SK284896B6 - Parotesná zábrana na tepelnú izoláciu budov - Google Patents

Abstract

Vynález sa týka parotesnej zábrany použitej spolu s tepelnou izoláciou budov, ktorá sa môže použiť najmä na vytváranie tepelnej izolácie pri novostavbách alebo na sanáciu starých stavieb. Parotesná zábrana je pritom schopná realizovať výmenu vodných pár za rôznych podmienok okolia. Dosahuje sa to tým, že sa ako podstatný materiál používa materiál, ktorý má od okolitej vlhkosti závislý difúzny odpor vodných pár a ktorý má takisto dostatočnú pevnosť v ťahu a pevnosť proti pretrhnutiu.

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka na strane priestoru usporiadanej parotesnej zábrany využiteľnej na tepelnú izoláciu budov, najmä na tepelnú izoláciu novostavieb a na sanáciu starých budov.

Doterajší stav techniky

Na zníženie vzniku kysličníka uhličitého pri vykurovaní budov sa uskutočňujú pri stavbe nových budov a pri sanácii starých stavieb opatrenia na tepelnú izoláciu. Pre stavebníka z tohto hľadiska vedená ekonomická rozvaha prihliada aj k stavebným nákladom. Pritom je navyše podstatným faktorom vonkajší vzhľad budov, ktorý predstavuje obmedzenie skutočne možného uskutočnenia. Tak sa napríklad na budovách s viditeľnou priehradovou konštrukciou môžu uskutočňovať tepelné izolácie len vnútornými izolačnými vrstvami. Únosné zaťaženie dreva priehradovej konštrukcie vlhkosťou sa musí vzhľadom na možnú difúziu pár najmä v zimných podmienkach zaisťovať vnútornou parotesnou zábranou. Naopak musí mať v letných mesiacoch škárami medzi drevenými stojačkami a výplňami vnikajúca dažďová voda možnosť vyschýnať i smerom do vnútra, aby sa i pri zlepšenej tepelnej izolácii zaistila dlhá životnosť dreva použitého na priehradovú konštrukciu.

Podobné ťažkosti sa vyskytujú pri dodatočnej úplnej medzikrokvovej izolácii pri strmých strechách s parotesným predkrytím (napríklad strešnou lepenkou na drevenom debnení). Zisťovanie inštitútu fyziky stavieb vo Fraunhofe preukázalo, že pri vnútorne osadených parotesných zábranách s difúznym odporom vodných pár /hodnotou_d/, ktorý je menší ako difúzne ekvivalentná 10 m hrúbka vzduchovej vrstvy, najmä pri strechách smerujúcich k severu, nie je vysušenie dreveného debnenia v lete dostačujúce na to, aby sa dosiahla vlhkosť dreva nevzbudzujúca pochybnosti. Tak už nemôže vnútri upravená parotesná zábrana odvádzať napríklad konvexiou vyvolaný nárast vlhkostí v dostatočnom rozsahu.

Podstata vynálezu

S ohľadom na uvedené nevýhody je úlohou vynálezu vytvoriť na vnútornej strane parotesnú zábranu, ktorá je schopná pri rôznych okolitých podmienok a variabilite použitia zaistiť výmenu vodných pár medzi vzduchom vo vnútornom priestore a vnútrajškom stavebného dielu, ktorá ďalekosiahle vylúči poškodenie stavebného dielu vlhkosťou.

Vnútorná parotesná zábrana podľa vynálezu, ktorá sa dá tiež označiť ako „na vlhkosť sa adaptujúca parotesná zábrana“ používa ako rozhodujúci materiál taký materiál, ktorý má difúzny odpor vodných pár závislý od okolitej vlhkosti a ktorý' má na použitie v budovách dostatočnú pevnosť v ťahu a tlaku.

Materiál na parotesnú zábranu, použitý ako fólia alebo ako vrstva nanesená na iný materiál, má mať pri relatívnej vlhkosti parotesnú zábranu obklopujúcej atmosféry v rozsahu od 30 % do 50 % difúzny odpor vodných pár /hodnotu s_d/ 2 až 5 m difúzne ekvivalentnej hrúbky vrstvy vzduchu a pri relatívnej vlhkosti v rozsahu od 60 % do 80 %, ktorý je typický napríklad pre letné mesiace, difúzny odpor vodných pár /hodnotu s_d/₍ ktorý je menší ako jeden meter difúzne ekvivalentnej hrúbky vrstvy vzduchu.

Tým sa dosahuje za zimných podmienok vyšší difúzny odpor vodných pár ako za letných podmienok. Tým sa zvýhodňuje vysušenie v letných mesiacoch bez toho, aby prívod vlhkosti v zimných podmienkach mohol dosiahnuť hodnotu, ktorá by mohla vyvolať poškodenie použitých materiálov a budovy.

Okrem dôvodov uvedených a pri nevýhodách stavu techniky sa vynález môže použiť aj pri kovových strechách alebo drevených konštrukciách a môže tu spôsobiť zlepšenie tepelnej izolácie a zníženie stavebných nákladov.

Ako materiál na parotesnú zábranu majúcu požadované vlastnosti sa môže použiť napríklad polyamid 6, polyamid 4 alebo polyamid 3, ktoré sú známe z publikácie BIEDERBICK K.- Kunststoffe - kurz und biindig, Vogel-Verlag Wiirzburg (Umelé hmoty - krátko a stručne, nakladateľstvo Vogel-Wúrzburg). Tieto polyamidy sa používajú ako fólie, ktoré imanentné majú požadované vlastnosti čo sa týka difúzneho odporu vodných pár. Navyše sa vyznačujú pevnosťami požadovanými na použitie v budovách, takže sa môžu používať bez dodatočných nákladov. Hrúbka fólie môže byť v rozsahu od 10 pm do 2 mm, výhodne v rozsahu od 20 pm do 100 pm.

Môžu sa však používať i iné materiály, ktoré nemajú dostatočnú pevnosť, môžu sa však nanášať na vhodné nosné materiály. Nosné materiály majú pritom prednostne nízky difúzny odpor vodných pár a požadované vlastnosti izolácie proti vlhkosti sa dosahujú v podstate nanesenou vrstvou.

Ako materiály pre nosič, prípadne nosiče, sa môžu používať vláknami zosilnené celulózové materiály, napríklad papierové pásy, fólie z plastového pradiva alebo perforované polyetylénové fólie.

Môže sa takisto používať materiál nanesený na nosný materiál. Nanášanie sa môže uskutočňovať jednostranne na nosný materiál alebo tiež vo zvláštnych prípadoch môže byť materiál uložený sendvičovito medzi dvomi nosnými vrstvami. V tomto prípade je nanesený materiál chránený účinne z obidvoch strán proti mechanickému poškodeniu a zaručuje preto požadovanú difúziu vodných pár počas dlhšieho času.

Môže sa takisto vytvárať niekoľko takých vrstiev nad sebou.

Na nanášanie na nosný materiál sa môžu používať rôzne látky a materiály. Tak sa môžu napríklad vhodným spôsobom nanášať polyméry, napríklad modifikované polyvinylalkoholy. Pritom sa odlišuje difúzny odpor vodných pár, podľa DIN 52 615, o viac ako desatinnú mocninu pri suchom a mokrom okolí.

Môžu sa na nanášanie na nosič používať takisto disperzie plastov, metylcelulóza, alkyd ľanového oleja, kostný glej alebo proteínové deriváty.

V prípade jednostranného nanesenia na nosný materiál sa tieto môžu nanášať na tej strane, na ktorej nie je nutná ochrana proti mechanickým vplyvom. Montáž vynálezeckej izolácie proti vlhkosti sa v tomto prípade môže uskutočňovať tak, že chrániaci nosný materiál je na strane privrátenej alebo odvrátenej od priestoru.

Príklady uskutočnenia vynálezu

V nasledovnom bude vynález pomocou príkladu bližšie vysvetlený. V tomto tvorí parotesnú zábranu len fólia vytvorená z polyamidu 6. Boli uskutočňované pokusy s fóliou s hrúbkou 50 pm. Použité fólie polyamidu 6 sa v súčasnosti vyrábajú firmou MF-Folien v Kempten, D.

Hygrické chovanie pri laboratórnom pokuse

Difúzny odpor pre parotesné zábrany, adaptujúce sa na vlhkosť, bol určený podľa DIN 52 615 v suchom rozsahu /3/50 % relatívnej vlhkosti (r.v.) a vo vlhkom rozsahu /50/93 % r.v,/, ako i v dvoch medzi nimi ležiacich oblastiach vlhkosti /33/50 % a 50/75 r.v./. Výsledok pre difúzne ekvivalentnú hrúbku vzduchovej vrstvy /hodnota s_d/ parotesnej zábrany s hrúbkou 50 pm je, v závislosti od strednej relatívnej vlhkosti panujúcej pri pokuse, znázornený na obrázku 1. Medzi hodnotou s_d v suchom a vlhkom rozsahu je rozdiel väčší ako desatinná mocnina, takže i za praktických podmienok vzduchu v priestoroch, ktoré sa pohybujú medzi 30 % a 50 % v zime a medzi približne 60 % a 70 % v lete, sa dá očakávať zreteľné ovládanie difúznych prúdov parotesnou zábranou.

Priemyselná využiteľnosť

Na základe výpočtov bolo dokázané, že strmé strechy s parotesným podpláštením môžu byť po zabudovaní 10 cm až 20 cm hrubej izolácie z minerálnych vlákien medzi krokvami aj pri izolácii proti vlhkosti na strane priestoru tak vlhké, že v priebehu niekoľkých rokov nevyhnutne vznikajú škody. Zvlášť je situácia kritická pri vysokej vlhkosti v priestore, keď napríklad kolíše medzi 50 % r.v. v januári a 70 % v júli, keď sú súčasne, vzhľadom na orientáciu na sever, zisky krátkodobého žiarenia malé. V nasledovnom sa preto uskutoční výpočtom odhad vplyvu na vlhkosť adaptívnej izolácie na dlhodobé hospodárenie s vlhkosťou takých konštrukcií za podmienok podnebia v Holzkirchen, a to pomocou spôsobu už opakovane experimentálne verifikovaného.

Na neizolovanú, k severu orientovanú strmú strechu (sklon 28°) s dreveným debnením, bitúmenovou lepenkou a škridlovou krytinou, ktorá je so svojím okolím v hygroskopickej rovnováhe, je na obr. 2 znázornené, po vstavbe medzikrokvovej izolácie vlhkostné chovanie bežnej izolácie a na vlhkosť adaptívnej izolácie proti vlhkosti, umiestnenej na strane priestoru. Hore je zaznamenaný priebeh celkovej vlhkosti v streche a dolu priebeh vlhkosti dreva dosiek debnenia za obdobie desiatich rokov. Zatiaľ čo vlhkosť strechy s bežnou izoláciou proti vlhkosti za ročných výkyvov rýchle narastá, pričom sa už v prvom roku vyskytujú hodnoty povážlivej vlhkosti dreva (>20 hmotn. %), nedá sa v streche, vybavenej na vlhkosť adaptívnou izoláciou proti vlhkosti, zistiť akumuláciu vlhkosti. V lete tu klesá vlhkosť dreva vždy pod 20 hmotn. %, takže nevznikajú obavy zo škôd spôsobených vlhkosťou.

Izolácia prispôsobujúca sa vlhkosti tak otvára možnosť izolovať cenovo výhodne strmé strechy v starej zástavbe bez veľkého rizika vzniku škôd.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Parotesná zábrana na tepelnú izoláciu budov, vyznačujúca sa t ý m, že aspoň jej časť je tvorená materiálom, ktorý má od okolitej vlhkosti závislý difúzny odpor vodných pár, pričom materiál má pri relatívnej vlhkosti obklopujúcej atmosféry v rozsahu od 30 % do 50 % difúzny odpor vodných pár /hodnotu s_d/ ako difúzne ekvivalentná 2 až 5 m hrubá vrstva vzduchu a pri relatívnej vlhkosti v rozsahu od 60 % do 80 % má difúzny odpor vodných pár /hodnotu s_d/ zodpovedajúci difúzne ekvivalentnej hrúbke vzduchovej vrstvy menšej ako 1 m.
2. 2. Parotesná zábrana podľa nároku 1,vyznačujúca sa t ý m , že materiálom je fólia.
3. 3. Parotesná zábrana podľa nároku 2, vyznačujúca sa tým, že fólia je z polyamidu 6, polyamidu 4 alebo polyamidu 3.
4. 4. Parotesná zábrana podľa nároku 2 alebo 3, vyzná í u j ú c a sa tým, že fólia má hrúbku 10 pm až 2 mm, výhodne 20 pm až 100 pm.
5. 5. Parotesná zábrana podľa nároku 1,vyznačujúca sa tým, že materiálom je na nosič nanesená vrstva polyméru.
6. 6. Parotesná zábrana podľa nároku 5, vyznačujúca sa tým, že polymér na nanášanie je zvolený z polyvinylalkoholu, alkydu, ľanového oleja, disperzie plastu, metylcelulózy, kostného gleja alebo proteínových derivátov.
7. 7. Parotesná zábrana podľa jedného z nárokov 1 až 6, vyznačujúca sa tým, že materiálom je jeho vrstva nanesená na nosný materiál nízkym difúznym odporom vodných pár.
8. 8. Parotesná zábrana podľa jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúca sa tým, že materiál je uložený sendvičovito medzi dvomi vrstvami nosného materiálu s nízkym difúznym odporom vodných pár.
9. 9. Parotesná zábrana podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 8, vyznačujúca sa tým, že nosný materiál je zvolený z celulózového materiálu zosilneného vláknami.