Главная → Статьи → Нужны ли огнестойкие ветрозащитные пленки для утеплителя?

Нужны ли огнестойкие ветрозащитные пленки для утеплителя?

Нужны ли ветрозащитные пленки для утеплителя?

Фрагменты интервью с заведующим лабораторией НИИСФ, доктором технических наук профессором Владимиром ГАГАРИНЫМ. (Полностью на сайте МАКОНСТРОЙ.РУ).

Аргументы «за»:

Нужны:
1. Ветрозащитная пленка предотвращает эмиссию волокна из утеплителя. При движении воздуха вдоль поверхности минеральной ваты, не защищенной ветрозащитной пленкой, на приповерхностные волокна действует аэродинамическая сила, которая вызывает ряд напряжений в материале. Волокна могут отрываться и вылетать из воздушной прослойки. Это явление и получило название «эмиссия волокна».
2. Ветрозащитная пленка предотвращают фильтрацию воздуха и тем самым способствуют сохранению теплозащитных свойств конструкции. Воздух движется снаружи внутрь помещения и изнутри помещения наружу.
3. Ветрозащитная пленка защищает утеплитель от увлажнения атмосферными осадками в период эксплуатации объекта. Если дождь сопровождается ветром, то такой «косой дождь» как раз может представлять опасность для сохранности эксплуатационных свойств утеплителя.
4. Ветрозащитная пленка обеспечивает сохранность утеплителя в период монтажа, когда с момента установки утеплителя и до начала монтажа облицовки проходит значительное время, иногда — несколько месяцев. Утеплитель может быть существенно поврежден вследствие климатических воздействий, и потому установка ветрозащитной пленки должна защитить утеплитель от повреждений.

Аргументы «против»:

Не нужны:
1. Ветрозащитные пленки являются изделиями на полимерной основе и относятся к материалам группы горючести Г4. И при воздействии на них открытым огнем происходит их возгорание со всеми вытекающими последствиями. При возникновении пожара они могут способствовать его развитию.
Например, возгорание пленки «Тайвек» при проведении сварочных работ на 17 этаже здания со смонтированным фасадом привело к распространению огня до первого этажа и к многочисленным повреждениям фасада. Практически невозможно исключить применения открытого огня при проведении ряда работ на здании с уже смонтированным фасадом. Это кровельные работы на крыше, сварочные работы на балконах и лоджиях, наплавление гидроизоляции на отмостке здания и т.д. Поэтому на практике нельзя исключить возможность возгорания ветрозащитной пленки.
2. Из-за ошибок при монтаже либо ошибок проектировщиков фасада ветрозащитная пленка может перекрывать воздушную прослойку, значительно уменьшая ее толщину. В результате движение воздуха в прослойке не будет осуществляться или будет очень слабым, а стало быть, эффект удаления водяного пара из конструкции, ради которого эта прослойка предусматривается, будет отсутствовать.
Это происходит потому что, во-первых, пленка монтируется не вплотную к утеплителю и, во-вторых, происходит уменьшение толщины вентилируемой воздушной прослойки. И то, и другое снижает эффективность удаления влаги с поверхности утеплителя.
3. Применение ветрозащитной пленки может привести к переувлажнению утеплителя фасадной конструкции. Это происходит в тех случаях, когда в качестве ветрозащиты применяются пленки с повышенным сопротивлением паропроницанию. Ведь многие монтажники даже не подозревают о том, что конструкция увлажняется не влагой наружного воздуха, а вследствие переноса пара из внутреннего воздуха помещения через конструкцию в наружные слои утеплителя.
А потому нередко устанавливают всевозможные пленки с большим значением сопротивления паропроницанию, вплоть до полиэтиленовой пленки. Например, в Якутске установлено много фасадов, в которых в качестве ветрогидрозащиты использована полиэтиленовая пленка. При проведении натурных исследований этих фасадов в зимний период между полиэтиленовой пленкой и утеплителем обнаружился лед. А увлажнение наружного слоя утеплителя в зимний период приводит к снижению его долговечности.
4. Часто недобросовестные монтажники используют ветрозащитную пленку для скрытия дефектов теплоизоляционного слоя. Особенно в таких случаях, когда имеются щели между плитами утеплителя или не производится крепление фрагментов плит утеплителя.

Все положительные свойства ветрозащитных пленок в вентилируемых фасадах можно обеспечить альтернативными путями при ограниченном использовании ветрозащитных пленок. При этом проектные решения необходимо обосновывать соответствующими теплофизическими расчетами.

1. Защита от эмиссии волокна.
Три года назад НИИ строительной физики совместно с НИИ механики МГУ им. М.В. Ломоносова была разработана теория этого явления. В результате удалось получить уравнение эмиссии волокна. В этом уравнении имеется коэффициент эмиссии волокна, определяемый экспериментально.
Для определения коэффициента эмиссии волокна были проведены провели эксперименты с образцами плит штапельного стекловолокна торговой марки URSA.
Образцы увлажнили до 10% по массе, положили в полиэтиленовые пакеты и подвергли ста циклам замораживания-оттаивания. Затем их поместили в установку, в которой был создан поток воздуха над их поверхностью со скоростью до 15 м/сек. Эксперимент шел два года. За это время эмиссия волокна в образцах не обнаружена! Пересчет на период эксплуатации фасада с реальной скоростью движения воздуха в прослойке (т.е. до 1 м/с) показывает отсутствие эмиссии волокна в течение срока, превышающего 100 лет.
Здесь, конечно, надо учесть, что за такой период времени связующее в плите может не сохраниться. Но изделия из штапельного стекловолокна обладают длинными волокнами, вследствие переплетения которых эмиссия может не происходить даже при разрушении связующего.
Имеются некоторые предварительные данные об отсутствии эмиссии волокна в плитах Венти-Батс торговой марки RocwooL.
Однако другие исследования, в частности П. В. Монастырева с соавторами, показали наличие эмиссии волокна в минераловатных плитах плотностью 74 кг/ м³.
Поэтому решить вопрос эмиссии можно просто: запретить применение в вентилируемых фасадах утеплителей, из которых может происходить эмиссия волокна. Тем более что это опасно с точки зрения экологии. Ведь эти теплоизоляционные изделия могут оказаться открытыми в течение длительного времени, например при их складировании, до установки на фасад или при вынужденном демонтаже фасада. Зачем же применять заведомо опасный материал, если имеются безопасные аналоги?
Достаточно провести довольно простые испытания для всех видов волокнистых теплоизоляционных материалов, которые предполагается использовать в навесных фасадах с вентилируемой прослойкой, и разрешить к использованию в этих конструкциях только те материалы, которые не дают эмиссии волокна. И тогда без ветрозащитных пленок вполне можно обойтись.

2. 1. Фильтрация воздуха. Поперечная фильтрация.
Согласно СНиП «Тепловая защита зданий» значение воздухопроницаемости наружной стены, в том числе и стены с вентилируемым фасадом, не должно превышать 0, 5 кг/ ( м² час). Например, сопротивление воздухопроницанию слоя бетона толщиной 100 мм составляет почти 20 000 ( м² ч Па)/кг, кирпичной кладки толщиной 1 кирпич и более — 18 ( м² ч Па)/кг, кладки из легкобетонных камней — 13 ( м² ч Па)/кг, минераловат — ных плит толщиной 15 мм — 2 ( м² ч Па)/кг, обшивки из сухой гипсовой штукатурки — 20 ( м² ч Па)/кг, штукатурки на основе цементно-песчаного раствора толщиной 15 мм — 373 ( м² ч Па)/кг.
Экспериментально определено сопротивление воздухопроницанию ветрозащитных мембран «Тайвек», оно составляет порядка 10, 5 ( м² ч Па)/кг. То есть по значению сопротивления воздухопроницанию «Тайвек» сравним с кладкой из пенобетонных блоков. С таким сопротивлением воздухопроницанию он не может обеспечить надежную защиту от поперечной фильтрации. Поэтому, если основанием вентилируемого фасада служат кирпичная кладка, пенобетонные блоки, другие воздухопроницаемые материалы, стены изнутри помещения необходимо обязательно оштукатуривать цементно-песчаным раствором.
Если же внутреннюю поверхность таких стен обшить гипсокартонными листами, то при определенном направлении ветра фасадная конструкция будет «продуваться». В результате температура на внутренней поверхности стены понизится, что неизбежно приведет к возникновению дискомфорта в помещении. И такие случаи наблюдались.
Кстати, нужно заметить, что стеклохолст, применяемый для каширования волокнистых теплоизоляционных материалов, нельзя рассматривать в качестве ветрозащиты.
Так что вывод такой: ветрозащитные пленки не могут устранить поперечную фильтрацию.

2. 2. Фильтрация воздуха. Продольная фильтрация.
Продольная фильтрация возникает при движении воздушного потока вдоль фасада, при этом вдоль фасада возникает перепад давления. Перепад давления вызывает движение воздуха над облицовкой, под облицовкой и в самой минеральной вате. Но если скорость ветра у поверхности фасада измеряется десятками метров в секунду, то под облицовкой она составляет десятки сантиметров в секунду, а в минеральной вате скорость движения воздушных потоков не превышает нескольких сантиметров в минуту. Холодный воздух, который движется вдоль утеплителя, вызывает дополнительное охлаждение конструкции и снижает ее теплозащитные свойства.
Если влияние продольной фильтрации в теплопотери через этот участок фасада незначительно, то можно обойтись без ветрозащиты. Если же продольная фильтрация существенно снижает теплозащиту, например на 30-40%, то имеется альтернатива: или устанавливать на этом участке ветрозащитную пленку, или компенсировать дополнительные теплопотери увеличением толщины утеплителя.
3. Увлажнение утеплителя
Количество капель обычного дождя, попавших на утеплитель, составляет 0, 75% от общего числа капель, попавших на фасад, а при ливневом дожде — 1, 25%. Поэтому на утеплитель попадают в основном капли, приносимые с потоком воздуха и проникающие в зазор между плитками, не коснувшись стенок.
При увлажнении косым дождем поверхности вентилируемого фасада вода, попавшая на его поверхность, в основном будет стекать по облицовке. При этом чем больше толщина воздушной прослойки и чем меньше зазор между облицовочными плитками, тем меньше влаги попадет на поверхность утеплителя.
Расчеты увлажнения косым дождем выполнялись для фасада при толщине воздушной прослойки 100 мм и ширине швов между облицовочными плитками б мм. Расчеты позволили установить следующее: при условии, что годовая сумма осадков выпадает одномоментно, причем с ветром, характерным для Москвы во время дождя, количество влаги, прошедшей через зазоры между облицовочными плитками и попавшей на утеплитель, не превышает 25 г/ м². Эта величина влаги ничтожно мала, она значительно меньше той, которая попадает в него благодаря диффузии. Это означает, что в рассмотренном случае утеплитель в защите от атмосферных осадков не нуждается.
Если же строительство фасада проводится в регионе, характеризующемся косыми дождями с сильным ветром, как, например, в Приморском крае, то можно рекомендовать устройство сплошной облицовки без зазоров на всю высоту фасада. При этом, естественно, такой фасад должен иметь нижний и верхний продухи воздушной прослойки. При проектировании такого фасада необходимо с особой тщательностью проводить расчет влажностного режима воздушной прослойки.
4. Сохранность утеплителя в период монтажа
В период монтажа предлагается устанавливать ветрозащитную пленку, которая должна работать весь период эксплуатации фасада. А кроме того, на любом здании имеются участки, подверженные воздействию ветра, образованию завихрений и т.д. На таких участках ветрозащитные покрытия не столько обеспечивают сохранность утеплителя, сколько сами нуждаются в защите, особенно если стоят незакрытыми облицовкой продолжительное время. Возможно, что для сохранности утеплителя при задержке монтажа облицовки следует закрывать фасад какой-то специальной временной оболочкой, но использовать в качестве таковой ветрозащитные пленки неразумно.

Выводы:
1. Применение ветрозащитных покрытий в вентилируемых фасадах обосновано недостаточно. Существует немало объектов с фасадами, возведенными без ветровлагозащитной пленки, и объекты эти по сей день нормально функционируют.
Поэтому представляется целесообразным такой порядок решения вопроса об использовании ветрозащитных пленок:
А). Прежде всего выделить участки фасада, где следует устанавливать ветрозащиту, не обусловленную теплофизическими требованиями. Например, по углам зданий, однозначно, надо ставить ветрозащитное покрытие.
Б). Необходимость устройства ветрозащиты на остальных участках фасадов следует проверять теплофизическими расчетами при проектировании, используя разработанные критерии.
В). На некоторых участках фасада — там, где ветрозащита все же обусловлена теплофизическими требованиями, ее отсутствие можно компенсировать толщиной утеплителя. Конечно, это увеличит стоимость системы, но ненамного, поскольку не придется платить за саму пленку и работы по ее монтажу.