Причини інфільтрації і ексфільтраціі повітря
Крім нижчою теплозахисту в порівнянні зі стінами віконні заповнення мають велику повітропроникність. Проникання холодного повітря через нещільності віконних прорізів знижує їх теплозахист приблизно в 2 рази. Найбільша повітропроникність вікон, що негативно впливає на мікроклімат приміщення, спостерігається в холодну пору року.
Струмені холодного повітря, потрапляючи в приміщення через щілини вікон, викликають зниження температури всередині приміщення в першу чергу в безпосередній близькості від вікон, створюючи там зону дискомфорту.
Повітря проникає в приміщення через різницю температур по сторонам огорожі, званої «тепловим напором», і під впливом вітру - вітрового напору.
Різниця температур внутрішнього теплого і зовнішнього холодного повітря обумовлює різницю їх щільності, в результаті чого між ними створюється перепад тисків. Більш легкий тепле повітря витісняється важким холодним. При повітропроникних огорожах, зокрема вікнах, важкий холодне повітря зовні надходить в приміщення через нижній поверх - це явище називається інфільтрацією. а легкий теплий виходить через верхній поверх - це явище називається ексфільтрація. Чим більше різниця між температурою зовні і всередині приміщення, тим інтенсивніше відбувається цей процес. У зв'язку з цим найсильніше схильні до охолодження в холодну пору кімнати першого поверху, де спостерігається найбільш активна інфільтрація.
Найбільш активна ексфільтрація, викликана тепловим напором, відбувається в приміщеннях верхнього поверху. При цьому тепле повітря, що містить певну кількість вологи, проникає в межстёкольное простір, в порожнину стику між віконною коробкою і стіною. У міру того, як він охолоджується, його відносна вологість підвищується, і при певній температурі відбувається конденсація. В результаті цього при поганій герметизації вікон у верхньому поверсі частіше спостерігається запотівання вікон, утворення інею, відсиріванню утеплювача, що викликає зниження теплозахисту вікна і загнивання деревини віконних коробок.
Крім теплового напору на інтенсивність повітропроникності впливає вітрової натиск, який обумовлюється дією на будівлю вітру. Чим сильніший вітер, тим більший тиск відчуває огорожу, тим більший перепад тисків виникає між зовнішнім і внутрішнім повітрям. При збільшенні різниці тисків відбувається більш інтенсивна інфільтрація. У той же час з протилежного боку будівлі (підвітряного) спостерігається певне розрядження, що викликає ексфільтрація.
Таким чином, виникає під дією теплового і вітрового напорів інфільтрація і ексфільтрація ведуть до зниження теплозахисних характеристик віконних конструкцій і створення несприятливих умов в приміщеннях. Для зменшення негативного впливу повітропроникності існують різні способи ущільнення вікон і їх сполучень зі стінами, що підвищують герметичність і, отже, теплозахист.
Установка віконного блоку
Віконний блок повинен бути встановлений в отвір в строго вертикальному положенні і надійно укріплений в конструкції, що обрамляє отвір, дерев'яною пробкою або інший заставної деталлю. Зовнішньому підвіконного сливу надають ухил, що забезпечує відведення дощової води від поверхні вікна. При цьому не допускається влаштовувати ухил верхнього укосу в сторону отвору.
Віконні отвори повинні мати верхні та бічні чверті не менше 70. 100 мм. Таке заглиблення віконного блоку по відношенню до площини фасаду дозволяє зменшити ймовірність проникнення вологи в вузол сполучення віконної коробки зі стіною і всередину віконного блоку.
Встановлену коробку кріплять до стін цвяхами розмірами 4х100, 5х120, 5х150 мм, сталевими штирями або йоржами, які забивають у шви цегляної кладки або в спеціально встановлені дерев'яні пробки. Укоси віконних прорізів забарвлюють водостійкими фарбами. Зливи встановлюють на палітурках із зовнішнього боку і врізають в нижню обв'язку палітурки на 5 мм. На сливах обов'язково влаштовують жолобок-капельник.
ущільнення примикань
Велике значення для створення умов теплового комфорту в приміщенні мають теплозахисні якості стикового з'єднання віконної коробки зі стіною. Деревина має відмінні від матеріалу стіни вологості деформації. Крім того, в середній смузі при переході від зими до літа відбувається висихання деревини із зовнішнього боку і зволоження з внутрішньої і навпаки - при переході від літа до зими.
Через постійні деформацій відбувається то збільшення, то зменшення зазорів між стіною і віконною коробкою, в результаті чого з'являються тріщини, через які в приміщення проникає холодне повітря і волога, що знижують теплозахисні якості стику. Це викликає зниження температури на поверхні внутрішніх укосів, створює умови для утворення конденсату, знижує температуру в приміщенні в результаті інфільтрації і може привести до загнивання матеріалу віконної коробки. У зв'язку з цим необхідно звернути особливу увагу на якісне виконання вузла примикання віконної коробки до стіни при його установці під час ремонту, реконструкції або будівництва будинку.
Протягом довгого часу для теплоізоляції стикового з'єднання віконної коробки зі стіною використовують суху антисептированную клоччя, прядиво низького сорту, шлаковату або скловату, вичіски, повсть. До початку робіт пеньку або клоччя поділяють на окремі пасма, а повсть - на шматки. Теплоізоляційні матеріали закладають в паз між стіною і віконною коробкою і ущільнюють дерев'яною або металевою конопаткою - зубилом з широким тонким кінцем. По ньому завдають ударів молотком.
Порожнина стику заповнюють конопаткою не до самого рівня коробки, а залишають паз 20. 30 мм. При оштукатурюванні укосів його заповнюють штукатурним розчином. Якщо зазор між віконним блоком і стіною проконопатити впритул з коробкою, то між нею і штукатуркою може утворитися тріщина. Недолік цього способу конопатки полягає в тому, що якість стику, його теплозахист і повітропроникність більшою мірою залежать від кваліфікації майстра, конопатящего вікна. Недостатнє ущільнення матеріалу в зазорі викликає сильну повітропроникність стику і зниження теплозахисту.
Для усунення цих недоліків, які негативно позначаються на теплозахисту приміщень, порожнину стику між віконною коробкою і стіною стали закладати гіпсоперлітовие розчином. Але, як показала практика, цей спосіб досить недосконалий, тому що в процесі експлуатації відбувається усушка деревини віконного блоку і в закладенні з гіпсоперлітовие розчину з'являються тріщини, різко підвищують повітропроникність вузла сполучення віконної коробки зі стіною.
Розроблено конструкцію кута сполучення віконного блоку зі стіною без конопатки зазору клоччям. Принциповою відмінністю даного рішення є використання двох шаром мастики МПС, яку в гирлі закладення зачеканивают розчином. Однак проведені дослідження показали, що така конструкція також не забезпечує необхідних тепло- і повітрозахисної якостей.
Можливо замонолічіваніе віконної коробки безпосередньо у віконний отвір стіни. Для кращої адгезії торців віконного блоку з поверхнею укосів віконного отвору стіни коробку покривають клеєм. Але і це конструктивне рішення невдало, тому що через усушки деревини і температурних деформацій при експлуатації утворюється велика кількість тріщин в зоні примикання віконної коробки до стіни, температура на внутрішній поверхні віконних укосів сильно знижується, викликаючи утворення конденсату і додаткові тепловтрати.
Одним з вдалих конструктивних рішень вузла примикання віконної коробки до стіни є одночасне використання будівельної клоччя і алебастрового або цементного розчину. Можливо проконопачування порожнини стику на всю глибину зазору клоччям, змоченої в цементному розчині і гіпсовому тесті, або закладення зазору на 2 / 3..3 / 4 глибини сухий антисептированной клоччям і на 1/3. 1/4 залишилася глибини з боку приміщення клоччям (джгутом з клоччя), змоченою в алебастровому молоці або цементному розчині. Іноді порожнину стику закладають клоччям, змоченої в цементному розчині, і заливають розчином ГЦПВ на керамзитовому піску. Ці варіанти закладення забезпечують гарний теплозахист і опір повітропроникності, проте вони багато в чому залежать від кваліфікації виконавців і, відповідно, якості виконання робіт.
Більш досконалим методом ущільнення зазору між віконним блоком і стіною в порівнянні з конопаткою клоччям є використання синтетичних джгутів, монтажної піни з подальшою герметизацією стиків самовулканізірующіміся мастиками. Слід пам'ятати, що ця технологія вимагає наявності високоякісних сертифікованих матеріалів і кваліфікованих виконавців.
Розроблено простий склад для закладення порожнини між віконною коробкою і стіною. У нього входять деревна тирса, вапняне молоко і цемент в пропорції 2,5: 1: 1. У суміш можна додати водорозчинний латекс СП-60. Така суміш схоплюється не так швидко в порівнянні з гіпсовими розчинами і тому з ним легше працювати. Його легко приготувати самостійно. Практика показала, що закладені цим складом стики між віконним блоком і стіною мають хороші теплозахисні та експлуатаційні характеристики.
Герметизація віконного блоку
Велике значення для теплозахисту приміщень має і герметичність самого віконного блоку. В період експлуатації вікон відбуваються висихання, набухання, викривлення деревини переплутав і віконної коробки, що призводять до утворення щілин і збільшення повітропроникності вікон через нещільності між склом і палітуркою, палітуркою і віконною коробкою. При цьому велике значення для підвищення теплозахисту і герметичності вікон має спосіб установки і кріплення скла в палітурці.
Теплоізоляція і герметичність вікон багато в чому залежать від правильної експлуатації. Віконний блок повинен виготовлятися з деревини вологістю 12. 15%, але часто при установці блоку її вологість виявляється вище. Через це при висиханні деревина жолобиться, утворюються щілини, з вікон сильно дме, виникають додаткові тепловтрати. Щоб уникнути цього рекомендується або не відкривати, або як можна рідше відкривати вікна, поки деревина не висохне повністю.
Найбільш ефективним способом ущільнення віконних рам є установка в їх притворах по периметру відкриваються кватирок, полотен, стулок, клапанів, пружних ущільнюючих прокладок з поліуретану.
Пристрій ущільнюючих прокладок дозволяє знизити повітропроникність вікон, зменшити забруднення стекол і рам в просторі між листами скла, підвищити температуру на внутрішній поверхні вікна в середньому на 1,5. 2 ° С, виключити можливість запотівання і утворення конденсату на внутрішній поверхні зовнішнього скла в просторі між листами скла. У разом ущільнення притворів дозволяє підвищити теплозахист вікон в середньому на 20%.
Вважається, що при подвійному склінні прокладки слід встановлювати в сінях внутрішніх плетінь, щоб зменшити проникнення в межстекольное простір теплого повітря з внутрішнього приміщення з великою вологістю і виключити можливість запотівання вікон, а зовнішні палітурки ущільнювати не потрібно. Однак в нижньому поверсі житлового будинку небезпека утворення конденсату на стеклах практично відсутня. Це пояснюється тим, що через різницю температур внутрішнього і зовнішнього повітря витісняється холодним і важким теплий і легкий повітря піднімається вгору, в результаті чого в нижньому поверсі будинку (приблизно до середини висоти будівлі) спостерігається інтенсивна інфільтрація, а в верхньому поверсі - ексфільтрація. При інфільтрації тепле повітря з приміщення не потрапляє в межстекольное простір, тому що рух повітря направлено зовні всередину приміщення.
Через великий перепад тисків по сторонам огороджень інфільтрація через вікна першого поверху йде інтенсивно, викликаючи зниження температури в приміщенні, сильне дуття з вікон і вимагаючи додаткових витрат енергії на опалення. У зв'язку з цим в нижньому поверсі доцільно ущільнювати обидва віконних притвору - внутрішній і зовнішній. В цьому випадку повітропроникність вікна знижується в середньому на 40% в порівнянні з ущільненням тільки внутрішнього плетіння. Таким чином, це досить просте захід є дуже ефективним.
З плином часу відбувається старіння матеріалу прокладок, зменшується їх пружність, в результаті чого повітропроникність вікон збільшується. Тому для підвищення теплозахисту доцільно замінювати прокладки через кожні 2. 4 роки.