ГлавнаяДля воздуха, перемещающегося в прослойке, изделия из минеральной ваты нового поколения, имеющие волокнистую структуру и используемые в качестве теплоизоляции в «вентилируемых фасадах», не являются препятствием. Перемещение его происходит в виде продольных и поперечных потоков внутри теплоизоляции и подосновы или между ними. Фильтрация холодного воздуха в слое утеплителя ухудшает теплозащитные качества и может уменьшить приведенное сопротивление теплопередаче стены на 10...20 %.
Возникновение продольной и поперечной фильтрации, а также возможность возникновения внутренней фильтрации, в слое утеплителя зависит, в основном, от двух факторов. Первый фактор — величина избыточного давления воздуха в прослойке, второй — плотность и структура минераловатных изделий, т.е. их воздухопроницаемость. Третий фактор — наличие щелей и зазоров между плитами теплоизоляции или между плитами и поверхностью стены, зависит от технологии и качества монтажных работ и может быть не менее важным, чем первые два.
Анализ развития избыточного давления в зависимости от внешних и внутренних факторов, аэродинамический расчёт с определением располагаемого давления по высоте прослойки изложены ранее. Некоторые результаты расчёта развития полного давления в прослойке для системы теплоизоляции "вентилируемый фасад" со сплошной облицовкой из металлического сайдинга.
Интенсивность фильтрации воздуха через пористые материалы характеризуется коэффициентом воздухопроницаемости, а защитные качества против фильтрации — величиной сопротивления воздухопроницанию.
где Ri,в — сопротивление воздухопроницанию материалов, (м2*ч*Па)/кг;
in - условные коэффициенты воздухопроницания отдельных слоев материла, кг/(м*ч*Па);
bn - толщины слов материалов, м.
Коэффициенты воздухопроницаемости для волокнистых материалов определены как условные величины, т.к. структура минеральной ваты практически всегда неравномерна по толщине изделия. Кроме того, коэффициент воздухопроницаемости не является величиной пропорциональной общей толщине изделий, поскольку фильтрационному потоку оказывают большее сопротивление поверхностные, уплотненные слои.
Анализ результатов исследований различных авторов не позволяет сделать однозначные выводы о зависимости коэффициентов воздухопроницаемости минваты от различных факторов. Поэтому при оценке воздухопроницаемости используют величину сопротивления воздухопроницанию конкретного материала или изделия.
С целью оценки ветрозащитных качеств плитных теплоизоляционных материалов из минеральной ваты, используемых в «вентилируемых фасадах» проведены экспериментальные исследования их воздухопроницаемости. Одновременно выполнена оценка сопротивления воздухопронцаемости образцов утеплителя составленных из минераловатных изделий разной плотности и назначения. Использовались плитные изделия из каменной ваты «Ventirock», имеющие уплотнённую поверхность для защиты от проникновения воздуха, и изделия «Раrос WAS 25 t» защищённые кашированием из стеклохолста.
Описание экспериментальной установки и методика исследований представлены в главе 8, а результаты даны в таблицах 8.1 и 8.2. Их анализ показывает зависимость коэффициента воздухопроницаемости от плотности минеральной ваты. При равных толщинах изделий из минеральной ваты и AP = 10 Па удельный поток воздуха, проходящего через образцы плотностью р = 69 кг/м3 в три раза выше, чем через образцы плотностью р = 170 кг/м3. Также в три раза выше сопротивления воздухопроницанию изделий с более высокой плотностью. Плитные изделий из минеральной ваты большой толщины имеют характеристики хуже, чем изделия малой толщины, но с защищённой от проникновения воздуха поверхностью. В тоже время высокое сопротивление воздухопроницанию изделий не исключает фильтрацию воздуха во внутренних слоях теплоизоляции, а, следовательно, интенсификацию переноса теплоты через него.
Чтобы оценить влияние фильтрации необходимо знать градиент давлений по высоте прослойки. Следует отметить, что у различных типов «вентилируемых фасадов» градиент давлений будет различным. Так, вентилируемые прослойки с наружной облицовкой мелкоформатной плиткой с открытыми швами, будут иметь совершенно иное распределение давлений по высоте, по сравнению, например, с вентилируемыми прослойками, имеющими воздухонепроницаемые экраны из металлического сайдинга.
Отсутствие достоверных данных по градиентам давлений указывает на необходимость иного подхода к выбору методов ветрозащиты теплоизоляции.
На основании результатов экспериментальных лабораторных и натурных исследований, прослойки по поступлению наружного воздуха предлагается классифицировать на - слабо вентилируемые, вентилируемые и интенсивно вентилируемые (табл. 9.2).
Предлагаемая классификация позволяет обозначить требования по воздухозащите слоя теплоизоляции.
При использовании в наружных стенах со слабо вентилируемыми воздушными прослойками в качестве утеплителя изделий из минеральной ваты, их плотность должны быть не менее р > 75 кг/м3, а сопротивление воздухопроницанию Ri > 0,025 (м2*с*даПа)/кг.
Для стен с вентилируемыми воздушными прослойками в качестве утеплителя рекомендуются изделия из минеральной ваты р > 120 кг/м3 или изделия, имеющие уплотненные поверхности и специально предназначенные для использования в ограждениях с воздушными прослойками.
Сопротивление воздухопроницанию слоя утеплителя или ветрозащитного слоя должно быть Ri > 0,03 (м2*с*даПа)/кг.
В стенах с интенсивно вентилируемыми воздушными прослойками рекомендуются минераловатные плиты плотностью р > 175 кг/м3. При использовании утеплителя с р < 175 кг/м3, следует предусмотреть защиту поверхности его с:
- использованием паропроницаемых листовых материалов или ветрозащитных пленок и мембран со специальной микроперфорацией;
- устройством двухслойного утепления из минеральной ваты с наружным защитным слоем из изделий плотностью р > 175 кг/м3 или меньшей плотности, но имеющих обращенную к потоку воздуха ветрозащитную поверхность.
В качестве ветрозащитных материалов для защиты слоев минераловатного утеплителя в вентилируемых конструкциях могут быть применены паропроницаемые пленки и мембраны, имеющие специальную микроперфорацию (табл. 9.3). Их паропроницаемость позволяет влаге, диффундирующей через ограждения, покинуть слой теплоизоляции. Для воздуха, указанные пленки и мембраны практически непроницаемы.
Исключение фильтраии воздуха в слоях теплоизоляции или между теплоизоляцией и подосновой путём организации ветрозащиты позволяет повысить теплозащитные качества систем наружной теплоизоляции «вентилируемый фасад».