Паропропускливост на стените. Обяснение на понятието „дишаща стена“.

„Изолацията трябва да е дишаща! “ Колко често сте чували такова категорично заявление от продавач или майстор на изолация, разбиращ от своята работа? Като чуете тези думи, Вие се покривате със студена пот и тръпки, защото какво може да бъде по-важно от „дишащата стена“? В един момент всички останали предимства на изолацията остават на заден план. Започвате обезпокоено да мислите: „Недишаща изолация, какво по-лошо? Толкова е страшно! Боже мой, почти я купих …“ Нека се опитаме да разгледаме този въпрос заедно. В крайна сметка човек първо трябва да разбере какво е понятието „дишаща стена“.

Паропроницаемост на стените

През последните години темпът на развитие на технологиите при строителните материали стабилно се увеличава и особено при проектирането на топлоизолациите, въпросът за паропроницаемостта на стените и значението на този фактор върху микроклимата на помещенията започнаха да се разглеждат по-задълбочено. Наблюдава се явлението, че паропроницаемостта на топлоизолационните материали почти счита от обикновения клиент за основния параметър, характеризиращ топлоизолацията, измествайки на второ място основната причина за съществуването на топлоизолациония слой, която е съпротивление на топлопредаването, така наречената термична изолация.

Анализирайки съществуващите публикации по въпроса за „дишащата стена“, може да заключим, че позиционирането на изолационните продукти на принципа на важността на „дишащата стена“ е само маркетингов трик, който няма нищо общо с реалността. Развенчаването на този мит трябва да дойде рано или късно ! Помислете как водата дифузира през стените и как това се отразява на микроклимата в стаята ?
Истината е, че обменът на въздуха се осъществява изключително при проветряване или вентилиране на помещенията. Популярното твърдение за „дишащата стена“ се основава на процеса дифузия на водните пари, известен от строителната физика. Влагата, която се транспортира през сградните елементи, не е много значителна по обем и зависи от площта на външните стени. Въпреки това, за отвеждането на влагата тя играе своята неоценима роля. Една външно положена, модерна изолация спомага за транспорта на влага и през стените, и държи жилищните помещения сухи и топли от вътрешната им страна.

Физическите принципи на процеса дифузия

В атмосферата вътре и извън помещението съществува разлика на парциалното налягане. Ако тази разлика е положителна, поради процеса дифузия на водата, влагата се измества през стената от помещението навън. Ако разликата е отрицателна, ще се наблюдава обратното явление – влагата ще се измести през стената вътре в помещението. Колкото по-голяма е разликата на парциалното атмосферно налягане и колкото по-малко е дифузното съпротивление на материала, толкова по-ефективен ще бъде процесът. Най-голямата разлика в парциалното налягане между атмосферата вътре и извън помещението е през зимата и лятото. През зимата разликата е положителна и поради това влагата преминава през стената и напуска помещението. През лятото (особено при горещо време и след дъжд) разликата в парциалното налягане е отрицателна и влагата дифузира отвън навътре в помещението.

Не бива обаче да се мисли, че установяването на равновесие на парциалното атмосферно налягане на вътрешните и външните помещения става само чрез дифузия през стените. Основният фактор, характеризиращ това явление, е конвекцията на въздушните маси, която представлява над 98% от този тип „пренос на вода“. За да бъдем обективни в нашите заключения, ще оценим обема на дифузията на водата през тухлена стена (керамична тухла, твърдо тяло) с температурна разлика вътре и навън от помещението от 20° C и с разлика във влажността 20% (60% вътре в помещениeто, 80% навън).

Дифузията на водата навън чрез квадратен метър такава стена на ден няма да надвишава 10 грама! И все пак говорим само за „гола“ стена без никаква изолация, слой мазилка, боя, тапети, стенни панели, огледала, картини и т.н., което във всеки случай създава допълнително съпротивление на дифузията на водата през стената!

Така че, дори да живеем в обикновени, неизмазани стени, без вътрешни довършителни работи, ще се радваме на „дишаща стена“ през лятото. Чрез тях през деня дифузията няма да надвишава 1 кг вода. В същото време, в резултат на конвекцията, вътрешността на жилищното помещение през зимата ще трябва да се отърве от повече от 10 кг вода на ден! Ако се надяваме само на „дишаща стена“, при такова херметично затворено помещение през зимата първата роса по стените ще се наблюдава в рамките на няколко часа.

Най-общо казано се появява много нелогичен парадокс когато става въпрос за „дишаща стена“. От една страна се опитваме да направим прозорците и вратите херметично уплътнени за влага и въздух, за които плащаме много пари, инсталираме вентилационни системи за рециркулация на въздуха и в същото време някой „маркетингов строителен специалист“ говори за увеличаване на паропроницаемостта на стените с много неефективни и съмнителни аргументи. В същото време въпросът за вентилацията на помещенията, както естествена, така и техническа има много по-прости и ефективни инженерни решения, съществуващи от десетилетия и векове. Стената е длъжна да изпълнява възложените й функции – да предотвратява преминаването на въздух, вода, топлина и звук през нея !
От това следва очевиден извод: колкото по-малко паропропусклив е материалът (включително топлоизолационния), използван при изграждането на стенната конструкция, толкова по-ефективно стената изпълнява своите функции.

Понятието, че „дишаща стена“, означава стената губи топлина, а топлоизолациите са създадени да съхраняват топлината. Оттук идва целият парадокс на понятието „дишаща стена“

Продължавайки темата за топлоизолационните материали, трябва да се добави, че при инсталиране на затворени топлоизолационни системи значително по-ефективни са клетъчните материали (пеностъкло и полиуретанова пяна), отколкото влакнестите материали, които се представят в затворените топлоизолационни системи по-капризно, неефективно и с потенциалния риск наистина да причинят кондензация във вътрешните помещения на жилищна сграда, топлоизолирана с влакнести материали.

Нека разгледаме по-отблизо процеса дифузия в херметически затворени (за въздух) топлоизолационни системи, използващи неорганични влакнести материали. Най-подходящият в нашия случай на анализ на експлоатационните свойства на влакнестите материали е процесът на пренос на водата, разтворена във въздуха. И тук явлението дифузия през стените е много важно, тъй като често води до негативни последици. Ако още веднъж внимателно прочетете абзаца на тази статия, посветен на описанието на процеса дифузия, от гледна точка на физиката, ще видите, че векторът на пренос на вода през лятото, поради разликата в парциалните налягания, е насочен отвън навътре в помещението. Към това трябва да се добавят и капилярните явления на пренасяне на течности, които също водят до преноса на водни маси вътре в помещението чрез навлажняване на стената с дъждове през пролетно-есенния период. По този начин, газообразната среда между влакната на каменната или стъклената вата се насища с водни пари до висока степен на влажност. При сезоните спадове на температурата, излишъкът на влагата се кондензира на повърхността на влакната от охладения въздух между тях. Липсата на конвекция между влакната води до липса на изсъхване на водата, която започва да се натрупва във влакнестия материал.

В херметично затворена топлоизолационна система, използваща междинен слой каменна или стъклена вата, се установява газообразна среда, пренаситена с водни пари при процеса на кондензация.

Процесът се ускорява при спад на температурата под точката на замръзване на водата. Причините за това са както ускоряването на дифузията от вътрешността на помещението през стената, така и замръзването на водата по външната повърхност на стената в микропори и микропукнатини, като се затруднява процеса излизането на водата от топлоизолационния слой. В този момент влакнестият материал започва да се овлажнява. Водните капки започват да се появяват на повърхността на стената в контакт с влакнестия материал. И ако няма много добра вентилация на помещението и отстраняване на влагата, стените ще започнат да се навлажняват с всички последствия ! Тоест, именно използването на влакнести материали в затворени топлоизолационни системи довежда до увеличаване на влажността в помещения със затруднена и лоша вентилация !
Всичко изброено дотук отдавна е известно и добре проучено.

Високата паропроницаемост на влакнестите материали е призната за очевиден недостатък на този тип изолации

За да се намалят неприятните последици от използването на такива материали се предприемат следните стъпки:

• влакната се покриват с хидрофобен състав, за да се намали коефициентът на овлажняване на материала и да се намали натрупването на вода върху влакната;
• създават се скъпи вентилационни системи за трайно изсушаване на влакнестите изолационни материали (каменна и стъклена вата);
• създава се вътрешен стенен слой, защитаващ топлоизолациите, изработен от най-влаго и паронепропусклив материал.

Поддръжниците на измислената концепция за „здравословното дишане на стените“, в допълнение към непризнанието на истината и физическите закони, съзнателно въвеждат в заблуда архитекти, строители, дизайнери и потребители. Поддръжниците на тази измислена концепция се основават на меркантилни мотиви, за да продават стоките си с каквото и да било методи, включително отпрявят клевети към топлоизолационни материали с ниска паропропускливост (в случая затворена клетъчна полиуретанова изолация).

За да развенчаем тези фалшиви твърдения, нека нека разгледаме по-отблизо онези физически процеси, които ще възникнат в облицовката под слоя мазилка или във вътрешната зидария, например материал като пеностъкло, чиято паропропускливост е близка до нула. И така, заради топлоизолационните и уплътняващи свойства, присъщи на пеностъклото, външният слой на мазилката или зидарията ще достигне до равновесие на температурата и влажността с външната атмосфера.
Също така вътрешният слой на мазилката или зидарията ще влезе в определен баланс с вътрешния микроклимат на помещението. Водните дифузионни процеси, както във външния така и във вътрешния слой на стената, ще имат хармоничен характер. Тези процеси ще се определят за външния слой от дневните температурни разлики и влажност, както и сезонните промени. Поведението на вътрешния слой на стената е особено интересно в това отношение. Всъщност, вътрешната част на стената ще действа като инерционен буфер, чиято роля е да изглади внезапните промени във влажността в помещението. В случай на рязко овлажняване на помещението, вътрешната част на стената ще абсорбира излишната влага, съдържаща се в въздуха няма да позволи влажността на въздуха от достигне до граничната стойност. В същото време, при липса на отделяне на допълнителна влага във въздуха в помещението, вътрешната част на стената започва едновременно да изсъхва.

Благоприятният резултат от система за топлоизолация, използваща полиуретанова пяна, е че хармоничните колебания във влажността на въздуха в помещението се изглаждат и по този начин гарантира стабилна стойност (с минимални колебания) на влажността и здравословен микроклимат в помещенията

Физиката на този процес е достатъчно добре изучена от развитите строителни и архитектурни школи и университети по света. За да се постигне подобен ефект при използване на затворени топлоизолационни системи с неорганична влакнеста структура (като минерална и каменна вата) силно се препоръчва тези изолационни системи да имат надеждна пароизолация от вътрешната страна на системата.
Толкова за понятието „дишаща стена“!