Zrozumieć barierę powietrzną…

Bariera powietrzna to przegroda, której zadaniem jest ograniczenie przepływu powietrza spowodowanego różnicą ciśnienia.

Układ warstw w ścianie zewnętrznej powinien zapewniać jedną barierę paroszczelną, ale może mieć wiele barier powietrznych. Bariera paroizolacyjna może działać jako bardzo skuteczna bariera powietrzna, ale bariera powietrzna nie zawsze (i nie powinna) działać jako bariera paroizolacyjna, powstrzymując dyfuzję pary wodnej.

Jako bariery powietrzne mogą być stosowane płyty gipsowo-kartonowe, drewnopochodne płyty poszycia czy folia wiatroizolacyjna. Folia paroizolacyjna może również działać jako skuteczna bariera powietrzna, ale tylko wtedy, gdy zostanie odpowiednio uszczelniona.

W naszym klimacie, w większości czasu, wyższe ciśnienie występuje wewnątrz budynku, a niższe na zewnątrz. Ta różnica ciśnień powoduje, że powietrze przepływa z wnętrza na zewnątrz budynku.

Bariery, powietrzną i paroizolacyjną, zakłada się tylko i wyłącznie na przegrodach zewnętrznych
– ścianach, stropodachach i dachach.
Barier tych nie zakłada się na przegrodach wewnętrznych
– ściankach działowych czy stropach międzykondygnacyjnych.

 

Ruch powietrza jako mechanizm transportu wilgoci jest zwykle o wiele ważniejszy niż dyfuzja pary i transport wilgoci w masie.

W Kanadzie przeprowadzono badania na transfer wilgoci przez barierę powietrzną w postaci płyt gipsowo-kartonowych założonych na wewnętrznej stronie zewnętrznej ściany budynku. Podczas badań stwierdzono, że w sezonie grzewczym przez płytę gipsowo-kartonową o wymiarach 120 x 240 cm, na zasadzie dyfuzji, przepływa jedna trzecia litra wody.

Badania powtórzono z wykonanym w płycie otworu 2,5 z 2,5 cm. Badania wykazały, że na zasadzie konwekcji, przez otwór, w przeciągi jednego sezonu grzewczego przepływa 30 litrów wody.

Jak widać, przepływ pary wodnej przez otwór 2,5 x 2,5 cm, przy typowej różnicy ciśnienia powietrza, jest prawie 100 razy większy niż ruch pary wodnej w wyniku dyfuzji pary i transportu wilgoci przez płytę gipsową o wymiarach 120 x 240 cm

Około 100 razy więcej pary wodnej jest przenoszone do wnętrza ścian budynku dzięki  nieszczelnościom w ścianie niż przez dyfuzję pary wodnej. Z powyższego wynika, że bariery powietrzne są 100 razy ważniejsze niż bariery parowe.

Przepływ wilgoci przez nieszczelności w poszyciu ściany może powodować uszkodzenia w ścianach spowodowane zawilgoceniem izolacji cieplnej i drewnianej konstrukcji budynku.

Wyciek powietrza przez nieszczelności w wewnętrznym poszyciu ściany wpływa na wychłodzenie izolacji cieplnej, a w konsekwencji wychłodzenie całego budynku.

Skuteczna bariera powietrzna powinna spełniać wymagania:
– szczelna – bez przerw, pęknięć i otworów,
– nieprzepuszczalna dla wycieku powietrza,
– w miarę sztywna – obustronnie odporna na parcie wiatru.
– trwała – musi trwać przez cały czas użytkowania budynku.
– naprawialna – możliwy dostęp do naprawy w przypadku uszkodzenia.

Bariery powietrzne mogą znajdować się w dowolnym miejscu w warstwach ściany i mogą być różnorodne.

Bardzo skuteczną barierę powietrzną stanowi płyta gipsowo-kartonowa, pod warunkiem, że łączenia płyt są prawidłowo zaszpachlowane a narożniki przy podłodze i suficie są uszczelnione odpowiednimi uszczelniaczami.

Skuteczną barierę powietrzną stanowią także płyty poszycia – MFP lub OSB, montowane na wewnętrznej stronie ściany zewnętrznej. Uszczelnione na wszystkich złączach, w tym z podłogą i sufitem, mogą pełnić również funkcję bariery paroizolacyjnej.

W prawie wszystkich budynkach o drewnianej konstrukcji szkieletowej zakłada się folię  paroizolacyjną z polietylenu. Folia ta, powszechnie stanowiąca barierę paroszczelną, może pełnić także rolę bariery powietrznej. W tym wypadku powinna być szczelna na całej powierzchni, bez jakichkolwiek uszkodzeń i podziurawień.

Nieszczelności w barierze powietrznej w poważnym stopniu wpływają także na obniżenie izolacyjności termicznej ściany zewnętrznej. Badania takie przeprowadzonych przez Fraunhofer Institute of Building Physics1); zmierzono skutki przecieku powietrza zarówno w odniesieniu do zmniejszenia wydajności izolacji, jak i przenikania wilgoci do ściany.

Badania przeprowadzono na ścianie o wymiarach 1,0 x 1,0 m, z izolacją cieplną grubości 14 cm z założoną folią paroizolacyjną, o współczynniku przenikania ciepła U dla przegrody wynoszącym 0,30 W/m2K. Dla zmierzenia wpływu nieszczelności w barierze powietrznej, na izolacyjność termiczną przegrody, w folii, na długości jednego metra wykonano nacięcie szerokości 1 mm. Nacięcie spowodowało zmniejszenie izolacyjności przegrody o współczynnik 4,8 (patrz rysunek poniżej), tj. współczynnik przenikania ciepła dla ściany obniżył się z 0,30 W/m2K do 1,44W/m2K.

Powyższe badania potwierdzają fakt – nieszczelności barierze powietrznej, którą może stanowić folia opóźniacza pary, w poważnym stopniu wpływają na obniżenie izolacyjności cieplnej przegrody.

W tymże instytucie przeprowadzono podobne badania w odniesieniu do przenikania wilgoci do ściany.

Na ścianie o wymiarach 1,0 x 1,0 m, z izolacją cieplną grubości 14 cm, założono folią paroizolacyjną o paroprzepuszczalność 0,5 g wody na metr kwadratowy na 24 godziny (0,5g/m2/24h). Dla zmierzenia wpływu nieszczelności w barierze powietrznej, na przepływ wilgoci w folii, na długości jednego metra wykonano nacięcie szerokości 1 mm. Nacięcie spowodowało zwiększenie przepływu pary wodnej o współczynnik 1.600 (patrz rysunek poniżej), tj. przepływ wilgoci wzrósł do 800 g wody, na metra kwadratowy, na 24 godziny (800g/m2/24h).

Badania wykazały, nie tylko z punktu widzenia izolacji, ale także z punktu widzenia zarządzania wilgocią, jak wielką rolę odgrywa szczelna bariera powietrzna, będąca, w tym przypadku, również barierą paroizolacyjną.

Niemożliwe jest całkowite wykluczenie potencjalnego przenikania wilgoci do elementów budynku przez cały okres użytkowania budynku. Nie mniej, podczas projektowania budynków, należy brać pod uwagę możliwość jak najszybszego wyschnięcie w przypadku nieprzewidzianego przedostania się wilgoci do grubości ściany. Mając to na uwadze, inteligentne membrany szczelne zapewniają konstrukcjom wysoki poziom ochrony przed nieprzewidzianym wnikaniem wilgoci, nawet w najtrudniejszych konstrukcjach, z punktu widzenia ryzyka kondensacji.

Badania wykazały, nie tylko z punktu widzenia izolacji, ale także z punktu widzenia zarządzania wilgocią, jak wielką rolę odgrywa szczelna bariera powietrzna, będąca, w tym przypadku, również barierą paroizolacyjną.

Niemożliwe jest całkowite wykluczenie potencjalnego przenikania wilgoci do elementów budynku przez cały okres użytkowania budynku. Nie mniej, podczas projektowania budynków, należy brać pod uwagę możliwość jak najszybszego wyschnięcie w przypadku nieprzewidzianego przedostania się wilgoci do grubości ściany. Mając to na uwadze, inteligentne membrany szczelne zapewniają konstrukcjom wysoki poziom ochrony przed nieprzewidzianym wnikaniem wilgoci, nawet w najtrudniejszych konstrukcjach, z punktu widzenia ryzyka kondensacji.

 

Wojciech Nitka. czas pandemii 2020 r.

You may also like...

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *