Garų ir oro srauto izoliavimas

Anksčiau pastato sandarumui buvo skiriama labai mažai dėmesio arba neskiriama visai, o pastaraisiais metais šis faktorius yra viena svarbiausių statybos proceso dalių. Sandarumo principai ir įrengimas.

Europoje vis labiau stiprėja energinio naudingumo tendencija, kurią skatina vis griežtėjančios statybos taisyklės ir standartai. Pastato sandarumas bei jo konstrukcijų apsauga nuo drėgmės itin svarbūs siekiant tenkinti teisės aktuose išdėstytus reikalavimus. Anksčiau pastato hermetiškumui buvo skiriama labai mažai dėmesio arba neskiriama visai, o pastaraisiais metais tapo aišku, kad šis faktorius yra viena svarbiausių statybos proceso dalių. Sandarus pastatas padeda pasiekti efektyvų energijos naudojimo balansą. Užtikrinus tinkamą pastato sandarumą, šilumos izoliacijos sluoksnis apsaugomas nuo drėgmės ir oro srautų. Pastarieji du faktoriai daro neigiamą įtaką šiluminiam našumui. Įrodyta, kad dėl prasto oro nelaidumo pastatai gali patirti iki 40 proc. šilumos nuostolių¹.

Sandarumo principai

Daugelyje pastatų konstrukcijų buvo įprasta naudoti laiko išbandytus produktus, oro ir garo srautus izoliuojančias membranas (angl. santrumpa AVCL), kad konstrukcijos būtų sandarios ir patvarios ilgą laiką. Šie produktai yra kokybiški ir universalūs, gamintojai suteikia tvirtas garantijas, kai kurie - net iki 15 metų.

Siekiant geriausio sandarumo rezultato, reikėtų vadovautis trimis pagrindiniais principais

1. Nenutrūkstančios linijos" taisyklė, žr. 1 paveikslą. Statomame pastate vidinis elementų sluoksnis turi būti suprojektuotas taip, kad orą ir garus izoliuojantis sluoksnis galėtų būti montuojamas nepertraukiamai, nesukuriant papildomų šio sluoksnio nutrūkimų.

„Nenutrūkstančios linijos" taisyklės principas.²

Kodėl reikalinga garus ir oro srautus izoliuojanti membrana?

Garus ir oro srautus izoliuojanti membrana (GOM) turi dvi pagrindines funkcijas: kontroliuoti garų kiekį, kuris migruoja per pastato konstrukcijas, ir sudaryti sandarų orui sluoksnį, jeigu minimas sluoksnis yra sumontuojamas laikantis gamintojų rekomendacijų bei projektuotojams parinkus tinkamus produktus. Įvairūs tyrimai parodė, kad GOM naudojimas yra būtinas siekiant išvengti drėgmės patekimo iš vidinės pastato dalies į stogo, sienų ar lubų konstrukcijas. Netinkamas GOM įrengimas ar membranų parinkimas gali lemti pelėsių susidarymą, struktūrines žalas ir konstrukcijų šiluminių savybių praradimą. Dėl visų šių faktorių gali padidėti tiesioginės išlaidos energijai.

Drėgmės pažeistos konstrukcijos.

Nesumontavus GOM, gali kilti drėgmės kaupimosi rizika, atsirandanti vandens garams keliaujant iš drėgnos aplinkos, ypač - statybos proceso metu, į sausą. Gyventojai, t. y. pastato naudotojai, taip pat kasdien sukuria tam tikrą drėgmės kiekį, kuris dėl GOM nebuvimo ar netinkamo jos sumontavimo gali patekti į išorines pastato konstrukcijas. Konkretaus pastato modeliavimas ir GOM pritaikymas atliekamas naudojant dabar jau visuotinai žinomus standartinius skaičiavimo metodus, pavyzdžiui, „Glaser" modelį³.

Efektyvus sandarinimas pasiekiamas ne tik parinkus tinkamus gaminius, tačiau ir vengiant bet kokio, net minimalaus statybos broko. Todėl visas projektavimo ir statybos procesas turi būti itin griežtai prižiūrimas ir užtikrinama, kad laikomasi aukštos darbų kokybės standartų.

Galimos drėgmės susidarymo priežastys ir pasekmės

Pagrindinės drėgmės susidarymo priežastys yra:

Tam tikrais atvejais gali būti sunku pasiekti efektyvų pastato džiūvimo procesą, ypač tada, kai nėra tiksliai žinomas statyboje naudojamų medžiagų drėgnumas. Naudojant pastatą, difuzija ir konvekcija yra tipiniai drėgmės migracijos į pastato konstrukcijas būdai. Difuzija vyksta dėl slėgių skirtumo tarp vidinės ir išorinės pastato erdvės. Žiemos metu difuzija vyksta iš pastato vidaus į išorę, o vasarą - atvirkščiai.

Patenkantį garų kiekį lemia garus ir oro srautus izoliuojančio sluoksnio atsparumas difuzijai (MNs/g arba Sd reikšmė, išreikšta metrais). Konvekcija vyksta veikiant oro srautui, pavyzdžiui, dėl prastai įrengtų izoliacinio sluoksnio jungčių ar statybos broko. Dėl didelio konvekcinių garų kiekio gali padidėti drėgmės lygis ir ji gali imti kauptis šilumos izoliacijos sluoksnyje. Šis procesas gali smarkiai padidinti kondensacijos riziką.

Garų difuzija gali būti apskaičiuojama pagal nuspėjamas aplinkos sąlygas ir oro srautus izoliuojančio sluoksnio atsparumą. Šiuos skaičiavimus atlieka projektuotojai arba membranų gamintojai. Konvekcinis garų perdavimas yra sunkiai apskaičiuojamas, kadangi jį nulemia tokia faktoriai kaip vandens kiekis, naudojamas statybos metu, ir medžiagų montavimo kokybė.

Garus ir oro srautus izoliuojančių membranų tipai

Teoriškai bet kuri GOM turi būti sandari. Tačiau garų difuzijos (laidumo ar nelaidumo) laipsnis priklauso nuo medžiagos sudėties, todėl vienas GOM tipas negali būti naudojamas absoliučiai visų tipų pastatuose. Šiuo metu rinkoje yra keturių technologijų GOM: (kietos) polietileno membranos, paprastai turinčios dideles ir fiksuotas Sd reikšmes; kompozitinės - su mažomis arba vidutinėmis Sd reikšmėmis; atspindinčios; turinčios kintančias Sd reikšmes GOM. Tipiniai šių produktų skirtumai pateikiami lentelėje.

GOM produktai

Esant normaliam kambario drėgmės lygiui (40-70 proc.), kintamos Sd vertės GOM ne tik apsaugos konstrukcijas žiemos metu, bet leis joms išdžiūti bei pašalinti nepageidaujamą drėgmę vasaros mėnesiais.

Jei kontroliuojama statybos eiga ir procesai, pašalinamos visos galimos rizikos šilumos izoliaciniam sluoksniui įgerti drėgmės, fiksuotos Sd vertės gaminys yra geras pasirinkimas. Tačiau, jeigu minimos rizikos nepašalinamos arba atliekami apšiltinimo darbai esant šlapioms konstrukcijoms, GOM tipai su kintančia Sd verte turi didesnę naudą.

Daugelis stogo ir sienų konstrukcijų yra patvarios tik tuomet, jei jos gali išdžiūti ir į vidinę pastato pusę. Daugeliu atvejų drėgmės žala gali būti susijusi su tuo, kad praktiškai yra garų barjeras, nelaidus abiem kryptimis, t. y. ribojamas konstrukcijų džiūvimas⁴.

Rinkoje esančių polietileno membranų Sd reikšmės paprastai yra nuo ≥ 20 m iki 100-150 m (≥ 100 MN/g iki 500-750 MNs/g ir daugiau). Dėl didelio nelaidumo garams būtent šie gaminiai greitai gali tapti spąstais drėgmei, kadangi  konstrukcijos išdžiūvimas link kambario pusės yra sunkiai įmanomas. Naudojant tokio tipo garo membranas privaloma laikytis darbų eigos: pradėti darbus nuo kokybiško garo izoliacinės membranos užsandarinimo ir tik tuomet vykdyti visus betono liejimo, tinkavimo ir kitus, daug drėgmės sukuriančius darbus.

Kaip minėta anksčiau, GOM su kintama Sd reikšme suteikia puikią apsaugą nuo kondensacijos pavojaus ir apsaugo nuo potencialios žalos, kuri susidarys dėl padidėjusios garų kondensacijos pastato konstrukcijose. Kuo didesnis kintamojo GOM Sd reikšmės diapazonas, tuo didesnė apsauga nuo drėgmės ir galimos žalos konstrukcijoms bei šilumos izoliaciniam sluoksniui. Žemesnioji Sd reikšmė reiškia kintamo GOM išdžiūvimo galimybes vasaros metu, o viršutinė Sd reikšmė nurodo apsaugą žiemos metu.

Kartais į rinką pateikiama GOM kintančios vertės produktų su žemąja 0,25  Sd verte ir skirtumas tarp 0,2 bei 0,25 m Sd verčių gali atrodyti mažas, tačiau tai gali turėti lemiamą poveikį, kai drėgmė šalinsis iš pastato, kadangi kuo didesnė Sd vertė, tuo ilgiau šis procesas vyks.

Nors kintančios vertės GOM produktų panaudojimas atrodo beribis, visuomet patartina reikalauti gamintojo pateikti konkrečiam projektui parengtą „Kondensacijos rizikos analizę", kuri yra atliekama kiekvienu atveju individualiai pagal projektą, medžiagiškumą, vietovę ir kt.

Garus ir oro srautus izoliuojančios membranos pasirinkimas priklauso nuo daugelio kriterijų, pavyzdžiui, patalpų drėgmės lygio, išorinės konstrukcijos medžiagų Sd vertės arba šilumos izoliacijos difuzijos atvirumo.

Žemiau esančioje lentelėje pateikiamos rekomendacijos pagal drėgmės lygį ir pastato tipą.

Garo ir oro srautų izoliacinių membranų (GOM) parinkimas

Žalia - rekomenduojama, raudona - nerekomenduojama, geltona - reikalingi papildomi skaičiavimai pagal individualų projektą.

Rekomenduojami GOM parametrai

Remiantis gerąja praktika bei atsižvelgiant į vis griežtėjančius statybos reglamentus, žemiaus esančioje lentelėje pateikiamos rekomenduojamos garo ir oro srautų izoliacinių membranų savybės.

Rekomenduojamos GOM savybės

Viena iš svarbiausių savybių, kuri padeda išvengti galimo broko ir pagreitina darbą, yra GOM pailgėjimas prie didžiausio tempimo. Kuo ši reikšmė didesnė, tuo gaminys yra tampresnis ir tai turės neigiamas pasekmės montavimo metu. Naudojant ypatingai tamprų gaminį kyla didžiulė rizika jį pažeisti, netinkamai užsandarinti ir pan.

Garų ir oro srautų izoliacinių membranų montavimo principai

Pasirinkta garus ir oro srautus izoliuojanti membrana klojama ant apšiltintos konstrukcijos pusės, iš pastato vidaus, iškart ant izoliacinio sluoksnio. Pagrindiniai GOM montavimo principai yra vientisumas ir reikiamos užlaidos.

Bet kuris oro ir vandens garų izoliacinis sluoksnis turi būti klojamas taip, kad danga būtų vientisa. Visas vidinis sienų, stogų ir lubų paviršius turi būti nepertraukiamai padengtas membrana. Užtikrinant orui nelaidų sandarumą, atitinkamose vietose būtina naudoti, specialią lipnią juostą. Mechaniniam tvirtinimui pasiekti turi būti naudojamos kitos priemonės, geriausiai tam tinka tašai, lentjuostės. (žiūrėti 5 paveiksliuką).

GOM vientisumui užtikrinti naudojamos pagalbinės medžiagos.

Privaloma padaryti mažiausiai 100 mm pločio užlaidas tarp tarpusavyje susijungiančių GOM membranų Membranos tarpusavyje turi būti suklijuojamos dvipusio lipnumo specialia lipnia juosta. Kaip alternatyva dvipusei lipniai juosta, jungtys gali būti užsandarintos naudojant drėgmei atsparią akrilinę lipnią juostą Klijavimo metu, patartina lipnios juostos nepertempti, kadangi tai gali turėti įtakos prilipimui. Po klijavimo reikia įsitikinti, kad juosta visur uždengia dviejų GOM membranų jungtis ar nėra jokių susiraukšlėjimų bei pažeidimų.

Užlaidos ir sandarinimas lipnia juosta.

Oro tarpas / instaliacinė ertmė

Gera praktika - tarp vidinio sluoksnio (gipso kartono ar kita) ir GOM membranos palikti oro tarpą, kad susidarytų pagalbinė, instaliavimo ertmė. Tokiu atveju membrana nebus pradurta, kuomet instaliuojami kištukiniai lizdai, jungikliai ir pan. Tam galima panaudoti medines, ne plonesnes nei 25 mm, lentjuostes (žiūrėti 8, 9 ir 10 paveikslėlius).

Instaliacijai paliktas tarpas.

Vientisumas

Privaloma visiškai uždengti vidinių stogų konstrukcijų paviršių, užtikrinant maksimalų padengimą visose dalyse. Montavimo metu įprastai susidaro tik kelios GOM tipo membranų sluoksnių užlaidos, užtikrinant nelaidumą orui jos turi būti ne siauresnės nei 100 mm. Visos užlaidos turi būti sandarinamos drėgmei atsparią akriline lipnia juosta arba dvipuse lipnia juosta. Kiekviena kita alternatyva privalo būti išbandyta prieš darbų pradžią. Siekiant maksimaliai kokybiško rezultato visas užlaidas rekomenduojama sandarinti naudojant mechaniškai tvirtas, nelanksčias ir mažai tamprias lipnias juostas.

Išpjovimai, perėjimai ir jų sandarinimas

Įvairios konstrukcijos ir komunikacijos yra dažnas atvejis, kuomet sunku sumontuoti vientisą GOM membraną, tačiau privalu stengtis, kad plėvelės išpjovimų būtų kiek įmanoma mažiau. Perėjimai dažniausiai atliekami ties sijomis, kaminais, ventiliaciniais kaminėliais, vamzdynais, laidais vedančiais iš patalpos vidų į pastato išorę ar atvirkščiai. Bet koks pradūrimas privalo būti užsandarintas. Visos plėvelės užlaidos, išpjovimai vamzdynams, laidams ir elektros lizdams turi būti užsandarinami drėgmei atsparia akriline lipnia juosta, dvipusio lipnumo lipnia juosta arba specialia tampria butilo pagrindo su funkcionaliu difuzinės membranos sluoksniu juosta.

Vamzdžio perėjimo sandarinimas.

Sijų sandarinimo principas.

Privaloma išlaikyti montuojamos membranos vientisumą perėjimuose ant gretimų sienų, grindų ir stogo sandūrose. Tam naudojama akrilinė vienpusio lipnumo juosta, butilinė lipni juosta arba speciali tampri butilo pagrindo su funkcionaliu difuzinės membranos sluoksniu juosta. Paprastai drėgmei atsparios akrilinės juostos yra skirtos lygiems paviršiams, butilinės naudojamos, kuomet reikia produkto, skirto klijavimui ant šiurkštaus paviršiaus, specialia tampri butilo pagrindo su funkcionaliu difuzinės membranos sluoksniu juosta klijuojama kampuose, aplink vamzdžius, laidus, sijas ir pan. Sugeriančius paviršius rekomenduojama gruntuoti.

Pastaba: juostų paskirtis - tik sandarinimas, o ne mechaninis tvirtinimas! Taip pat įsitikinkite juostų ilgaamžiškumu - išdžiūvusi juosta atšoks ir sandarumo neliks. Juostų ilgaamžiškumą turi garantuoti gamintojas.

Drėgmei atspari akrilinė sandarinimo juosta.

Butilinė lipni juosta šiurkštiems paviršiams.

Pažeistų vietų sandarinimas

Jei montavimo metu GOM membrana mechaniškai nutrinama ar joje atsiranda kokių nors pradūrimų, pažeistas sritis reikia užsandarinti drėgmei atsparia akriline sandarinimo juosta arba specialia metalizuota juosta Jei pažeistas plotas didelis, reikia šį plotą uždengti papildomu membranos sluoksniu, o perimetrą užsandarinti drėgmei atsparia akriline sandarinimo juosta. Sumontuota membrana turi būti nelaidi vandens garams ir konvekcijai visu savo plotu ir ypatingai ties stoglangių, langų ar durų angomis.

Šarūnas Palepšaitis, DuPont^TM ir ASA.LT iliustracijos

Šaltiniai

¹ NHBC Foundation, Michael Jaggs and Chris Scivyer, BRE: A practical guide to building airtight dwellings, June 2009.

² www.Passivhaustagung.de, DIN 4108-7 Air-tightness of buildings.

³ DIN 4108-3.

⁴ BSI Standards Publication: BS 5250:2011 - Code of practice for control of condensation in buildings.

⁵ Fraunhofer Institut für Bauphysik, H. B. Künzel: Adapted vapour control for durable building enclosures, April 2005.