ВОДА І БУДІВЕЛЬНІ КОНСТРУКЦІЇ

ВОДА І БУДІВЕЛЬНІ КОНСТРУКЦІЇ

ВОДА І Строй КОНСТРУКЦІЇ

Вода у всіх її станах справедливо вважається одним з важливих деструктивних причин, що зменшують термін служби лад конструкцій з усіх матеріалів. Також від вологості залежить і такий важливий параметр, як термосопротивления конструкцій будови, а означає, в підсумку, його енергоефективність. Тому при будівництві в хоч якій кліматичній зоні конструкторам і проектувальникам доводиться вирішувати задачки з захисту головних огороджувальних конструкцій будівель (стінок, покрівлі і фундаментів) від згубного впливу води. Особливо дана тема актуальна для Росії з її складним кліматом.
Головні шляхи проникнення води в лад конструкції – це вплив опадів, грунтових і талих вод та конденсація водяної пари, дифундують через товщу конструкцій. Ми розглянемо, за допомогою яких конструктивних рішень і матеріалів можна мінімізувати негативний вплив води і збільшити термін служби фундаментів, фасадів і покрівель будівель.

Фундамент
Для фундаменту більш суворі джерела зволоження – грунтові і талі води. Швидкість руйнування бетонів і залізобетонних виробів від впливу брутальних грунтових і стічних вод, за різними оцінками, може досягати 2-4 см на рік. Тому щоб продовжити термін служби будови, потрібен цілий комплекс гідроізоляційних заходів. Вобщем, певні заходи майже в усьому залежать від типу землі, виду і глибини фундаменту.
Вже на стадії котловану передбачається дренажна система для осушення грунту навколо фундаменту – це може бути просто шар крупнозернистого піску або гравію (для особистого будинку) або непроста система дрен з впровадженням особливих насосів (для висотного будинку). Також між грунтом і ізолюючої конструкції нерідко створюється безперервний водо-і паронепроникний шар з різних полімерних матеріалів (наприклад, ПВХ-мембрани). Щоб зменшити тепловіддачі будови, часто вживаються негігроскопічні і непроникні для пари теплоізоляційні матеріали на базі спінених органічних полімерів (пінополістирол, пінополіуретан). Плити утеплювача укладаються на гідроізолятор в два шари за принципом «шви в розбіг», щоб не створювалося містків холоду.
Для зменшення руйнівного впливу води на структуру бетонів і діяння в їх капілярних сил, яке призводить до перманентного висхідному потоку води, на даний момент інтенсивно вживаються поверхневі і проникаючі гідроізолюючі склади і просочення, наприклад «Гідротекс» або «КАЛЬМАТРОН». Вони призначаються для обробки поверхні конструкцій фундаменту, закладення швів між фундаментними блоками і т.п.

Стінки
Стінки в процесі використання піддаються впливу води двоїстим чином. З одного боку, становлять небезпеку опади. Дощик і сніг у вітряну погоду, як зрозуміло, рясно змочують фасад і його захист за допомогою системи водостоків, виносу покрівлі та таких будівельних частин, як карнизи і еркери, виявляється малоефективною.
Але є й черговий джерело зволоження – це дифузія водяної пари через огороджувальні конструкції з приміщення назовні через розходження парціальних тисків всередині будівлі і на вулиці.
Як серйозний цей джерело? Розрахунки за спеціальною методикою демонструють, що якщо відносна вологість повітря в приміщенні 40% і температура +20 С, а відносна вологість зовнішнього повітря 60% при температурі 30оС, то через квадратний метр стінки з глиняної цегли шириною 0,5 м на день проходить більш 100 мл води. Як можна побачити, умови взяті жорсткі, але зовсім не рідкісні для багатьох російських регіонів. При більш м'яких умовах рух пара не настільки активно, але все одно цей процес заносить значущий внесок у зволоження стінок.
Існує два зворотних підходу до запобігання скупчення води в товщі стінки. По-1-х, часто зустрічаються поради влаштовувати стовідсотково паронепроникний контур – з впровадженням пароізоляційних плівок і спінених теплоізоляційних матеріалів з нульовою паропроникністю. Таким макаром, за планом, має бути цілком припинена дифузія пари.
Але зрозуміло, що в реальних умовах це реалізовано. Найкращі малозначні недоліки в паронепроникна контурі будуть надаватися центром конденсації води. Більш уразливими стануть віконні укоси, з'єднання стінок і плит перекриття і т.п. До того ж для дотримання застосовного рівня вологості повітря в житлових приміщеннях потрібна постійна робота систем активної вентиляції та кондиціонування. Чи треба говорити, що виключно в малої частини російських будівель передбачені наступні системи.
Не вирішена при такій схемі і завдання виведення води з конструкцій, що знаходяться зовні від паронепроникних бар'єрів. Опади стануть передумовою скупчення води в зовнішніх шарах фасаду, а довгий час витримувати знакозмінні температури у вологому стані не здатний жоден з матеріалів. Утворені кристали льоду викликають руйнування структури, що призводить до різкого погіршення фізико-механічних параметрів конструкцій і обмеження терміну їх служби.
Другий шлях передбачає впровадження паропроницаемий рішень з тим, щоб створити умови для вільного виведення води з товщі фасаду, не дозволяючи їй накопичуватися і конденсуватися. Для цього потрібно дотримання двох умов: 1) необхідно, щоб паропроникність застосовуваних матеріалів підвищувалася зсередини назовні, 2) несучі конструкції повинні перебувати в зоні позитивних температур. У багатошарових фасадних рішеннях зовнішнього утеплення з впровадженням дієвих теплоізоляційних матеріалів з кам'яної вати обидві умови виробляються.
Як зрозуміло, теплозахисні характеристики теплоізоляторів дуже залежать від вмісту в їх води. Підраховано, що кожен відсоток води, що міститься в термоізоляції, посилює коефіцієнт теплопровідності (в порівнянні з сухим станом) в середньому на 6%. Тому у фасадних конструкціях більш відмінно працювати паропроніцаєми теплоізоляційні матеріали з гідрофобною просоченням.
Завдання виведення пари та захисту від зволоження від зовнішніх джерел нормально вирішуються за допомогою сучасних підвісних і штукатурних фасадних систем.
У підвісних вентильованих фасадах (можна згадати такі російські системи, як «Краспан», «Діат» і U-kon) функцію захисту від опадів бере на себе дощової екран з облицювальних плит кріпляться на подконструкция. Для того щоб волога вільно виводилася з конструкції, мається на увазі повітряний прошарок 40-100 мм (за порадами СП 23-101-2000). Малозначний перепад тисків робить потік повітря (до 1м / с), якого досить, щоб видаляти воду.
Специфічність вентильованої системи накладає особливі вимоги на теплоізоляційний матеріал. І, як виявилося, це питання щільно пліток із забезпеченням застосовного вологісного режиму фасаду. Крім таких потрібних і тривіальних чорт, як паропроникність і гідрофобність, для теплоізоляційного матеріалу тут також важлива стійкість до деформацій. Є матеріал не повинен втрачати форму, сповзати – по іншому з плином часу він закриває просвіт зазору. У цьому місці накопичується волога, що призводить до корозії і жвавому виходу з ладу підвісний подконструкции.
З урахуванням наведених вимог специ радять використовувати жорсткі гідрофобізовані плити з кам'яної вати. Вірогідні як одношарові, так і двошарові варіанти монтажу плит на фасаді. Але в будь-якому випадку щільність зовнішнього шару не повинна бути найменш 80 кг/м3, щоб матеріал протистояв вивітрюванню. Вибір між одношаровим і двошаровим рішенням – завжди певний компроміс. З одного боку, щільні одношарові плити дуже прискорюють установка, але двошарове рішення зменшує навантаження на стінки і мало дешевше.
Вирішити цю проблему вирішує впровадження новітньої розробки компанії ROCKWOOL, світового фаворита в області виробництва негорючої термоізоляції, – плит з кам'яної вати подвійної щільності ВЕНТІ БАТТС Д (зовнішній шар щільністю 90 кг/м3 і внутрішній – 45 кг/м3).
В системі фасадного утеплення з вузьким штукатурним шаром для захисту від зволоження атмосферними опадами передбачені базисний і декоративний шари штукатурки. Під ними знаходяться плити теплоізоляційного матеріалу кріпляться конкретно на фасад. У такого роду системах особливо важливі не тільки лише відмінна паропроникність всіх компонент, та й щоб паропроникність шарів підвищувалася зсередини назовні. Як вказує практика, така система відмінно витримує і осінню негоду, і морозні сніжні зими, залишаючи фасад сухим і захищаючи його від температурних коливань. Її розрахунковий термін служби, за умови правильного підбору компонент, грамотному монтажі та експлуатації, становить понад 25 років.

Покрівля
У процесах зволоження покрівельних конструкцій головну роль грають осідання, але рух водяної пари теж заносить певний внесок, і це слід врахувати. Через істотних конструктивних відмінностей захист від зволоження в скатних і плоских дахах має ряд аспектів.
У скатної покрівлі функцію гідроізоляції бере на себе покрівельне покриття (черепиця, металочерепиця, листовий метал і т.п.) в сукупності з гідро-вітрозахисною мембраною. Остання захищає від випадкового потрапляння води на поверхню паропроникного теплоізоляційного матеріалу, який розміщується частіше в розпір між крокв.
Для видалення води, що потрапила в товщу матеріалу, між покрівельним покриттям і шаром теплоізолятора передбачають вентильований повітряний прошарок. Ширина зазору знаходиться в залежності від профілю і матеріалу покриття. При використанні профільованих листів з оцинкованої сталі, черепиці, металочерепиці та інших хвилястих листів товщина вентильованого повітряного прошарку повинна складати більше 25 мм. При влаштуванні покрівлі з плоских листів (оцинкована сталь, м'яка бітумна черепиця, рулонні матеріали) рекомендується повітряний прошарок шириною більше 50 мм.
Вентиляція повітряного прошарку здійснюється через отвори, розташовані в карнизі і в конику, щоб створювався перепад тисків. Завдяки цьому деревні конструкції покрівлі (контробрешітка і лати) і теплоізоляційний матеріал постійно провітрюються, що забезпечує їх довговічність і ефективну роботу.
Для плоскої покрівлі перелік заходів буде дещо іншим. Спочатку, в проекті має бути закладений ухил більше 2%. Бракуючий ухил покрівлі неминуче призводить до утворення на покрівлі зон, де дощова і тала вода застоюються. Морози та відлиги досить стрімко руйнують покрівельний килим. У весняно-літній період також відбувається скупчення води на поверхні покрівельного покриття і наповнення нею різних вад (розривів гідроізоляції, примикань). Так відбувається вологонасичення всього покрівельного пирога.
Особливо це небезпечно для звичайних бітумних покрівель, де в якості водоізоляційного шару вживаються рулонні водонепроникні матеріали, такі як руберойд, який володіє найвищим водопоглинанням.
У цілому, покрівлі на базі руберойду демонструють дуже маленький термін служби – вони вимагають ремонту вже через пару років експлуатації. Тому для влаштування не експлуатованих плоских покрівель все частіше віддається перевага м'яким мембранним системам, які служать по 50 років без підтікання та реконструкції, очевидно, при монтажі кваліфікованими фахівцями. Такі системи складаються з шару пароізоляції, укладається безпосередньо на підставу, теплоізоляційних плит (в один або два шари), спеціального кріплення і гідроізоляційної мембрани.
Пароізоляція потрібна навіть при влаштуванні покрівлі по залізному профільованому листу, бо місця кріплення і з'єднання аркушів пропускають досить водяної пари. Як пароізоляція використовуються еластичні бітумно-полімерні матеріали або спеціальні полімерні плівки. Нахлести неодмінно повинні бути склеєні між собою.
Варто розгледіти докладніше і вимоги до теплоізоляційного шару. По-1-х, недостатня товщина теплоізолятора може призводити до утворення в прохолодну пору року зон танення снігу. Також плити теплоізолятора не повинні деформуватися під впливом дощику, снігу і навіть при повторюваному ходінні людини. Є матеріал повинен бути досить жорстким. А, кілька виходячи за тему нашої статті, слід сказати, що негорючість термоізоляції теж має величезне значення.
Експлуатація негорючих плит на базі кам'яної вати підтверджує, що вони можуть стати гарним вибором для утеплення так відповідальної конструкції. Так, тести каменноватних плит РУФ БАТТС ЕКСТРА подвійної щільності (де верхній шар має завищену твердість, а нижній – більш м'який) показали, що стискає напруга при точковому навантаженні, що створює деформацію 5 мм, склало близько 100 кПа. Для зіставлення: тиск на покрівлю що йде по ній працівника викликає точкові навантаження близько 45 кПа.

Отже, ми розглянули особливості взаємодії з вологою огороджувальних конструкцій і деякі рішення для запобігання зволоження. Необхідно виділити, що розрахунок вологісного режиму роботи хоч якої конструкції є необхідною передумовою для обгрунтованого аналізу довговічності та оцінки її експлуатаційного ресурсу. Також необхідно відзначити, що, в цілому, застосування сучасних рішень і матеріалів, що підвищують довговічність конструкцій, виявляється прибутковим як з точки зору зростання термінів служби, так і зниження ціни експлуатації.

приклад розрахунку зовнішнього освітлення на світлодіодних світильниках

Джерело: gradostroitel.com.ua