Строительный справочник | материалы - конструкции - технологии. Краски паропроницаемость


Водоэмульсионные краски - Статьи - ПоРемонту.Ру

Водоэмульсионные краски (их так же часто называют воднодисперсными) – это такие краски, пигменты и связующая основа которых диспергированы в водной среде и образуют устойчивую эмульсию (суспензию, взвесь). Термин «диспергированы» означает «введены», а не растворены. В данном случае водная среда не растворяет, а разбавляет введенные в неё компоненты. В водоэмульсионных красках мельчайшие частицы полимеров находятся в воде во взвешенном состоянии. После нанесения водоэмульсионной краски на окрашиваемую поверхность вода начинает испаряться, а полимерная пленка – отвердевать. Водоэмульсионные краски не создают вредных испарений и практически не имеют резкого запаха. При неполном засыхании легко смываются с инструментов и рук при помощи мыла. Хорошо ложатся на многие виды поверхностей, за исключением ранее покрытых глянцевыми красками. Не рекомендуются к окраске металлов, так как водная основа краски может вызвать процесс коррозии.  Водоэмульсионные краски Благодаря своей хорошей паропроницаемости, водоэмульсионные краски находят применение для окраски кирпичных, бетонных и оштукатуренных поверхностей, причем как наружных, так и внутренних. Водоэмульсионные краски не препятствуют поддержанию в квартире здорового микроклимата. Некоторые виды водоэмульсионных красок не переносят многократного мытья и являются плохо устойчивыми против стирания. Если поверхность окрашена дешевой водоэмульсионной краской плохого качества, то, даже после полного засыхания, проведя по ней рукой можно испачкаться так, как будто испачкались мелом. Дешевые водоэмульсионные краски недолговечны и обладают высоким расходом.

Водоэмульсионные краски подразделяются по типу пленкообразующего вещества. Рассмотрим наиболее широко применяемые из них.

На сегодняшний день находят весьма широкое распространение водоэмульсионные краски, изготовленные на базе акриловых смол. Они обладают одновременно высокой эластичностью и прочностью. Параллельно с акриловыми красками на рынке представлены более дешевые краски на основе акриловых сополимеров (винилакриловые, акрило-силиконовые, стиролакриловые). Они так же широко распространены, хотя и обладают более скромными физико-химическими характеристиками.

Водоэмульсионные краскиДля создания сильного водоотталкивающего эффекта в водоэмульсионные краски добавляют латекс. Поверхности, окрашенные латексными акриловыми красками, можно мыть столько раз, сколько заблагорассудится. Они рассчитаны на более пяти тысяч циклов работы щеткой, в то время как поверхности, окрашенные водоэмульсионными красками без латекса можно только изредка протирать. Водоотталкивающий эффект латексных акриловых красок ничуть не препятствует их паропроницаемости. Латексные акриловые краски являются самыми дорогостоящими из семейства водоэмульсионных. Они способны перекрывать трещины шириной до одного миллиметра. В некоторых случаях это помогает избежать предварительной подготовки поверхности к окрашиванию.

Следующим видом водоэмульсионных красок, являются силикатные краски. Они представляют собой водный раствор жидкого стекла, смешанный с цветными пигментами. Силикатные краски с большинством поверхностей буквально срастаются, образуя очень прочные физико-химические связи. В то же время, образуемые поверхности обладают высокой паропроницаемостью. Срок их службы может достигать двадцати лет. Силикатные краски экологически безвредны. Их можно применять как для внутренних, так и для наружных работ. Этим краскам присущи такие свойства, как огнеупорность и устойчивость к перепаду температур. Силикатные краски рекомендуются для применения в помещениях с повышенной влажностью, для окрашивания бетонных, кирпичных и каменных строительных конструкций. На поверхностях, окрашенных  этими красками, практически не размножаются Водоэмульсионные краски микроорганизмы, что предотвращает появление плесени и грибка. К недостаткам силикатных красок можно отнести практическое отсутствие эластичности, что является первопричиной их неспособности перекрывать даже мелкие трещины.

Основой другого вида водоэмульсионных красок – силиконовых, является водная дисперсия силиконовых смол. Силиконовые краски можно смело отнести к передовым краскам последнего поколения. Они сочетают в себе практически все преимущества как акриловых, так и силикатных красок. Отличаются сильным водоотталкивающим эффектом и отличной паропроницаемостью. Рекомендуются для окраски практически любых видов минеральных поверхностей (кроме армированного бетона). Обладают потрясающей эластичностью, благодаря чему способны на окрашиваемой поверхности перекрывать трещины толщиной до двух миллиметров. Помимо этого на поверхностях покрытых силиконовыми красками не разводятся никакие микроорганизмы.

Минеральные водорастворимые краски изготавливаются на основе гашеной извести или цемента. Они не относятся к семейству водоэмульсионных, но должны быть обозначены ввиду их водорастворимости. Известковые краски до сих пор находят применение для окраски старых построек, заборов, а в некоторых случаях и бордюров. Цементные краски целесообразны для окраски кирпичных и бетонных поверхностей, подверженных воздействию высокой влажности. Минеральные краски в целом находят своё применение исключительно ввиду их низкой стоимости. Срок службы известковых составляет всего лишь год или два, цементных – максимум до четырех лет.  

Зарегистрируйтесь, чтобы голосовать!

Проголосовало: 0 Оценка: 0

poremontu.ru

Паропроницаемость

При окраске фасадов зданий особое внимание следует уделять достаточной паропроницаемости лакокрасочного покрытия. В противном случае лакокрасочное покрытие будет быстро разрушено избыточным давлением водяных паров.

Механизм образования пара

В климатическом поясе России часто возникает ситуация когда температура внутри и снаружи здания значительно отличается. На рисунке 1 изображена диаграмма температурного перепада. Чаще всего точка росы находится внутри стены. Участок стены расположенный левее точки росы (см. Рис. 1) является участком накапливающим, при данном температурном режиме, влагу.

paroparo

При увеличении атмосферной температуры, скопившаяся влага в стене начинает переходить в фазу пара с возрастанием порционального давления водяных паров (см. рис. 2).

paro

Дефекты покрытия вызванные недостаточной паропроницаемостью покрытия

Давление водяного пара интенсивно действует на внутреннюю поверхность лакокрасочной пленки, тем самым прикладывается значительное усилие, способствующее отрыву лакокрасочного покрытия от основания. При плахой паропроницаемости лакокрасочной пленки, на поверхности фасада возникают пузыри, либо интенсивное шелушение. Избежать этого можно одним способом - сделать лакокрасочную пленку проницаемой для водяных паров. Самой большой паропроницаемостью из всех фасадных красок обладает силикатная краска. Это объясняется тем, что силикатная краска не образует лакокрасочную пленку и соединяется с поверхностью не за счет диффузионной адгезии, а на уровне химической реакции. На рисунке 4 изображена фотография силикатной краски сделанная под электронным микроскопом с большим увеличением.

paroparo

Скачать статью архивом »

krafika.ru

ВЫБОР ФАСАДНЫХ ПОКРЫТИЙ С УЧЕТОМ ПАРОПРОНИЦАЕМОСТИ И ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ

Транскрипт

1 ВЫБОР ФАСАДНЫХ ПОКРЫТИЙ С УЧЕТОМ ПАРОПРОНИЦАЕМОСТИ И ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ К системам лакокрасочных покрытий применяемым вне помещений, предъявляются принципиально иные требования по сравнению с покрытиями для внутренних работ. На покрытия, нанесенные вне помещений, воздействуют атмосферные осадки, солнечная радиация, значительные перепады температур, агрессивные газы - сернистый газ, окись углерода и т. д. Следовательно, фасадное покрытие должно обладать высокой водостойкостью и устойчивостью к смыванию, иметь определенную химстойкость и максимально высокую светостойкость и стойкость к окислению. Покрытие должно иметь достаточную остаточную гибкость и обладать высокой адгезией для предотвращения отслоения под воздействием знакопеременных температур. Кроме того, попеременное оттаивание-замораживание приводит к разрушению главным образом водонасыщенных покрытий, поэтому, краска должна иметь минимальное водопоглощение. Всем вышеперечисленным требованиям отвечают краски на основе водных дисперсий акрилатных латексов. На мировом рынке фасадных красок, краски на основе водных дисперсий акрилатов занимают, по разным оценкам, от 60 до 80 % рынка. Это объясняется сочетанием высокого срока службы покрытий, экологичностью отсутствием токсичных компонентов в их составе и относительно низкой стоимостью. Кроме того, краски на основе акрилатов позволяют широко варьировать свойства покрытий путем их модификации различными компонентами. В настоящее время наиболее распространенные модификаторы это силиконовые эмульсии и калиевое жидкое стекло, позволяющие получить материалы с определенными свойствами и охватывающие большинство областей применения фасадных систем. Одним из перспективных направлений в разработке и производстве материалов является создание комбинированных силиконо-силикатно-латексных материалов. Но не только химический состав связующего красок определяет долговечность покрытий. Важным фактором, влияющим на долговечность покрытия, является пароперенос из внутренних помещений здания через материал стены. Красочное покрытие должно иметь паропроницаемость, сопоставимую с стены, иначе влага будет накапливаться под слоем краски, что может привести к преждевременному разрушению покрытия. Если не ставится специальная задача создания пароизолирующего слоя на поверхности фасада, то краска должна иметь нулевое водопоглощение и максимальную паропроницаемость. Но на практике приходится учитывать и другие, не менее важные характеристики фасадного покрытия: адгезию, устойчивость к мокрому истиранию, грязеудержание и т.д., а также выбирать разумный компромисс между этими параметрами. Следует иметь в виду, что чем проще фасадная система, чем меньше материалов в ней участвует, тем скорее можно ожидать благоприятного исхода в плане защитных и декоративных свойств покрытий. Наиболее благоприятная схема нанесения: подложка грунт (1 слой) краска (2 слоя). Если рассматривать выбор системы материалов для окраски фасада здания, только по параметру паропроницаемости, то, очевидно, что паропроницаемость красочного слоя должна превышать паропроницаемость стены, чтобы не препятствовать выходу влаги из внутренних помещений. Следовательно, изготовитель лакокрасочных материалов сталкивается с проблемой создания материалов с заданной, что, в свою очередь, приводит к выбору надежного и воспроизводимого метода определения паропроницаемости.

На покрытия, нанесенные вне помещений, воздействуют атмосферные осадки, солнечная радиация, значительные перепады температур, агрессивные газы - сернистый газ, окись углерода и т. д.

2 В лаборатории НТЦ «ВАК» на основе европейских стандартов и методик были разработаны собственные методики определения паропроницаемости и водопоглощения красочных покрытий, описанные в [1]. На основании полученных численных данных, появилась возможность разрабатывать рецептуры красок с заданной. Были разработаны шесть видов фасадных красок, охватывающие широкий диапазон величин паропроницамости, значения которых представлены в таблице 1. Таблица 1. Паропроницаемость и водопоглощение некоторых фасадных покрытий на основе красок ВАК. Коэффициент паропроницаемости красочного слоя, при толщине 120 мкм, m мг/м*час*па Водопоглощение W, кг/м2*час1/2 Sd, м Тест на мокрое истирание по ISO, 75 циклов, потеря толщины в мкм ВАК «Цоколь» 2,6*10-4 0,05 0,29 5 ВАК «Акрил 1» 3,8*10-4 0,06 0,2 6 ВАК 4,7*10-4 0,07 0,16 6 ВАК «Силикон 1» 7*10-4 0,05 0,1 8 ВАК «Силикон 2» 14,8*10-4 0,05 0,05 15 ВАК «Силикат» 23,8*10-4 0,3 0,03 30 Отметим, что паропроницаемость покрытия величина, зависящая от толщины слоя, т.е., на суммарную паропроницаемость системы влияет не только состав краски, но и способ нанесения, количество слоев, наличие шпаклевочного и грунтовочного слоев и т.д. По международным нормам покрытия с величиной Sd<0,14 относятся к материалам с высокой (краски «Силикон» и «Силикат»), с Sd от 0,14-1,4 со средней (краски «Акрил 1»,, «Цоколь»). Краски «Акрил 1» и - стандартные водно-дисперсионные акрилатные краски, отличающиеся у краски она на 20 % выше. Краски «Силикон 1» и «Силикон 2» модифицированные силиконовой эмульсией акрилатные краски, обладающие повышенной и уменьшенным водопоглощением. Краска «Силикат» силикатно латексная краска с очень высокой. Краска «Цоколь» краска с повышенной адгезией и водостойкостью для окраски цокольной части фасада. В таблице 1 представлены данные по конкретным рецептурам каждого вида красок. Естественно, что, изменяя химический состав связующего красок, гранулометрический состав наполнителей и, применяя другие приемы, возможно создание материалов практически с любой, т.е., более тонкое регулирование параметров возможно и в пределах выделенных видов. Как следует из данных, представленных в таблице 1, наиболее эффективным модификатором, повышающим паропроницаемость красок, является жидкое стекло. Но введение его в состав краски имеет и обратную сторону увеличенное водопоглощение,

Были разработаны шесть видов фасадных красок, охватывающие широкий диапазон величин паропроницамости, значения которых представлены в таблице 1. Таблица 1.

3 что снижает защитные свойства покрытия. Как правило, при этом ухудшается стойкость покрытия к мокрому истиранию (см. таб.1). Добавление силиконовой эмульсии позволяет увеличить паропроницаемость без изменения водопоглощения, но значительный рост её содержания в краске ухудшает адгезию покрытия: так увеличение содержания силикона в краске от 5 до 10% снижает адгезию на 20-40% в зависимости от вида подложки. По показателю водопоглощение все краски, за исключением «Силикат», относятся к материалам с низким водопоглощением (менее 0,1 кг/м2*час1/2). Силикатная краска попадает в группу материалов со средним водопоглощением (от 0,1 до 0,5 кг/м2*час1/2). Исходя из данных СНиП II-3-79 все стеновые материалы можно условно разбить на три группы по паропроницаемости. 1. Плотные материалы с низкой (менее 0,1 мг/м*ч*па) 2. Материалы средней паропроницаемости (от 0,1 до 0,2 мг/м*ч*па) 3. Материалы с высокой (более 0,2 мг/м*ч*па) В таблице 2 представлены предлагаемые схемы применения фасадных красок ВАК в зависимости от паропроницаемости подложки. Таблица 2. Применение марок материалов ВАК для различных схем нанесения в зависимости от материала подложки. Окрашиваемый материал по группам паропроницаемости (СниП II-3-79) Материал подложки Краски серии ВАК Плотные материалы с низкой (менее 0,1 мг/м*ч*па) Цоколи материалы со средней (от 0,1 до 0,2 мг/м*ч*па) материалы с высокой (более 0,2 мг/м*ч*па) Бетон, железобетон, плотная цементнопесчаная штукатурка Цементно-песчаная, известково-цементнопесчаная штукатурка (плотность более 1700 кг/м3), керамзитобетон (плотность более 1400кг/м3) Кладка из кирпича глиняного (керамического) Кладка из кирпича силикатного Газобетон плотностью кг/м3 Известково-цементно-песчаная, известково-песчаная штукатурка плотностью 1600 кг/м3 Газо- и пенобетон плотностью кг/м3, керамзито- и керамзитопенобетон плотностью кг/м3 Акрил 1,, Цоколь Акрил 1 Акрил 1 Силикон 1 Силикон 1 Силикон1,2 Силикат Силикон 2 Силикат

силикона в краске от 5 до 10% снижает адгезию на 20-40% в зависимости от вида подложки.

4 Конечно, руководствоваться выбором краски только на основе данных по паропроницаемости нельзя. При выборе конкретной схемы следует учитывать дополнительные факторы, такие как степень защищенности фасада, степень агрессивности среды, возраст фасада и др. И естественно, очень важная часть процесса отделки фасада это его подготовка перед окраской и использование вспомогательных материалов грунтов-адгезивов, шпаклевок, санирующих и гидрофобизирующих составов. При поражении фасада плесневыми грибами, водорослями обработку фасада начинают с проведения санации, например, грунтом ВАК-02-П Фунгицид [2]. Важным этапом при окраске фасада является грунтование. Грунт фасадный является порозаполнителем и межслойным адгезивом. Нанесение одного слоя грунта на бетон или штукатурку снижает водопоглощение поверхности на 40%, не снижая при этом паропроницаемости. После высыхания такие грунты, как правило, образуют бесцветную прозрачную пленку. Операция грунтования уменьшает расход краски, позволяет нанести её более равномерно. После соответствующей подготовки, в зависимости от желаемого вида поверхности, рекомендуются следующие схемы окраски. Схема 1. Поверхность ровная, не требует выравнивания, требуется получить гладкую окрашенную поверхность (1 слой грунта + 2 слоя краски) В некоторых случаях допускается грунтование разбавленной краской. Схема 2. Поверхность требует выравнивания, требуется получить гладкую окрашенную поверхность (1 слой грунта + 1 слой шпаклевки + 1 слой грунта + 2 слоя краски). Схема 3. Поверхность требует выравнивания, требуется получить рельефную поверхность (1 слой грунта + 1 слой рельефного покрытия (например ВД-АК-127)). Нанесение состава ВД-АК-127 позволяет избежать стадии шпаклевания, и получить декоративную рельефную поверхность, скрывающую дефекты поверхности. Паропроницаемость покрытия ВД-АК-127, нанесенного толщиной 1,3 мм составляет 0,003 мг/м*ч*па, т.е., наносить его можно на плотные, низкопористые подложки: бетон, кирпичная кладка, цементно-песчаная штукатурка. Рельефные составы наносятся шпателем слоем толщиной 2-5 мм. Невысохший слой раскатывается валиком, создавая рельефную поверхность. Расход состава от 1,5 до 3,5 кг/м2. Многолетний опыт наблюдений за покрытиями на водно-дисперсионной (латексной) основе на фасадах различных российских городов, в разных климатических зонах умеренного и холодного климата (группы условий эксплуатации У, ХЛ, УХЛ по ГОСТ ) [3] показывает хорошую долговечность и сохранение декоративных свойств при правильном их выборе и применении. Выбор фасадных материалов и соответственно покрытий на их основе, особенно актуален при проектировании и проведении реставрационных работ, с чем авторы часто сталкивались для объектов в исторической части таких известных городов как Санкт-Петербург, Великий Новгород, Псков, Нижний Новгород, Омск, Хабаровск, Иркутск, Калиниград и многих других. А.В. Евдокимов, Б.Б.Сергуненков, Д.В.Котельников

docplayer.ru

Паропроницаемость материалов | Строительный справочник | материалы - конструкции

Паропроницаемостью по СП 23-101-2000 называется свойство материала пропускать влагу воздуха под действием перепада (разницы) парциальных давлений водяного пара в воздухе на внутренней и наружной поверхности слоя материала. Давления воздуха с обеих сторон слоя материала при этом одинаковые. Плотность стационарного потока водяного пара Gп (мг/м² час), проходящего в изотермических условиях через слой материала толщиной 5(м) в направлении уменьшения абсолютной влажности воздуха равна Gп = μ∆рп/δ, где μ (мг/м час Па) — коэффициент паропроницаемости, ∆рп (Па) — разность парциальных давлений водяного пара в воздухе у противоположных поверхностей слоя материала. Величина, обратная μ, называется сопротивлением паропроницанию Rп =δ/μ и относится не к материалу, а слою материала толщиной δ. В отличие от воздухопроницаемости, термин «паропроницаемость» — это абстрактное свойство, а не конкретная величина потока водяного пара, что является терминологическим недочётом СП 23-101-2000. Правильней было бы называть паропроницаемостью величину плотности стационарного потока водяного пара Gп через слой материала.

Если при наличии перепадов давления воздуха пространственный перенос водяных паров осуществляется массовыми движениями всего воздуха целиком вместе с парами воды (ветром) и оценивается с помощью понятия воздухопроницания, то при отсутствии перепадов давления воздуха массовых перемещений воздуха нет, и пространственный перенос водяных паров происходит путем хаотического движения молекул воды в неподвижном воздухе в сквозных каналах в пористом материале, то есть не конвективно, а диффузионно. Воздух представляет собой смесь молекул азота, кислорода, углекислого газа, аргона, воды и других компонентов с примерно одинаковыми средними скоростями, равными скорости звука. Поэтому все молекулы воздуха диффундируют (хаотически перемещаются из одной зоны газа в другую, непрерывно соударяясь с другими молекулами) примерно с одинаковыми скоростями. Так что скорость перемещения молекул воды сопоставима со скоростью перемещения молекул и азота, и кислорода. Вследствие этого европейский стандарт EN12086 использует вместо понятия коэффициента паропроницаемости μ более точный термин коэффициента диффузии (который численно равен 1,39μ) или коэффициента сопротивления диффузии 0,72/μ.

Сущность понятия паропроницаемости поясняет метод определения численных значений коэффициента паропроницаемости ГОСТ 25898-83. Стеклянную чашку с дистиллированной водой герметично накрывают испытуемым листовым материалом, взвешивают и устанавливают в герметичный шкаф, расположенный в термостатированном помещении (рис. 20). В шкаф закладывают осушитель воздуха (концентрированный раствор азотнокислого магния, обеспечивающий относительную влажность воздуха 54%) и приборы для контроля температуры и относительной влажности воздуха (желательны ведущие непрерывную запись термограф и гигрограф). После недельной выдержки чашку с водой взвешивают, и по количеству испарившейся (прошедшей через испытуемый материал) воды рассчитывают коэффициент паропроницаемости. При расчетах учитывается, что паропроницаемость самого воздуха (между поверхностью воды и образцом) равна 1 мг/м час Па. Парциальные давления водяных паров принимают равными рп = ϕр0, где р0 — давление насыщенного пара при заданной температуре, ϕ — относительная влажность воздуха, равная единице (100%) внутри чашки над водой и 0,54 (54%) в шкафу над материалом.

Принцип измерения паропроницаемости строительных материалов
Рис. 20. Принцип измерения паропроницаемости строительных материалов. 1 — стеклянная чашка с дистиллированной водой, 2 — стеклянная чашка с осушающим составом (концентрированным раствором азотнокислого магния), 3 — изучаемый материал, 4 — герметик (пластилин или смель парафина с канифолью), 5 — герметичный термостатированный шкаф, 6 — термометр, 7 — гигрометр

Данные по паропроницаемости приведены в таблицах 4 и 5. Напомним, что парциальное давление паров воды является отношением числа молекул воды в воздухе к общему числу молекул (азота, кислорода, углекислого газа, воды и т. п.) в воздухе, т. е. относительным счётным количеством молекул воды в воздухе. Приведённые значения коэффициента теплоусвоения (при периоде 24 часа) материала в конструкции вычислены по формуле s=0,27(λp0C0)0,5, где λ, р0 и С0 — табличные значения коэффициента теплопроводности, плотности и удельной теплоёмкости.

Таблица 5: Сопротивление паропроницанию листовых материалов и тонких слоев пароизоляции (приложение 11 к СНиП II-3-79*)

Материал Толщина слоя, мм Сопротивление паропроницанию, м² час Па/мг
Картон обыкновенный 1,3 0,016
Листы асбестоцементные 6 0,3
Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка) 10 0,12
Листы древесно-волокнистые жесткие 10 0,11
Листы древесно-волокнистые мягкие 12,5 0,05
Пергамин кровельный 0,4 0,33
Рубероид 1,5 1,1
Толь кровельный 1,9 0,4
Полиэтиленовая пленка 0,16 7,3
Фанера клееная трехслойная 3 0,15
Окраска горячим битумом за один раз 2 0,3
Окраска горячим битумом за два раза 4 0,48
Окраска масляная за два раза с предварительной шпатлевкой и грунтовкой 0,64
Окраска эмалевой краской 0,48
Покрытие изольной мастикой за один раз 2 0,60
Покрытие бутумно-кукерсольной мастикой за один раз 1 0,64
Покрытие бутумно-кукерсольной мастикой за два раза 2 1,1

Пересчёт давлений из атмосфер (атм) в паскали (Па) и килопаскали (1кПа = 1000 Па) ведётся с учётом соотношения 1 атм = 100 000 Па. В банной практике значительно более удобно характеризовать содержание водяного пара в воздухе понятием абсолютной влажности воздуха (равной массе влаги в 1 м³ воздуха), поскольку оно наглядно показывает, сколько воды надо поддать в каменку (или испарить в парогенераторе). Абсолютная влажность воздуха равна произведению значений относительной влажности и плотности насыщенного пара:

Температура °С 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Плотность насыщенного пара d0, кг/м³ 0,005 0,017 0,03 0,05 0,08 0,13 0,20 0,29 0,41 0,58
Давление насыщенного пара р0, атм 0,006 0,023 0,042 0,073 0,12 0,20 0,31  0,47 0,69  1,00
Давление насыщенного пара р0, кПа 0,6 2,3 4,2 7,3 12 20 31 47 69 100

Поскольку характерный уровень абсолютной влажности воздуха в банях 0,05 кг/м³ соответствует парциальному давлению водяных паров 7300 Па, а характерные значения парциальных давлений водяных паров в атмосфере (на улице) составляют при 50%-ной относительной влажности воздуха 1200 Па летом (20°С) и 130 Па зимой (-10°С), то характерные перепады парциальных давлений водяных паров на стенах бань достигают значений 6000-7000 Па. Отсюда следует, что типичные уровни потоков водяных паров через брусовые стены бань толщиной 10 см составляют в условиях полного штиля (3-4) г/м²час, а в расчёте на 20 м² стен — (60-80) г/час. Это не столь уж и много, если учесть, что в бане объёмом 10 м³ содержится около 500 г водяных паров. Во всяком случае при воздухопроницаемости стен во время сильных (10 м/сек) порывов ветра (1-5-10) кг/м² час перенос водяных паров ветром через брусовые стены может достигать (50-500) г/м² час. Всё это означает, что паропроницаемость брусовых стен и потолков бань не снижает существенно влажность древесины, намоченной горячей росой при поддачах, так что потолок в паровой бане и в самом деле может намокать и работать как парогенератор, преимущественно увлажняющий только воздух в бане, но лишь при тщательной защите потолка от порывов ветра.

Если же баня холодная, то перепады давлений водяных паров на стенах бани не могут превышать летом 1000 Па (при 100%-ной влажности внутри стены и 60%-ной влажности воздуха на улице при 20°С). Поэтому характерная скорость высушивания брусовых стен летом за счёт паропроницания находится на уровне 0,5 г/м² час, а за счёт воздухопроницаемости при легком ветре 1 м/сек — (0,2-2) г/м² час и при порывах ветра 10 м/сек — (20- 200) г/м² час (хотя внутри стен движения масс воздуха происходят со скоростями менее 1 мм/сек). Ясно, что процессы паропроницания становятся существенными в балансе влаги лишь при хорошей ветрозащите стен здания. Таким образом, для быстрых просушиваний стен здания (например, после аварийных протечек кровли) лучше предусматривать внутри стен продухи (каналы вентилируемого фасада). Так, если в закрытой бане намочить внутреннюю поверхность брусовой стены водой в количестве 1 кг/м², то такая стена, пропуская через себя водяные пары наружу, просохнет на ветру за несколько суток, но если брусовая стена оштукатурена снаружи (то есть ветроизолирована), то она просохнет без протопки лишь за несколько месяцев. К счастью, древесина очень медленно пропитывается водой, поэтому капли воды на стене не успевают проникнуть глубоко в древесину, и столь долгие просушки стен не характерны. Но если венец сруба лежит в луже на цоколе или на мокрой (и даже влажной) земле неделями, то последующая просушка возможна только ветром через щели.

В быту (и даже в профессиональном строительстве) именно в области пароизоляции имеется наибольшее количество недоразумений, порой самых неожиданных. Так, например, часто считают, что горячий банный воздух якобы «сушит» холодный пол, а холодный промозглый воздух из подполья «впитывается» и якобы«увлажняет» пол, хотя все происходит как раз наоборот. Или, например, всерьёз полагают, что теплоизоляция (стекловата, керамзит и т. п.) «всасывает» влагу и тем самым «высушивает» стены, не задаваясь вопросом о дальнейшей судьбе этой якобы бесконечно «всасываемой» влаги. Подобные житейские соображения и образы опровергать в быту бесполезно, хотя бы потому, что в общенародной среде никто всерьёз (а тем более во время «банного трёпа») природой явления паропроницаемости не интересуется. Но если дачник, имея соответствующее техническое образование, на самом деле хочет разобраться, как и откуда проникают водяные пары в стены и как оттуда выходят, то ему придётся, прежде всего, оценить реальное содержание влаги в воздухе во всех зонах интереса (внутри и вне бани), причём объективно выраженное в массовых единицах или парциальном давлении, а затем, пользуясь приведёнными данными по воздухопроницаемости и паропроницаемости определить, как и куда перемещаются потоки водяного пара и могут ли они конденсироваться в тех или иных зонах с учётом реальных температур. С этими вопросами мы и будем знакомиться в следующих разделах. Подчеркнём при этом, что для ориентировочных оценок можно пользоваться следующими характерными величинами перепадов давления:

— перепады давлений воздуха (для оценки переноса паров воды вместе с массами воздуха — ветром) составляют от (1-10) Па (для одноэтажных бань или слабых ветров 1 м/сек), (10-100) Па (для многоэтажных зданий или умеренных ветров 10 м/сек), более 700 Па при ураганах;— перепады парциальных давлений водяных паров в воздухе от 1000Па (в жилых помещениях) до 10000Па (в банях).

В заключение отметим, что в народе часто путают понятия гигроскопичности и паропроницаемости, хотя они имеют совершенно разный физический смысл. Гигроскопические («дышащие») стены впитывают водяные пары из воздуха, превращая пары воды в компактную воду в очень мелких капиллярах (порах), несмотря на то, что парциальное давление паров воды может быть ниже давления насыщенных паров. Паропроницаемые же стены просто пропускают через себя пары воды без конденсации, но если в какой-то части стены имеется холодная зона, в которой парциальное давление водяных паров становится выше давления насыщенных паров, то конденсация, конечно же, возможна точно также, как и на любой поверхности. При этом паропроницаемые гигроскопические стены увлажняются сильнее, чем паропроницаемые негигроскопические.

Источник: health.totalarch.com. Дачные бани и печи. Принципы конструирования. Хошев Ю.М. 2008

build.novosibdom.ru