Что такое паропроницаемость

Паропроницаемость материалов

В современном строительстве применяется множество видов строительных материалов. Одни из них прочны, другие долговечны, некоторые хорошо «держат» тепло или прекрасно выглядят. Важную роль при выборе стройматериала для стен дома имеет паропроницаемость – способность «дышать» и создавать комфортные условия для проживания. Разберемся, что это такое и какие материалы стоит выбрать для этого.

Что такое паропроницаемость

Паропроницаемостью материалов называют их способность пропускать или, наоборот, задерживать водяные пары, находящиеся в воздухе. Этот эффект объясняется за счет различия парциального (то есть создаваемого отдельными компонентами воздуха) давления водяного пара внутри и снаружи помещений.

Материалы с высокой паропроницаемостью будут эффективно пропускать влагу. При проектировании зданий используется количественная оценка этого показателя – коэффициент паропроницаемости µ («мю»), который измеряется в мг/(м·ч·Па) и показывает, какое количество паров (в мг) пропустит 1 метр данного материала за 1 час при данном давлении. Чем больше этот показатель, тем выше паропроницаемость материала.

При строительстве практическое значение имеет сравнительная оценка коэффициентов паропроницаемости для правильного выбора различных стеновых и отделочных материалов, и их сочетания в многослойных конструкциях стен современных домов. Ошибки в расчете паропроницаемости могут привести к негативным последствиям при эксплуатации построенного здания.

На что влияет паропроницаемость материалов

Важнейшим фактором комфортности дома для проживания является хороший микроклимат в помещениях. За его поддержание отвечает способность стен «дышать» — то есть сохранять влажностный режим воздуха, при необходимости поглощая или выделяя влагу в комнатах. А эта способность, в свою очередь, как раз и определяется паропроницаемостью материала, из которого сделаны стены.

При проживании в доме в зимний период важное значение для влажностного режима приобретает разница наружной и внутренней температуры. Водяные пары, выходя из помещения сквозь материалы стен, могут конденсироваться внутри стены, если паропроницаемость наружных слоев будет меньше, чем внутренних.

Задержка излишней влаги на внутренней поверхности или в толще стены может приводить к образованию плесени, которая не только портит внешний вид, но и наносит вред здоровью проживающих в доме людей. Кроме того, излишняя влажность повышает вероятность разрушения строительных конструкций.

При достаточно высоком содержании влаги в материале снижается его морозоустойчивость, так как при понижении температуры вода замерзает, образующийся лед распирает микропоры и растрескивает стены. Поэтому при строительстве домов из паропроницаемых материалов необходимо дополнительно принимать меры для защиты конструкций от промерзания.

Сравнение паропроницаемости строительных материалов

Ниже приводятся значения коэффициентов паропроницаемости µ для различных строительных материалов, а также их общая характеристика. Напомним, что чем выше «мю», тем большей паропроницаемостью обладает материал:

Материал

К. паропроницаемости µ, мг/(м·ч·Па)

Паропроницаемость дерева варьируется в широких пределах, что делает его универсальным строительным материалом. В зависимости от плотности древесины и расположения волокон, для деревянной стены можно добиться как низкой, так и высокой паропроницаемости. Поэтому деревянные дома хорошо «дышат», при этом оставаясь теплыми, комфортными и экологически безопасными.

Газобетон по своей паропроницаемости вплотную приближается к древесине, при этом обладая значительно большей прочностью и технологичностью. Из всех вариантов искусственного камня с ним могут сравниться по этому показателю только другие разновидности ячеистого бетона. Однако паропроницаемость газобетона в меньшей степени зависит от его плотности, тогда как для пенобетона эта зависимость выражена.

Характеристики пенобетона в значительной степени определяются применяемой технологией изготовления. Наилучшей паропроницаемостью обладают пенобетонные блоки с более крупными порами, имеющие малую плотность и, как следствие, меньшую прочность. Высокопрочные марки обладают мелкими порами, и по паропроницаемости ближе к классическому кирпичу, чем к газобетону.

Кирпич до сих пор остается наиболее универсальным и практичным строительным материалом, обладающим множеством положительных качеств. Но, к сожалению, хорошая паропроницаемость кирпичным стенам не свойственна. Только некоторые пустотелые виды керамического кирпича и современная «теплая» керамика приближаются по этому показателю к нижней границе паропроницаемости газобетона.

Классический железобетонный монолит не обладает почти никакой паропроницаемостью, уступая газобетону и дереву по этому показателю в 5-10 раз. Поэтому многие панельные дома, построенные в 70-е и 80-е годы, отличаются таким ужасным микроклиматом. В современном домостроении монолит используют в сочетании с мощной системой вентиляции, а в индивидуальном строительстве – только как силовые элементы дома.

Выбирая, какому материалу стоит отдать предпочтение при возведении стен вашего будущего дома, нужно учитывать не только его прочность, долговечность или внешний вид. Для индивидуального жилищного строительства важнейшее значение имеет создание комфортного микроклимата, экологическая чистота и безопасность для проживания.

С этой точки зрения непревзойденными стройматериалами остаются классическое дерево и современный газобетон. Только эти материалы позволяют стенам дома «дышать», а вам оставаться здоровыми, полными сил и энергии. При этом оба этих варианта отличаются отличной теплоизоляционной способностью, удобны в применении и экономичны в строительстве.

Паропроницаемость.

Паропроницаемость — это способность задерживать или пропускать водяной пар различными материалами в результате разности парциального давления водяного пара (давление пара при отсутствии других газов в системе) с учетом одинакового атмосферного давления с обеих сторон.

В период развития строительных технологий, появление новых строительных материалов, утеплителей, понятие паропроницаемость получило широкое применение и характеризуется коэффициентом паропроницаемости. Наиболее существенное значение, понятие паропроницаемости приобретает при анализе технических характеристик утеплителей, ведь способность накапливать воду и пропускать ее через себя характеризует утеплитель с точки зрения гидроизоляционных свойств и возможного его утяжеления и гниения, что негативно влияет как на сам утеплитель, так и на всю конструкцию в целом. Также анализ материала с точки зрения паропроницаемости достаточно весом при рассмотрении материала на пригодность в качестве упаковки.

Коэффициент паропроницаемости.

Коэффициент паропроницаемости — это величина, которая равна плотности стационарного потока водяного пара проходящего в изотермических условиях через слой материала толщиной в один метр в единицу времени при разности парциального давления в 1 Pascal обозначается µ(мю) мг/(м*час*Па)

При выборе строительных материалов по параметрам паропроницаемости лучше пользоваться международными нормами ISO, они получены экспериментальным путем и достоверно проверены в различных условиях эксплуатации. В зависимости от толщины материала деленной его коэффициент паропроницаемости получают сопротивляемость слоя измеряемое (м 2 *час*Па)/мг. Исходя из коэффициента паропроницаемости и толщины слоя, заявленной техническими условиями объекта, также можно определить необходимый материал, выбрав его из таблицы паропроницаемости материалов.

Паропроницаемость материалов.

Паропроницаемость материалов – это способность конкретно взятого материала, взаимодействовать с газообразным паром и пропускать его сквозь себя.

Учитывая направление потока влаги, необходимо в конструкцию здания закладывать материалы таким образом, чтобы паропроницаемость нарастала от теплой стороны к холодной. Рекомендуемая разница паропроницаемости слоев материала, от теплого к холодному, составляет в районе 4-6 паропроницаемостей «теплой» стенки. При таком расположении материалов, конструкция будет функционировать правильно, что существенно увеличивает амортизационные качества и как следствие срок эксплуатации. В практическом применении, эта конструкционная особенность выглядит следующим образом — чем ближе к источнику тепла сегмент конструкции, тем более низкой паропроницаемостью он должен обладать, а теоретические коэффициенты на практике отображаются в разнице двух крайних слоев, промежуточные же слои, должны обеспечивать плавный переход величины коэффициента паропроницаемости материала от одной стенки к другой.

Паропроницаемость пленок.

Паропроницаемость пленок — это пропускная способность 1м 2 пленки, исчисляемая в количестве воды, в виде пара, пропускаемой им за сутки.

Все существующие пленки паропроницаемы, но значение коэффициента парапроницаемости пленок определяет их принадлежность к той или иной группе:

• пароизоляционные пленки – к ним относятся такие материалы 1м 2 которых за сутки посредством диффузии пропускает сквозь себя не более нескольких десятков грамм воды, зачастую это полипропиленовые пленки, либо пленки из привитых блок-сополимеров.
• паропроницаемые пленки – эта категория пленок имеет суточную норму диффузии, исчисляемую сотнями, а порой и тысячами грамм воды в сутки. Привычным примером является полиэтиленовые пленки, в промышленных же целях, при необходимости высокой парпроницаемости используют специальные полимерные пленки с привитыми сополимерами в высокой концентрации.

Паропроницаемость пленки сильно меняется от изменения окружающей температуры, при повышении температуры ее свойства увеличиваются в разы. Надо отметить, что газопроницаемость пленок относительно мала и увеличивается при очень высокой влажности,

Из этого следует, что та же пленка в различных условиях покажет разные параметры паропроницаемости. Как пример при температуре 21°C и влажности 50% показания паропроницаемости пленки 1600г/м 2 /24час, при t 36°C и влажности 85%, та же пленка, покажет паропроницаемость 2800г/м 2 /24час.

Итог: паропроницаемость важный аспект, в планировании на стадии проекта. Не смотря на скептическое отношение некоторых экспертов строительной промышленности, знание и правильный учет данного коэффициента убережет строение от быстрого износа, и сохранит отдельные элементы в целости, а правильно подобранный паро-/гидро-материал, точно справится с возложенной на него функцией.

Паропроницаемость материалов

Чтобы создать благоприятный микроклимат в помещении, необходимо учитывать свойства строительных материалов. Сегодня мы разберем одно свойство – паропроницаемость материалов.

Паропроницаемостью называется способность материала пропускать пары, содержащиеся в воздухе. Пары воды проникают в материал за счет давления.

Помогут разобраться в вопросе таблицы, которые охватывают практически все материалы, использующиеся для строительства. Изучив данный материал, вы будете знать, как построить теплое и надежное жилище.

Оборудование

Если речь идет о проф. строительстве, то в нем используется специально оборудование для определения паропроницаемости. Таким образом и появилась таблица, которая находится в этой статье.

Сегодня используется следующее оборудование:

• Весы с минимальной погрешностью – модель аналитического типа.
• Сосуды или чаши для проведения опытов.
• Инструменты с высоким уровнем точности для определения толщины слоев строительных материалов.

Разбираемся со свойством

Бытует мнение, что «дышащие стены» полезны для дома и его обитателей. Но все строители задумывают об этом понятии. «Дышащим» называется тот материал, который помимо воздуха пропускает и пар – это и есть водопроницаемость строительных материалов. Высоким показателем паропроницаемости обладают пенобетон, керамзит дерево. Стены из кирпича или бетона тоже обладают этим свойством, но показатель гораздо меньше, чем у керамзита или древесных материалов. На этом графике показано сопротивление проницаемости. Кирпичная стена практически не пропускает и не впускает влагу.

Во время принятия горячего душа или готовки выделяется пар. Из-за этого в доме создается повышенная влажность – исправить положение может вытяжка. Узнать, что пары никуда не уходят можно по конденсату на трубах, а иногда и на окнах. Некоторые строители считают, что если дом построен из кирпича или бетона, то в доме «тяжело» дышится.

На деле же ситуация обстоит лучше – в современном жилище около 95% пара уходит через форточку и вытяжку. И если стены сделаны из «дышащих» строительных материалов, то 5% пара уходят через них. Так что жители домов из бетона или кирпича не особо страдают от этого параметра. Также стены, независимо от материала, не будут пропускать влагу из-за виниловых обоев. Есть у «дышащих» стен и существенный недостаток – в ветреную погоду из жилища уходит тепло.

Таблица поможет вам сравнить материалы и узнать их показатель паропроницаемости:

Чем выше показатель паронипроницаемости, тем больше стена может вместить в себя влаги, а это значит, что у материала низкая морозостойкость. Если вы собираетесь построить стены из пенобетона или газоблока, то вам стоит знать, что производители часто хитрят в описании, где указана паропроницаемость. Свойство указано для сухого материала – в таком состоянии он действительно имеет высокую теплопроводность, но если газоблок намокнет, то показатель увеличится в 5 раз. Но нас интересует другой параметр: жидкость имеет свойство расширяться при замерзании, как результат – стены разрушаются.

Паропроницаемость в многослойной конструкции

Последовательность слоев и тип утеплителя – вот что в первую очередь влияет на паропроницаемость. На схеме ниже вы можете увидеть, что если материал-утеплитель расположен с фасадной стороны, то показатель давление на насыщенность влаги ниже. Рисунок подробно демонстрирует действие давления и проникновение пара в материал.

Если утеплитель будет находиться с внутренней стороны дома, то между несущей конструкцией и этим строительным будет появляться конденсат. Он отрицательно влияет на весь микроклимат в доме, при этом разрушение строительных материалов происходит заметно быстрее.

Разбираемся с коэффициентом

Коэффициент в этом показатели определяет количество паров, измеряемых в граммах, которые проходят через материалы толщиной 1 метр и слоем в 1м² в течение одного часа. Способность пропускать или задерживать влагу характеризирует сопротивление паропроницаемости, которое в таблице обозначается симвломом «µ».

Простыми словами, коэффициент – это сопротивление строительных материалов, сравнимое с папопроницаемостью воздуха. Разберем простой пример, минеральная вата имеет следующий коэффициент паропроницаемости: µ=1. Это означает, что материал пропускает влагу не хуже воздуха. А если взять газобетон, то у него µ будет равняться 10, то есть его паропроводимость в десять раз хуже, чем у воздуха.

Особенности

С одной стороны паропроницаемость хорошо влияет на микроклимат, а с другой – разрушает материалы, из которых построен дома. К примеру, «вата» отлично пропускает влагу, но в итоге из-за избытка пара на окнах и трубах с холодной водой может образоваться конденсат, о чем говорит и таблица. Из-за этого теряет свои качества утеплитель. Профессионалы рекомендуют устанавливать слой пароизоляции с внешней стороны дома. После этого утеплитель не будет пропускать пар. Сопротивления паропроницанию

Если материал имеет низкий показатель паропроницаемости, то это только плюс, ведь хозяевам не приходится тратиться на изоляционные слои. А избавиться от пара, образовывающегося от готовки и горячей воды, помогут вытяжка и форточка – этого хватит, чтобы поддерживать нормальный микроклимат в доме. В случае, когда дом строится из дерева, не получается обойтись без дополнительной изоляции, при этом для древесных материалов необходим специальный лак.

Таблица, график и схема помогут вам понять принцип действия этого свойства, после чего вы уже сможете определиться с выбором подходящего материала. Также не стоит забывать и про климатические условия за окном, ведь если вы живете в зоне с повышенной влажностью, то про материалы с высоким показателем паропроницаемости стоит вообще забыть.

Паропроницаемость стен и материалов

Существует легенда о «дышащей стене», и сказания о «здоровом дыхании шлакоблока, которое создает неповторимую атмосферу в доме». На самом деле паропроницаемость стены не большая, 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.

Что такое паропроницаемость

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 движению пара составит 0,36/0,11=3,3 (м кв.*час*Па)/мг.

Какая паропроницаемость у строительных материалов

Ниже приведены значения коэффициента паропроницаемости для нескольких строительных 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.

Как конструировать утепление — по пароизоляционным качествам

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.

Чтобы 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.

Разделение слоев пароизолятором

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 пароизоляционных качеств материалов

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.

Коэффициент сопротивляемости движению пара

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.

Откуда возникла легенда о дышащей стене

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.