Как работает традиционный сэндвич?

Как работает традиционный сэндвич?

Традиционным способом утепления крыши является канадская сэндвич-конструкция, состоящая из покрытия крыши, вентиляционного пространства, защиты от влаги и ветра, минерального утеплителя и пароизоляции. Несоблюдение технологии может привести к серьезным последствиям, таким как протечка весной. Причины этого глубокие.

Совершенно очевидно, что влага является главным виновником. Пребывает в 3 состояниях: пар, вода, лед, при этом в состояние пара влага существует почти при любой температуре. Скопление в разных средах влаги по-разному называют: влажность – в белье, воздухе, впитываемость – в сыпучих и пористых материалах, водопоглащение или влагопоглащение – в стройматериалах. В чем отличие? Водопоглащением называют способность материала поглощать жидкость в определенных условиях. Измеряют влагопоглащение или водопоглощение, как и влажность, как правило, в процентах от массы или объема исходного материала. Производители иногда сознательно вводят в заблуждение потребителей. Чем отличается пар от льда и от воды? Вода это скопление молекул, которые связаны друг с другом межмолекулярными силами. Эти силы так велики, что для их разрыва необходима энергия. Лед это кристаллизированная вода, то есть это молекулы воды, которые так потеряли энергию, что не могут выполнять броуновское движение, но колебательные движения делают, до самого нуля. От температуры зависит интенсивность броуновское движение молекул Н2О и в момент перехода в лед замирает. А вот молекулы воды в состоянии пара между собой никак не связаны, могут друг от друга находиться на любом расстоянии, этим определяется их концентрация в ином веществе.

Находясь в состоянии жидком молекулы воды обладают определенной кинетической энергией, и делая броуновское движение получив небольшой избыток энергии крайние молекулы могут перейти в газообразное состояние – пар, то есть испариться. Также молекулы пара, которые теряют энергию, могут опуститься на поверхность, то есть сконденсироваться. Если же конденсат совершается при отрицательной температуре, то пар напрямую переходит в лед, например снег или иней.

Следует помнить об одном свойстве воды – смачивании. Обычно говорят о не смачиваемости или смачиваемости поверхности иного материала. Смачиваемость водой или же отсутствие этого свойства зависит от взаимного отталкивания или притяжения молекул материала и молекул воды. Бывает разная степень смачиваемости. Например, стекло смачивается водой, а воск нет, разные металлы смачиваются в разной степени.

Паропроницаемость материала это его способность пропускать через себя газообразные молекулы Н2О. следует отметить, что помимо веществ имеющих кристаллическую решетку льда и воды, все прочие материалы газообразные молекулы воды пропускают в той или иной степени. Объясняется это небольшими размерами молекул воды и довольно большой кинетической энергией в этом состоянии.

Именно кристаллическая решетка обладает структурой, габариты которой молекуле воды не позволяют ее преодолеть. Все полимеры, в том числе пластики, полиэтилены и другие полимеры, камни, битумы, любая древесина и другие материалы пропускают пар, то есть имеют влапоглощение, то есть при конкретных условиях содержат в себе какое-то количество влаги. Материалы, которые не пропускают пар, или пропускают его очень мало, называют пароизоляторами.

Материалы, которые хорошо пропускаю пар, называют дышащими или паропроницаемыми. Следует отметить, что молекула кислорода намного больше молекулы воды, а это значит, что не каждый пропускающий пар материал хорошо пропускает воздух.

Паропроницаемые материалы это, имеющие пористую структуру, еще их называют открытоячеистые. При данных условиях содержание в каждый момент пара в материале и есть его влагопоглощение при данных условиях. Причем температура материала может быть любая.

Все минеральноватные утеплители впитывают воду при определенных условиях, а это делает невозможным их применение во время теплоизоляции сооружений в грунте. Также это объясняется их пористостью. Следует отметить, что есть минеральноватные утеплители с небольшим размером ячейки, которые пропитывают гидрофобом, а это делает поверхность утеплителя не смачиваемой.

С поднятием давления поднимется и водопоглощение до полного насыщения исходного утеплителя водой. Для нас это свойство не имеет значения. Мы не собираемся использовать в грунте. Естественно сразу качественная пароизоляция течь не пропустит, но простоит не долго.

Все минеральноватные утеплители обладают открытопористой структурой, следовательно, они хорошо пропускают пар, то есть паропроницаемы. Итак, налицо способность поглощать влагу. Определим условия нарастания в материале влаги. В суровые морозы кровля подвергается самому жесткому испытанию. Внутри помещения концентрация молекул воды в состоянии пара меньше, чем на улице, то есть иными словами при температуре -20 внутри помещения парциальное давление пара больше. А это значит, что молекулы пара стараются переместиться в область низкого давления из области высокого. Визуально данный эффект можно увидеть открыв в морозы кухонное окно или хорошей морозильной камеры в комнате.

Соответственно, серьезному воздействию давления пара подвергается пароизоляция кровли. Поэтому выполнена она должна быть безупречно, поскольку любая дырочка щелочка приводит к образованию насыщенного паром струи воздуха. Качественно изготовленные пароизоляционные материалы в сутки пропускают 22 мг сквозь 1 кв. м., а дырочка оставленная гвоздем пропускает до нескольких десятков килограмм в сутки. Пройдя сквозь пароизоляцию, пар попадает в минеральноватный утеплитель и рвется к внешней поверхности, у которой температура – 20. Молекула пара при такой температуре теряет кинетическую энергию и рвется конденсироваться на внешней поверхности минеральноватного утеплителя с соседними молекулами.

В случае непрерывного конденсирования молекул пара на поверхности этого утеплителя сначала образуется иней, перерастающий постепенно в корочку льда. Как мы знаем, лед пар не пропускает и с высокой скоростью происходит нарастание льда. Растаявший лед весной или после первой оттепели течет по отделке. Таким образом, чтобы не произошла конденсация нужно создать максимально благоприятные условия.

И эту задачу вам помогут решить:

1. Пароизоляция

2. Зазор между влаговетрозащитой и теплоизоляционным материалом

3. Перфорированная пленка — влаговетрозащита

4. Зазор между пленкой и покрытием кровли с организацией движения воздуха вверх вниз.

Только такая конструкция обеспечит нормальную деятельность минеральноватного утеплителя. Та небольшая часть влаги, проходящая через пароизоляцию, успеет испариться с поверхности утеплителя благодаря двойному зазору вокруг влаговетрозащиты, при этом зазор под кровлей вентилируется.