭППС 150, 150
Полиурентан твердый, полиуретановая пена 50, 50
Минеральная вата 1, 1
Пеностекло ∞, ∞
Перлитовые панели 5, 5
Перлит 2, 2
Вермикулит 3, 2
Эковата 2, 2
Керамзит 2, 2
Дерево поперек волокон 50-200, 20-50
Нужно заметить, что данные по сопротивляемости движению пара у нас и «там» весьма различаются.
Например, пеностекло у нас нормируется, а международный стандарт говорит, что оно является абсолютным пароизолятором.
Очень много компаний выпускает минеральную вату. Это самый паропроницаемый утеплитель. По международным стандартам ее коэффициент сопротивления паропроницаемости (не путать с отечественным коэффициентом паропроницаемости) равен 1,0. Т.е. фактически минеральная вата не отличается в этом отношении от воздуха.
Действительно, это «дышащий» утеплитель. Что бы продать минеральной ваты как можно больше, нужна красивая сказка. Например, о том, что если утеплить кирпичную стену снаружи минеральной ватой, то она ничего не потеряет в плане паропроницания. И это абсолютная правда!
Коварная ложь скрывается в том, что через кирпичные стены толщиной в 36 сантиметров, при разности влажностей в 20% (на улице 50%, в доме — 70%) за сутки из дома выйдет примерно около литра воды. В то время как с обменом воздуха, должно выйти примерно в 10 раз больше, что бы влажность в доме не наращивалась.
А если стена снаружи или изнутри будет изолирована, например слоем краски, виниловыми обоями, плотной цементной штукатуркой, (что в общем-то «самое обычное дело»), то паропроницаемость стены уменьшиться в разы, а при полной изоляции — в десятки и сотни раз.
Поэтому всегда кирпичной стене и домочадцам будет абсолютно одинаково, — накрыт ли дом минеральной ватой с «бушующим дыханием», или же «уныло-сопящим» пенопластом.
Принимая решения по утеплению домов и квартир, стоит исходить из основного принципа — наружный слой должен быть более паропроницаем, желательно в разы.
Если же это выдерживать почему-либо не возможно, то можно разделить слои сплошной пароизоляцией, (применить полностью паронепроницаемый слой) и прекратить движение пара в конструкции, что приведет к состоянию динамического равновесия слоев со средой в которой они будут находиться.
Пенопласт и пеноплекс: что выбрать для теплоизоляции?
Содержание
На облагораживание утеплителем дома с помощью пеноплекса и пенопласта не уйдёт много средств.
Эти материалы надежны и имеют высокий уровень качества. Достаточно долговечны в эксплуатации, не деформируясь при этом. Не сильно впитывают влагу, что является одним из их главных преимуществ.
Эти материалы пользуются популярностью среди строителей и имеют бюджетную стоимость. Они просто поддаются монтажу. Но нужно понимать, чем они отличаются друг от друга, чтобы выбрать оптимальный вариант.
Изготовление
Пенопласт производится в ходе обработки полистироловых гранул паром. В процессе этой процедуры их объем увеличивается почти в 10 раз. Гранулы прочно скрепляются друг с другом, поэтому пенопласт получается очень качественным, с которым удобно работать. Между гранулами сохраняются мелкие пустоты. Для теплоизоляционных целей пенопласт требуется выбирать с высокими показателями прочности. Полотна пенопласта разнообразны по толщине.
Производство пеноплекса происходит по технологии экструзии пенополистирола. Под воздействием высоких температур материал подвергают прессованию для получения теплоизолятора высокой плотности.
Оба вида утеплителя поставляют в форме листов. Но изготовителю легче выполнить индивидуальный заказ на пенопласт, если нужно сделать модуль определенного нестандартного размера. В случае использования пеноплекса нужно иметь специальный пресс необходимого размера.
Теплопроводность.
Эта характеристика считается самой важной. От ее показателей зависит, сколько тепла будет терять дом при применении конкретного материала. Необходимо чтобы она был минимальной. Пенопласт и пеноплекс имеют среднюю теплопроводность, поэтому при работе с ними лучше всего создавать слой и снаружи и внутри здания. Это поможет уменьшить расходы на обогревание здания. Пенопласт содержит между гранулами много лишнего пространства, а это означает, они будут пропускать тепло. Поэтому главный показатель этого теплоизолятора ниже.
Основываясь на практических данных, для получения одинакового эффекта нужно применять приблизительно на 25% больше пенопласта, чем пеноплекса.
Влагопроницаемость и паропроницаемость.
Это две характеристики, напрямую влияющие на качество теплоизоляции здания. При рассмотрении качеств этих материалов, пеноплекс выигрывает по свойствам. Его показатель поглощения влаги составляет 0,35%, у пенопласта – примерно 2%.
По пропусканию пара у обоих материалов показатели примерно схожи. У пеноплекса – 0,013мг/мчПа, у пенопласта 0,05 мг/мчПа. Поэтому, используя эти утеплители, дополнительно рекомендуется обустроить хорошую вентиляционную систему.
Достоинства и недостатки материалов.
Строители, давно работающие в этой области, считают эти материалы универсальными и рекомендуют использовать эти утеплители как снаружи, так и внутри зданий. Лучше применять эти утеплители в следующих случаях:
- Утепление стен с внешней стороны. В данной ситуации нужно проследить за тем, чтобы материал был хорошо защищен от влияния влаги. Иначе его качества могут исказиться.
- Внутреннее утепление стен. Тут не обязательно использовать дополнительно шумоизоляционный слой, потому что пеноплекс и пенопласт прекрасно решают эту проблему.
- В создании пароизоляционного слоя.
- В утеплении кровли.
Для монтажа существует несколько методов:
- Клеем. Здесь материал необходимо приклеить к поверхности. Дополнительно для более надежного соединения рекомендуется применять дюбель-зонтики. После нанесения клея на поверхность прикладывается утеплитель. Каждый клей имеет свои характеристики, поэтому требуется изучить инструкцию для получения наилучшего результата.
- Благодаря созданию вентилируемого фасада. Здесь необходимо сделать рейки таким образом, чтобы внутри получились ячейки, в которые помещается утеплитель. Уложить его нужно достаточно плотно. Затем укладывается верхний слой. Придерживаться такой технологии нужно и при утеплении внутреннего пространства.
Мы представили важную и необходимую для работ с утеплителем информацию. Для осуществления работ стоит рассмотреть продукцию популярных производителей, чтобы приобрести материал с высокими качественными характеристиками и должным уровнем безопасности.
Любой строительный материал должен иметь сертификат пожарной безопасности, предоставляется он по требованию. Если же у товара он отсутствует, лучше воздержаться от данной покупки.
Тест Утеплителей
Причина, по которой пена не работает № 4 — контрпродуктивный замедлитель испарений
По мере повышения уровня изоляции ограждения зданий становятся холоднее и более устойчивы к высыханию, дольше остаются влажными и создают больший риск образования плесени и структурных повреждений. Поскольку конструкция не может высохнуть «на воздухе» старым энергетически неэффективным способом, способность сушки сборки — ее упругость — становится зависимой от сушки, управляемой диффузией пара.
Слева: теплый неэффективный корпус, который «высыхает».
Справа: холодный и хорошо изолированный корпус, зависящий от диффузионной сушки паром.
(фото предоставлено Институтом пассивного дома, Дармштадт, Германия)
Поэтому мы хотим максимизировать потенциал диффузионной сушки сборки.
Водяной пар естественным образом диффундирует через материалы из областей с высокой концентрацией в области с низкой концентрацией и от более высоких температур к более низким. В холодном и смешанном климате (климатические зоны 4 и выше) преобладает движение пара из теплого/влажного внутреннего пространства в холодное/сухое внешнее – наружу. Если в сборке есть влага, она хочет выйти наружу. И вообще, есть смысл это позволить, имея за бортом открытые для паров материалы.
Но по пути на форум случилась не очень забавная вещь. Подобно одержимости энергетической промышленности ископаемым топливом и ядерной энергией, строительная отрасль влюбилась в пенопласт (и паронепроницаемую деревянную обшивку).
Реклама пенопластовой промышленности
Давайте кратко рассмотрим эволюцию деревянного каркасного строительства в этом отношении.
Ниже на схеме ( A ) мы видим деревянный каркас с открытой обшивкой из сосновой доски снаружи, деревянный каркас практически без изоляции и внутреннюю штукатурку: неудобный, неэффективный и безопасный от влаги. На схеме ( B ) мы ввели деревянную изоляцию в полость каркаса для обеспечения большего комфорта и энергоэффективности, а также обшивку из пароизоляционной фанеры или OSB, заменяющую сосновые доски снаружи. Изоляция делает сборку более холодной, перенося точку росы в полость, в то время как внутренняя поверхность пароизоляционной наружной обшивки становится первой поверхностью конденсации, что может привести к повреждению влагой. На схеме ( C ) мы видим наружную непрерывную изоляцию для повышения температуры пароизоляционной оболочки до уровня выше точки росы, избегая образования конденсата и связанных с этим повреждений. И вскоре — словно по волшебству вводящих в заблуждение значений теплоизоляции (см. «Причина неэффективности пеноматериала» № 3) — почти вся упаковка выполняется с помощью пеноизоляции, что еще больше замедляет способность сборки высыхать снаружи.
Поскольку мы покрываем наши здания паронепроницаемой обшивкой и пеной, важно учитывать их способность поглощать влагу. Паропроницаемость пены варьируется от парозащитных материалов класса 1: 0,0 проницаемости для полиизо, облицованного фольгой, до 0,5 проницаемости для XPS толщиной 2 дюйма. Проницаемость EPS варьируется, но составляет приблизительно: 1 дюйм = 3,5 пром. 0,875 пром., 4 дюйма = 0,5 пром. и т. д. Обшивка из OSB и фанеры в условиях сухого термометра относится к классу 3-го класса пароизоляции при проницаемости 1.
Слева: Пароизолированный полиизо. Справа: Плотина Гувера
Пар хочет выйти наружу, а оболочка и пена блокируют его, повышая влажность и уровень влажности — снижая сопротивляемость.
Чтобы проиллюстрировать это явление, мы поместили то же самое над тремя сборками стен в Boston Mass и проанализировали их в WUFI Pro. Приведенные ниже графики основаны на показаниях, снятых с обшивки стен. Стены обращены на север и не имеют влаги, внесенной дождем, а также новой конструкции, предварительно загруженной влагой.
Стена в сборе A: классическая каркасная стена без изоляции
Во-первых, это наша классическая каркасная стена без изоляции, стена A . Уровни влажности повышаются и падают в зависимости от сезона, но никогда не превышают 72% относительной влажности. (Примечание: уровень влажности важен по отношению к температуре. Если влажность составляет 80% или выше в течение 30 дней, средняя температура 50 градусов по Фаренгейту может начать рост плесени, и поэтому индикаторы ОПАСНОСТЬ должны погаснуть.) Сборка стены A: Историческая каркасная стена без изоляции, с обшивкой из досок и сайдингом снаружи с штукатуркой внутри.
Уровень влажности не достигает 80%. Безопасно и неэффективно.
Стена в сборе B: Каркасная стена 2×6 с обшивкой из фанеры или ОСП и батистовой изоляцией
Следующая сборка, B , показанная ниже, имеет продолжительные периоды со 100% влажностью и образованием конденсата на внутренней поверхности обшивки.
Это не хорошо. Это плохо. Избегайте этой сборки.
B) Каркасная стена 2×6 с обшивкой из фанеры или OSB и ватным утеплителем. Сборка под названием «проблема»
Сборка стены C: обернута 2-дюймовой изоляцией из пенополистирола XPS
Далее у нас есть стена C, , затем обернута 2-дюймовой изоляцией из пенополистирола XPS. Несмотря на отсутствие образования конденсата (что очень хорошо), уровень влажности повышен, а риск образования плесени возрастает, поскольку сборка не выдерживает дополнительной влаги, находящейся на грани разрушения. Это не надежный и не устойчивый профиль.
Стеновая сборка C: Теперь добавьте 2 дюйма XPS снаружи, чтобы избежать конденсации, но при этом создастся опасная доза влаги. для предотвращения образования конденсата. Если вы хотите застрять в этом пенном тупике, единственный «ответ» — добавить еще большее количество пены снаружи. Из-за этого пена является контрпродуктивным замедлителем пара и является четвертой причиной неудачи пены.
Wall Assembly D: более прочная альтернатива без пены
Мы можем сделать лучше: более устойчивыми, более надежными, более экологичными. Чтобы увидеть альтернативы обертыванию вашего здания пеной, см. наши пять файлов DWG с наборами чертежей, доступных в нашем разделе «Руководства по сборке здания».
Чтобы увидеть сравнимую модель WUFI с прочным и устойчивым паропроницаемым профилем, ниже мы показываем стену, которая представляет собой стеновой каркас 2×6 с изоляцией из деревянного пола и наружной обшивкой из фанеры — стена D . Но вместо того, чтобы оборачивать обшивку пеной, мы оборачиваем ее снаружи волокнистой изоляцией и обеспечиваем интеллектуальный пароизолятор внутри. Уровни влажности остаются ниже 72% и допускают неожиданности. Более устойчивый подход.
Стена в сборе D: более эластичная альтернатива без пеноматериала: 2-дюймовая волокнистая изоляция снаружи, обшивка, 2×6 с латами и внутренним пароизолятором Smart.
И альтернативная схема ниже.
Стена D: smart steam Внутренний замедлитель схватывания и волокнистая изоляция снаружи делают эту альтернативу более безопасной и эластичной
Пена с открытыми и закрытыми порами: понимание проницаемости
от Polymer Technologies Inc.
Пористый пенопласт находится на переднем крае изоляции от тепла, пара, шума и других элементов. Двумя основными вариантами пористых пенопластов являются пенопласты с открытыми и закрытыми порами. Оба типа пены используются в повседневных продуктах, но из-за их структурных различий один тип пены может работать лучше, чем другой, в зависимости от желаемого применения.
Пена образуется путем растворения газа под высоким давлением в полимере, когда он находится в жидком состоянии, вызывая образование тысяч крошечных пузырьков или ячеек в полимере.
Каждая пена имеет различную структуру и проницаемость и работает по-разному в зависимости от применения. Основное различие, которое заставляет производителей выбирать между материалами с открытыми и закрытыми порами, заключается в их проницаемости для различных элементов, что означает, насколько они эффективны в качестве барьеров.
Хотите визуализировать сравнение между пеной с открытыми и закрытыми порами? Перейти к инфографике внизу этой статьи: Пена с открытыми или закрытыми порами.
Что такое пена с закрытыми порами?
В пенопласте с закрытыми ячейками ячейки похожи на крошечные воздушные карманы, сложенные вместе в компактную конфигурацию, напоминающую надутые воздушные шары, плотно прижатые друг к другу. Из-за плотно упакованных ячеек пена с закрытыми порами является полунепроницаемой для пара, более жесткой, способной выдерживать большее давление и примерно в 4 раза плотнее, чем пена с открытыми порами.
Что такое пена с открытыми порами?
Пенопласт с открытыми порами, созданный с использованием процесса, аналогичного пенопласту с закрытыми порами, считается полупроницаемым для пара, поскольку формирование ячеек в материале нарушается, а не закрывается.
Подобно отверстиям внутри губки, воздух может легче проникать в открытые ячейки, делая пенопласт с открытыми порами более пористым и впитывающим, чем пенопласт с закрытыми порами.
Пена с закрытыми порами воздухонепроницаема?
Пена с закрытыми порами является лучшим барьером для воздуха, чем пена с открытыми порами, и может использоваться для контроля воздушного потока, поскольку она менее проницаема. Например, пенопласт с закрытыми порами может быть эффективной прокладкой или уплотнением для климат-контроля, предотвращая попадание горячего наружного воздуха в кондиционируемое помещение. Пена с открытыми порами более эффективна для фильтрации, чем пена с закрытыми порами, потому что она позволяет воздуху проходить через нее. Например, пенопласт с открытыми порами является подходящим воздушным фильтром для двигателя, поскольку он может задерживать пыль и загрязняющие вещества, но не ограничивать поток воздуха.
Является ли пена с закрытыми порами водонепроницаемой?
Когда дело доходит до предотвращения прохождения водяного пара, пена с закрытыми порами более полезна, чем пена с открытыми порами.
Пена с закрытыми порами более непроницаема для воды, пара и воздуха. Следовательно, на его структуру меньше влияют эффекты, связанные с повреждением водой: плесень, грибок, гниль и бактерии.
Впитывает ли пена с открытыми порами воду?
Пенопласт с открытыми порами имеет более высокую способность поглощать воду, чем пенопласт с закрытыми порами, что может привести к ухудшению характеристик, особенно для тепловых применений. Хотя инженеры не обязательно стремятся к идеальной паронепроницаемости, свободный поток воды может быть вреден для конструкции и может задерживать воду.
Если среда влажная, пена с закрытыми порами может быть лучшим вариантом для работы, так как она с меньшей вероятностью впитает воду и станет неэффективным изолятором. Например, пена с закрытыми порами лучше подходит для обертывания резервуара для воды, чем пена с открытыми порами.
Пенопласт с открытыми и закрытыми порами для теплоизоляции
Пенопласт с открытыми и закрытыми порами является эффективным теплоизолятором.
Однако в зависимости от применения и факторов окружающей среды один тип пены может работать лучше, чем другой, особенно если среда влажная. Например, пена с открытыми порами может не работать оптимально для тепловых применений во влажной или влажной среде: влажная губка не будет эффективно удерживать или отводить тепло, поскольку вода является плохим изолятором по сравнению с воздухом.
Подходит ли пена с закрытыми порами для звукоизоляции?
Пена с открытыми порами лучше поглощает и уменьшает звук, чем пена с закрытыми порами, благодаря своей проницаемости. Структура с открытыми ячейками позволяет звуковым волнам взаимодействовать с остаточными мембранами, так что энергия преобразуется в тепло, поглощая часть звука.
В чем разница в стоимости пены с закрытыми и открытыми порами?
Пена с открытыми порами значительно более экономична, чем пена с закрытыми порами. Дешевле добиться такой же теплоизоляции из пены с открытыми порами, потому что для ее изготовления используется меньше пластика, а воздух внутри пены с открытыми порами является эффективным изолятором.