Дождевик

Принцип облицовки дождевым экраном

Схема циркуляции воздуха

Дождевой экран — это деталь наружной стены , в которой сайдинг (обшивка стены) отделен от влагостойкой поверхности воздушно-водяного барьера, нанесенного на обшивку для создания капиллярного разрыва и обеспечения дренажа и испарения . Дождевой экран — это сама облицовка или сайдинг ^[1] , но термин «дождевой экран» подразумевает систему строительства. В идеале дождевой экран предотвращает намокание воздушно-водяного барьера стены, но из-за облицовочных приспособлений и отверстий (таких как окна и двери) вода, скорее всего, достигнет этой точки, поэтому материалы выбираются влагостойкими и сочетаются с гидроизоляцией. В некоторых случаях противодождевую стену называют противодождевой стеной с выравниванием давления , где вентиляционные отверстия достаточно велики, чтобы давление воздуха почти уравнивалось по обе стороны от дождевой завесы, ^[2] но это название подвергалось критике как излишнее ^{[3] ]} и полезен только ученым и инженерам.

Определения

Экран в общих чертах – это барьер. ^[4] Противодождевую защиту в стене иногда определяют как первый слой материала на стене, сам сайдинг. ^[2] Кроме того, дождевой экран определяется как вся система сайдинга, дренажной плоскости и влаго/воздушного барьера . ^{[5] [6]} Шпон , который не выступает из обшивки стены и не образует полость, не является защитой от дождя. Однако каменная облицовка может стать защитой от дождя, если она вентилируется. ^[7]

К стенам с противодождевыми экранами применялось множество терминов, включая базовые, открытые, обычные, системы или сборки с уравниванием давления и замедлением давления. Эти термины вызвали путаницу в отношении того, что такое дождевая завеса, но все они отражают принцип дождевой завесы - первичную и вторичную линию защиты. Одно техническое различие существует между плоскостью (зазор 3/8 дюйма ( 9,5 мм) или меньше) и швеллером ( зазор более 3/8 дюйма (9,5 мм)). ^{[ нужна цитата ]}

В общих чертах противодождевую стену можно назвать полой или дренированной стеной . ^[8] Двумя другими основными типами наружных стен с точки зрения водонепроницаемости являются барьерные стены , которые опираются на одну внешнюю поверхность, предотвращающую проникновение, и массивные стены , которые допускают, но поглощают некоторую утечку. ^[8]

История

В начале 1960-х годов в Норвегии было проведено исследование проникновения дождя в окна и стены, и Ойвинд Биркеланд опубликовал трактат, в котором говорилось о «дождевом барьере». В 1963 году Канадский национальный исследовательский совет опубликовал брошюру под названием «Проникновение дождя и контроль над ним», используя термин «открытая дождевая завеса». ^[9]

Дождевая облицовка

Металлическая облицовка фасада гимназии – 2023 г. постройки.

Облицовка Rainscreen представляет собой разновидность конструкции с двойными стенками, в которой используется поверхность, защищающая от дождя, а также внутренний слой, обеспечивающий теплоизоляцию , предотвращающий чрезмерную утечку воздуха и выдерживающий ветровую нагрузку. Поверхность дышит, как кожа, поскольку внутренний слой снижает потери энергии. ^[10]

Система защиты от дождя

Чтобы вода попала в стену, сначала вода должна попасть на стену, а в стене должны быть отверстия. Затем вода может проникнуть в стену под действием капиллярности, силы тяжести, импульса и давления воздуха (ветра). ^[2] Система противодождевых экранов обеспечивает две линии защиты от проникновения воды в стены: дождевой экран и средство рассеивания утечек ^[11], часто называемое каналом. В дождевой завесе воздушный зазор обеспечивает циркуляцию воздуха по влагозащитному барьеру . (Они могут служить или не служить пароизоляцией , которую можно установить на внутренней или внешней стороне изоляции в зависимости от климата). Это помогает отводить воду от главной внешней стены, которая во многих климатических условиях изолирована. Поддержание изоляции в сухости помогает предотвратить такие проблемы, как образование плесени и утечка воды. Паропроницаемый воздухо-погодный барьер предотвращает попадание молекул воды в изолируемую полость, но обеспечивает прохождение пара, тем самым уменьшая удержание влаги внутри основной стены.

Воздушный зазор (или полость) может быть создан несколькими способами. Один из способов – использование обрешетки (рейки, обвязки), крепящейся вертикально к стене. Вентиляционные отверстия сделаны внизу и вверху стены, чтобы воздух мог естественным образом подниматься через полость. Проходы в стенах, включая окна и двери, требуют особого ухода для поддержания вентиляции. В системе с выравниванием давления вентиляционные отверстия должны быть достаточно большими, чтобы обеспечить поток воздуха для выравнивания давления на обеих сторонах обшивки. Было предложено соотношение площади утечки оболочки к площади вентиляции 10:1. ^[2]

Между обшивкой и обшивкой помещается водо- и воздухонепроницаемая мембрана, предотвращающая попадание дождевой воды в конструкцию стены. Мембрана отводит воду в сторону специальных отливов , которые защищают другие части здания.

Под мембраной может быть предусмотрена изоляция . Толщина изоляции определяется требованиями строительных норм и правил, а также требованиями к производительности, установленными архитектором.

Система представляет собой конструкцию с двойными стенками, в которой используется внешний слой для защиты от дождя и внутренний слой для обеспечения теплоизоляции, предотвращения чрезмерной утечки воздуха и выдерживания ветровой нагрузки. Внешний слой дышит, как кожа, а внутренний слой снижает потери энергии. Конструктивный каркас здания остается абсолютно сухим, так как вода никогда не попадает ни на него, ни на теплоизоляцию. Испарение и дренаж в полости удаляет воду, проникающую между стыками панелей. Капли воды не проходят через стыки или отверстия панелей, поскольку принцип защиты от дождя означает, что давление ветра, действующее на внешнюю поверхность панели, выравнивается в полости. Таким образом, не существует значительного перепада давления, который мог бы прогнать дождь через стыки. В экстремальных погодных условиях минимальное количество воды может проникнуть во внешнюю обшивку. Однако он будет стекать в виде капель по задней стороне облицовочных листов и рассеиваться за счет испарения и дренажа.

Водоотводная плоскость

Типичные слои в стеновой системе с дренажной плоскостью

Дренажная плоскость дождевого экрана представляет собой воздушный зазор и водостойкий барьер дождевого экрана. Вместе они обеспечивают предсказуемый, беспрепятственный путь дренажа жидкой влаги от высокой точки стены (где она входит) к нижней точке стены (где она выходит) детали стены. Дренажная плоскость должна быстро выводить воду из стеновой системы, чтобы предотвратить впитывание и последующее гниение, плесень и разрушение конструкции.

Дренажная плоскость

Предназначен для отвода дождевой воды и/или конденсата вниз и наружу таким образом, чтобы предотвратить неконтролируемое проникновение воды в кондиционируемые помещения здания или сооружения. В системе барьерных стен внешняя обшивка также служит основной плоскостью дренажа и основной линией защиты от проникновения большого количества дождевой воды. Однако в конструкции полых стен основная плоскость дренажа и основная линия защиты от проникновения объемной дождевой воды расположены внутри полости стены, обычно на внутренней стороне воздушного пространства (либо непосредственно на внешней поверхности слоя внешней обшивки, либо , в случае изолированных полых стен, на внешней поверхности жесткого или иного влагонепроницаемого изоляционного слоя). ^[12]

Предсказуемая плоскость выравнивания давления

Разница давления воздуха является одной из причин попадания дождевой воды в стеновые системы, но гравитация чаще является причиной практических проблем. ^[13] Дренажная плоскость противодождевого экрана, которая работает как плоскость прогнозируемого выравнивания давления, создает разделение (воздушную камеру) между задней стороной дождевого экрана и внешней поверхностью устойчивого к атмосферным воздействиям барьера, который установлен на внешнем покрытии задней части конструкции. вверх по стене. Такое разделение позволяет воздуху, загрязненному водяным паром из всех точек системы стен, выходить внутрь системы стен. Насыщенный влагой воздух, в котором создается давление, будет пытаться переместиться в область с более низким давлением, которая может находиться глубже внутри детали стены.

Технические соображения

• Чтобы предотвратить образование мостов из-за капиллярного действия , компания Building Science Consulting рекомендует поддерживать полость дренажной плоскости размером ^3/8 _дюйма или больше, хотя полости меньшего размера с гидрофобными материалами также могут обеспечить разрыв капилляров. ^[14] Независимые проверенные испытания , проведенные производителем Masonry Technology Inc. . показывает, что глубина ^3/16 _дюйма достаточна для дренажа и притока воздуха. ^[15]
• Убедитесь, что дренажная плоскость не сжимается при установке и сохраняет достаточное воздушное пространство.
• Точно так же убедитесь, что дренажная плоскость не забита мусором, который обычно присутствует в виде остатков раствора или лишней штукатурки. Некоторые механические дренажные плоскости предусматривают меры по предотвращению засорения.
• Убедитесь, что плоскость дренажа создает разделенную на отсеки плоскость выравнивания давления, чтобы предотвратить проникновение влаги под давлением. ^[13]
• Детали на верхнем и нижнем концах стеновой системы должны обеспечивать отвод влаги (часто называемый « выходом ») и поток воздуха для надлежащего высыхания стены.
• Международные стандарты ASTM включают стандартные испытания систем дренажных плоскостей в системах EIFS под кодом ASTM E2273 ^[16] , а Совет Международного кодекса содержит более общее «Руководство по оценке систем дренажа влаги, используемых с облицовкой наружных стен» под кодом ICC-ES EG356. .
• Неподходящие материалы для защиты от дождя также могут создать риск быстрого распространения внешних пожаров. ^[17]
• Насекомые, а также, возможно, грызуны (→металлическая сетка) и летучие мыши ^[18] должны быть исключены из воздушного зазора приточных или вытяжных вентиляционных отверстий. ^[19] Рекомендуемый размер отверстий для сеток от насекомых составляет от 3 до 4 миллиметров. ^[20] Эффективность быстро снижается с увеличением размера, а более мелкие имеют тенденцию быстро засоряться.

Риски, связанные с захваченной влагой

Как только влага проникает глубоко в стеновую систему через атмосферостойкий барьер и во внешнюю обшивку, стена становится глубоко влажной. Поток воздуха, существующий в большинстве настенных систем, представляет собой небольшой сквозняк, который не позволит своевременно иссушить такое состояние. В результате получается поврежденная стеновая система с потенциалом гниения, ржавчины и плесени. На карту поставлена ​​структурная целостность стены и здоровье ее обитателей. Чем дольше стена остается влажной, тем больше риск. 50% процентов домов страдают от проблем с плесенью. ^[21] Ежегодно миллиарды долларов тратятся на судебные разбирательства, связанные с проблемами плесени и гниения, возникающими из-за задержанной влаги; это создало целую индустрию, сосредоточенную на судебных разбирательствах в области строительства. Такие судебные разбирательства привели к значительному увеличению страховых премий для подрядчиков и вообще затруднили получение страховки подрядчиками, участвующими в исках, связанных с влажностью. ^[22] Эффективная система дренажных плоскостей снижает этот риск.

Уровни опасности

График эквивалентной влажности древесины

Уровень влажности в строительстве измеряется в процентах эквивалента влажности древесины (WME) и рассчитывается следующим образом:

${\displaystyle {\frac {{\text{wet sample weight}}-{\text{dry sample weight}}}{\text{dry sample weight}}}\times 100=WME}$^[23]

Нормальный диапазон составляет 8–13% WME, при этом рост грибков начинается с порога 16%. 20% WME достаточно, чтобы вызвать гниение древесины. ^[24] Из этого логически следует, что чем дольше часть стеновой системы превышает один из этих порогов, тем больше вероятность повреждения от роста грибков или гнили.

Смотрите также

• Ненесущая стена (архитектура)
• Двустенный фасад
• Межтканевая конденсация

Рекомендации

1. Майкл Дж. Лох и Дэвид Альтенхофен, «Принцип дождя». Архивировано 22 марта 2014 г. в Wayback Machine.
2. Браун, В.К., Руссо, М.З., и Далглиш, Вашингтон, «Полевые испытания стен с защитой от дождя с уравниванием давления», Дональдсон, Барри, изд.. Системы наружных стен: технология стекла и бетона, проектирование и строительство . Филадельфия, Пенсильвания: ASTM, 1991. 59. Печать.
3. Руссо, MZ, «Факты и вымыслы о стенах с защитой от дождя», Construction Canada , 1990.
4. "Экран" по определению. 2. Оксфордский словарь английского языка, второе издание на компакт-диске (версия 4.0) © Oxford University Press, 2009 г.
5. Выравнивание давления в системах противодождевых стенок, Национальный исследовательский совет Канады. Проверено 1 декабря 2013 г.
6. Принцип Rainscreen в дизайне, Национальный исследовательский совет Канады. Проверено 1 декабря 2013 г.
7. Техническое примечание 27, Стены с защитой от дождя из кирпичной кладки (файл в формате PDF), Ассоциация производителей кирпича. Проверено 4 октября 2017 г.
8. «Руководство по проектированию ограждающих конструкций здания — Стеновые системы» в Руководстве по проектированию всего здания
9. Сад, ГК «Проникновение дождя и борьба с ним». nrc-publications.canada.ca . Национальный исследовательский совет Канады . Проверено 22 февраля 2020 г. .
10. "Облицовка дождевым экраном" . Американская фиброцементная корпорация . 2015 . Проверено 24 октября 2016 г.
11. «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 22 марта 2014 г. Проверено 21 марта 2014 г.{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
12. «Руководство по проектированию ограждающих конструкций здания — Стеновые системы» . Руководство по проектированию всего здания . Январь 2007 года . Проверено 1 марта 2009 г.
13. Выравнивание давления в стеновых системах Rainscreen (июль 1998 г.). В обновлении строительных технологий. Получено 1 марта 2009 г. из статьи «Выравнивание давления в стеновых системах с противодождевым экраном - NRC-IRC». Архивировано из оригинала 28 февраля 2009 г. Проверено 22 марта 2014 г.
14. BSD-013: Контроль дождя в зданиях (сентябрь 2008 г.). Консультации по строительным наукам. Получено 1 марта 2009 г. с http://www.buildingscience.com/documents/digests/bsd-013-rain-control-in-buildings/?full_view=1.
15. Видеопрезентация «Пришло время» (июль 2006 г.). Компания Masonry Technology Incorporated. Получено 1 марта 2009 г. с http://www.mtidry.com/testing/about_time.php.
16. «Стандартный метод испытаний для определения эффективности дренажа систем внешней изоляции и отделки (EIFS) облицованных стеновых конструкций» . АСТМ Интернешнл . Проверено 14 июня 2017 г.
17. «Риски пожара от панелей внешней облицовки - взгляд из Великобритании» . Проверено 14 июня 2017 г.
18. Гигнстрем, Скотт (1994). Предотвращение и контроль ущерба, наносимого дикой природе . Линкольн Вашингтон, округ Колумбия, Небраска: Расширение кооперативов Университета Небраски, Институт сельского хозяйства и природных ресурсов, Университет Небраски - Линкольн, Министерство сельского хозяйства США, Служба инспекции здоровья животных и растений, Сельскохозяйственный совет Великих равнин по контролю за ущербом для животных, Комитет дикой природы. п. Д-20. ISBN 978-0-9613015-1-4. ОСЛК  32081842.
19. Гертин, Майк (18 мая 2018 г.). «Поместите водозаборные решетки на окна и двери». Прекрасное домостроение . Проверено 11 апреля 2019 г.
20. Барритт, CMH (1995). Применены строительные законы и правила . Харлоу: Лонгман Научно-технический. п. 95. ИСБН 0-582-27449-4. ОСЛК  60282122.
21. Появление плесени под влиянием практики проверки зданий (январь 2005 г.) Доктор Ричард А. Вульф. Новости и статьи строительства. Получено 1 марта 2009 г. с http://www.greatpossibilities.com/articles/publish/mold.shtml.
22. http://www.rics.org/NR/rdonlyres/81485882-20E6-4408-A4D0-61FC8D6C1D3A/0/Grosskopf.pdf ^{[ постоянная мертвая ссылка ]} Определение причин судебных разбирательств по дефектам, связанным с влажностью, в строительстве зданий в США, Grosskopf и Лукас
23. Часто задаваемые вопросы: Измерение влажности. Самый высокий уровень влажности. Получено 1 марта 2009 г. с сайта http://www.domosystem.fr/en/faq/moisture-measurement-1/wood-moisture-equiвалент-hbe-2.
24. Испытание на влажность. Искусственная среда. Получено 1 марта 2009 г. с http://www.built-environments.com/moisture.htm.

Внешние ссылки

• Портал Европейской Комиссии по вентилируемой облицовке