EPLAN.HOUSE
Отказ от ответственности: хотя я считаю, что вся представленная здесь информация является точной и научно обоснованной, вам рекомендуется проконсультироваться * со специалистом, прежде чем менять дом. В этой статье рассматривается только один компонент вашего дома. В вашем конкретном доме могут быть условия, которые отменяют комментарии, содержащиеся в данном документе.
* Под профессионалом я имею в виду опытного специалиста-строителя, а не местного плотника или кровельщика или даже инженера-строителя или архитектора.
Хотя многие из этих людей являются художниками в своем деле, большинство из них не имеют подготовки в области строительства или инженерного дела, и им нельзя доверять правильное проектирование сборки крыши. Точно так же вы не наняли бы ученого-строителя, чтобы он взмахнул молотком и построил себе крышу!
Очень популярны соборные потолки - они придают помещению ощущение открытости и добавляют эстетический вид. В то же время они несут ответственность за множество строительных проблем и за нервы домовладельцев. Что вызывает эти проблемы и как их избежать?
Есть множество климатических зон. На юго-востоке США жарко и влажно, а на северо-востоке холодно. Среднеатлантические штаты, где я живу, неоднородны - летом жарко и влажно, зимой холодно. Юго-запад в основном жаркий и сухой, а северо-запад - умеренный, но очень влажный! Каждая из этих климатических зон имеет свои особенности здания. Однако все должны соблюдать законы физики.
Физика говорит нам, что влага перемещается из областей с высокой влажностью в области с низкой влажностью. Если на улице более влажно, влага хочет проникнуть внутрь. А когда внутри более влажно, влага будет двигаться наружу. Просто!
Хитрость в том, что количество влаги, которое может удерживать воздух, зависит от температуры воздуха. Теплый воздух содержит больше влаги, чем холодный. И при определенной температуре воздух достигает точки, когда он не может удерживать больше влаги. Эта температура называется точкой росы.
Следующее, что нужно знать, это то, что влага в воздухе - это водяной пар. Водяной пар намного меньше жидкой воды, поэтому пар проходит через строительные материалы намного легче, чем жидкость. Водяной пар также легче воздуха, поэтому он поднимается к потолку через любые трещины или дыры. Также поднимается теплый воздух, поэтому теплый влажный воздух может оказывать сильное давление на потолок. Эти концепции также довольно просты. Только помните - поднимается влажный и теплый воздух.
Так что же происходит зимой, когда вы отапливаете свой дом? Теплый воздух в доме содержит много водяного пара. Этот теплый воздух и водяной пар поднимаются до потолка. Если есть отверстия, такие как электрические коробки, встроенные светильники или потолочные вентиляторы, пар легко поднимается в пространство над потолком. То, что вам кажется маленькой дырочкой, выглядит как открытое окно для крошечных молекул водяного пара.
Давайте посмотрим на схему типичного соборного потолка зимой ...
Синие линии представляют влагу, которая пытается выйти изнутри дома, где воздух теплый, наружу, где воздух холодный и сухой.
На большей части потолка влага попадает в окрашенный гипсокартон, который останавливает поток воздуха и большую часть водяного пара. Однако небольшое количество пара проходит через гипсокартон медленно (тонкие синие линии). Там, где есть отверстия, например, во встроенных светильниках, воздух проходит через отверстия, неся водяной пар прямо в утеплитель. Фактически, небольшое отверстие может пропускать в полость потолка в десятки или сотни раз больше воды, чем проходит через окрашенный гипсокартон.
Когда водяной пар движется через изоляцию к холодной крыше и наружному воздуху, он сталкивается с более холодными и более низкими температурами. Если температура достигает точки росы, водяной пар конденсируется в жидкую воду и может стекать обратно через утеплитель и обратно на потолок, вызывая повреждение водой. Некоторые люди буквально пережили дождь в своей гостиной, когда это происходит!
Чтобы бороться с этим эффектом, строители создали вентилируемую крышу. Это пространство между изоляцией и кровлей. Внизу будет вентиляция соффитов, а наверху - коньковая вентиляция. Такая конструкция позволяет воздуху проходить через полости между контробрешеткой. Этот воздушный поток должен уносить влагу, которая накапливается внутри полости. Он также предназначен для охлаждения настила крыши во избежание таяния снега и образования луж, вызванных наледью на крыше.
ПРОБЛЕМЫ С ОБЫЧНОЙ ВЕНТИЛИРУЕМОЙ КРЫШЕЙ
Проблема 1: накопление влаги внутри утеплителя
В умеренном и солнечном климате крыша может нагреваться днем, нагревая ее настолько, чтобы уносить водяной пар и высушивать изоляцию. Однако что делать, если на крышу не так много солнца или влага проходит через отверстия в потолке быстрее, чем уносится?
Влага в полости потолка может накапливаться, пока не повредит потолок. Это распространено, когда в потолке много встраиваемых светильников или вместо гипсокартона используются доски с пазом и гребнем.
Показанное здесь тепловое изображение демонстрирует, насколько негерметичен потолок обшитый вагонкой. Темные области показывают места на потолке, которые холоднее окружающих областей. Самые светлые участки - это целая изоляция и теплый потолок.
Проблема 2: накопление влаги на нижней части настила крыши
Если влага проходит через утеплитель без конденсации, она пытается выйти из полости. Однако это пространство похоже на холодильник. По мере прохождения воздуха становится холоднее. В конце концов, на обратной стороне холодного настила крыши может образоваться лед. Я видел много крыш сгнивших и покрытых плесенью из-за этого.
На следующем фото показан пример этой проблемы. Домовладелец заменял встроенные светильники, когда электрик обнаружил плесень. Решив оторвать весь потолок из гипсокартона, они обнаружили, что почти вся фанерная обшивка крыши покрылась плесенью. Следует отметить, что эта крыша была построена в строгом соответствии с требованиями… .использования теплоизоляции из минеральной ваты и вентиляционных отверстий в коньках и софитах, а также вентиляционного зазора над утеплителем для обеспечения циркуляции воздуха.
Проблема 3: Неправильная вентиляция
Практически каждая крыша, устанавливаемая в наши дни, включает в себя коньковую вентиляцию, даже если в этом нет необходимости. Это сделано потому, что производители кровли заявили, что они не будут соблюдать гарантию, если крыша не вентилируется должным образом. К сожалению, установка конькового вентиляционного отверстия в старом доме часто создает такие проблемы!
В более старых домах использовались вентиляционные отверстия в фронтонах, а не на коньках. В большинстве старых домов нет вентиляционных отверстий. Как вы думаете, что произойдет, если на крыше будет установлен вентиляция конька, из которого не будет выходить воздух?
Коньковая вентиляция по-прежнему вытягивает воздух из чердака или, в случае соборного или мансардного потолка, из полости потолка. Этот воздух должен приходить откуда-то, и это где-то находится в доме. Многие из проблем, которые я видел, вызваны вентиляционным отверстием в районе конька.
Строительное правило №1: не чините, если что-то не сломалось!
Строительное правило №2: прежде чем это делать это, необходимо понять, чего вы пытаетесь достичь.
Для своих проектов я использую Cor-A-Vent. Они производят превосходные продукты, подкрепленные надлежащим проектированием и отличной технической документацией. Если вы планируете выполнять какие-либо кровельные работы, я настоятельно рекомендую посетить их сайт и изучить их техническую литературу. Если вы читаете только один документ, прочитайте этот. Я также скопировал этот документ, чтобы он был доступен ниже.
Решения
Теперь, когда вы понимаете, как и почему что-то не так с соборными потолками (и крышами в целом), давайте посмотрим, как их исправить. Во-первых, нам нужно точно знать, какую проблему мы пытаемся решить (строительное правило №2).
Вернитесь к первой диаграмме - какие существуют проблемы?
- Теплый влажный воздух проникает в полость потолка через отверстия и трещины.
- Небольшое количество влаги перемещается через гипсокартон
- Воздух и влага легко проходят через минеральную вату
- Температура влажного воздуха опускается ниже точки росы.
- Преднамеренный поток воздуха из коньковой вентиляции выводит влагу / влажность из дома.
РЕШЕНИЕ 1 - НЕ ДЕЛАЙТЕ ОТВЕРСТИЙ В ПОТОЛКЕ
Это очевидно, так почему же люди настаивают на том, чтобы проделать столько дыр в идеальном потолке?
Самый большой нарушитель - встраиваемый светильник. Большинство этих светильников, даже рассчитанных на контакт с изоляцией, бесполезны для соборных потолков. Вы также можете просто просверлить отверстия в потолке, чтобы пропускать тепло и влагу.
Если вам абсолютно необходимо установить встраиваемые светильники, купите светильники в штучной упаковке с рейтингом ICAT - Insulation Contact Air Tight. Имейте в виду, что не все приборы ICAT одинаковы. Например, прибор выше имеет рейтинг ICAT, но я не рекомендую этот стиль. Намного лучше полностью герметичные коробки, как на следующей фотографии.
Затем обязательно закрепите приспособление к гипсокартону, чтобы оно было герметичным. Сплошная полоса высокотемпературного герметика значительно снижает потери воздуха при установке встраиваемых светильников.
Встраиваемые споты это наиболее распространенные отверстия в потолке, но есть и другие, которые вызывают аналогичные проблемы.
Будьте осторожны с электрическими коробками, установленными на потолке. Они обычно очень неплотные и могут привести к еще большим проблемам, чем встраиваемые светильники. Их можно найти над потолочными вентиляторами, датчиками дыма или потолочными светильниками.
Большинство из них заделываются герметиком или пеной. Учтите, что делать это нужно осторожно, чтобы не мешать электрическим проводам и контактам в коробке. Лучше всего, пригласите лицензированного подрядчика по утеплению.
РЕШЕНИЕ 2 - ИСПОЛЬЗУЙТЕ УТЕПЛИТЕЛЬ, КОТОРЫЙ ОСТАНАВЛИВАЕТ ДВИЖЕНИЕ ВОЗДУХА
Минеральная вата - дешевый изоляционный материал, но не во всех ситуациях. Он работает за счет уменьшения теплопроводности, но почти не замедляет движение воздуха. Неважно, поместите ли вы в полость вату толщиной 10 см или 1 метр, она не остановит движение воздуха и связанное с ним движение влаги.
К сожалению, большинство подрядчиков любят минеральную вату. Ее может установить любой желающий, и это дешево. Конечно, почти все устанавливают ее неправильно - они сжимают ее (уменьшая R-значение) и устанавливают в зонах с движением воздуха, делая ее почти бесполезной.
Если вам абсолютно необходимо использовать минеральную вату, сделайте это правильно. Установите его заподлицо с гипсокартоном, чтобы воздух не попадал между минватой и потолком. Не сжимайте ее - если необходимо проложить провода, разделите минвату так, чтобы провод проходил через середину. Если ей нужно обойти препятствия, не сжимайте ее - обрежьте до нужного размера и формы. И, наконец, убедитесь, что все герметично закрыто, чтобы воздух не проходил через минеральный утеплитель.
Гораздо лучшим решением является использование плотно упакованной целлюлозной изоляции — эковаты. Это целлюлозный утеплитель с плотностью примерно 40 кг / куб. м. При такой плотности целлюлоза не допускает движения воздуха в обычных условиях. Способ вдувания также заставляет ее проникать во все укромные уголки и щели - вокруг проводов, труб и арматуры. Также может использоваться в конструкции «невентилируемой кровли». При такой установке не используются перфорированные софиты, контробрешетка и вентиляция конька. Вся полость заполнена целлюлозой. Технический бюллетень Applegate Insulation в формате PDF также доступен ниже.
А что насчет влажности? Целлюлозный утеплитель может удерживать огромное количество воды, рассеивая ее по всему материалу. Таким образом, как губка, любое небольшое количество влаги, попадающее в целлюлозу, распространяется, а не скапливается. При правильно сделанной сборке крыши эта влага затем перемещается к черепице и наружу. Обратите внимание: есть некоторые разногласия по поводу использования плотно упакованной целлюлозы в полостях потолка. Прочтите статью Джо Лстибурека о строительной науке. Проблема возникает, когда у вас очень пористые потолки, такие как потолки с вагонкой. Поскольку очень много влаги попадает в полость потолка, она может преодолеть возможности гидроизоляции крыши. Это особенно проблематично, если у вас полностью паронепроницаемая крыша, например металлическая крыша или крыша, покрытая резиновой мембраной (как все плоские крыши). Чтобы избежать проблем, слушайте Джо и не плотно набивайте соборный потолок, если у вас есть сомнения.
Напыленный пенополиуретан высокой плотности даже лучше, чем изоляция из целлюлозы. Эта пена создает непроницаемый для воздуха барьер, а также очень эффективно замедляет движение пара при нанесении соответствующей толщины (более примерно 5 сантиметров). Благодаря этим свойствам пену обычно наносят в невентилируемых крышах. Обратите внимание, что количество необходимой изоляции зависит от вашей климатической зоны. Более холодный климат требует большей изоляции.
Пенополиуретан также имеет отличное значение R, примерно вдвое больше, чем у минеральной ваты или целлюлозы.
РЕШЕНИЕ 3: ПОНИМАЙТЕ ФИЗИКУ ПРОЦЕССА
Обычно, когда я объясняю людям невентилируемую крышу, они спрашивают: «Куда девается вся влага, которая туда попадает?» На это я отвечаю - куда девается вся влага в вашем доме? Ваши стены гниют? Ваш пол недавно обрушился? Есть ли где-нибудь плесень? В основном они говорят «нет, но это не то же самое».
Фактически, это точно так же! Причина того, что ваш дом не гниет и не повсюду растет плесень, заключается в том, что влажность воздуха недостаточно высока, чтобы вызвать конденсацию на обычных поверхностях. Точно так же, когда вы наносите пену, воздух не может контактировать с поверхностью, достаточно холодной для возникновения конденсации (если вы не содержите свой дом в качестве теплицы!). Влажность в полости потолка такая же, как и внутри дома, так что у вас нет проблем.
Кроме одной….
Существует неудачный метод, называемый «пароизоляция и утеплитель», который стал популярным среди строителей, потому что он позволяет им герметизировать воздух с помощью распыляемой пены, но снижает стоимость, обеспечивая большую часть R-значения дешевой минваты. К сожалению, многие из этих подрядчиков по изоляции не разбираются в физике. В примере с потолком собора они распыляют тонкий слой пены на нижнюю часть обшивки крыши, пена закрывает полость сверху. Затем они заполняют полость минватой.
Что не так с этой картинкой? Минвата позволяет теплому воздуху из дома проходить в полость через утеплитель. Но воздух охлаждается по мере приближения к тонкому слою пены на обшивке крыши. Если пена будет недостаточно плотной (обычно так бывает), то она будет очень холодной. Теперь влага из воздуха конденсируется на внутренней поверхности распыляемой пены. Еще хуже то, что пена изолирует воздух и влагу, а затем не дает испариться из полости потолка. Прежде чем вы это узнаете, вы получите гнилой потолок или гнилую крышу.
Теперь вы можете использовать метод «пароизоляция и утеплитель» так, как это будет работать, более или менее. Помните о физике: мы хотим остановить движение воздуха и влаги и предотвратить контакт водяного пара с холодными поверхностями. Для этого вы строите потолок, устанавливаете провода и крепления, а затем обрызгиваете нижнюю поверхность обшивки крыши пеной. Это все герметизирует и удерживает влагу в доме. Проблема в том, что это означает, что черепицу и гидроизоляцию ставят в последнюю очередь! Это никогда не делается, потому что вам нужно как можно скорее накрыть крышу, чтобы не допустить влияния непогоды, пока вы строите дом.
Итак, если кто-то говорит, что вы можете сэкономить много денег, сделав дешевое утепление крыши, дайте им понять, что они не понимают физику утепления, и вам, вероятно, придется ремонтировать крышу через несколько лет, потому что ваши строители сэкономили на правильной изоляции.
Примечание: Стены
Подумайте о стенах. Они не требуют вентиляции. Они должны быть плотно закрыты, и они не гниют (кроме случаев, когда они протекают, но это уже другая история). Почему мы строим потолки иначе, чем стены? Что ж, есть небольшая разница - помните, куда поднимается теплый влажный воздух. Таким образом, потолки, скорее всего, будут более теплыми и с высокой влажностью, чем стены. Однако применима та же физика.
Как отмечалось выше, метод «пароизоляция и маты минеральной ваты» очень популярен, но те же правила, которые применяются к его применению на потолке, используется и в стенах - пену необходимо распылять на заднюю сторону гипсокартона. Его нельзя наносить на внешнюю обшивку стен утепленных минватой с внутренней стороны. Это почти наверняка приведет к гнилым, заплесневелым стенам. Но, если вы хотите использовать дешевый метод, тогда просто распылите пену на наружную обшивку, но используйте достаточную толщину, чтобы внутренняя поверхность никогда не остыла.
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ - ПОНИМАНИЕ R-ФАКТОРА
Если вас больше интересует физика, посмотрите мои заметки об изоляции и теплопередаче.
СТАТЬИ ПО ТЕМЕ И ОБСУЖДЕНИЯ
Предупреждение - если вы прочитаете статьи на других сайтах по этой теме, вы найдете много недостоверной информации. Информация от строителей, архитекторов, инженеров. Я отсортировал мусор и включил ссылки только на те источники, которые кажутся правильными. Если вам нужно, вернитесь и прочтите «решение 3» выше. Физика проста. Но детали могут быть сложными, поскольку точные конструкции крыши значительно различаются, и черт в деталях!
https://tedsenergytips.com/2011/03/13/cathedral-ce...
В случае, если вам все-таки необходимо снять вагонку (или для тех, кто думает собирается ее установить), самый безопасный и экономически эффективный способ установки этого типа потолка - это сделать следующее: маты минеральной ваты с зазором 5 см между ватой и обшивкой крыши. Вентиляционные отверстия в софитах и коньке над гидроизоляцией. Гипсокартон или пенополистирол, прикрученный к стропилам, образует герметичное разделение между жилым пространством и полостью крыши. Обрешетка (доски 20 x70), прикрепленные под ними к стропилам. Проложите проводку между обрешеткой, чтобы вам не пришлось нарушать воздушный барьер. Затем к обрешетке прикрепляется вагонка или имитация бруса, только для создания декора.
Снаружи внутрь:
- обшивка крыши
- 50 мм вентиляционный зазор
- маты минеральной ваты
- пенополистирол (50 мм полиизо дает ~ R13 и уменьшает «мостики холода» для гораздо лучшего общего R-значения)
- обрешетка
- Вагонка.
Надеюсь, это поможет вам и другим. К сожалению, это очень распространенная проблема.
