Влага в зданиях

Проблемы, связанные с влагой

Влага всегда была важным фактором для строителей, т. к. она является одной из главных причин повреждения и разрушения зданий. Так, влага вызывает или ускоряет следующие процессы:

- Электрохимическую коррозию металлических изделий и деталей, например оборудования и воздуховодов систем ОВК, каркаса здания, арматуры в железобетонных конструкциях и т. д.

- Химическое повреждение материалов, например гипсовой облицовки, плиток потолка, древесных материалов, а также реакции карбонизации и связывания щелочей.

- Разрушение бетона, каменной и кирпичной кладки при промерзании и оттаивании.

- Изменение цвета архитектурных деталей здания, например выцветание, появление пятен и т. д.

- Изменение объема материалов конструкций (разбухание, коробление, усадка), что может привести к ухудшению внешнего вида, появлению трещин и к деформации конструкций.

- Биологические повреждения, например образование плесени, рост растений, появление пылевых клещей и т. п.

Биологическим повреждениям (в основном грибковым), обусловленным влагой, в последнее время придается особое значение, т. к. эти явления могут сказываться на здоровье людей (снижении IAQ – показателя качества внутреннего воздуха), состоянии конструкций и внешнем облике зданий.

Проблемы, обусловленные влагой, возникают при следующих четырех условиях:

1. Наличие источника влаговыделений.

2. Наличие возможности влагопереноса.

3. Наличие движущей силы (потенциала) влагопереноса.

4. Подверженность строительных материалов воздействию влаги.

Предотвратить возникновение проблем, вызванных влагой, теоретически возможно, если устранить одно из четырех указанных условий. Практически же невозможно устранить все источники влаговыделений и все движущие силы влагопереноса, как невозможно построить и влагонепроницаемое здание. К тому же экономически нецелесообразно использовать только влагостойкие строительные материалы. Следовательно, в реальных условиях полезно принимать в расчет потенциальную возможность увлажнения, чтобы свести к минимуму нежелательные последствия.

Таким образом, практический подход к проектированию зданий и систем кондиционирования воздуха с минимальным риском возникновения проблем, обусловленных влагой, подразумевает обдуманный выбор строительных материалов и их сочетаний в конструкциях, учет и контроль источников влаговыделений.

Баланс влаги

Если осуществляется баланс увлажнения и высыхания, то влага не накапливается с течением времени и какие-либо проблемы вряд ли возникнут. Поэтому при оценке риска повреждений конструкций, обусловленных влагой, необходимо всегда определять величину и длительность увлажнения, влагонакопления и высыхания. Большинство методов контроля влажности ориентированы на то, чтобы снизить поступления влаги путем герметизации и уменьшения паропроницаемости ограждающих конструкций, защиты от проникновения дождевой воды и ее поглощения материалами конструкций и т. п. Однако несовершенство строительных конструкций является общеизвестным фактом, поэтому их увлажнение будет иметь место. Кроме того, не все соединения водопровода могут быть хорошо изолированы, окна могут иметь неплотности и т. д. Поэтому все больше внимания уделяется влагоаккумулирующей способности материалов и возможности их высыхания. Эффективность такого подхода подтверждается примером зданий, прослуживших долгие годы, однако этот пример часто упускают из виду. Наконец, повышение влагостойкости путем рационального проектирования здания с учетом местоположения, ориентации по странам света, геометрической формы, особенностей систем ОВК и т. п. часто оказывается наиболее экономичным и эффективным (учитывать эти мероприятия нужно на начальной стадии проектирования).

Источники влаговыделений

Существует четыре основных источника влаги в зданиях. Они классифицируются следующим образом:

1. Жидкая влага (вода) как результат проникновения атмосферных осадков и утечек трубопроводов.

2. Водяной пар из наружного воздуха, а также из внутреннего воздуха, наличие которого обусловлено источниками внутри здания.

3. Вода и водяной пар из грунта, прилегающего к зданию.

4. Технологическая влага, содержащаяся в материалах строительных конструкций, а также попавшая туда в результате каких-либо действий при эксплуатации здания.

Утечки трубопроводов и увлажнение дождем – очевидно, что этот источник увлажнения должен быть устранен. Выпадение дождя на кровлю для большинства климатических зон составляет от нескольких сотен до тысячи кг/м². Стены обычно получают около 25–50 % от этой величины [1]. Если лишь незначительная часть этой влаги попадет в здание или внутрь ограждающих конструкций, это может повлечь за собой через некоторое время серьезные повреждения.

Не так уж часто можно оценить, какова должна быть минимальная величина протечки, вызывающая серьезные проблемы. Например, одна капля воды в час, падающая из крана или через неплотное окно на сухую штукатурку, вызовет быстрый рост плесени на этой поверхности. Кроме того, количество жидкой влаги, поступающей от этих источников, может быстро достичь катастрофического объема. Здание может быть залито сотнями литров воды из-за дождя или прорыва труб.

Водяной пар может вызвать такие же проблемы, как и жидкая влага, непосредственно попадающая на конструкции, хотя обычно величина влажности, обусловленная этим источником, значительно меньше. Наиболее типичным случаем является конденсация водяного пара на неизолированной поверхности труб системы холодоснабжения или бытового водоснабжения, при этом конденсат попадает внутрь стен или кровли либо стекает по окнам. Водяной пар снаружи проникает в здание с воздухом как при принудительной, так и при естественной вентиляции через неплотности ограждающих конструкций и воздуховодов.

Во многих типах зданий имеют место значительные влаговыделения в результате жизнедеятельности людей и производственных процессов. В таблице 1 указаны некоторые источники влаговыделений в зданиях и их величины. При этом поступление водяного пара от разных источников может сильно различаться. Так, испарение часто используемого бассейна с подогретой водой или выделение пара при производстве бумаги, очевидно, намного больше, чем влаговыделение от присутствия двух человек в большом помещении. Проектировщикам следует изучать особенности эксплуатационных процессов в зданиях, чтобы определить среднее и пиковое значение поступления водяного пара.

Грунт может стать серьезным источником увлажнения фундамента и нижнего этажа здания. В грунте влага содержится в большом количестве как в газовой, так и в жидкой фазе. Поверхностные и грунтовые воды проникают через трещины, щели и другие отверстия. Грунтовая влага просачивается сквозь поры строительных материалов (бетон, кирпич, дерево и т. д.).

Влага из глубинных слоев грунта является к тому же практически неиссякаемым источником водяного пара. Поскольку диффузия не является мощным механизмом влагопереноса, водяной пар из грунта не имеет такого значения при увлажнении конструкций, как вода, однако он является значительным ресурсом увлажнения. Водяной пар из грунта проникает в здание в основном путем диффузии, но иногда возможен и конвективный перенос. Установлено, что испарение с земляного пола или не полностью перекрытого подполья может составлять в сутки от 100 до 500 г/м^2. (Trethowen [2] провел обследование 60 зданий с подпольями и определил среднюю скорость испарения 400 г/м² в сутки.) Трещины в каменной кладке перекрывают капилляры, но не препятствуют диффузии водяного пара из грунта внутрь здания. Следовательно, необходимо применение пароизоляционных пленок или красок на наружной поверхности подземных частей здания.

Полный текст и контактная информация по статье доступны для зарегистрированных посетителей.

Если у Вас не работают верхнее и правое меню, то скорее всего в Вашем браузере отключена функция обработки JavaScript. В связи с этим получить доступ к разделам сайта можно здесь ---- КАРТА САЙТА
О неработающих ссылках и других проблемах, с которыми Вы столкнулись при работе с нашим сайтом, просьба сообщать по адресу nastya@kulakoff.org