Про повітряний зазор навісного вентильованого фасаду

Повітряний зазор навісного фасаду, що вентилюється, є одним з його основних конструкційних параметрів. Нижче наведено огляд основних факторів, які потрібно враховувати при призначенні номінального повітряного зазору навісного вентильованого фасаду для конкретних умов його експлуатації.

Функції повітряного зазору

1. Компенсує відхилення розмірів стін від номінальних розмірів
2. Розриває капілярний шлях проникнення дощової води зовні будівлі углиб стіни.
3. Утворює дренажну площину видалення води назовні.
4. Утворює вентиляційний канал для підтримки елементів фасаду в сухому стані, а також видалення надлишкової вологи зсередини будівлі.
5. При поривах вітру знижує різницю тиску між зовнішнім повітрям і повітрям усередині фасаду. Ця різниця тисків є основною рушійною силою для проникнення дощової води через зовнішнє облицювання.

Ширина повітряного зазору у нормативних документах

Вітчизняні та закордонні нормативні документи дають наступні рекомендації щодо ширини повітряного зазору у навісних вентильованих фасадах.

DIN 18615-1 та ETAG 034

Стандарт DIN 18615-1 визначає вимоги для навісних вентильованих фасадів ще з 1970-х років. Пізніший документ ETAG 034 є основним нормативним документом з європейської сертифікації навісних вентильованих фасадів. Ці документи дають такі критерії для того, коли фасад вважається вентильованим:

• Відстань між облицюванням та теплоізоляцією – вентиляційний повітряний зазор – становить не менше 20 мм.Цей повітряний зазор може звужуватися місцями до 5-10 мм до підконструкції або до облицювання, за умови, що це не перешкоджає роботі дренажу та/або вентиляції.
• Є вентиляційні отвори, щонайменше внизу та вгорі фасаду, з поперечним перерізом не менше 50 см2 на погонний метр.

Зауважимо, що 50 см2 на довжині 1 м - це, наприклад, щілина 5 мм х 1000 мм.

У стандарті, крім того, зазначено, що він розглядає навісні фасади вентильовані з шириною повітряного зазору не більше 150 мм.

ТР 161-05

«Повітряний зазор між шаром теплоізоляції та облицюванням, а також зазори між окремими елементами облицювання забезпечують процеси вологообміну у зовнішніх конструкціях будівлі, що захищають.

Проектна величина зазору між теплоізоляційним шаром та облицюванням не повинна бути меншою за 40 мм».

Проект Р НАБУД

«Максимальні теплозахисні властивості конструкції фасаду досягаються за мінімально можливої ​​(за умовами видалення вологи або з інших міркувань) величини повітряного зазору».

«Виліт кронштейна від стіни слід підбирати так, щоб між утеплювачем та напрямною було не менше 20 мм повітряного зазору. Максимальна величина повітряного проміжку 200 мм.

Примітка: при величині повітряного зазору більше 200 мм необхідно встановлювати розсічки з оцинкованої сталі з перфорацією для запобігання ефекту труби (велика швидкість повітря)».

СП РК 5.06-19-2012

«Величина повітряного зазору визначається розрахунком, виходячи з максимально допустимої швидкості руху повітря в ньому і має бути не менше:

за наявності горизонтальних та вертикальних відкритих швів між панелями екрану шириною 2-10 мм:

• 50 мм при використанні облицювальних плит площею 0,4 м2 та більше;
• 30 мм при використанні облицювальних плит площею менше ніж 0,4 м2.

за наявності тільки горизонтальних відкритих швів між панелями екрану шириною 2-10 мм:

• 40 мм при використанні облицювальних плит площею 0,4 м2 та більше;
• 20 мм при використанні облицювальних плит площею менше ніж 0,4 м2.

У місцях поєднання НФсВЗ з цоколем будівлі внизу та з парапетом або покрівлею будівлі вгорі повинні бути передбачені отвори для припливу та відтоку повітря, площа перерізу яких повинна бути не менше 50 см2 на кожен метр довжини горизонтальної кромки фасаду».

Мінімальний повітряний зазор

При облицюванні малоповерхових будівель, наприклад, у США та Канаді, вважається, що навіть зазор у 1,5-2,0 мм вже забезпечує розрив капілярного руху вологи та, отже, дає можливість дренажу рідкої води та дифузійного перерозподілу вологи. і допустимих відхилень у товщинах матеріалів, зазвичай зазор буває не менше 6 мм. Такі зазори застосовують, наприклад, при облицювання будівель дерев'яними або пластиковими панелями.

Повітряний зазор та вирівнювання тиску

Дренаж та вентиляція

Зовнішнє облицювання звичайного навісного вентильованого фасаду призначене захищати стіну будівлі від масового проникнення води при прямому впливі косого дощу. у повітряному зазорі:

• дренажу води вниз до дренажних отворів і
• висушування вологи всередині проміжку за рахунок вентилювання постійним потоком повітря.

Перепад тиску повітря

Коли вітер дме на навісний фасад, він створює на зовнішній стороні облицювання більш високий тиск, ніж на внутрішній стороні облицювання. Повітря намагається вирівняти цю різницю шляхом перетікання із зони високого тиску в зону низького тиску. Це означає, що повітря буде проходити через будь-які отвори та щілини, щоб вирівняти різницю тисків. Якщо при цьому йде дощ, то це повітря нестиме з собою у великих кількостях усередину фасаду дощову воду.

Відмінності у конструкціях фасадів
а - з дренажем та вентиляцією;
б - з дренажем, вентиляцією та вирівнюванням тиску

Повітряний зазор та вирівнювання тиску

Для захисту від надмірного проникнення вологи під впливом перепаду тиску застосовують спеціальні конструкції навісних фасадів, що вентилюються. Конструкція цих фасадів включає застосування ізольованих секцій з надійною повітропроникністю та додатковими отворами для дренажу та вентиляції. Для ефективного вирівнювання тиску ці секції повинні мати досить жорсткі стінки та обмежений об'єм повітря.

Ці секції можуть мати різні розміри залежно від форми та висоти будівлі, наприклад, на кутах і біля даху – менше, у середині будівлі – більше.

У звичайних навісних вентильованих фасадах принцип вирівнювання тиску також працює тією чи іншою мірою. При малому повітряному зазорі об'єм повітряної порожнини обмежений і вирівнювання тиску може бути помітним. При великому повітряному зазорі об'єм повітря в порожнині дуже великий, щоб могло відбуватися якесь вирівнювання тиску.

Повітряний зазор та пожежна безпека

Підйом повітря у вентильованому зазорі відбувається за рахунок явища, яке називають ефектом тяги.Аналогічний ефект діє у звичайній пічній трубі. У разі пожежі вентильований зазор створює відкритий шлях для просування прихованого вогню ззаду облицювання. Чим ширший повітряний зазор, тим більшу загрозу, мабуть, він становить з погляду пожежної безпеки.

Для запобігання розповсюдженню вогню через повітряний зазор у ньому встановлюють спеціальні протипожежні бар'єри. Чим ширший повітряний зазор, тим складніше і дорожче коштує установка у фасаді протипожежних бар'єрів.

Повітряний зазор та теплоізоляція

Схема для розрахунку опору теплопередачі навісного вентильованого фасаду:
a - товщина облицювання,
b - ширина повітряного зазору,
c - товщина теплоізоляції,
m - товщина несучої стіни,
n - товщина внутрішньої обробки

Іноді повітряний зазор вважають додатковим теплоізоляційним шаром, який дає внесок у опір стіни теплопередачі.

Однак згідно стандарту EN ISO 6946 опір теплопередачі повітряного прошарку (повітряного зазору) всередині стіни залежить від того, наскільки вона вентильована.

Вертикальний повітряний прошарок вважається добре вентильованим, якщо площа отворів становить більше 1500 мм2 на метр її довжини в горизонтальному напрямку. Повітряний зазор вентильованого фасаду відноситься до повітряних прошарків, що добре вентилюються, так площа його вентиляційних отворів становить не менше 50 см2 = 5000 мм2.

Тому згідно з EN ISO 6946 розрахунок опору теплопередачі вентильованого фасаду повинен проводитися без урахування опору повітряного прошарку та зовнішнього облицювання (b та a на малюнку 5).Температура повітря в зазорі вважається рівною температурі зовнішнього повітря, а опір поверхні стінки зазору приймається рівним 0,13 м2 К/Вт як для внутрішньої поверхні, а не 0,04 м2 К/Вт, як це застосовується для зовнішніх поверхонь.

Таким чином, внесок повітряного зазору, що вентилюється, в опір стіни теплопередачі становить всього 0,13 м2·К/Вт і не залежить від його товщини.

Кліматичні умови та повітряний зазор

Вибір системи зовнішнього облицювання будівлі і, зокрема, наявність і ширина повітряного зазору, залежать як від кліматичної зони, де знаходиться будинок, і від місцевих геодезичних умов. Кожна кліматична зона має свій потенціал намокання та висушування зовнішньої оболонки будівлі. Наприклад, у вологому морському кліматі потенціал намокання матеріалів стінок може бути дуже високий, а потенціал їх природного висушування дуже низьким. Це означає, що якщо зовнішня оболонка будівлі зазнала надмірного намокання через міграцію вологи зовні або зсередини будівлі, то в період висушування вона не встигне вчасно висохнути і буде піддаватися руйнівному впливу вологи.

Конструкція навісного фасаду загалом та повітряного зазору, зокрема, повинна враховувати кліматичні особливості місцевості. Так, у вологому, жаркому або дуже жаркому кліматі водяна пара рухається (у різній кількості) в основному зовні всередину будівлі, тоді як в помірному, холодному, дуже холодному та арктичному кліматі водяна пара рухається зсередини будівлі назовні.

Головним показником потенціалу намокання для даного географічного регіону вважається річна кількість опадів, що у ній випадає.У холодному кліматі, мабуть, потрібно поправлятися на те, що частина опадів випадає у вигляді снігу, від якого стіни намокають меншою мірою, ніж від косого дощу.

У Північній Америці рівень річної кількості опадів є основним фактором при виборі типу стіни щодо системи дренажу та вентилювання [13]. Залежно від річної кількості опадів до стін будівель пред'являються такі вимоги щодо наявності та ефективності дренажу та вентилювання:

• до 500 мм - дренаж та вентилювання не потрібні;
• від 500 до 1000 мм – дренаж без вентилювання;
• від 1000 до 1500 мм – дренаж з вентилюванням;
• понад 1500 мм - дренаж з вентилюванням та вирівнюванням тиску.

Ефективність дренажу та вентилювання навісних облицювальних фасадів визначається конструкцією повітряного зазору, в першу чергу, його шириною та об'ємом.

Номінальна ширина повітряного зазору – компроміс факторів

Таким чином, при виборі оптимальної ширини повітряного зазору необхідно враховувати наступне:

1. номінальний зазор не повинен бути менше 6 мм, щоб забезпечувати ефективний розрив капілярного руху вологи всередину будівлі та дренаж рідкої води;
2. номінальний зазор не повинен бути меншим за 20 мм, щоб забезпечувати можливість відхилень стіни від вертикалі в межах нормальних будівельних допусків;
3. збільшення ширини зазору не дає підвищення опору стіни теплопередачі;
4. надмірне збільшення зазору підвищує ризик поширення полум'я під час пожежі;
5. чим більше ширина зазору, тим більше виліт кронштейнів, більше їх товщина, кількість, маса та вартість;
6. чим ширший повітряний зазор, тим менша ефективність вирівнювання тиску зовні і всередині облицювання, і, отже, більша кількість води, що проникає за облицювання.

Вентильований зазор у навісних вентильованих фасадах

Повітряний зазор навісного фасаду, що вентилюється, є одним з його основних конструкційних параметрів.

Функції повітряного зазору

Повітряний зазор (повітряний прошарок) навісного вентильованого фасаду (на фото нижче) виконує кілька важливих функцій, у тому числі:

• компенсує можливі відхилення розмірів стін;
• виключає можливість влучення вологи з опадами в товщу конструкції;
• утворює дренажну площину видалення води назовні;
• утворює вентиляційний канал для підтримки елементів фасаду у сухому стані, а також для видалення надлишкової вологи зсередини будівлі;
• при поривах вітру знижує різницю тисків між зовнішнім повітрям та повітрям усередині фасаду. Ця різниця тисків є основною рушійною силою для проникнення дощової води через зовнішнє облицювання.

Товщина повітряного зазору

Величина вентзазор визначається розрахунком, виходячи з максимально допустимої швидкості руху повітря в ньому.

Ширина повітряного зазору, що рекомендується, повинна бути 40-60 мм.

У місцях поєднання повітряного зазору НФС з цоколем будівлі внизу та з парапетом або покрівлею будівлі вгорі повинні бути передбачені отвори для притоку та відтоку повітря, площа перерізу яких повинна бути не менше 50 см 2 на кожен метр довжини горизонтальної кромки фасаду.