Миф о "дышащей" стене

Миф о стене, которая "дышит", возник после проведения немецким естествоиспытателем, химиком и врачом-гигиенистом Максом фон Петтенкоффером одного примечательного эксперимента.

17.09.2018

Меня зовут Флориан Ламмаер, я – немецкий инженер строительства, уже много лет работающий проектировщиком пассивных домов и экспертом по строительным дефектам зданий в Германии, Украине и России.

Я захотел написать статью на вышеуказанную тему по той причине, что мне лично неоднократно приходилось сталкиваться в разговорах со следующими высказываниями и ложными представлениями:
"Стены должны дышать!"
"Теплоизоляция, экспандированный полистирол и прочее – отрицательно сказываются на жилом здании и его микроклимате".

Даже среди архитекторов и проектировщиков я тоже неоднократно встречал недопонимание выражения "дышащая стена" и самих принципов строительной физики. Опасное незнание в данной сфере приводило и по-прежнему приводит к многочисленным дефектам строительства!

Как возник миф о "дышащей стене"

Макс фон ПеттенкофферМиф о стене, которая "дышит", возник после проведения немецким естествоиспытателем, химиком и врачом-гигиенистом Максом фон Петтенкоффером одного примечательного эксперимента.

23.03.1872 в г. Дрезден, во время лекции, Петтенкоффер установил перед и за цилиндром, заполненным цементым раствором, по одной стеклянной воронке. Затем он вдувал воздух через одну из стеклянных воронок, направленных на пористый раствор. Если отверстие воронки на другой стороне было достаточно малым, то ему удавалось поколебать пламя свечи, расположенной возле окончания стеклянной воронки с противоположной стороны.

эксперимент дышащая стена

Этот опыт послужил толчком к возникновению мифа о якобы дышащей стене. Однако, следует отметить, что граф фон Петтенкоффер был высокообразованным человеком и не случайно в той же лекции подчеркнул перед своей аудиторией следующее: "Если же прекратить обмен воздуха, то воздух останется в этой комнате целый год и даже больше, при этом не потеряет ни грамма влаги, содержащейся сейчас в нем. Последующее высушивание воздуха зависит от наличия или отсутствия воздухообмена."

Новые утверждения на тему "дышащих" стен за последние 140 лет

После проведенного Максом фон Петтенкоффер эксперимента миф о стене, которая должна "дышать", получил большое распространение. Особенно прочно это мнение закрепилось в сознании обывателей. В профессиональных же кругах в течение прошлых 140 лет получали распространение все новые наработки, которые я вкратце представлю ниже в хронологическом порядке.

В Германии уже в 1936 г. описанное выше явление было опровергнуто г-ном Каммерером (J.S. Cammerer) в книге "Конструктивные основы защиты от тепла и холода в жилом и промышленном строительстве". "Хорошо известный эксперимент графа фон Петтенкоффера, затушившего свечу через расположенный между ним и свечей кирпич (Прим. издателя: в эксперименте использовался раствор, а не кирпич), неоднократно приводил в строительной среде к совершенно неправильным представлениям. Через нормальные оштукатуренные стены невозможно достичь хотя бы минимального прохождения воздуха даже при очень сильном ветре снаружи. Соответственно, такого понятия, как "дыхание стен" в принципе не может быть".

1952 г. В строительной норме DIN 4108, освещающей вопросы теплозащиты в высотном строительстве, в абзаце 4.22 сказано следующее: "Дыхание стен в смысле замены воздуха внутри помещений исключено".

2012 г. На 9-м съезде энергоконсультантов земли Хессен дипломированный инженер Вернер Айке-Хеннинг (Dipl.-Ing. Werner Eicke-Henning) заявил: "Кто полагается на дыхание стен в своем доме, тот похож на человека, закрывшего себе рот и нос, и надеящегося на то, что обеспечение его организма кислородом полностью происходит за счет дыхания кожи!"

Исследования показали, что в зависимости от используемого в стеновой конструкции материала наружу выводится не более 2% выделяемой внутри помещения влаги. То есть через стену проходит минимальный объем воздуха, внутри кторого содержится влага в виде водяного пара. Соответственно оставшиеся 98% от излишка влаги необходимо выводить из помещения при помощи вентиляции. Таким образом, разница в плотности таких материалов, как минвата и более плотный пенополистирол, не оказывает практически никакого влияния на воздухообмен, так как содержащийся в воздухе водяной пар едва доходит до наружной кромки кирпича.

Этой статьей я совсем не собираюсь убеждать Вас использовать исключительно экспандированный полистирол в качестве оптимальной теплоизоляции. Наоборот, именно в данной группе продукции я рекомендую обращать очень большое внимание на качество и исходное сырье товара! Целый ряд продукции экспандированного и вспененного полистирола (в основном нижнего ценового сегмента), которые я встречал в Украине, имеют значительные дефициты, что касается качества и долговечности.

Что же до выбора конкретного материала, то каждый теплоизоляционный материал – будь это минвата, пеностекло или экспандированный и вспененный полистирол – имеет свои конкретные целевые назначения, которые должны быть известны любому квалифицированному проектировщику, строителю, а в Украине, к сожалению, и каждому владельцу строящегося здания.

Почему после оснащения зданий системой теплоизоляции появляется грибок?

Реконструкция здания с целью повышения его энергосбережения имеет смысл только если она продумана, спроектирована и проведена комплексно. Важно при этом понимание основ строительной физики, например следующих важных принципов:

  • Содержание влаги в воздухе. В зависимости от температуры воздух сохраняет разный объем водяного пара: теплый воздух – больше, холодный – меньше. Если теплый воздух охлаждается на поверхности холодного предмета, то на ней образовываются капли влаги – конденсат. Вспомните, если в жаркий летний день вы достанете бутылку охлаждающего напитка из холодильника и оставите ее на кухонном столе, то через короткое время бутылка покроется каплями влаги – это и есть конденсат.
  • Выделение влаги в воздух: Среднестатистический житель квартиры выделяет суммарно в день около 10 литров водяного пара в процессе приготовления пищи, принятия душа или купания в ванной, а также за счет естественного процесса потения и пр. Весь этот водяной пар накапливается в находящемся в квартире воздухе!
  • Способность прохождения тепла сквозь конструкцию. Каждый материал является проводником тепла. Разумеется, вы уже замечали, что если положить металлическую ложечку в чашку со свежезаваренным кофе, то через короткое время к ложке почти невозможно прикоснуться, настолько она нагревается от горячего напитка. С другой стороны, пластиковая ложечка, которую нам дают при покупке кофе в МакДональдсе, никогда не нагревается до такой степени. Это простой пример того, как материалы различаются между собой по степени их теплопроводности. В строительной сфере для классификации строительных материалов и их теплопроводящих свойств применяется коэффициент теплопроводности (U). Чем ниже к-т U, тем лучше утеплена стена и тем меньше тепла через нее проходит. В Украине термические свойства материалов оцениваются при помощи коэффициента R, к которому применимо обратное правило: чем выше к-т R, тем лучше утеплена стена и тем меньше тепла через нее проходит.

А теперь распространенный пример из жизни.

До установки "теплых" окон.

В одной из квартир здания типа "сталинка" стоят старые негерметичные окна, пропускающие воздух даже невооруженным взглядом. К-т теплопроводности (U) окна ориентировочно 2,5 Вт/м2К, прилегающей к окну стены – около 1,16 Вт/м2К. Жильцы проветривают комнаты очень редко, так как свежий воздух постоянно поступает в комнаты через щели в оконных рамах. Разумеется, свежий воздух поступает в комнаты точно также и зимой, что приводит к необходимости постоянного отопления на полной мощности, а также является причиной таких неприятных явлений, как сквозняк.

Что имеем в данной ситуации...

  • По причине негерметичности окон водяной пар самостоятельно выводится наружу.
  • В случае, когда водяной пар превращается в конденсат, он оседает на строительном элементе, имеющем самый худший теплоизолирующий эффект (и самый высокий к-т теплопроводности) и соответственно самую низкую температуру поверхности (вспомните "узоры", которые рисует мороз на стеклах).

После установки "теплых" окон.

Владелец квартиры принимает решение установить новые окна, чтобы раз и навсегда забыть проблемы со сквозняками и заклеиванием окон на зиму. Старые окна заменяются на новые герметичные оконные конструкции с к-том теплопроводности (U) 1,0 Вт/м2К. Установка выполнена согласно технологии, в плотном контакте к кирпичной кладке, с правильной заделкой швов. Оконные рамы имеют двойной уплотнитель. Однако, жильцы не меняют своих привычек и по-прежнему проветривают комнаты только в случае необходимости вывести неприятные запахи или с целью уменьшения температуры зимой (термостаты на батареях отсутствуют).

Что имеем в данной ситуации:

  • Окна теперь герметичны. Водяной пар, содержащийся в воздухе, больше не может самостоятельно выводиться из помещения. По причине недостаточного проветривания водяной пар накапливается в комнатах с каждым днем больше.
  • Водяной пар конденсируется на строительном элементе с самым плохим к-том теплопроводности и самой низкой температурой поверхности: после замены окон этим элементом становится стена. Стена становится влажной и споры плесневого грибка обретают идеальную среду для своего развития. Вскоре стены украшают черные пятна плесени.

Вывод.

Грибок появляется в наших квартирах не после установки "неправильных" окон и не после "неправильной" теплоизоляции, а в результате неправильного проветривания помещений! Запомните следующее: плесень возникнет в описанной выше ситуации неважно в каком случае – при замене окон или при утеплении стен минватой или экспандированным полистиролом. Суть остается одна: отсутствие естественной вентиляции через щели и негерметичности приводит к перенасыщению воздуха избыточной влагой и образованию плесени!

Как предотвратить появление грибка?

Ремонт зданий и квартир не следует дробить на отдельные невзаимосвязанные мероприятия. Напротив, энерго-реконструкция здания должна быть спроектирована и проведена как единый комплекс мероприятий. Порядок реализации мероприятий при ограниченном бюджете и невозможности выполнить все работы за один раз, такой:

  1. Утепление стен;
  2. Замена окон;
  3. Установка вентиляции.

Почему именно в таком порядке... Теплоизоляция улучшает к-т теплопроводности стены и увеличивает температуру ее поверхности, что в свою очередь сокращает пропускание тепла данным конструктивным элементом. Установленные после этого герметичные окна прекращают неконтролированные потери тепла через щели в рамах. Правильное проветривание помещений жильцами или установка вентиляции с рекуперацией тепла обеспечивают утепленное и герметичное жилье свежим воздухом. И у грибка больше нет шанса!

И напоследок, важные рекомендации владельцам домов и квартир:

  • Уделяйте очень большое внимание правильному проветриванию помещений! Согласно моему опыту, устоявшиеся в странах бывшего СССР правила проветривания помещений далеко не соответствуют частоте и способам проветривания, достаточным для сохранения здорового микроклимата.
  • Установка вентиляционных приборов с рекуперацией (возвратом) тепла помогает не только обеспечивать помещения свежим воздухом, но и не выветривать впустую находящееся в них тепло.

Что должен знать заказчик, доверяя строительство или ремонт архитектору

В Германии архитектор проекта строительства или реконструкции любого здания обязан предоставить доказательства того, что в здании будет обеспечен достаточный отвод влаги даже при отсутствии активного проветривания через окна. Жильцы обязаны следовать составленному архитектором плану вентиляции. Если же архитектор не составит план вентиляции и не укажет заказчику на необходимость его создания, а также на несоблюдение им правил, указанных в норме DIN 1946-6 (вентиляция в жилых помещениях), то он несет материальную ответственность за возникающий впоследствии грибок и расходы на его устранение и восстановление необходимого воздухообмена в здании.

Помните, что для проектирования мероприятий по улучшению энергоэффективности Вашего дома или квартиры, архитектор должен располагать углубленными знаниями в области строительной физики. Без этого основополагающего условия невозможно реализовать проект энергосберегающего или пассивного дома!

Поделиться:

Читать ещё статьи

Проектирование пассивных домов - детали выполнения кровли

Проектирование пассивных домов - детали выполнения кровли

11.09.2018

Узнать больше
Проектирование пассивных домов - разрез фасада здания

Проектирование пассивных домов - разрез фасада здания

11.09.2018

Узнать больше
Опыт реализации 100 проектов пассивных домов

Опыт реализации 100 проектов пассивных домов

17.09.2018

Узнать больше

Смотреть все статьи

Подпишись на нашу рассылку и получи бесплатно чек-лист 20 простых способов экономии энергии!

Подписываясь на нашу рассылку, вы соглашаетесь с хранением и обработкой ваших данных. Вы можете отписаться от рассылки в любой момент.