Частный дом:О чем не пишут в книгах

Теория вентиляционного и воздушного зазоров

Автор: Дмитрий Белкин

В этой статье я рассмотрю вопросы вентиляции межстенного пространства и о связи этой вентиляции и утепления. В частности хотелось бы понять, для чего нужен вентиляционный зазор, чем он отличается от воздушного, каковы его функции и может ли зазор в стене выполнять теплоизоляционную функцию. Этот вопрос становится довольно актуальным в последнее время и вызывает много недопониманий и вопросов. Здесь я привожу свое частное экспертное мнение, основанное только на личном опыте и ни на чем другом.

Отказ от ответственности
Уже написав статью и перечитывая ее в очередной раз я вижу, что процессы, происходящие при вентиляции межстенового пространства, куда сложнее и многограннее, чем я описал. Но я решил оставить вот так, как есть, в упрощенном варианте. Особо дотошные граждане, пожалуйста, пишите комментарии. Будем усложнять описание в рабочем порядке.

Суть проблемы (предметная часть)

Давайте разберемся с предметной частью и договоримся о терминах, а то может получиться, что говорим мы об одном, а имеем ввиду совершенно противоположные вещи.

Стена

Это наш основной предмет. Стена может быть однородной, например, кирпичной, или деревянной, или пенобетонной, или литой. Но стена может состоять и из нескольких слоев. Например, собственно стена (кирпичная кладка), слой утеплителя-теплоизолятора, слой внешней отделки.

Воздушный зазор

Это слой стены. Чаще всего он является технологическим. Он получается сам собой, и без него либо невозможно возвести нашу стену, либо очень трудно это сделать. В качестве примера можно привести такой дополнительный элемент стены, как выравнивающий каркас.

Пример
Предположим у нас есть свежепостроенный деревянный дом. Нам охота его отделать. Мы первым делом прикладываем правИло и убеждаемся, что стена кривая. Более того, если смотреть на дом издали, то видишь вполне приличный дом, а как прикладываешь к стене правИло - становится видно, что стена кошмарно кривая.Ну... ничего не поделаешь! С деревянными домами такое случается. Стену выравниваем каркасом. В итоге между стеной и внешней отделкой образуется пространство, заполненное воздухом. Иначе, без каркаса, сделать приличную внешнюю отделку нашего дома не получится - углы "разъедутся". В итоге мы получаем воздушный зазор.

Запомним эту важную особенность рассматриваемого термина.

Вентиляционный зазор

Это тоже слой стены. Он похож на воздушный зазор, но обладает предназначением. Конкретно он предназначен для вентиляции. В контексте этой статьи вентиляция - это ряд мер, направленных на отведение влаги от стены и поддержание ее сухой. Может этот слой совмещать в себе технологические свойства воздушного зазора? Да может и об этом, в сущности, эта статья и пишется.

Физика процессов внутри стены

Конденсация

А зачем сушить стену? Она что, мокнет что ли? Да мокнет. И для того, чтобы она намокла, ее не нужно поливать из шланга. Вполне достаточно перепада температуры от дневной жары к ночной прохладе. Проблема намокания стены, всех ее слоев, в результате конденсирования влаги могла бы быть неактуальна в морозную зиму, но тут на сцену выходит отопление нашего дома. В результате того, что мы отапливаем наши дома, теплый воздух стремится выйти из теплого помещения и опять происходит конденсация влаги в толще стены. Таким образом, актуальность просушки стены сохраняется в любое время года.

Конвекция

Прошу обратить внимание на то, что на сайте есть хорошая статья про теорию конденсата в стенах

Теплый воздух стремится подняться вверх, а холодный опуститься вниз. И это очень прискорбно, поскольку мы, в наших квартирах и домах, живем не на потолке, где собирается теплый воздух, а на полу, где собирается холодный. Но я, кажется, отвлекся.

Избавиться от конвекции полностью невозможно. И это тоже очень прискорбно.

А вот давайте рассмотрим очень полезный вопрос. Чем конвекция в широком зазоре отличается от той же конвекции в узком? Мы уже поняли, что воздух в зазоре движется в двух направлениях. По теплой поверхности он движется вверх, а по холодной спускается вниз. И вот тут я и хочу задать вопрос. А что происходит посередине нашего зазора? А ответ на этот вопрос довольно сложен. Полагаю, что слой воздуха непосредственно у поверхности движется максимально быстро. Он тянет за собой слои воздуха, которые находятся рядом. Насколько я понимаю, происходит это по причине трения. Но трение в воздухе довольно слабое, поэтому движение соседних слоев значительно менее быстрое, чем "пристенных" Но все равно есть место, где воздух, двигающийся вверх, соприкасается с воздухом, двигающимся вниз. Видимо в этом месте, где встречаются разнонаправленные потоки, происходит нечто вроде завихрений. Завихрения тем слабее, чем ниже скорость потоков. При достаточно широком зазоре эти завихрения могут вообще отсутствовать или быть совершенно незаметны.

А вот если зазор у нас составляет 20 или 30 мм? Тогда завихрения могут быть сильнее. Эти завихрения будут не только перемешивать потоки, но и тормозить друг друга. Похоже, что если и делать воздушный зазор, то надо стремиться сделать его тоньше. Тогда два разнонаправленных конвекционных потока будут друг другу мешать. А нам того и надо.

Фотография

Рассмотрим несколько забавных примеров.

Первый пример

Фотография

Пусть у нас есть стена с воздушным зазором. Зазор глухой. Воздух в этом зазоре не имеет связи с воздухом вне зазора. С одной стороны стены тепло, с другой холодно. В конечном счете это означает, что и внутренние стороны в нашем зазоре точно так же различаются по температуре. Что происходит в зазоре? По теплой поверхности воздух в зазоре поднимается вверх. По холодной опускается вниз. Поскольку это один и тот же воздух, то образуется круговорот. В процессе этого круговорота тепло активно переносится с одной поверхности на другую. Причем активно. Это значит, что сильно. Вопрос. Полезную функцию выполняет наш воздушный зазор? Похоже, что нет. Похоже, он нам активно стены охлаждает. Есть ли хоть что-то полезное в этом нашем воздушном зазоре? Нет. Похоже, что ничего полезного в нем нет. В принципе и во веки веков.

Второй пример.

Фотография

Предположим, мы сделали вверху и внизу отверстия для того, чтобы воздух в зазоре сообщался с внешним миром. Что у нас изменилось? А то, что теперь круговорота как бы нет. Либо он есть, но есть и подсос и выход воздуха. Теперь воздух нагревается от теплой поверхности и, возможно частично, вылетает наружу (теплый), а снизу на его место приходит холодный с улицы. Хорошо это или плохо? Сильно ли отличается от первого примера? С первого взгляда становится даже хуже. Тепло выходит на улицу.

Я же отмечу следующее. Да, теперь мы греем атмосферу, а в первом примере мы грели обшивку. На сколько первый вариант хуже или лучше второго? Знаете, я думаю это примерно одинаковые варианты по своей вредоносности. Это мне интуиция моя подсказывает, поэтому я, на всякий случай, на своей правоте не настаиваю. Но зато у нас в этом втором примере получилась одна полезная функция. Теперь наш зазор стал из воздушного вентиляционным, то есть мы добавили функцию выноса влажного воздуха, и значит, просушки стен.

А в вентиляционном зазоре конвекция есть или там воздух в одну сторону движется?

Конечно есть! Точно так же теплый воздух движется вверх, а холодный идет вниз. Просто это не всегда один и тот же воздух. И вред от конвекции тоже есть. Поэтому вентиляционный зазор точно так же, как и воздушный, не нужно делать широким. Ветер в вентиляционном зазоре нам не нужен!

А что хорошего в просушке стены?

Выше я назвал процесс переноса тепла в воздушном зазоре активным. По аналогии назову процесс переноса тепла внутри стены пассивным. Ну может быть такая классификация не слишком строгая, но статья моя, и в ней я имею право на такие безобразия. Так вот. Сухая стена имеет теплопроводность значительно меньше, чем сырая. В итоге тепло будет медленнее доходить изнутри теплой комнаты к вредоносному воздушному зазору и выноситься наружу тоже станет меньше. Банально конвекция замедлится, поскольку левая поверхность нашего зазора будет уже не такой теплой. Физика увеличения теплопроводности сырой стены в том, что молекулы пара передают при столкновениях друг с другом и с молекулами воздуха больше энергии, чем просто молекулы воздуха при соударении друг с другом.

Как происходит процесс вентиляции стены?

Ну тут просто. На поверхность стены выступает влага. Воздух движется вдоль стены и уносит влагу с нее. Чем быстрее движется воздух, тем быстрее просыхает стена, если она мокрая. Это просто. Но дальше интереснее.

Какая скорость вентиляции стены нам нужна? Это один из ключевых вопросов статьи. Ответив на него, мы многое поймем в принципе построения вентиляционных зазоров. Поскольку мы имеем дело не с водой, а с паром, а последний чаще всего представляет собой просто теплый воздух, нам и надо отводить от стены этот самый теплый воздух. Но отводя теплый воздух, мы охлаждаем стену. Для того, чтобы не охлаждать стену нам нужна такая вентиляция, такая скорость движения воздуха, при которой пар отводился бы, а много тепла у стены не отнималось бы. К сожалению, я не могу сказать, сколько кубов в час должно проходить по нашей стене. Но могу представить себе, что совсем не много. Нужен некий компромисс между пользой от вентиляции и вредом от выноса тепла.

Промежуточные выводы

Пришло время подвести некие итоги, без которых не хотелось бы двигаться дальше.

В воздушном зазоре нет ничего хорошего.

Да действительно. Как показано выше, простой воздушный зазор не несет никаких полезных функций. Это должно означать, что его следует избегать. Но я всегда мягко относился к такому явлению, как воздушный зазор. Почему? Как всегда по ряду причин. И, кстати, каждую я могу обосновать.

Во-первых, воздушный зазор - явление технологическое и без него бывает просто не обойтись.

Во-вторых, если не обойтись, то зачем мне излишне запугивать честных граждан?

А в-третьих, вред от воздушного зазора не занимает первых мест в рейтинге ущерба теплопроводности и строительных ляпов.

Но прошу запомнить следующее, во избежание будущих недопониманий. Воздушный зазор никогда и ни при каких обстоятельствах не может нести функцию уменьшения теплопроводности стены. То есть воздушный зазор не может сделать стену теплее.

И если уж делать зазор, то надо делать его уже, а не шире. Тогда конвекционные потоки будут препятствовать друг другу.

У вентиляционного зазора полезная функция всего одна.

Это так и это очень жаль. Но эта единственная функция крайне, просто жизненно важна. Более того, без нее просто нельзя. Кроме того, далее мы рассмотрим варианты уменьшения вреда от воздушных и вентиляционных зазоров при сохранении положительных функций последних.

Вентиляционный зазор, в отличие от воздушного, может улучшить теплопроводность стены. Но не за счет того, что воздух в нем имеет малую теплопроводность, а за счет того, что основная стена или слой теплоизолятора становится суше.

Как уменьшить вред от конвекции воздуха в вентиляционном зазоре?

Очевидно, что уменьшить конвекцию - означает ей воспрепятствовать. Как мы уже выяснили, мы можем воспрепятствовать конвекции, столкнув два конвекционных потока. То есть сделать вентиляционный зазор совсем узеньким. Но мы можем еще и заполнить этот зазор чем-нибудь, что не прекращало бы конвекцию, но значительно тормозило бы ее. Что это может быть?

Пенобетон или газосиликат? Кстати говоря, пенобетон и газосиликат довольно пористые и я готов поверить, что в блоке из этих материалов существует слабая конвекция. С другой стороны, стена у нас высокая. Она может быть и 3 и 7 и больше метров высотой. Чем большее расстояние надо пройти воздуху, тем более пористый материал должен у нас быть. Скорее всего пенобетон и газосиликат не подходят.

Тем более не подходит дерево, керамический кирпич и так далее.

Пенопласт? Не! Пенопласт тоже не подходит. Он не слишком легко проницаем для водяных паров, особенно, если им надо пройти больше трех метров.

Сыпучие материалы? Типа керамзита? Вот, кстати интересное предложение. Наверное, может сработать, но керамзит слишком неудобен в использовании. Пылит, просыпается и все такое.

Вата малой плотности? Да. Думаю, вата совсем низкой плотности - лидер для наших целей. Но вата не выпускается совсем тонким слоем. Можно найти полотна и плиты минимум 5 см толщиной.

Как показывает практика, все эти рассуждения хороши и полезны только в теоретическом плане. В реальной жизни можно поступить куда проще и прозаичнее, о чем я и напишу в пафосном виде в следующем разделе.

Главный итог, или что же, все-таки, делать на практике?

  • При строительстве личного дома не стоит специально создавать воздушные и вентиляционные зазоры. Большой пользы вы не добьетесь, а вред можете нанести. Если по технологии строительства можно обойтись без зазора - не делайте его.
  • Если без зазора обойтись нельзя, то надо его оставить. Но не стоит его делать шире, чем того требуют обстоятельства и здравый смысл.
  • Если у вас получился воздушный зазор, стоит ли доводить (превращать) его до вентиляционного? Мой совет: "Не заморачивайтесь на это и действуйте по обстоятельствам. Если кажется, что лучше сделать, или просто хочется, или это принципиальная позиция - то сделайте вентиляционный, а нет - оставьте воздушный".
  • Никогда и ни при каких обстоятельствах не используйте при устойстве внешней отделки материалы менее пористые, чем материалы самой стены. Это относится к рубероиду, пеноплексу и в некоторых случаях к пенопласту (пенополистиролу) и еще к пенополиуретану. Заметьте, если на внутренней поверхности стен устроена тщательная пароизоляция, то несоблюдение этого пункта не принесет вреда кроме перерасхода средств.
  • Если вы делаете стену с внешним утеплением, то используйте вату и не делайте никаких вентиляционных зазоров. Все будет прямо через вату замечательно просыхать. Но в этом случае надо все-таки предумотреть доступ воздуха к торцам утеплителя снизу и сверху. Или только сверху. Это нужно для того, чтобы конвекция, хоть и слабая, но была.
  • А что делать, если дом по технологии отделан снаружи водонепроницаемым материалом? Например каркаснощитовой дом с внешним слоем из OSB? В этом случае нужно либо предусмотреть доступ воздуха в межстенной пространоство (снизу и сверху), либо предусмотреть пароизоляцию внутри помещения. Последний вариант мне нравится куда больше.
  • Если при устройстве внутренней отделки была предусмотрена пароизоляция, стоит ли делать вентиляционные зазоры? Нет. В этом случае вентиляция стены ненужна, ибо в нее нет доступа влаге из помещения. Никакой дополнительной теплоизоляции вентиляционные зазоры не предоставляют. Они только высушивают стену и все.
  • Ветрозащита. Я считаю, что ветрозащита не нужна. Роль ветрозащиты замечательно выполняет сама внешняя отделка. Вагонка, сайдинг, плитка и так далее. Причем, опять же мое личное мнение, щели в вагонке не настолько способствуют выдуванию тепла, чтобы пользоваться ветрозащитой. Но мнение это лично мое, оно довольно спорно и я на нем не наставиваю. Опять же производителям ветрозащиты тоже "кушать хочется". Обоснование этого мнения у меня, конечно, есть и я могу его привести для интересующихся. Но в любом случае надо помнить, что ветер очень сильно охлаждает стены, и ветер - это очень серьезный повод для беспокойства тем, кто хочет экономить на отоплении.
ВНИМАНИЕ!!!
К этой статье есть комментарий. Если ясности не возникло, то почитайте ответ на вопрос человека, которому тоже не все стало ясно и он попросил меня вернуться к теме.

Надеюсь, что приведенная статья ответила на многие вопросы и внесла ясность
Дмитрий Белкин

Статья создана 11.01.2013
Статья отредактирована 26.04.2013

Комментарии (21)

    • Дмитрий Белкин
    • Дмитрий Белкин
    • Дмитрий Белкин
    • Дмитрий Белкин
    • Дмитрий Белкин
    • Дмитрий Белкин
    • Дмитрий Белкин
    • Дмитрий Белкин
    • Дмитрий Белкин
    • Дмитрий Белкин
    • Дмитрий Белкин
    • Дмитрий Белкин
    • Дмитрий Белкин
    • Дмитрий Белкин
    • Дмитрий Белкин
    • Дмитрий Белкин
    • Дмитрий Белкин
    • Дмитрий Белкин

Добавить комментарий

Огромная просьба при вводе комментариев объединять мысли в абзацы, а абзацы разделять одной пустой строкой!
Я считаю, что вы ознакомились с правилами комментирования материалов этого сайта, с регламентом ответов на вопросы читателей и согласны с ними

 

 

Как ввести красивый комментарий?

На самом деле очень просто. Я прошу всех постараться вводить комментарии с элементами форматирования

Ввод абзаца

Для того, чтобы ввести абзац, нужно просто отделить один абзац от другого пустой строкой. В этом случае текст будет сформирован абзацами.

Пример

>
>Текст первого абзаца
>
>Текст второго абзаца
>
Перенос строки

Для того, чтобы сделать перенос строки, нужно просто перейти на новую строку (без пропуска отдельной строки) внутри блока абзаца.

Пример

>
>Текст абзаца
>с переносом строки
>
>Текст второго абзаца
>
Выделение текста

Для того, чтобы сделать выделение текста, можно использовать тег <b>.

Пример

>
>Текст абзаца с <b>выделенным текстом</b>.
>
Заголовок в тексте

Для того, чтобы сделать заголовок, нужно просто первым символом абзаца поставить "! ".

Пример

>
>! Заголовок
>
>Текст абзаца
>
Бюллетень

Для того, чтобы сделать бюллетень, нужно просто первым символом абзаца поставить "- ".

Пример

>
>Следующие пункты объединены в бюллетень:
>
>- первый пункт;
>
>- второй;
>
>- третий.
>
Нумерованный список

Для того, чтобы сделать нумерованный список, нужно просто первым символом абзаца поставить "# " или "№ ".

Пример

>
>Следующие пункты объединены в нумерованный список:
>
>№ первый пункт;
>
>№ второй;
>
># третий.
>
Цитирование

Это пока не реализовано

Надеюсь, что эти простые правила никого не напрягут и позволят всем, кто хочет сделать свой комментарий красивым, реализовать это без труда.