Введение в понятие дренажного слоя
Опубликовано: 01.11.2018
Перевод статьи с сайта www.buildingscience.com ( источник )
Борьба с негативными последствиями атмосферных осадков (прежде всего дождя) – одна из важнейших проблем проектирования и строительства, которую необходимо решать для обеспечения надежности конструкции и предотвращения образования плесени. Для борьбы с осадками в строительстве часто используются дренажные плоскости. Любая внешняя облицовка пропускает определенное количество влаги во время дождя. Будь это сайдинг, кирпич, штукатурка, камень и т.д. Следовательно, необходимо как-то контролировать этот процесс и устранить возможные негативные последствия. Для большинства стен решение проблемы состоит в использовании дренажных плоскостей, которые отводят проникающую внутрь стены воду вниз и наружу.
Обработка информации ЦНС. Восприятие ощущений при массаже | Урок 7, часть 2 | Уроки массажа
Дренажные плоскости представляют собой слой гидрофобного материала (строительный картон, пленка, мембрана и т.д.), который находится под облицовкой и предназначен для сбора и дренажа воды, которая проникает через облицовку стены. Обычно слой гидрофобного материала сопрягается с окнами, дверными проемами, а также другими отверстиями в оболочке здания, соответственно, через эти точки сопряжения вода также выводится наружу. Обычно материал, из которого выполнена дренажная плоскость, укладывается с нахлестом друг на друга (либо прибегают к герметизации стыков), что позволяет обеспечить движение воды вниз и наружу здания. Дренажную плоскость иногда называют «водоотталкивающим барьером».
Наиболее часто для реализации такого водоотталкивающего слоя использую строительную бумагу или рубероид (рисунок 1). Однако в последнее время в обиход вошли термины «гидроветроизоляция» и «строительная изоляция», которые используются для обозначения материалов, которые не относится к видам рубероида или бумаги с покрытием из полиэтилена или полиэтиленовой пленки (рисунок 2). Дренажные плоскости часто реализуются путем укладки водонепроницаемого слоя обшивки, например, герметичной жесткой изоляции или строительной обшивки со специальным покрытием (рисунок 3). Кроме того, клейкие листовые мембраны (рисунок 4) или мастики и распыляемые покрытия (рисунок 5) могут выступать в роли дренажных плоскостей.
Рис. 1. Дренажный слой из рубероида или строительного картона.
Рис. 2. Дренажный слой из гидроветроизоляции.
Рис. 3. Дренажный слой, выполненный с использованием герметичного слоя изоляционного материала.
Рис. 4. Дренажный слой из клейкой листовой мембраны (а также воздушный и паровой барьер).
Рис. 5. Дренажный слой из мастики.
В коммерческой недвижимости дренажная плоскость иногда называется «воздушным барьером», однако мне кажется, что это не совсем точный термин, так как основная функция данного слоя – служить препятствием для проникновения воды, а не воздуха. Мне больше нравится термин «дренажный слой, который также выступает в роли воздушного и парового барьера», так как он подчеркивает основную функцию данного слоя. На схемах каждый слой стены должен называться в соответствии со своей функция в порядке важности. Таким образом, если данный слой выполняет несколько функций, его следует обозначать следующим образом: «дренажная плоскость / воздушный барьер / паровой барьер».
Дренажный слой может быть паропроницаемым или паронепроницаемым в зависимости от климата, в котором располагается здание или поставленных задач. Строительный картон и гидроветроизоляция обычно пропускают пар (проницаемость этих материалов выше 10 перм), в то время как клейкие листовые мембраны и мастики обычно практически полностью непроницаемы для влаги (проницаемость менее 0,1 перм). Существует несколько недавно разработанных распыляемых покрытий и мастик, которые обладают проницаемостью от 1 до 10 перм, эти покрытия найдут себе применение уже в ближайшем будущем.
Фундаментальные принципы
Фундаментальные принципы контроля проникающей через облицовку влаги заключаются в необходимости перекрыть движение воды с помощью слоя специального материала таким образом, чтобы обеспечить стекание воды вниз и отвод ее наружу здания. Ключ к выполнению этой задачи лежит в обеспечении стока.
Сила тяжести – это движущая сила любой системы дренажа. Движение воды вниз объясняется как раз действием силы тяжести, как и вывод воды наружу для обеспечения сохранности стен, отверстий и т.д. В этом случае действует простое правило – чем быстрее вы выведете воду наружу, тем лучше. Однако не всегда разумно гнаться за скоростью, так как осуществлять отвод воды через оконный проем в дренажное пространство за облицовкой более практично, чем использовать отвод воды непосредственно на внешнюю поверхность облицовки.
Наиболее элегантное решение этой проблемы – использование фартука (см. схему 1). Фартук часто незаслуженно обходят вниманием, хотя он является одним из самых важных элементов здания. Фартуки интегрируются с дренажной плоскостью, в результате чего получается универсальная конструкция, которая отлично справляется с отводом воды для всего здания. «Экран» или «облицовка» устанавливается поверх дренажной плоскости в эстетических целях и для защиты от ультрафиолетового излучения и механических повреждений. Дренаж лучше всего осуществлять в зазоре между облицовкой и дренажной плоскостью.
Схема 1. Фартук.
Схема 2. Фартук, соединенный с дренажным слоем.
Схема 3. Облицовочный слой или «экран», установленный поверх дренажного слоя для дренажа и вентиляции.
Схема 4. Слой штукатурки, уложенный поверх дренажного слоя и дренажного зазора.
Дренаж и вентиляция
Чтобы обеспечить отвод воды, необходимо реализовать специальный промежуточный слой между облицовкой и дренажной плоскостью. Толщина этого слоя может варьироваться в зависимости от типа облицовки и функции. Иногда этот слой может использоваться для вентиляции внутренней поверхности облицовки.
Эффективный отвод воды, попадающей под облицовку, можно обеспечить с помощью промежуточного слоя толщиной 2 — 3 мм (например, этот слой можно реализовать между двумя слоями строительного картона в облицовке из штукатурки — схема 4). Однако эффективная изоляция может потребовать слой толщиной от 20 до 25 мм в зависимости от количества влаги (например, этот слой может находиться между кирпичной облицовкой и строительной изоляции – схема 5).
Схема 5. Кирпичная облицовка с дренажной плоскостью, дренажный слой и вентиляционное пространство.
Почему вентиляция облицовочного слоя должна осуществляться через дренажный слой? Некоторые облицовочные материалы могут накапливать воду. После того как «резервуары» накопят достаточное количество воды, эта влага может выходить в разных направлениях и вызывать проблемы. Наибольшее количество проблем вызывает кирпичная облицовка (хотя деревянная облицовочная доска и камень также могут накапливать воду). Серьезные проблемы могут возникнуть при попадании солнечных лучей на влажные облицовочные материалы после дождя из-за движения образующегося в этом случае пара внутрь стены (см. схему 6).
Схема 6. Движение влаги внутри стены при попадании солнечных лучей.
«Обратная вентиляция» накапливающих влагу материалов облицовки позволяет отделить данный слой от остальной стены. Чем выше количество накапливаемой влаги, тем выше нагрузка и тем больший объем вентиляции требуется. Облицовочный материал можно отделить от остальной части стены с помощью конденсирующего слоя, например, непроницаемой изолирующей обшивки (схема 7) или клейкой мембраны, которая также непроницаема для влаги. Это очень удобный метод, особенно в тех случаях, когда нет возможности обеспечить «вентиляционный слой».
Схема 7. Кирпичная облицовка с дренажной плоскостью, дренажным слоем и конденсирующей поверхностью.
При использовании деревянной облицовки дренажный слой обычно имеет перерывы, а его структура зависит от профиля облицовки. В идеале деревянная облицовка должна устанавливаться поверх обрешетки, что позволяет создать дренируемое воздушное пространство между дренажным слоем и деревянной облицовкой. Для алюминиевой и виниловой облицовки необходимости в четко выраженной обрешетке необходимости нет.
При использовании штукатурки дренажное пространство традиционно обеспечивается с помощью двух слоев водонепроницаемого рубероида. Вода, которая впитывается в рубероид, проникает через нижний слой штукатурки, вызывает расширение и раздувание материала. При высыхании стены рубероид сжимается и отклеивается от слоя штукатурки, в результате чего образуется тонкий, но эффективный дренажный слой.
Для кирпичной облицовки ширина дренажного слоя опирается скорее на традицию, а не на физику. Зазор в 25 мм более или менее соответствует толщине пальца строителя, следовательно, именно эта ширина дренажного слоя используется при кирпичной облицовке стен. Однако опыт использования штукатурки и других облицовочных материалов подсказывает, что вполне достаточно слоя толщиной 2 мм. Однако для крупных зданий этот слой должен дополняться дренажной плоскостью.
Дренаж через отверстия в оболочке здания
Дренажные плоскости должны соединяться с оконными отверстиями и дверными проемами. На самом деле, дренажный слой должен замыкаться именно на дверные и оконные проемы, а не на сами окна и двери.
Уплотнение между дверным или оконным проемом и дренажной плоскостью редко бывает идеальным, однако даже если во время установки получится обеспечить плотность стыка, со временем уплотнение будет расходиться.
Более того, сами окна и двери внутри проемов часто не идеальны и могут протекать. Негативные последствия этих протечек также необходимо устранять таким же образом, как и протечки воды через облицовку здания, т.е. путем вывода лишней влаги наружу.
Оконные и дверные проемы должны отводить влагу наружу здания, используя те же принципы, которые действуют для всей стены в целом.
Среди методов, которые могут использоваться для обеспечения отвода воды, можно отметить уже упомянутые фартуки с поддоном, мембраны, сборные подоконники, имеющие удлинение под окном или дверью, формованные фартуки, строительный картон, ветрогидрозащита и т.д. (см. рисунок 7).
Рис. 6. Обратите внимание на отсутствие дренажной плоскости, которое может вызвать проблемы.
Рис. 7. Мембранное покрытие оконного отверстия создает некое подобие подоконника.
Эти техники позволяют устранить возможные последствия неидеального состояния уплотнения или старения уплотнения, которые в обратном случае могут привести к очень серьезным проблемам. Утечка не является утечкой, если вода выводится наружу, не затронув чувствительные к влаге материалы.
Дренаж отдельных компонентов строения
Окна и двери являются конструкциями, собранными из отдельных элементов. В местах стыков элементов возникает угроза образования протечек влаги. В идеале элементы должны проектироваться и собираться таким образом, чтобы каждый элемент отводил попадающую влагу наружу, а каждый стык также выводил попадающую в него влагу наружу.
Уплотнитель и прокладки на стыках – это не решение проблемы, так как они служат только препятствием для попадания влаги в стык. Таким образом, для окон и дверей действуют все те же принципы дренажа, что и для стен и проемов.
Дренаж материалов
Вода, которая впитывается в материал, не может быть выведена наружу. Строительные материалы, прилегающие к дренажному слою, не должны впитывать влагу или должны обрабатываться специальными водоотталкивающими покрытиями. Деревянные облицовочные материалы, таким образом, необходимо обрабатывать со всех сторон. Это покрытие можно сравнить с тончайшим зазором, который граничит с таким же зазором, но защищающим уже стену.
Вода, которая отталкивается от защитного слоя, должна выводиться наружу. В идеале для данных материалов необходимо обеспечить вентиляцию внутренней поверхности, что позволит проникающей туда воде испаряться и выходить наружу в форме пара.
Облицовочные материалы, которые могут впитывать воду, например, штукатурка и кирпич, необходимо отделить от остальной стены тонким зазором. Этот зазор может выполняться в форме пустого пространства или материала, отталкивающего воду, не поглощающего воду или не дающего воде пройти дальше.
Штукатурка должна покрываться специальными материалами, препятствующими поглощению воды, либо на этапе строительства необходимо добавить в штукатурку добавки, снижающие объем поглощаемой влаги. Кирпичная облицовка должна иметь вентиляцию с внутренней стороны в виде свободного пространства, которое имеет выходы наружу сверху и снизу стены.
Окна и двери также необходимо обрабатывать водоотталкивающим материалом, либо они должны изготавливаться из материалов, которые не поглощают воду. Для деревянных оконных рам необходимо озаботиться тем, чтобы каждый элемент рамы был покрыт водоотталкивающим материалом на каждой из 6 плоскостей (критическое значение имеют торцевые поверхности). Именно торцевые поверхности особенно хорошо впитывают влагу.
Отвод воды из здания
Дренажная плоскость и вся система дренажа должны обеспечивать сухость всех стен здания. Полы, балконы и перила должны быть спроектированы таким образом, чтобы не препятствовать отводу воды наружу. Места соединения стен и крыши, а также элементы мансарды также должны создаваться с учетом защиты от влаги (см. рисунок 8). Гаражи, полы и террасы должны иметь небольшой наклон, по которому попадающая на них вода будет выводить наружу. Кроме того, необходимо обеспечить меры по отводу влаги по периметру здания.
Рис. 8. Мембрана, соединяющая дренажный слой окна в мансарде с дренажным слоем крыши здания.
Выводы
Здания необходимо проектировать и строить с учетом необходимости отвода попадающей с осадками воды за его пределы. Ключевой компонент, отвечающий за эту задачу, — это дренажная плоскость. Оконные и дверные проемы также должны проектироваться с учетом необходимости отвода воды и должны иметь стыки с дренажной плоскостью стены. Сами окна и двери также должны справляться с осадками. Строительные материалы не должны накапливать воду либо должны покрываться защитными материалами. Места стыков и соединения различных плоскостей здания нужно тщательно продумать, чтобы избежать скопления в них влаги.
