Порівняння різних видів утеплювачів. Як визначити, який утеплювач найкраще? Порівняння теплопровідності утеплювачів

Всім відомо, що комфортний температурний режим, і відповідно, сприятливий мікроклімату будинку забезпечується багато в чому завдяки якісній теплоізоляції. У Останнім часомведеться дуже багато суперечок про те, якою має бути ідеальна теплоізоляція і які характеристики вона повинна мати.

Існує ряд властивостей теплоізоляції, важливість яких не викликає сумніву: це теплопровідність, міцність та екологічність. Цілком очевидно, що ефективна теплоізоляція повинна мати низький коефіцієнт теплопровідності, бути міцною та довговічною, не містити речовин, шкідливих для людини та довкілля.

Однак є одна властивість теплоізоляції, що викликає безліч питань – це паропроникність. Чи повинен утеплювач пропускати водяну пару? Низька паропроникність – гідність це чи недолік?

Аргументи за і проти"

Прихильники ватних утеплювачів запевняють, що висока паропропускна здатність – це безперечний плюс, паропроникний утеплювач дозволить стінам вашого будинку «дихати», що створить сприятливий мікроклімат у приміщенні навіть за відсутності будь-якої додаткової системи вентиляції.

Адепти ж піноплекса та його аналогів заявляють: утеплювач повинен працювати як термос, а не як дірявий «ватник». На свій захист вони наводять такі аргументи:

1. Стіни - це зовсім не "органи дихання" вдома. Вони виконують зовсім іншу функцію – захищають будинок від довкілля. Органами дихання для будинку є вентиляційна система, а також, частково, вікна та дверні отвори.

У багатьох країнах Європи припливно-витяжна вентиляція встановлюється обов'язково в будь-якому житловому приміщенні і сприймається такою ж нормою, як і централізована системаопалення в Україні.

2. Проникнення водяної пари крізь стіни є природним фізичним процесом. Але при цьому кількість цієї проникаючої пари в житловому приміщенні зі звичайним режимом експлуатації настільки мало, що її можна не брати до уваги (від 0,2 до 3% * залежно від наявності/відсутності системи вентиляції та її ефективності).

* Погожельський Й.А, Касперкевич К. Тепловий захистбагатопанельних будинків та економія енергії, планова тема NF-34/00, (машинопис), бібліотека ITB.

Таким чином, ми бачимо, що висока паропроникність не може виступати як культивована перевага при виборі теплоізоляційного матеріалу. Тепер спробуємо з'ясувати, чи може ця властивість вважатися недоліком?

Чим небезпечна висока паропроникність утеплювача?

У зимовий часроки, при мінусовій температурі за межами будинку, точка роси (умови, за яких водяна пара досягає насичення і конденсується) повинна знаходитися в утеплювачі (як приклад взятий екструдований пінополістирол).

Рис.1 Точка роси в плитах ЕППС у будинках з облицюванням по утеплювачу

Рис.2 Точка роси в плитах ЕППС у будинках каркасного типу

Виходить, якщо теплоізоляція має високу паропроникність, то в ній може накопичуватися конденсат. Тепер з'ясуємо, чим небезпечний конденсат в утеплювачі?

По перше,при утворенні в утеплювачі конденсату він стає вологим. Відповідно, знижуються його теплоізоляційні характеристики та, навпаки, збільшується теплопровідність. Таким чином, утеплювач починає виконувати протилежну функцію – виводити тепло із приміщення.

Відомий у галузі теплофізики експерт, д.т.н., професор, К.Ф. Фокін робить висновок: «Гігієністи розглядають повітропроникність огорож як позитивна якість, що забезпечує природну вентиляціюприміщень. Але з теплотехнічного погляду повітропроникність огорож швидше негативна якість, оскільки в зимовий час інфільтрація (рух повітря зсередини-назовні) викликає додаткові втрати тепла огородженнями та охолодження приміщень, а ексфільтрація (рух повітря зовні-всередину) може несприятливо відбитися на вологому режимі зовнішніх огорож, сприяючи конденсації влаги.

Крім того в СП 23-02-2003 «Тепловий захист будівель» розділ №8 зазначено, що повітропроникність огороджувальних конструкцій для житлових будівельмає бути не більше 0,5 кг/(м²∙год).

По-друге, внаслідок намокання утеплювач ускладнюється. Якщо ми маємо справу з ватним утеплювачем, то він просідає, і утворюються містки холоду. До того ж зростає навантаження на несучі конструкції. Через кілька циклів: мороз – відлига такий утеплювач починає руйнуватися. Щоб захистити вологопроникний утеплювач від намокання, його прикривають спеціальними плівками. Виникає парадокс: утеплювач дихає, але йому потрібний захист поліетиленом, або спеціальною мембраною, яка зводить нанівець усі його «дихання».

Ні поліетилен, ні мембрана не пропускають молекули води у утеплювач. Зі шкільного курсу фізики відомо, що молекули повітря (азот, кисень, вуглекислий газ) розміром більше, ніж молекула води. Відповідно, повітря також не здатне проходити через подібні захисні плівки. У результаті ми отримуємо приміщення з утеплювачем, що дихає, але покрите повітронепроникною плівкою - своєрідну теплицю з поліетилену.

1. Мінімізувати добір внутрішнього просторуможе тільки утеплювач із найменшим коефіцієнтом теплопровідності

2. На жаль, акумулюючу теплоємність масиву зовнішньої стіни ми втрачаємо назавжди. Але тут є свій виграш:

А) немає потреби витрачати енергоресурси на нагрівання цих стін

Б) при включенні навіть найменшого обігрівача у приміщенні майже одразу стане тепло.

3. У місцях з'єднання стіни та перекриття „містки холоду” можна усунути, якщо утеплювач наносити частково і на плити перекриття з подальшим декоруванням цих примикань.

4. Якщо Ви все ще вірите в "дихання стін", то ознайомтеся, будь ласка, з цією статтею. Якщо ні, то тут очевидний висновок: теплоізоляційний матеріал повинен бути дуже щільно притиснутий до стіни. Ще краще, якщо теплоізолятор стане єдиним цілим зі стінкою. Тобто. між утеплювачем та стіною не буде жодних зазорів та щілин. Таким чином, волога з приміщення не зможе потрапити в зону точки роси. Стіна завжди залишатиметься сухою. Сезонні коливання температур без доступу до вологи не будуть надавати негативного впливуна стіни, що збільшить їхню довговічність.

Всі ці завдання може вирішити тільки пінополіуретан, що напилюється.

Маючи найнижчий коефіцієнт теплопровідності з усіх існуючих теплоізоляційних матеріалів, пінополіуретан займе мінімум внутрішнього простору.

Здатність пінополіуретану надійно прилипати до будь-яких поверхонь дозволяє легко нанести його на стелю для зменшення "містків холоду".

При нанесенні на стіни пінополіуретан, перебуваючи деякий час у рідкому стані, заповнює всі щілини та мікропорожнини. Спінюючи і полімеризуючись безпосередньо в точці нанесення пінополіуретан стає єдиним цілим зі стіною, перекриваючи доступ руйнівної вологи.

ПАРОПРОНИЦЮВАНІСТЬ СТІН
Прихильники лжеконцепції «здорового дихання стін» крім гріха проти істини фізичних законів і усвідомленого введення в оману проектувальників, будівельників і споживачів, виходячи з меркантильного спонукання, збути свій товар як завгодно методами, намовляють і зводять клепи на теплоізоляційні матеріали. теплоізоляційний матеріал і зовсім паронепроникний (піноскло).

Суть цієї злісної інсинуації зводиться до такого. Начебто якщо не буде горезвісного «здорового дихання стін», то в такому випадку внутрішнє приміщення обов'язково стане сирим, а стіни будуть сочитися вологою. Щоб розвінчати цю вигадку давайте подивимося уважніше на ті фізичні процеси, які відбуватимуться у разі облицювання під штукатурний шарабо використання всередині кладки, наприклад такого матеріалу як піноскло, паропроникність якого дорівнює нулю.

Отже, через властиві пеностеклу теплоізоляційні та герметизуючі властивості зовнішній шарштукатурки або кладки прийде в рівноважний температурний і вологий стан із зовнішньою атмосферою. Також і внутрішній шаркладки увійде до певного балансу з мікрокліматом внутрішніх приміщень. Процеси дифузії води, як у зовнішньому шарі стіни, і у внутрішньому; носитимуть характер гармонійної функції. Ця функція буде обумовлюватися для зовнішнього шару, добовими перепадами температур і вологості, а також сезонними змінами.

Особливо цікава щодо цього поведінка внутрішнього шару стіни. Фактично, внутрішня частинастіни виступатиме в ролі інерційного буфера, роль якого згладжуватиме різкі зміни вологості в приміщенні. У разі різкого зволоження приміщення, внутрішня частина стіни адсорбуватиме зайву вологу, що міститься в повітрі, не даючи вологості повітря досягти граничного значення. У той же час, за відсутності виділення вологи в повітря в приміщенні, внутрішня частина стіни починає висихати при цьому, не даючи повітрю «пересохнути» і уподібниться до пустельного.

Як сприятливий результат подібної системи утеплення з використанням пінополіуретану, гармоніка коливання вологості повітря в приміщенні згладжується і тим самим гарантує стабільне значення (з незначними флуктуаціями) прийнятної для здорового мікроклімату вологості. Фізика даного процесу досить добре вивчена розвиненими будівельними та архітектурними школами світу і для досягнення подібного ефекту при використанні волоконних неорганічних матеріалів як утеплювач закритих системахутеплення рекомендується наявність надійного пароніпроникного шару на внутрішній стороні системи утеплення. Ось вам і здорове дихання стін!

Майже будь-яка рекламно-інформаційна брошура чи стаття, що описує переваги ватних утеплювачів, неодмінно згадує таке їх властивість, як висока паропроникність – тобто. здатність пропускати крізь себе водяну пару. Ця властивістьтісно пов'язане з поняттям «дихаючі стіни», навколо якого на різних будівельних форумахта порталах регулярно розгораються спекотні суперечки та дискусії на безліч сторінок.

Якщо ми зайдемо на офіційний російський (український, білоруський) сайт будь-якого виробника ватних утеплювачів (ISOVER, ROCKWOOL та ін.), то обов'язково знайдемо інформацію про високу паропроникність матеріалу, що забезпечує «дихання» стін та сприятливий мікроклімат у приміщенні.

Цікавим є той факт, що подібна інформація повністю відсутня на англомовних сайтах вищезгаданих компаній. Більше того, більшість інформаційних матеріалів на цих порталах пропагують ідеї створення повністю повітронепроникних, герметичних конструкцій будинку. Наприклад, розглянемо офіційний сайт компанії Isover у доменній зоні *com.

Пропонуємо до Вашої уваги «золоті правила утеплення» з точки зору ISOVER.

1. Ефективність ізоляції (Insulation performance)
2. Хороша повітронепроникність (Good air tightness)
3. Контрольована вентиляція (Controlled ventilation)
4. Якісний монтаж (Quality fitting)

Нижче ми наведемо деякі цитати з перекладом із цієї статті:

«У середньому, сім'я з 4-х осіб виділяє пару, що дорівнює 12-ти літрам води. За жодних обставин ця пара не повинна виходити через стіни та дах! Тільки вентиляційна система, що підходить конкретному будинку і режиму проживання в ньому може запобігти появі темних плям усередині приміщення, струмків води, що стікають по стінах, пошкодження покриттів і, зрештою, всієї будівлі».

«Вентиляція не може здійснюватися за рахунок порушення герметичності стін, вікон, рам, віконниць. Все це веде лише до проникнення в приміщення забрудненого повітря, яке порушує якісний повітрообмін усередині будинку, завдає шкоди конструкціям будівлі, роботі димоходу та вентиляційних шахт. За жодних обставин так звані «дихаючі стіни» не повинні використовуватися як конструктивне рішення щодо забезпечення вентиляції будинку».

Ознайомившись з англомовними сайтами більшості виробників ватних утеплювачів ми можемо з'ясувати, що висока паропроникність матеріалу, що випускається, на жодному з них не згадується як гідність. Більш того, на даних сайтах повністю відсутня інформація про паропроникність, як властивість утеплювача.

Таким чином, можна дійти висновку, що культивування міфу про паропроникність – це успішний маркетинговий хідпредставництв даних компанії в Росії та країнах СНД, що використовується для дискредитації виробників паронепроникних утеплювачів – екструдованого пінополістиролу та піноскла.

Однак, незважаючи на поширення подібної інформації, що вводить в оману, виробники ватних утеплювачів на російських сайтах розміщують Конструктивні рішенняпо утепленню покрівель і стін із застосуванням пароізоляції, що робить їх міркування про «дихаючі» конструкції позбавлені здорового глузду.

«З внутрішньої сторонипокрівлі необхідно забезпечити наявність пароізоляційного шару. ISOVER рекомендує використовувати мембрани ISOVER VS 80 або ISOVER VARIO.

При влаштуванні парозахисного бар'єру необхідно зберігати цілісність мембрани, встановлювати її внахлест, а стики проклеювати паронепроникною монтажною стрічкою. Це забезпечить безпеку покрівлі на довгі роки».

1. Зовнішня обшивка
2. Гідроізоляційна мембрана
3. Металевий чи дерев'яний каркас
4. Тепло- та звукоізоляція ISOVER
5. Пароізоляція ISOVER VARIO KM Duplex UV або ISOVER VS 80
6. Гіпсокартон (наприклад, GYPROC)

«Для захисту теплоізоляційного матеріалу від зволоження парами внутрішнього повітря встановлюють пароізоляційну плівкуіз внутрішньої «теплої» сторони утеплювача. Для захисту стіни від продування з зовнішньої сторониутеплювача бажано передбачити вітрозахисний шар».

Подібну інформацію можна почути безпосередньо і від представників компаній:

Катерина Колотушкіна, керівник напряму " Каркасні будинки", компанія "Сен-Гобен ISOVER":

Хочеться відзначити, що довговічність всієї конструкції даху залежить не тільки від аналогічного показника. несучих елементів, а й визначається терміном експлуатації всіх матеріалів. Для збереження цього параметра при утепленні даху необхідно застосовувати паро-, гідро-, вітроізоляційні мембрани для захисту конструкції від пари зсередини приміщення та попадання вологи зовні».

Приблизно те саме заявляє НАТАЛІЯ ЧУПИРА, керівник напряму «Роздрібна продукція» компанії «СЕН-ГОБЕН ІЗОВЕР», журнал «Мій дім».

ISOVER рекомендує покрівельний «пиріг» наступної конструкції(пошарово): покрівельне покриття, гідровітрозахистна мембрана, контробрешітка, крокви з теплоізоляцією між ними, пароізоляційна мембрана, внутрішнє оздоблення».

Також Наталія визнає важливість системи вентиляції у будинку:

«При утепленні будинку зсередини багато хто нехтує припливно-витяжною вентиляцією. Це докорінно неправильно, тому що вона забезпечує правильний мікроклімат у будинку. Є певна кратність повітрообміну, яку потрібно підтримувати у приміщенні».

Як ми бачимо, самі виробники ватних утеплювачів та їхні представники визнають, що пароізоляційний шар – необхідна складова практично будь-якої конструкції, в якій застосовується подібна теплоізоляція. І це не дивно, адже проникнення молекул води в гігроскопічний теплоізоляційний матеріал призводить до його намокання та, як наслідок, збільшення коефіцієнта теплопровідності.

Таким чином, висока паропроникність утеплювача - це радше недолік, ніж перевага. Багато виробників паронепроникної теплоізоляції вже не раз намагалися звернути увагу споживачів на даний факт, наводячи як аргументи думки вчених та кваліфікованих фахівців у галузі будівництва.

Так, наприклад, відомий у галузі теплофізики експерт, д.т.н., професор, К.Ф. Фокін стверджує: «З теплотехнічної точки зору повітропроникність огорож скоріше негативна якість, тому що в зимовий час інфільтрація (рух повітря зсередини-назовні) викликає додаткові втрати тепла огорожами та охолодження приміщень, а ексфільтрація (рух повітря зовні-всередину) може несприятливо відбитися на волог сприяючи конденсації вологи».

Намоканий утеплювач вимагає додаткового захистуяк гідроізоляційні та пароізоляційних мембран. В іншому випадку теплоізоляційний матеріал перестає виконувати своє основне завдання - зберігати тепло всередині приміщення. Крім того, вологий утеплювач стає сприятливим середовищем для розвитку грибків, плісняви ​​та інших шкідливих мікроорганізмів, що негативно позначається на здоров'ї домочадців, а також призводить до руйнування конструкцій, до складу яких він входить.

Таким чином, якісний теплоізоляційний матеріал повинен мати такі незаперечними перевагами, як низький коефіцієнт теплопровідності, висока міцність, водостійкість, екологічність та безпека для людини та навколишнього середовища, а також низька паропроникність. Застосування такого теплоізоляційного матеріалу не зробить стіни Вашого будинку «дихаючими», але дозволить їм виконувати свою пряму функцію – зберігати сприятливий мікроклімат у будинку та забезпечувати надійний захист від негативних факторівдовкілля.

Існує легенда про «дихаючу стіну», і сказання про «здорове дихання шлакоблоку, що створює неповторну атмосферу в будинку». Насправді паропроникність стіни не велика, кількість пари проходить через неї незначно, і набагато менше, ніж кількість пари, що переноситься повітрям, при його обміні в приміщенні.

Паропроникність - один з найважливіших параметрів, що використовуються для розрахунку утеплення. Можна сказати, що паропроникність матеріалів визначає всю конструкцію утеплення.

Що таке паропроникність

Рух пари через стіну відбувається при різниці парціального тиску по сторонах стіни ( різна вологість). У цьому різниці атмосферного тиску може бути.

Паропроникність - здатність матеріалу пропускати через себе пару. За вітчизняною класифікацією визначається коефіцієнтом паропроникності m, мг/(м*годину*Па).

Опірність шару матеріалу залежатиме від його товщини.
Визначається шляхом поділу товщини на коефіцієнт паропроникності. Вимірюється в (м кв. * Годину * Па) / мг.

Наприклад, коефіцієнт паропроникності цегляної кладкиприйнятий як 0,11 мг/(м*годину*Па). При товщині цегляної стіни, що дорівнює 0,36 м, її опір руху пари складе 0,36/0,11=3,3 (м кв.*год.*Па)/мг.

Яка паропроникність у будівельних матеріалів

Нижче наведено значення коефіцієнта паропроникності для декількох будівельних матеріалів (згідно з нормативного документа), які найбільш широко використовуються, мг/(м*годину*Па).
Бітум 0,008
Тяжкий бетон 0,03
Автоклавний газобетон 0,12
Керамзитобетон 0,075 - 0,09
Шлакобетон 0,075 - 0,14
Обпалена глина (цегла) 0,11 - 0,15 (у вигляді кладки на цементному розчині)
Вапняний розчин 0,12
Гіпсокартон, гіпс 0,075
Цементно-піщана штукатурка 0,09
Вапняк (залежно від щільності) 0,06 - 0,11
Метали 0
ДСП 0,12 0,24
Лінолеум 0,002
Пінопласт 0,05-0,23
Поліурентан твердий, поліуретанова піна
0,05
Мінеральна вата 0,3-0,6
Піноскло 0,02 -0,03
Вермікуліт 0,23 - 0,3
Керамзит 0,21-0,26
Дерево поперек волокон 0,06
Дерево вздовж волокон 0,32
Цегляна кладка з силікатної цеглина цементному розчині 0,11

Дані про паропроникнення шарів обов'язково потрібно враховувати при проектуванні будь-якого утеплення.

Як конструювати утеплення - за пароізоляційними якостями

Основне правило утеплення – паропрозорість шарів має збільшуватися у напрямку назовні. Тоді в холодну пору року, з більшою ймовірністю, не станеться накопичення води у шарах, коли конденсація відбуватиметься у точці роси.

Базовий принцип допомагає визначитись у будь-яких випадках. Навіть коли все «перевернуто нагору ногами» – утеплюють зсередини, незважаючи на наполегливі рекомендації робити утеплення лише зовні.

Щоб не сталося катастрофи з намоканням стін, досить згадати про те, що внутрішній шар повинен найбільш завзято чинити опір парі, і тому внутрішнього утепленняЗастосувати екструдований пінополістирол товстим шаром - матеріал з дуже низькою паропроникністю.

Або ж не забути для газобетону, що дуже «дихає», зовні застосувати ще більш «повітряну» мінеральну вату.

Поділ шарів пароізолятором

Інший варіант застосування принципу паропрозорості матеріалів у багатошаровій конструкції - розподіл найбільш значних шарів пароізолятором. Або застосування значного шару, який є абсолютним пароізолятором.

Наприклад, - утеплення цегляної стіни піностеклом. Здавалося б, це суперечить вищезгаданому принципу, адже можливе накопичення вологи в цеглині?

Але цього не відбувається через те, що повністю переривається спрямований рух пари (при мінусових температурах з приміщення назовні). Адже піноскло повний пароізолятор або близько до цього.

Тому, в даному випадкуцегла увійде в рівноважний стан із внутрішньою атмосферою будинку, і буде служити акумулятором вологості при різких її стрибках усередині приміщення, роблячи внутрішній клімат приємнішим.

Принципом поділу шарів користуються і застосовуючи мінеральну вату - утеплювач особливо небезпечний для вологопоглинання. Наприклад, у тришаровій конструкції, коли мінеральна вата знаходиться всередині стіни без вентиляції, рекомендується під вату покласти паробар'єр і залишити її, таким чином, у зовнішній атмосфері.

Міжнародна класифікація пароізоляційних якостей матеріалів

Міжнародна класифікація матеріалів за пароізоляційними властивостями відрізняється від вітчизняної.

Відповідно до міжнародного стандарту ISO/FDIS 10456:2007(E) матеріали характеризуються коефіцієнтом опірності руху пари. Цей коефіцієнт вказує у скільки разів більше матеріал пручається руху пари в порівнянні з повітрям. Тобто. у повітря коефіцієнт опірності руху пара дорівнює 1, а екструдованого пінополістиролу вже 150, тобто. пінополістирол у 150 разів пропускає пару гірше ніж повітря.

Також у міжнародних стандартах прийнято визначати паропроникність для сухих та зволожених матеріалів. Кордоном між поняттями «сухий» та «зволожений» обрано внутрішню вологість матеріалу в 70%.
Нижче наведено значення коефіцієнта опірності руху пари для різних матеріалівзгідно міжнародним стандартам.

Коефіцієнт опірності руху пари

Спочатку наведено дані для сухого матеріалу, а через кому для зволоженого (понад 70% вологості).
Повітря 1, 1
Бітум 50 000, 50 000
Пластики, гума, силікон -> 5000,> 5000
Тяжкий бетон 130, 80
Бетон середньої щільності 100, 60
Полістирол бетон 120, 60
Автоклавний газобетон 10, 6
Легкий бетон 15, 10
Штучний камінь 150, 120
Керамзитобетон 6-8, 4
Шлакобетон 30, 20
Обпалена глина (цегла) 16, 10
Вапняний розчин 20, 10
Гіпсокартон, гіпс 10, 4
Гіпсова штукатурка 10, 6
Цементно-піщана штукатурка 10, 6
Глина, пісок, гравій 50, 50
Піщаник 40, 30
Вапняк (залежно від щільності) 30-250, 20-200
Керамічна плитка?, ?
Метали?
OSB-2 (DIN 52612) 50, 30
OSB-3 (DIN 52612) 107, 64
OSB-4 (DIN 52612) 300, 135
ДСП 50, 10-20
Лінолеум 1000, 800
Підкладка під ламінат пластик 10 000, 10 000
Підкладка під ламінат 20, 10
Пінопласт 60, 60
ЕППС 150, 150
Поліурентан твердий, поліуретанова піна 50, 50
Мінеральна вата 1, 1
Піноскло?, ?
Перлітові панелі 5, 5
Перліт 2, 2
Вермікуліт 3, 2
Ековата 2, 2
Керамзит 2, 2
Дерево поперек волокон 50-200, 20-50

Потрібно зауважити, що дані щодо опірності руху пари у нас і «там» дуже різняться. Наприклад, піноскло у нас нормується, а міжнародний стандарт каже, що воно є абсолютним пароізолятором.

Звідки виникла легенда про стіну, що дихає

Багато компаній випускає мінеральну вату. Це паропроникний утеплювач. За міжнародними стандартами її коефіцієнт опору паропроникності (не плутати з вітчизняним коефіцієнтом паропроникності) дорівнює 1,0. Тобто. Власне мінеральна вата не відрізняється в цьому відношенні від повітря.

Справді, це «дихаючий» утеплювач. Щоб продати мінеральної вати якомога більше, потрібна гарна казка. Наприклад, про те, що якщо утеплити цегляну стіну зовні мінеральною ватою, вона нічого не втратить у плані паропроникнення. І це абсолютна правда!

Підступна брехня ховається в тому, що через цегляні стіни завтовшки 36 сантиметрів, при різниці вологостей 20% (на вулиці 50%, у будинку — 70%) за добу з дому вийде приблизно близько літра води. У той час як з обміном повітря, має вийти приблизно в 10 разів більше, щоб вологість у будинку не нарощувалася.

А якщо стіна зовні або зсередини буде ізольована, наприклад, шаром фарби, вініловими шпалерами, щільний цементною штукатуркою, (Що загалом «найзвичайніша справа»), то паропроникність стіни зменшитися в рази, а при повній ізоляції - в десятки і сотні разів.

Тому завжди цегляну стінуі домочадцям буде абсолютно однаково, — чи накритий будинок мінеральною ватою з «бурхаючим диханням», чи «сумно-соплячим» пінопластом.

Приймаючи рішення щодо утеплення будинків і квартир, варто виходити з основного принципу - зовнішній шар повинен бути паропроникнішим, бажано в рази.

Якщо ж це витримувати чомусь неможливо, то можна розділити шари суцільною пароізоляцією, (застосувати повністю паронепроникний шар) і припинити рух пари в конструкції, що призведе до стану динамічної рівноваги шарів із середовищем, в якому вони будуть перебувати.

Для початку спростуємо помилку – «дихає» не тканину, а наше тіло. Точніше, поверхня шкіри. Людина належить до тих тварин, чий організм прагне підтримувати температуру тіла постійної незалежно від умов довкілля. Одним із найважливіших механізмів нашої терморегуляції є приховані в шкірі потові залози. Вони ж є частиною системи виділення організму. Піт, що виділяється ними, випаровуючись з поверхні шкіри, забирає з собою частину надлишкового тепла. Тому, коли нам спекотно - ми потіємо, щоб уникнути перегріву.

Проте, цей механізм має один серйозний недолік. Волога, швидко випаровуючись із поверхні шкіри, може спровокувати переохолодження, що призводить до простудних захворювань. Звичайно, в Центральній Африці, де людина еволюціонувала як вид, така ситуація - радше рідкість. Але в регіонах із мінливою та переважно прохолодною погодою людині постійно доводилося і доводиться доповнювати свої природні механізми терморегуляції різним одягом.

Здатність одягу «дихати» передбачає її мінімальний опір відводу випарів від поверхні шкіри та «вміння» транспортувати їх на лицьову сторонуматеріалу, де виділена людиною волога може зникнути, «не вкравши» надмірну кількість тепла. Таким чином, «дихаючий» матеріал, з якого виготовлено одяг, допомагає організму людини підтримувати. оптимальну температурутіла, не допускаючи перегріву чи переохолодження.

"Дихаючі" властивості сучасних тканин прийнято описувати в рамках двох параметрів - "паропроникність" і "повітропроникність". У чому між ними різниця і як це впливає на їх застосування в одязі для спорту та активного відпочинку?

Що таке паропроникність?

Паропроникність- це здатність матеріалу пропускати або затримувати водяну пару. В індустрії виробництва одягу та спорядження для активного відпочинку важливе значення має висока здатністьматеріалу до транспорту водяної пари. Чим вона вища, тим краще, т.к. це дозволяє уникнути користувача перегріву і при цьому залишатися сухим.

Певну паропроникність мають всі тканини і утеплювачі, які використовуються сьогодні. Однак у чисельному вираженні вона представлена ​​лише для опису властивостей мембран, що застосовуються у виробництві одягу, та для дуже малої кількості не водонепроникнихтекстильні матеріали. Найчастіше паропроникність вимірюють в г/м2/24 години, тобто. кількість водяної пари, яка пройде через квадратний метрматеріалу за добу.

Цей параметр позначається абревіатурою MVTR (moisture vapor transmission rate або швидкість проходження водяної пари).

Чим вище значення, тим більшу паропроникність має матеріал.

Як вимірюють паропроникність?

Цифри MVTR отримують у результаті лабораторних тестів, що ґрунтуються на різних методиках. У зв'язку з великою кількістю змінних, що впливають на роботу мембрани - індивідуальний метаболізм, тиск і вологість повітря, площа матеріалу, придатна для транспорту вологи, швидкість вітру та ін., єдиного стандартизованого методу досліджень визначення паропроникності не існує. Тому для того, щоб мати можливість порівнювати зразки тканин та мембран між собою, виробники матеріалів та готового одягу використовують цілий рядметодик. Кожна окремо описує паропроникність тканини чи мембрани у певному діапазоні умов. Сьогодні найчастіше застосовуються такі тестові методики:

«Японський» тест з « чашкою, що вертикально стоїть» (JIS L 1099 A-1)

Тестовий зразок розтягується і герметично фіксується поверх чашки, всередину якої поміщений сильний поглинач вологи - хлорид кальцію (CaCl2). Чашка міститься на певний час у термогідростаті, в якому підтримується температура повітря 40°C і вологість 90%.

Залежно від того, як зміниться вага вологопоглинача за контрольний час, визначається MVTR. Методика добре підходить для визначення паропроникності не водонепроникнихтканин, т.к. тестований зразок не знаходиться у прямому контакті з водою.

"Японський" тест з "перевернутою чашкою" (JIS L 1099 B-1)

Тестовий зразок розтягується та герметично фіксується над посудиною з водою. Після цього він перевертається і поміщається над чашкою з сухим вологопоглиначем - хлоридом кальцію. Через контрольний час влагопоглинач зважується, в результаті обчислюється MVTR.

Тест B-1 найбільш популярний, тому що демонструє найбільші цифри серед усіх методик, що визначають швидкість проходження водяної пари. Найчастіше саме його результати публікують на ярликах. У «дихаючих» мембран показник MVTR за тестом B1 більший або дорівнює 20 000 г/м²/24годза тестом B1. Тканини зі значеннями 10-15 000 можна віднести до відчутно паропроникних, принаймні в межах не надто інтенсивних навантажень. Нарешті, для одягу, що передбачає малу рухливість, часто виявляється достатньо паропроникності в межах 5-10 000 г/м²/24ч.

Метод тесту JIS L 1099 B-1 досить точно ілюструє роботу мембрани в ідеальних умовах (коли на її поверхні є конденсат і волога транспортується в сухе середовище, що має меншу температуру).

Тест з «пітаючий пластиною» або RET (ISO - 11092)

На відміну від тестів, що визначають швидкість транспорту водяної пари крізь мембрану, методика RET досліджує те, наскільки тестований зразок пручаєтьсяпроходження водяної пари.

Зразок тканини або мембрани поміщається поверх плоскої металевої пористої пластини, під яку підведений нагрівальний елемент. Температура пластини підтримується лише на рівні температури поверхні людської шкіри (близько 35°C). Вода, що випаровується від нагрівального елемента, проходить через пластину і зразок, що тестується. Це призводить до втрат тепла на поверхні пластини, температура якої має підтримуватись постійною. Відповідно, чим вищий рівень енерговитрат для підтримки температури постійної пластини, тим нижче опірність тестованого матеріалу до проходження крізь нього водяної пари. Цей параметр позначається як RET (Resistance of Evaporation of a Textile – «опір матеріалу випаровування»). Чим нижче значення RET, тим вище «дихаючі» властивості зразка тестованого мембрани або іншого матеріалу.

RET 0-6 - екстремально дихаючі; RET 6-13 - добре дихаючі; RET 13-20 - дихаючі; RET більше 20 – не дихають.

Устаткування для тесту ISO-11092. Справа - камера з «потіє пластиною». Комп'ютер необхідний для отримання та обробки результатів та контролю процедури тесту © thermetrics.com

У лабораторії інституту Hohenstein, з яким співпрацюють Gore-Tex, цю методику доповнено тестуванням реальних зразків одягу людьми на біговій доріжці. У цьому випадку результати тестів з «потіючою пластиною» коригуються відповідно до зауважень випробувачів.

Тестування одягу з Gore-Tex на біговій доріжці © goretex.com

Тест RET наочно ілюструє роботу мембрани в реальних умовах, однак є також найдорожчим і найтривалішим за часом у наведеному списку. Тому його можуть дозволити собі далеко не всі компанії-виробники одягу для активного відпочинку. У той же час, RET є сьогодні основною методикою для оцінки паропроникності мембран від компанії Gore-Tex.

Методика RET зазвичай добре корелює із результатами тесту B-1. Іншими словами, мембрана, яка показала хороші «дихаючі» властивості в тесті RET, продемонструє хороші «дихаючі» властивості в тесті з «перевернутою чашкою».

На жаль, жодна з тестових методик не здатна замінити собою решту. Понад те, який завжди їх результати корелюють друг з одним. Ми побачили, що процес визначення паропроникності матеріалів різних методиках має безліч відмінностей, імітуючи різні умови роботи.

До того ж, різні мембранні матеріали працюють по різному принципу. Так, наприклад, порові ламінати забезпечують порівняно вільне проходження парів води через мікроскопічні пори, що є в їх товщі, а безпорові мембрани транспортують вологу на лицьову поверхнюяк промокашка - за допомогою гідрофільних полімерних ланцюжків у своїй структурі. Цілком природно, що один тест може імітувати виграшні умови для роботи безпорової мембранної плівки, Наприклад, коли волога впритул прилягає до її поверхні, а інший - для мікропористої.

Разом все це означає, що порівнювати між собою матеріали на основі даних, отриманих від різних тестових методик практично не має сенсу. Також немає сенсу порівнювати показники паропроникності різних мембран, якщо тестова методика хоча для однієї з них невідома.

Що таке повітропроникність?

Повітропроникність- Здатність матеріалу пропускати через себе повітря під впливом перепаду його тиску. При описі властивостей одягу нерідко вживається синонім цього терміна - «продувність», тобто. те, наскільки матеріал «ветростійок».

На відміну від методик оцінки паропроникності у цій галузі панує відносне одноманітність. Для оцінки повітропроникності використовується так званий тест Фразера, який визначає який обсяг повітря пройде через матеріал за контрольний час. Швидкість повітряного потоку за умовами тесту зазвичай становить 30 миль на годину, але може змінюватися.

Одиницею виміру служить кубічний фут повітря, що проходить через матеріал за хвилину. Позначається абревіатурою CFM (cubic feet per minute).

Чим більше значення - тим вище повітропроникність («продувність») матеріалу. Так безпорові мембрани демонструють абсолютну "непродуваність" - 0 CFM. Тестові методикинайчастіше визначаються стандартами ASTM D737 або ISO 9237, які дають ідентичні результати.

Точні цифри CFM публікуються виробниками тканин та готового одягу порівняно рідко. Найчастіше цей параметр використовується для характеристики вітрозахисних властивостей в описах різних матеріалів, розроблених та застосовуваних у рамках виробництва SoftShell.

З недавніх пір про повітропроникність виробники стали «згадувати» набагато частіше. Справа в тому, що разом із повітряним потоком з поверхні нашої шкіри випаровується набагато більше вологи, що знижує ризик перегріву та скупчення конденсату під одягом. Так, мембрана Polartec Neoshell має трохи більшу, ніж традиційні порові мембрани, повітропроникність (0.5 CFM проти 0.1). Завдяки цьому Polartec вдалося досягти суттєво кращої роботисвого матеріалу в умовах вітряної погоди та швидкого руху користувача. Чим вище тиск повітря зовні, тим краще Neoshell відводить пари води від тіла за рахунок більшого повітрообміну. У цьому мембрана продовжує захищати користувача від вітрового охолодження, блокуючи близько 99% повітряного потоку. Цього виявляється достатньо, щоб протистояти навіть штормовим вітрам, і тому Neoshell знайшов себе навіть у виробництві одношарових штурмових наметів. яскравий приклад- Намети BASK Neoshell та Big Agnes Shield 2).

Але прогрес не стоїть на місці. Сьогодні є маса пропозицій добре утеплених середніх верств одягу з частковою повітропроникністю, які також можуть використовуватися як самостійний виріб. У них використовуються або принципово нові утеплювачі - як Polartec Alpha, або застосовуються синтетичні об'ємні утеплювачі з дуже низьким ступенем міграції волокон, які дозволяють використовувати менш щільні тканини, що «дихають». Так, у куртках Sivera Гамаюн використовується ClimaShield Apex, у Patagonia NanoAir - утеплювач під торговою маркою FullRange™, який виготовляється японською компанією Toray під оригінальною назвою 3DeFX+. Ідентичний утеплювач застосовується в гірськолижних куртках та штанах компанії Mountain Force в рамках технології «12 way stretch» ​​та гірськолижному одязі Kjus. Порівняно висока повітропроникність тканин, в які укладені ці утеплювачі дозволяє створити утеплюючий шар одягу, який не перешкоджатиме відведенню випареної вологи з поверхні шкіри, допомагаючи користувачеві уникнути як намокання, так і перегріву.

SoftShell-одязі . Надалі інші виробники створили значну кількість їх аналогів, що призвело до повсюдного поширення тонкого, порівняно міцного, «дихаючого» нейлону в одязі та спорядженні для спорту та активного відпочинку.