Защита деревянных конструкций от влаги: пропитки для дерева и деревянных конструкций

23.02.198501.11.2022 alexxlab 0 Комментариев

Содержание

Защита деревянных конструкций от влажности и биологического разрушения

Главная
Инфоблок
Аналитика, экспертные мнен…
org/ListItem»> Защита деревянных конструк…

Древесина, являясь гигроскопичным материалом, способна поглощать влагу и отдавать ее в воздушную среду. При этом происходят деформации разбухания и усушки, которые вызывают расстройство узлов конструкций, растрескивание элементов и их коробление, снижение прочности клеевых швов и т.п.

— подробно узнать о всех работах, выполняемых в составе экспертизы, можно в разделе: «Строительно-техническая экспертиза. Судебная экспертиза.»

При повышенной влажности (более 22%) развиваются грибки, которые приводят к биологическому разрушению древесины. Увлажнение древесины снижает ее механические свойства. В зданиях и сооружениях при строительстве и эксплуатации возникает много источников увлажнения древесины начальное построечное, гидрогеологическое, от атмосферных осадков, от влаги, возникающей при эксплуатации помещений при влажных технологических процессах, при неисправности и повреждениях трубопроводов, конденсационное и т.

п.

Конструктивные меры осуществляют во всех зданиях и сооружениях независимо от их назначения и срока службы. В тех случаях, когда конструктивными мерами не удается устранить увлажнение древесины, применяют химические меры поверхностной защиты от влаги или от биоразрушения.

Конструкции выполняют открытыми, хорошо проветриваемыми, доступными для осмотра, ремонта и последующей химической обработки. Рекомендуется их располагать таким образом, чтобы они находились целиком в пределах отапливаемого здания либо вне его. Если это невозможно, места перехода конструкции из отапливаемого помещения наружу защищают специальными бандажнами. Зазоры между поверхностями конструкций и стенками отверстий утепляют и герметизируют.

— подробно узнать о всех работах, выполняемых в составе обследования, можно в разделе: «Обследование конструкций, помещений, зданий, сооружений, инженерных сетей и оборудования. »

Покрытия с деревянными конструкциями проектируют только с наружным отводом атмосферных вод. Устройство парапетов и ендов запрещается. Не рекомендуется устраивать фонарные надстройки на крыше. При необходимости освещения или вентиляции широких зданий средний пролет выполняют более высоким с устройством окон или вентиляционных проемов в наружных стенах.

Ограждающие конструкции отапливаемых зданий должны иметь достаточную термоизоляцию (с холодной стороны), а при необходимости пароизоляцию (с теплой стороны). //Внутреннее пространство ограждений должно сообщаться с наружным воздухом. Для отвода влаги при поперечном вентилировании устраивают естественную вентиляцию путем входа холодного воздуха на участках расположения карнизов и выходов, а также в коньке при продольном вентилировании – через отверстия, расположенные в торцах здания.

Опорные части несущих конструкций при расположении их в гнездах каменных стен выполняют открытыми. Заделка наглухо запрещена. Задние стенки гнезд закрывают минеральным утеплителем. Несущую конструкцию изолируют от каменной стены гидроизоляционным материалом. Опорные узлы со стальными башмаками рекомендуется ставить на приставные колонны или пилястры. Изоляционные подкладки или подушки защищают от биоразрушения и изолируют гидроизоляционными материалами. Поверхность фундамента, на которую опирается деревянная конструкция, располагают выше поля не менее чем на 15см, а при расположении его снаружи – не менее 50см.

— подробно узнать о всех работах, выполняемых в составе исследований и экспертизы, можно в разделе: «Исследование конструкций и материалов. Экспертиза деталей, изделий, узлов, элементов и пр.»

Верхнюю поверхность подвесных перекрытий располагают ниже несущих конструкций на менее чем на 15см.

Поверхности клееных деревянных конструкций, эксплуатируемых как внутри помещений, так и на открытом воздухе, защищают влагозащитными укрывистыми или лакокрасочными покрытиями, состав которых подбирают в зависимости от условий эксплуатации. Верхние и боковые поверхности клееных конструкций, находящиеся на открытом воздухе, защищают также козырьками из досок, пропитанных биозащитными составами, из кровельной стали, стеклопластика и т.п.

Стыки между утепленными плитами и панелями утепляют и герметизируют.

Ответственные части конструкций, места соприкасания древесины с металлом, камнем и бетоном, концы клееных деревянных элементов, находящихся под воздействием окружающей среды, защищают бандажами и специальными составами.

Для защиты от биоразрушения применяют различные составы антисептиков, которые подбирают в зависимости от вида конструкции и условия ее эксплуатации. Неклееные6 конструкции защищают от биоразрушения обязательно при относительной влажности воздуха более 60%, а также в том случае, если в процессе эксплуатации они могут увлажняться.

Рекомендации по защите древесины конструкций от увлажнения и биоразрушения приводятся на рабочих чертежах проекта.

Автор: редакционная статья ТехСтройЭкспертизы

Техническая строительная экспертиза

Узнать стоимость и сроки online, а также по тел.: +7(495) 641-70-69; +7(499) 340-34-73; e-mail: [email protected]

видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности пропиток, грунтовок для обработки деревянных конструкций, пола от гниения, цена, фото

Статьи

Древесина является одним из наиболее распространенных строительных материалов, что объясняется ее доступностью и рядом других достоинств. Единственный ее минус заключается в подверженности воздействию влаги и гниению. В данной статье мы рассмотрим, как и чем обработать дерево от влаги, и тем самым увеличить долговечность деревянных конструкций.

Обработка дерева защитным составом

Общие сведения

Высокий уровень влажности приводит к нарушению структуры незащищенной от влаги древесины – она разбухает, расслаивается и затем ссыхается. Кроме того, влажная среда является крайне благоприятной для развития всевозможных грибков и микроорганизмов, вызывающих гнилостные процессы. Поэтому защита дерева от влаги и гниения является обязательной процедурой, особенно это касается ответственных деревянных конструкций.

В настоящее время существует довольно много составов, которые позволяют сделать древесину устойчивой к воздействию влаги. Ниже подробней ознакомимся с их видами, особенностями и свойствами.

Обратите внимание!
Начальным этапом защиты древесины от влаги является грамотная сушка.
Дело в том, что правильно высушенная древесина сама по себе приобретает некоторую устойчивость к влаге.

Результат воздействия влаги на древесину

Химическая защита от влаги и гниения

Наиболее эффективная обработка дерева от гниения и влаги – это:

Консервация – принцип основан на обработке древесины отравляющими веществами. Данный способ является небезопасным, поэтому применяется в строительстве путем пропитки древесины автоклавным способом, обработки методом диффузии или вымачивания.
Антисептирование – метод заключается в нанесении на поверхность древесины химических составов. В отличие от консервации, антисептирование можно выполнить своими руками при помощи обычной кисточки или малярного валика.

Следует отметить, что наиболее эффективными являются водоотталкивающие антисептики. Они не только предотвращают процесс гниения, но и не допускают разбухание древесины, так как снижают ее гидрофобность. Чаще всего такие пропитки выполнены на основе воска или масла.

Сравнение пропитанной и необработанной защитным составом древесины

В настоящее время в продаже имеются комплексные препараты, которые служат не только антисептиками, но и антипиренами, обеспечивающими защиту древесины от огня. Данное свойство является очень важным, так как для жилых домов обработка антипиреном обязательна.

Пропитка для дерева от влаги с воском

Надо сказать, что какой бы ни была качественной пропитка, для надежной защиты древесины от влаги и гниения поверхность желательно все же обработать лакокрасочным покрытием. Особенно если деревянная конструкция подвергается агрессивным воздействиям окружающей среды.

Использование краски или лака совместно с пропиткой обеспечивают комплексную защиту древесины. Правда, вместо пропитки в этом случае зачастую используют специальную антисептическую грунтовку, которая обычно представляет собой бесцветную жидкость.

Этот состав выполняет сразу несколько функций:

Заполняет поры древесины, благодаря чему снижается расход лакокрасочного покрытия.
Улучшает адгезию краски или лака к деревянной поверхности.
Уменьшает гигроскопичность древесины.

Надо сказать, что грунтовка для дерева от влаги и гниения может применяться не только перед покраской, но и штукатуркой стен. Кроме того, существуют универсальные составы, которые можно использовать не только как грунтовку, но и как самостоятельную пропитку. Поэтому перед покупкой следует ознакомиться со всеми нюансами средства.

Антисептическая акриловая грунтовка

Как выбрать антисептический состав

Чтобы правильно выбрать пропитку для древесины необходимо обратить внимание на следующие ее качества:

Степень токсичности касательно грибковой инфекции;
Способность проникать в структуру древесины;
Стойкость;
Отсутствие или наличие запаха;
Безопасность для животных и людей;
Предназначение – для наружных или внутренних работ.
Наличие антикоррозионных составляющих.

Совет!
Выбирая чем пропитать дерево от влаги, также следует обратить внимание на дополнительные свойства состава.
К примеру, для обработки балок перекрытий, стен и прочих подобных конструкций лучше использовать пропитки, которые обеспечивают равномерную усадку.

Как правило, подробную информацию о защитном средстве содержит инструкция на упаковке препарата. Кроме того, приобретая пропитку в специализированном магазине, можно расспросить продавца о ее свойствах.

Медный купорос для обработки древесины против гниения и плесени

Народные средства

Существует довольно много народных средств защиты древесины от влаги, которые достаточно эффективны. Причем они обходятся значительно дешевле, чем готовые пропитки, цена на которые обычно довольно высокая. Ниже приведены наиболее распространенные из них:

Составы	Описание
Силикатный клей	Клей разводится водой так, чтобы увеличилась его текучесть, но при этом он оставался достаточно тягучим. Как правило, данным составом обрабатывают сколы и трещины деревянных изделий.
Пропитка для дерева от гниения и влаги на основе серной кислоты и бихромата калия	Для приготовления состава используется пятипроцентный раствор бихромата калия и пятипроцентный раствор серной кислоты. Компоненты смешиваются в пропорции 1:1, после чего наносятся на поверхность древесины.
Медный купорос	Является наиболее распространенным народным антисептиком, который часто применяют для обработки различных элементов деревянных домов. Для приготовления данного средства нужно развести 100 г медного купороса на 10 литров воды.
Нагретая смола	Данное средство обычно применяют для пропитки заборов, бревен, кольев и пр.

На фото — борная кислота

Если на деревянной поверхности появилась плесень, ее можно обработать следующими составами:

Раствором соды и уксуса – жидкость наносится на покрытую плесенью поверхность при помощи пульверизатора.
Солью с борной кислотой – для приготовления этого средства используют 50 грамм борной кислоты, которую заливают пятью литрами кипятка и туда же добавляют килограмм соли. Поверхность обрабатывается кисточкой или малярным валиком. Спустя два часа после нанесения процедуру необходимо повторить.

Следует отметить, что данные составы помогут избавиться от грибка только на ранней стадии его появления. Если деталь полностью «обросла» плесенью, то восстановить ее не получится.

Совет!
Чтобы защитить древесину от мелких жучков-паразитов ее следует обработать раствором дегтя в скипидаре или смесью керосина и карболки.

Нанесение пропитка на дерево

Как наносить защитные составы

С типами составов мы разобрались, теперь рассмотрим, как выполняется обработка деревянных изделий от влаги. Ведь эффективность во многом зависит от соблюдения технологии нанесения средства.

Итак, инструкция по обработке древесины выглядит следующим образом:

Прежде чем покрыть дерево от влаги составом, нужно очистить поверхность скребком или наждачной бумагой.
Далее дерево нужно помыть водой и моющим средством, после чего высушить.
Затем наносится защитный состав, который распределяется равномерным тонким слоем по всей поверхности древесины.
После этого необходимо дождаться полного высыхания пропитки. В зависимости от типа состава, на это может уйти до двух недель.

Совет!
Если требуется защита деревянного пола от влаги и гниения, следует использовать трудновымываемые пропитки.
При правильном нанесении срок их действия может достигать 30 лет и даже более.

Гидроизоляция фундамента

Конструктивные способы защиты от влаги

Помимо химических средств защиты, как правило, применяется еще конструктивная защита деревянных конструкций от влаги.

Заключается она в следующих мерах:

Гидроизоляции деревянных элементов от контакта с грунтом, бетоном или другими сырыми поверхностями. К примеру, при строительстве деревянных домов между первым венцом и фундаментом обязательно укладывается рубероид или материал, который служит барьером для влаги.
Защите от воздействия атмосферных явлений. Поэтому для увеличения срока службы деревянных домов фасад зачастую обшивают специальными облицовочными материалами, а также выполняют навесы, козырьки и пр.
Обустройстве систем вентиляции, обеспечивающих нормальный уровень влажности в помещении и предотвращающих возникновение конденсата. (См. также статью Вытяжка в деревянном доме: особенности.)

Обратите внимание!
На древесину особенно пагубно влияют резкие перепады температуры.
Поэтому по возможности деревянные изделия следует от них оградить.

Вывод

В настоящее время существует множество составов, позволяющих придать древесине устойчивость к влаге и гниению. Однако, для достижения максимального эффекта необходимо предпринять комплекс защитных мер, к которым относится не только пропитка, но и покрытие поверхности лакокрасочным материалом, а также конструкционная защита дерева от влаги.

Ознакомиться с некоторой дополнительной информацией по озвученной выше теме можно из видео в этой статье.

Влажность и деревянные каркасные здания – проектирование и строительство из дерева

Защита зданий от влаги является важным критерием проектирования, таким же важным, как защита от пожара или разрушения конструкции. Дизайнеры, строители и владельцы все глубже понимают функции ограждающих конструкций (внешних стен и крыши). Это включает в себя выполнение окон, дверей, сайдинга, обшивочных мембран, воздухо- и пароизоляции, гидроизоляционного слоя и каркаса. Возможности и характеристики древесины и других строительных материалов должны быть поняты, а затем четко сформулированы при проектировании зданий, если необходимо обеспечить надлежащее и долговечное строительство.

Древесина и вода обычно хорошо совместимы. Древесина является гигроскопичным материалом, что означает, что она способна выделять или поглощать влагу, достигая содержания влаги, которое находится в равновесии с окружающей средой. В рамках этого естественного процесса древесина может безопасно поглощать большое количество воды до достижения уровня влажности, благоприятного для роста гнилостных грибков. Для обеспечения долговечности деревянно-каркасных зданий проектирование конструкции и ограждающих конструкций должно основываться на понимании факторов, влияющих на влажность древесины, и изменений, происходящих вследствие колебаний влажности.

Понимание содержания влаги в древесине имеет решающее значение, поскольку 1) различное содержание влаги приводит к усадке и разбуханию деревянных элементов, и 2) высокое содержание влаги может привести к росту плесени и гнилостных грибков. Влажность (MC) является мерой того, сколько воды содержится в куске дерева по отношению к самому дереву. МС выражается в процентах и рассчитывается путем деления веса воды в древесине на вес этой древесины, если бы она была высушена в печи.

Следует помнить два важных числа МС:

1. 19 процентов: Мы склонны называть кусок дерева «сухим», если его МС составляет 19 процентов или меньше. Этот тип пиломатериалов имеет маркировку KD (обычно обозначается как KD-HT) для сушки в печи, что означает сушку во время производства. (Примечание: некоторые пиломатериалы также имеют маркировку S-DRY для сухой поверхности или сушки во время производства).

2. 28 процентов: Это средняя точка насыщения волокон древесины, при которой все древесные волокна полностью пропитаны. При содержании влаги выше точки насыщения волокна вода начинает заполнять полость клетки. Обычно гниение может начаться только в том случае, если содержание влаги в древесине превышает насыщение волокна в течение длительного периода времени. Точка насыщения волокна также является пределом набухания древесины.

Усадка и набухание

Древесина сжимается или набухает при изменении содержания влаги, но только когда вода поглощается или выделяется из клеточных стенок. Это происходит только тогда, когда содержание влаги в древесине падает ниже точки насыщения волокна. Древесина, используемая в помещении, в конечном итоге стабилизируется при влажности от 8 до 14 процентов; на открытом воздухе от 12 до 18 процентов.

Величина изменения размеров оценивается как 1 процент ширины или толщины пиломатериала на каждые 5 процентов изменения содержания влаги. Следует ожидать усадки пиломатериалов по ширине, в то время как продольная усадка, вероятно, будет незначительной, например, вертикальная усадка стойки стены. В конструкции с деревянным каркасом усадка происходит в основном в горизонтальных элементах, таких как стеновые плиты и балки перекрытий. В зданиях, спроектированных от трех до шести этажей, эффекты кумулятивной усадки могут повлиять на ограждающие конструкции здания, такие как внешняя облицовка. Особое внимание следует уделить конструкциям, допускающим усадку. (Посетите www.cwc.ca, выберите «Инструменты проектирования» и откройте инструмент калькулятора размеров или перейдите на сайт cecobois.com/en/calculators и откройте калькулятор усадки пиломатериалов для определения степени усадки и набухания древесины. )

Например, когда конструкция с деревянным каркасом сочетается с облицовкой из кирпича, шахтой лифта из бетонных блоков или лестничной башней или элементом здания со стальным каркасом, необходимо учитывать кумулятивные эффекты дифференциального движения в многоэтажном здании. для детализации и спецификаций.

Спецификация сухих пиломатериалов является важным шагом на пути к минимизации усадки. Одним из преимуществ использования сухих пиломатериалов является то, что большая часть усадки достигается до покупки (древесина дает большую усадку, когда ее температура падает с 28 до 19).процент). Это также приведет к более предсказуемой производительности в процессе эксплуатации, поскольку продукт будет оставаться более или менее в том же размере, что и при установке.

Еще один способ избежать усадки и коробления – использовать изделия из композитной древесины, такие как фанера, ОСП, двутавровые балки и конструкционные композитные пиломатериалы. Эти изделия собираются из более мелких кусочков дерева, склеенных между собой. Композитные изделия имеют смешанную ориентацию бревен внутри одной детали, поэтому одна часть ограничивает движение другой. Например, фанера достигает этой поперечной формы самоограничения. В других продуктах движения ограничены очень небольшими участками и, как правило, усредняются по всему изделию, как в случае шипов с шиповым соединением.

Контроль влажности во время строительства также важен. Даже когда сухие пиломатериалы закупаются и доставляются на строительную площадку, их можно намочить до или во время строительства. Должны быть разработаны процедуры для:

• сохранения древесных материалов сухими при хранении на месте,

• минимизации намокания установленных материалов и содействия сушке материалов с вентиляцией, обогревом или осушением.

Древесные материалы, которые подвергаются воздействию влаги, должны быть высушены до содержания влаги 19 процентов или менее перед помещением в сборку. Для зданий, подвергающихся значительному увлажнению во время строительства, графики должны предусматривать надлежащее высыхание материалов каркаса и обшивки. Погодный барьер (т. е. слои, контролирующие дождевую воду), установленный вскоре после того, как сборочные конструкции будут обрамлены, может использоваться для минимизации воздействия погодных условий.

Разложение

Основной опасностью для долговечности древесины является биоразложение . Древесина в зданиях является потенциальным источником пищи для различных грибков, насекомых и морских мотыльков. Эти дереворазрушающие организмы обладают способностью разрушать сложные полимеры, из которых состоит структура древесины. Грибы, обитающие в древесине, можно разделить на плесневые, пятнистые, мягкогниющие и дереворазрушающие грибы. Формы и красители обесцвечивают древесину; однако они не повреждают древесину структурно. Грибы мягкой гнили и грибки гниения древесины могут вызвать потерю прочности древесины, а грибки гниения вызывают проблемы разрушения зданий.

Разложение является результатом ряда событий, включая последовательность грибковых колоний. Споры этих грибов повсеместно присутствуют в воздухе большую часть года, но вызывают проблемы только при определенных условиях. Древесные гниющие грибы нуждаются в древесине в качестве источника пищи, равной температуре, кислороде и воде. Вода обычно является единственным из этих факторов, с которым мы можем легко справиться. Древесные гниющие грибы также должны конкурировать с другими организмами, такими как плесневые грибы и красители, чтобы закрепиться в древесных материалах. Легче контролировать гниющие грибы до того, как они начнут разлагаться, поскольку эти предварительные условия могут замедлить скорость роста в начале.

Термины «гниение» и «плесень» часто используются взаимозаменяемо в контексте повреждения древесины, связанного с влажностью. Важно понимать различие. Плесневые грибы могут расти на древесине (и многих других материалах), но они не поедают структурные компоненты древесины. Следовательно, плесень не наносит значительного вреда древесине, и, таким образом, плесневые грибы не являются дереворазрушающими грибами. Тем не менее, некоторые типы плесени связаны с проблемами со здоровьем человека, поэтому рост плесени в достаточном количестве и воздействие на жильцов могут вызывать опасения, независимо от физического повреждения строительных материалов. К сожалению, взаимосвязь между плесенью и здоровьем еще не до конца изучена. Мы живем в безопасности с некоторыми формами плесени в воздухе все время, поэтому очевидно, что существуют проблемы с пороговыми значениями, индивидуальной чувствительностью и другими переменными, которые все еще должны быть определены экспертами в области здравоохранения и учеными-строителями.

Разлагающие грибы, представляющие собой более высокий порядок, чем плесневые грибы, разрушают основные структурные материалы древесины и вызывают потерю прочности, но не связаны с какими-либо проблемами со здоровьем человека.

Плесень и гниение не обязательно возникают вместе и не являются индикаторами друг друга. Обычно наблюдается постепенный переход от плесени к гниющим грибам, если условия влажности остаются влажными.

Баланс и источники влаги

Необходимо управлять потоками влаги внутри любого здания, чтобы предотвратить накопление или накопление воды, которые могут привести к преждевременному износу строительных материалов. Вода вызывает коррозию стальных изделий, растрескивание и растрескивание бетонных изделий, а также грибки в деревянных изделиях.

Существуют две общие стратегии контроля влажности в ограждающих конструкциях здания:

• ограничение влагозащиты здания

• проектирование и строительство здания таким образом, чтобы максимально повысить устойчивость к влаге до уровня, соответствующего влагозащите

Основная цель проектирования состоит в том, чтобы сохранить оболочки зданий сухими и достичь баланса влажности, когда механизмы смачивания и сушки сбалансированы для поддержания уровня влажности на уровне допустимого или ниже допустимого уровня. Понятие «нагрузка» хорошо зарекомендовало себя в проектировании конструкций, где постоянные нагрузки, временные нагрузки, ветровые нагрузки, сейсмические нагрузки и термические нагрузки имеют основополагающее значение для процесса проектирования. Точно так же на здание возлагаются влажностные нагрузки, и эти нагрузки должны быть учтены и сбалансированы при проектировании ограждающих конструкций здания. Характер и величина нагрузок будут сильно различаться в зависимости от климатической ситуации, а также от занятости здания.

Источники влаги в зданиях и вокруг них многочисленны. Источниками внутренней влаги являются люди, находящиеся в здании, и их деятельность. Некоторые исследования пришли к выводу, что семья из четырех человек может производить 10 галлонов водяного пара в день. Дождевая вода, особенно ветровая, является источником влаги, который больше всего влияет на характеристики оболочки.

Проектирование ограждающих конструкций зданий должно основываться на оценке возможного воздействия влаги. Для наружных стен влажностная нагрузка в первую очередь определяется:

• Макроклимат: региональные климатические нормы

• Микроклимат: специфические для участка факторы, такие как расположение, воздействие солнца, ветра и взаимосвязь с окружающими зданиями, растительностью и рельефом местности

• Конструкция здания: защитные элементы, такие как выступы и карнизы

Уровни воздействия могут значительно различаться в одном и том же здании, и конструкция наружных стен может отражать эти различия.

Канадская ипотечная и жилищная корпорация опубликовала номограмму (применимо к Ванкуверу, Британская Колумбия) для анализа воздействия на основе микроклимата и конструктивных факторов. Основными критериями являются свесы и рельеф местности (первостепенное влияние на микроклимат данного участка). Анализ с помощью такого инструмента, как номограмма, позволяет проектировщику уточнить критерии выбора типа стены.

Коэффициент свеса = Ширина свеса

Высота стены

Ширина свеса равна горизонтальному расстоянию между внешней поверхностью облицовки и внешней поверхностью свеса, а высота стены равна высоте над самым нижним затронутым деревянным элементом (поэтому не не включает бетонные фундаментные стены).

Ряд исследований пришел к выводу, что основным механизмом разрушения в отношении влаги является проникновение дождевой воды через наружные стены. Это было особенно заметно в нескольких влажных прибрежных регионах Северной Америки, таких как Уилмингтон, Сиэтл или Ванкувер. Разработка стратегий предотвращения проникновения дождя является первоочередной задачей при проектировании долговечности. Контроль конденсации, вызванной проникновением пара и грунтовых вод, является дополнительной, хотя и второстепенной проблемой. В обоих случаях стратегия должна соответствовать степени опасности или влажностной нагрузке.

Контроль проникновения дождя

Существует две основные стратегии контроля проникновения дождя:

• минимизировать количество дождевой воды, контактирующей с поверхностями и конструкциями здания

• контролировать дождевую воду, осаждающуюся на конструкциях или внутри них

Динамика дождевой воды проникновения хорошо зарекомендовали себя. Проникновение воды через строительный узел возможно только при одновременном выполнении трех условий:

• в узле имеется отверстие или отверстие

• вода находится рядом с отверстием

• возникает сила для перемещения воды через отверстие

Это верно для любого проникновения воды и выражается в виде концептуального уравнения: вода + отверстие + сила = проникновение воды . Минимальный размер отверстия, через которое вода может проникнуть, варьируется в зависимости от силы, движущей воду. Чтобы контролировать проникновение воды, необходимо понимать основные движущие силы, которые могут присутствовать. Они могут включать гравитацию, поверхностное натяжение, капиллярное всасывание, импульс (кинетическую энергию) и перепад давления воздуха.

Из этого следует, что проникновение воды можно контролировать, устраняя любое из трех условий, необходимых для проникновения. Можно разработать стратегии проектирования и детализации здания, которые:

• уменьшат количество и размер отверстий в сборке

• предотвратят попадание воды в любые отверстия

• минимизируют или устранят любые силы, которые могут перемещать воду через отверстия

4Ds

Эти общие стратегии управления водными ресурсами были далее сформулированы в виде набора принципов проектирования, называемых 4Ds: прогиб, дренаж, сушка и прочные материалы. Что касается предотвращения проникновения дождя, прогиб относится к конструктивным элементам и деталям, которые отводят дождь от здания, сводя к минимуму нагрузку дождевых вод на ограждающие конструкции здания. Дренаж, сушка и прочные материалы — это принципы, которые касаются управления водой после того, как она достигла оболочки или проникла в нее.

Эти принципы можно применять для проектирования в двух разных масштабах. На макроуровне их 9.0007 паттерны проектирования , которые включают в себя манипулирование формой здания и крыши, массированием, размещением, выражением материала и даже вопросами стиля. На микроуровне существует шаблонов деталей , которые определяют, работает ли управление водными ресурсами или нет. Шаблоны деталей включают взаимосвязь между материалами, последовательность установки, конструктивность и экономию средств. Многие из этих моделей, разработанные эмпирическим путем методом проб и ошибок, использовались строителями на протяжении столетий, в то время как другие были разработаны совсем недавно в результате научных исследований и испытаний.

Принципы также применяются к выбор материала . В большинстве случаев эффективное управление дождевой водой обеспечивается несколькими линиями защиты. Это часто называют резервированием . Концепция избыточности предполагает признание внутренних ограничений процессов проектирования и строительства. Совершенства достичь нелегко, и ошибки в проектировании и строительстве случаются. Там, где степень опасности влаги высока, эти ошибки могут оказать существенное влияние на характеристики оболочки. Резервные системы обеспечивают резервную защиту на случай вероятных ошибок.

4D можно рассматривать как четыре отдельные линии защиты от проникновения дождя и возможных проблем.

Прогиб

Принцип прогиба очевиден во многих схемах проектирования зданий, которые исторически доказали свою эффективность в уменьшении количества дождевой воды на наружных стенах. К ним относятся: 1) размещение здания таким образом, чтобы оно было защищено от преобладающих ветров, 2) обеспечение значительных свесов крыши и устройств для сбора воды на вершинах наружных стен и 3) обеспечение архитектурных деталей, обеспечивающих отвод дождевой воды. Односкатная крыша с достаточно широкими свесами является единственным конструктивным элементом, способным обеспечить долговечность деревянных каркасных домов. Отклонение применяется в меньшем масштабе к таким деталям, как выступающие подоконники, отливы и кромки капель. Облицовка и герметики также считаются частью линии защиты отклоняющей линии. Стратегия управления водными ресурсами, основанная только на отклонении, может быть подвержена риску в регионах Северной Америки, где условия опасности высоки.

Дренаж

Дренаж является следующим принципом контроля проникновения дождя, уступающим только отклонению с точки зрения его способности управлять дождевой водой. Шаблоны проектирования зданий, в которых используется принцип дренажа, включают скатные крыши и наклонные поверхности на горизонтальных элементах. На уровне детализации дренаж достигается за счет сбора случайной влаги, скопившейся в стеновом узле, и возврата ее на внешнюю поверхность облицовки или за ее пределы посредством гравитационного потока. В простейшей форме это достигается путем добавления дренажной плоскости внутри сборки между облицовкой и обшивкой. В деревянном каркасном строительстве дренажная плоскость обычно состоит из гидроизоляции (строительной бумаги, войлока или домашней пленки) и, что наиболее важно, из того, как они работают в сочетании с оконными и дверными отливами. Дренаж, как правило, является основным средством обеспечения избыточности в сборке стены.

Дренажная полость представляет собой более сложную конструкцию, создающую воздушное пространство между облицовкой и дренажной плоскостью/оболочкой. Воздушное пространство служит капиллярным разрывом для предотвращения чрезмерного смачивания дренажной плоскости водой. Воздушное пространство, особенно когда оно обеспечивает функцию выравнивания давления, также можно рассматривать как еще одно средство отклонения, поскольку выравнивание давления нейтрализует основную движущую силу проникновения дождя (перепад атмосферного давления) и тем самым уменьшает количество выводимой влаги. через облицовку в дренажную полость.

Сушка

Сушка – это механизм, с помощью которого стеновые панели удаляют скопления влаги путем вентиляции (движения воздуха) и диффузии пара. Необходимо учитывать возможность высыхания как облицовки, так и обшивки/каркаса стены. Полости, созданные для дренажа, также позволяют сушить облицовочный материал за счет обратного вентилирования. Сушка обшивки и каркаса часто является отдельным вопросом и во многом зависит от выбора влаго- и пароизоляционных материалов. Сборки наружных стен должны быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечить достаточное высыхание как снаружи, так и внутри. Проницаемость облицовочных, влагоизоляционных, пароизоляционных материалов и материалов внутренней отделки сильно повлияет на общий потенциал высыхания стены.

Прочные материалы

Прочные материалы следует выбирать для использования во всех местах, где требуется устойчивость к влаге. Там, где прогибание, дренаж и сушка не могут эффективно поддерживать влажность компонентов древесины ниже 28 процентов, необходимо повысить устойчивость древесины к гниению. Для компонентов деревянного каркаса это достигается за счет обработки давлением консервантов для древесины. Использование обработанной древесины там, где порожки соприкасаются с бетонным фундаментом, является распространенным шаблоном деталей, который следует этому принципу.

Шаблоны проектирования зданий, включающие архитектурное выражение, должны согласовываться с соображениями долговечности. Следует учитывать атмосферостойкие свойства и требования к обслуживанию. Например, лицевой кирпич, уложенный на деревянные каркасные стены, должен быть рассчитан на воздействие внешних факторов, а каменные стяжки должны быть достаточно коррозионностойкими. Деревянный сайдинг и отделка, подверженные прямому воздействию погодных условий, должны быть изготовлены либо из натуральных материалов, устойчивых к гниению, либо из обработанных деревянных материалов.

Наружные стены

Существует три основных типа наружных стен для деревянно-каркасных зданий, каждый из которых основан на отдельной концептуальной стратегии управления дождевой водой: лицевое уплотнение, скрытый барьер и дождевой экран. При проектировании наружных стен для данного здания необходимо выбрать подходящую систему и соблюдать последовательность на этапе проектирования и детализации, а также четко сообщать детали системы строительной бригаде.

Торцевое уплотнение Стены предназначены для достижения водонепроницаемости и воздухонепроницаемости на лицевой стороне облицовки. Стыки в облицовке и стыки с другими компонентами стены герметизируются для обеспечения непрерывности. Внешняя поверхность облицовки является основным и единственным каналом дренажа. Нет никакой избыточности. «Лицевое уплотнение» должно быть сконструировано и поддерживаться в идеальном состоянии, чтобы эффективно предотвращать проникновение дождя. Однако такая уверенность в совершенстве сомнительна на стенах, подверженных воздействию дождевой воды. Как правило, стены с торцевым уплотнением следует использовать только там, где очень ограниченное количество воды будет достигать поверхности облицовки, например, участки стен под глубокими выступами или потолком или в регионах с невысокой степенью опасности влаги.

Скрытый барьер Стены спроектированы с учетом того, что некоторое количество воды может проходить за лицевую сторону облицовки. Эти стены включают в себя дренажную плоскость внутри стенового узла в качестве второй линии защиты от проникновения дождя. Лицевая сторона облицовки остается основным путем дренажа, но вторичный дренаж осуществляется внутри стены. Примером скрытой барьерной стены является деревянный сайдинг, установленный непосредственно поверх пропитанного асфальтом войлочного барьера и фанерной обшивки. Водостойкий войлок образует дренажную плоскость. Виниловый сайдинг и дренажная система EIFS (система наружной отделки с изоляцией), установленные поверх гидроизоляции, также следует рассматривать как скрытые барьерные стены, хотя дренаж в этих системах облицовки усиливается за счет обеспечения некоторого воздушного пространства, хотя и прерывистого. – за обшивкой. Стратегия скрытого барьера подходит для использования на многих наружных стенах, и можно ожидать, что она будет хорошо работать в районах с низким или умеренным воздействием дождя и ветра. Однако производительность в условиях воздействия от высоких до тяжелых не гарантируется. Во всех случаях целостность второй линии защиты в значительной степени зависит от правильной детализации проектировщиком и правильной установки строителем. Чтобы максимизировать производительность и срок службы узла в условиях сильного воздействия, следует рассмотреть возможность использования узла дождевого экрана.

Rainscreen Стены делают управление водными ресурсами еще на один шаг вперед, встраивая в сборку дренажную полость (минимальная ширина 3/8 дюйма) между задней стороной облицовки и строительной бумагой. Дренажная полость обеспечивает повышенную защиту от проникновения воды, действуя как капиллярный разрыв, тем самым предотвращая контакт большей части воды с влагозащитным барьером. Воздушное пространство также служит для вентиляции тыльной стороны облицовки, что облегчает высыхание облицовки и предотвращает возможное скопление влаги в каркасе стены, вызванное обратным потоком пара. Примеры экранных стен включают облицовку кирпичом (обычно устанавливаемую с воздушным зазором в один или два дюйма) и облицовку лепниной, установленную поверх вертикальной обвязки (обычно обработанной давлением 1×3 на расстоянии 16 дюймов от центра). Водонепроницаемые стены подходят для использования во всех местах, где велика вероятность сильного воздействия дождя и ветра.

Противодождевые экраны с выравниванием давления представляют собой усовершенствование базовой стратегии дождевых экранов. Эти стенки включают разделение и увеличенную вентиляцию дренажной полости для повышения производительности. Когда ветер дует на поверхность стены, воздух проходит через вентиляционные отверстия в полость за облицовкой. Если этот воздух удерживается надлежащим образом путем разделения дренажной полости с помощью уплотнений отсеков, происходит выравнивание давления по всей облицовке, что устраняет одну из ключевых движущих сил проникновения воды. Эта стратегия чаще всего применяется к стенам, облицованным кирпичом, хотя концептуально с помощью этой технологии можно улучшить любую сборку дождевого экрана. Противодождевые экраны, выровненные по давлению, подходят для использования на всех участках и обладают наивысшим потенциалом производительности в отношении управления водными ресурсами.

Деревянные каркасные дома давно зарекомендовали себя как долговечные. При правильном применении принципов проектирования ограждающих конструкций все материалы могут иметь хорошие показатели долговечности. Императив долговечного строительства выходит за рамки создания здоровых зданий, поскольку мы должны строить долговечно, чтобы свести к минимуму воздействие нашего общества на окружающую среду. На самом деле, деревянные здания лучше других материалов, если рассматривать их с точки зрения стоимости жизненного цикла, которая учитывает такие факторы, как выбросы парниковых газов, индекс загрязнения воды, потребление энергии, твердые отходы и использование экологических ресурсов. Тем не менее, экологические преимущества дерева могут быть достигнуты только в том случае, если здание спроектировано и построено с расчетом на длительный срок службы. Архитектор Джеймс Катлер страстно и красноречиво говорил о «почитании дерева» в процессе проектирования и детализации здания. Это будет включать в себя концепцию защиты древесины от влаги, которая является сутью проектирования с учетом долговечности.

Сохранение современных деревянных зданий

Советы и рекомендации

Защита дерева
Советы и рекомендации
Сохранение современных деревянных зданий

Чтобы сохранить современные деревянные конструкции, с самого начала необходимо разумное проектирование и выбор прочной древесины, обладающей высокой устойчивостью к биологическим вредителям. Чтобы деревянные постройки были долговечными и качественными, необходимо использовать подходящее первоклассное сырье.

Для сохранения долговечности и функциональности здания чисто конструктивное решение не всегда возможно, даже если используется прочная древесина или древесные композиты. Ошибки при строительстве могут привести к протечкам из-за дождя или конденсации паров при переменных температурах. Риск также представляют горизонтальные поверхности зданий, которые не могут легко дренироваться.

Сведите источники влаги к абсолютному минимуму или полностью устраните их. Это может быть дождевая вода, сырость в фундаменте здания, влажность в новостройках или водяной конденсат. Очень важно, чтобы деревянные конструкции были идеально изолированы от влаги.

Деревянные конструкции и элементы, подверженные атмосферным воздействиям (деревянные кровельные покрытия, карнизы, ставни, окна, перила, заборы и т. д.), должны быть спроектированы таким образом, чтобы вода могла стекать с поверхности дерева как можно быстрее и позволяла их правильно высушить.
Древесина подвергается риску заражения насекомыми, когда ее влажность превышает 10%, а температура превышает 10°C; существует риск заражения грибком, когда содержание влаги (даже временно) превышает 20 %; и существует риск заражения плесенью, когда содержание влаги превышает 25 %.

Архитектурно Строительный портал