Міф про стіну, яка "дихає"

Міф про стіну, яка "дихає", виник після проведення німецьким натуралістом, хіміком і лікарем-гігієністом Максом фон Петтенкоффером одного примітного експерименту.

15.09.2018

Мене звуть Флоріан Ламмаер, я – німецький інженер-будівельник, який вже багато років працює проектувальником пасивних будинків і експертом із будівельних дефектів споруд в Німеччині, Україні і Росії.

Я захотів написати статтю на вищевказану тему з тієї причини, що мені особисто неодноразово доводилося стикатися в розмовах з наступними висловлюваннями і помилковими уявленнями:
"Стіни повинні дихати!",
"Теплоізоляція, експандований полістирол та інше – негативно позначаються на житловій будівлі і його мікрокліматі".

Навіть серед архітекторів і проектувальників я теж неодноразово зустрічав нерозуміння вираження "дихаюча стіна" і самих принципів будівельної фізики. Небезпечне незнання в даній сфері приводило як і раніше, так і зараз до численних дефектів будівництва!

Як виник міф про стіну, яка "дихає"

Макс фон ПеттенкофферМіф про "дихаючу" стіну виник после проведения німецьким дослідником природи, хіміком і лікарем-гігієністом Максом фон Петтенкоффером одного вартого уваги експерименту.

23 березня 1872 року у Дрездені під час лекції Петтенкоффер встановив по одній скляній воронці перед і за циліндром, заповненим цементним розчином. Потім він вдував повітря через одну із скляних воронок, спрямованих на пористий розчин. Якщо отвір воронки на іншому боці був досить малим, то йому вдавалося похитнути полум’я свічки, розташованої біля закінчення скляної лійки з протилежного боку.

эксперимент дышащая стена

Цей досвід став поштовхом до виникнення міфу про нібито "дихаючої" стіні. Однак, слід зазначити, що граф фон Петтенкоффер був високоосвіченою людиною і невипадково в тій лекції підкреслив перед своєю аудиторією наступне: "Якщо ж припинити повітрообмін, то повітря залишиться в цій кімнаті цілий рік і навіть більше, при цьому не втратить ні грама вологи, що міститься зараз у ньому. Подальше висушування повітря залежить від наявності або відсутності повітрообміну."

Нові твердження на тему "дихаючих" стін за останні 140 років

Після проведеного Максом фон Петтенкоффером експерименту міф зі стіною, яка повинна "дихати", отримав велике поширення. Особливо міцно ця думка закріпилася у свідомості обивателя. У професійних же колах протягом минулих 140 років отримували поширення все нові напрацювання, які я коротко наведу нижче в хронологічному порядку.

У Німеччині вже в 1936 р. описане вище явище було спростоване паном Каммерером (J.S. Cammerer) в книзі "Конструктивні основи захисту від тепла і холоду в житловому і промисловому будівництві". "Добре відомий експеримент графа фон Петтенкоффера, який загасив свічку через розташовану між ним і свічкою цеглу (Прим. Видавця: в експерименті використовувався розчин, а не цегла), неодноразово призводив у будівельній галузі до абсолютно неправильних уявлень. Через нормальні оштукатурені стіни неможливо досягти хоча б мінімального проходження повітря навіть при дуже сильному зовні вітрі. Відповідно, такого поняття, як "дихання стін" в принципі не може бути ".

1952 р. в будівельній нормі DIN 4108, яка висвітлює питання теплозахисту у висотному будівництві, в абзаці 4.22 сказано наступне: "Дихання стін в сенсі заміни повітря всередині приміщень виключене".

2012 р. на 9-му з’їзді енергоконсультантів землі Хессен дипломований інженер Вернер Айке-Хеннінг (Dipl.-Ing. Werner Eicke-Henning) заявив: "Хто покладається на дихання стін свого будинку, той схожий на людину, яка закрила собі рот і ніс , і сподівається на те, що забезпечення її організму киснем повністю відбувається за рахунок дихання шкіри!"

Дослідження показали, що в залежності від використовуваного в стінній конструкції матеріалу назовні виводиться не більше 2% виділеної всередині приміщення вологи. Тобто через стіну проходить мінімальний обсяг повітря, всередині котрого міститься волога у вигляді водяної пари. Відповідно, 98% надлишку вологи, яка залишилися, необхідно виводити з приміщення за допомогою вентиляції. Таким чином, різниця у щільності таких матеріалів, як мінвата і більш щільний пінополістирол, не має практично ніякого впливу на повітрообмін, тому що водяна пара, яка міститься в повітрі, ледь доходить до зовнішньої цегли.

Цією статтею я зовсім не збираюся переконувати Вас використовувати виключно експандований полістирол в якості оптимальної теплоізоляції. Навпаки, саме в даній групі продукції я рекомендую звертати дуже велику увагу на якість і вихідну сировину товару! Цілий ряд продукції експандованого і спіненого полістиролу (в основному нижнього цінового сегменту), які я зустрічав в Україні, мають значний дефіцит якості та довговічності.

Що ж до вибору конкретного матеріалу, то кожен теплоізоляційний матеріал – будь це мінвата, піноскло або експандований і спінений полістирол – має свої конкретні цільові призначення, які повинні бути відомі будь-якому кваліфікованому проектувальнику, будівельнику, а в Україні, на жаль, і кожному власнику будівлі.

Чому післе обладнання будівель системою теплоізоляції з’являється грибок?

Реконструкція будівлі з метою підвищення його енергозбереження має сенс тільки якщо вона продумана, спроектована і проведена комплексно. При цьому важливе розуміння основ будівельної фізики, наприклад, наступних принципів:

  • Зміст вологи в повітрі. Залежно від температури повітря зберігає різний обсяг водяної пари: тепле повітря – більше, холодне – менше. Якщо тепле повітря охолоджується на поверхні холодного предмета, то на ній утворюються краплі вологи – конденсат. Згадайте, якщо в спекотний літній день ви дістанете пляшку охолоджуючого напою з холодильника і залишите її на кухонному столі, то через короткий час пляшка покриється краплями вологи – це і є конденсат.
  • Виділення вологи в повітря. Середньостатистичний житель квартири виділяє близько 10 літрів водяної пари на день в процесі приготування їжі, прийняття душу або купання у ванній, а також за рахунок природного процесу потіння тощо. Уся ця водяна пара накопичується в квартирному повітрі!
  • Здатність проходження тепла крізь конструкцію. Кожен матеріал є провідником тепла. Ви вже помічали, якщо покласти металеву ложечку в чашку з гарачою кавою, то через короткий час до ложки неможливо буде доторкнутися, настільки вона нагрівається від гарячого напою. З іншого боку, пластикова ложечка, яку нам дають при покупці кави в МакДональдсі, ніколи не настільки не нагрівається. Це простий приклад того, як матеріали розрізняються між собою за ступенем їх теплопровідності. У будівельній сфері для класифікації будівельних матеріалів і їх теплопровідних властивостей застосовується коефіцієнт теплопровідності (U). Чим нижче U, тим краще утеплена стіна і тим менше тепла через неї проходить. В Україні термічні властивості матеріалів оцінюються за допомогою коефіцієнта R, до якого можна застосувати зворотне правило: чим вище R, тим краще утеплена стіна і тим менше тепла через неї проходить.

А тепер найпоширеніший приклад з життя.

До встановлення "теплих" вікон.

В одній з квартир будинку типу "сталінка" стоять старі негерметичні вікна, які пропускають повітря навіть неозброєним поглядом. К-т теплопровідності (U) вікна орієнтовно 2,5 Вт/м²К, що прилягає до вікна стіни – близько 1,16 Вт/м²К. Мешканці провітрюють кімнати дуже рідко, так як свіже повітря постійно надходить в кімнати через щілини віконних рам. Зрозуміло, свіже повітря надходить в кімнати точно так і взимку, що призводить до необхідності постійного опалення на повній потужності, а також є причиною таких неприємних явищ, як протяг.

Що маємо в даній ситуації...

  • Через негерметичність вікон водяна пара самостійно виводиться назовні.
  • У разі, коли водяна пара перетворюється в конденсат, він осідає на будівельному елементі, що має найгірший теплоізолюючий ефект (і найвищий к-т теплопровідності) і відповідно найнижчу температуру поверхні (згадайте "візерунки", які малює мороз на склі).

Після встановлення "теплих" вікон.

Власник квартири приймає рішення встановити нові вікна, щоб раз і назавжди забути проблеми з протягами і заклеюванням вікон на зиму. Старі вікна замінюються на нові герметичні віконні конструкції з к-том теплопровідності (U) 1,0 Вт/м²К. Установка виконана згідно з технологією, в щільному контакті до цегляної кладки, з правильним закладенням швів. Віконні рами мають подвійний ущільнювач. Однак, мешканці не змінюють своїх звичок і провітрюють кімнати тільки в разі потреби вивести неприємні запахи або з метою зменшення температури взимку (термостати на батареях відсутні).

Що маємо в даній ситуації...

  • Вікна тепер герметичні. Водяна пара, що міститься в повітрі, не може самостійно виводитися з приміщення. Унаслідок недостатнього провітрювання водяна пара накопичується в кімнатах з кожним днем більше.
  • Водяна пара конденсується на будівельному елементі з найгіршим к-том теплопровідності і найнижчою температурою поверхні: після заміни вікон цим елементом стає стіна. Стіна стає вологою і спори цвілевих грибків знаходять ідеальне середовище для свого розвитку. Незабаром стіни прикрашають чорні плями цвілі.

Висновок.

Грибок з’являється в наших квартирах не після установки "неправильних" вікон і не після "неправильної" теплоізоляції, а в результаті неправильного провітрювання приміщень! Запам’ятайте наступне: цвіль виникне в описаній вище ситуації неважливо в якому разі – при заміні вікон, при утепленні стін мінватою або експандованим полістиролом. Суть залишається одна: відсутність природної вентиляції через щілини і негерметичність призводить до перенасичення повітря надмірною вологою і утворенню цвілі!

Як запобігти появі грибка?

Ремонт будівель і квартир не слід дробити на окремі не взаємозалежні заходи. Навпаки, енерго-реконструкція будівлі повинна бути спроектована і проведена як єдиний комплекс заходів. Порядок реалізації заходів при обмеженому бюджеті і неможливість виконати всі роботи за один раз, такий:

  1. Утеплення стін;
  2. Заміна вікон;
  3. Установка вентиляції.

Чому саме в такому порядку... Теплоізоляція покращує к-т теплопровідності стіни і збільшує температуру її поверхні, що в свою чергу скорочує пропускання тепла даним конструктивним елементом. Встановлені після цього герметичні вікна припиняють неконтрольовані втрати тепла через щілини в рамах. Правильне провітрювання приміщень мешканцями або установка вентиляції з рекуперацією тепла забезпечують утеплене і герметичне житло свіжим повітрям. І у грибка більше немає шансу!

І наостанок, важливі рекомендації власникам будинків і квартир:

  • Приділяйте велику увагу правильному провітрюванню! Згідно моєму досвіду, правила провітрювання приміщень країн колишнього СРСР далеко не відповідають частоті і способам провітрювання, достатнього для збереження здорового мікроклімату.
  • Установка вентиляційних приладів з рекуперацією (поверненням) тепла допомагає не тільки забезпечувати приміщення свіжим повітрям, але і не вивітрювати даремно тепло, яке там знаходиться.

Що має знати замовник, довіряючи будівництво або ремонт архітектору

У Німеччині архітектор проекту будівництва або реконструкції будь-якої будівлі зобов’язаний надати докази того, що в будівлі буде забезпечене достатнє відведення вологи навіть за відсутності активного провітрювання через вікна. Мешканці зобов’язані дотримуватися складеного архітектором плану вентиляції. Якщо ж архітектор не складе план вентиляції і не вкаже замовнику на необхідність його створення, а також на недотримання ним правил, зазначених в нормі DIN 1946-6 (вентиляція в житлових приміщеннях), то він несе матеріальну відповідальність за грибок, що виникає згодом і витрати на його усунення і відновлення необхідного повітрообміну в приміщенні.

Пам’ятайте, що для проектування заходів щодо поліпшення енергоефективності Вашого будинку або квартири, архітектор повинен мати у своєму розпорядженні поглиблені знання галузі будівельної фізики. Без цієї умови неможливо реалізувати проект енергозберігаючого або пасивного будинку!

Поділитись:

Читати ще статті

Пасивний дім стандарту «Плюс Енергії» для однієї сім’ї в м. Аугсбург

Пасивний дім стандарту «Плюс Енергії» для однієї сім’ї в м. Аугсбург

21.11.2018

Дізнатися більше
Відділення банку за технологією «пасивний будинок» з використанням готових бетонних конструкцій

Відділення банку за технологією «пасивний будинок» з використанням готових бетонних конструкцій

17.09.2018

Дізнатися більше
Проектування пасивних будинків - деталі виконання покрівлі

Проектування пасивних будинків - деталі виконання покрівлі

09.09.2018

Дізнатися більше

Дивитись всі статті

Підпишись на нашу розсилку та отримай безкоштовно чек-лист 20 простих способів економії енергії!

Підписуючись на нашу розсилку, ви погоджуєтеся зі зберіганням та обробкою ваших даних. Ви можете відписатися від розсилки в будь-який момент.