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¿Necesito un espacio de ventilación de la barrera de vapor? ¿Las paredes de bloques livianos necesitan espacios de ventilación? ¿Necesito un espacio al colocar una barrera de vapor?

Una casa hecha de bloques porosos no se puede dejar sin un acabado resistente a la humedad; debe enlucirse, recubrirse con ladrillos (si no se proporciona aislamiento adicional, luego sin juego) o montar fachada con bisagras. Foto: Wienerberger

En muros multicapa con aislamiento lana mineral es necesaria una capa de ventilación, ya que el punto de rocío suele estar situado en la unión del aislamiento con la mampostería o en el espesor del aislamiento, y sus propiedades aislantes se deterioran bruscamente cuando se moja. Foto: YUKAR

Hoy en día el mercado ofrece una gran variedad tecnologías de la construcción, y esto a menudo lleva a la confusión. Por ejemplo, se ha generalizado la tesis según la cual la permeabilidad al vapor de las capas de la pared debe aumentar hacia la calle: solo así será posible evitar que la pared se moje en exceso con el vapor de agua del local. A veces se interpreta de la siguiente manera: si la capa exterior de la pared está hecha de un material más denso, entre ella y la mampostería de bloques porosos debe haber una ventilación capa de aire.

A menudo, se deja un espacio en cualquier pared con revestimiento de ladrillo. Sin embargo, por ejemplo, la mampostería de bloques de hormigón de poliestireno ligero prácticamente no deja pasar el vapor, por lo que no es necesaria una capa de ventilación. Foto: DOK-52

Cuando se utiliza para el acabado de clinker, suele ser necesario un espacio de ventilación, ya que este material tiene un bajo coeficiente de transmisión de vapor. Foto: Klienkerhause

Mientras tanto, los códigos de construcción mencionan una capa ventilada solo en relación con, en el caso general, la protección contra el anegamiento de las paredes "debe proporcionarse mediante el diseño de estructuras de cerramiento con una permeabilidad al vapor de las capas internas de al menos el valor requerido determinado por cálculo.. ." (SP 50.13330.2012, pág. 8.1). El régimen de humedad normal de los muros de gran altura de tres capas se logra debido al hecho de que la capa interna de hormigón armado tiene una alta resistencia a la transmisión de vapor.

Error común constructores: hay un desnivel, pero no está ventilado. Foto: MSK

El problema es que algunas estructuras de mampostería multicapa utilizadas en la construcción de viviendas de baja altura, según propiedades físicas más cerca de . Un ejemplo clásico es una pared hecha de (en un bloque) revestida con clinker. Su capa interna tiene una resistencia a la permeabilidad al vapor (R p) igual a aproximadamente 2,7 m 2 h Pa / mg, y la capa externa es de aproximadamente 3,5 m 2 h Pa / mg (R p \u003d δ / μ, donde δ - espesor de la capa , μ - coeficiente de permeabilidad al vapor del material). En consecuencia, existe la posibilidad de que el incremento de humedad en el hormigón celular supere las tolerancias (6 % en peso durante el período de calentamiento). Esto puede afectar el microclima del edificio y la vida útil de las paredes, por lo que tiene sentido colocar una pared de este diseño con una capa ventilada.

En tal diseño (con aislamiento con láminas de espuma de poliestireno extruido) simplemente no hay lugar para un espacio de ventilación. Sin embargo, EPPS interferirá bloques de silicato de gas seco, por lo que muchos constructores recomiendan vaporizar una pared de este tipo desde el costado de la habitación. Foto: SK-159

En el caso de una pared hecha de bloques Porotherm (y análogos) y un ladrillo cara vista ranurado convencional, la permeabilidad al vapor de las capas interna y externa de la mampostería no diferirá significativamente, por lo que el espacio de ventilación será bastante dañino, ya que reducir la resistencia de la pared y requerir un aumento en el ancho de la parte del sótano de la cimentación.

Importante:

  1. La brecha en la mampostería pierde su significado si no se proporcionan entradas y salidas. En la parte inferior de la pared, inmediatamente encima del zócalo, se requiere construir rejillas de ventilación en la mampostería frontal, cuya superficie total debe ser de al menos 1/5 del área de la sección horizontal de la brecha. Por lo general, las rejillas de 10 × 20 cm se instalan en incrementos de 2 a 3 m (por desgracia, las rejillas no siempre se instalan y requieren un reemplazo periódico). En la parte superior, la brecha no se coloca ni se rellena con mortero, sino que se cierra con una malla de mampostería de polímero, mejor aún, con paneles perforados de acero galvanizado con revestimiento de polímero.
  2. El espacio de ventilación debe tener al menos 30 mm de ancho. No debe confundirse con el tecnológico (unos 10 mm), que se deja para la alineación revestimiento de ladrillo y durante el proceso de albañilería, por regla general, se rellenan con mortero.
  3. No es necesaria una capa ventilada si las paredes están cubiertas desde el interior con una película de barrera de vapor con acabado posterior.
hace 7 años tanya (experta Builderclub)

Para empezar, describiré el principio de funcionamiento. techo aislado correctamente hecho, después de lo cual será más fácil comprender las razones de la aparición de condensado en la barrera de vapor - pos.8.

Si observa la figura de arriba: "Techo aislado con pizarra", entonces barrera de vapor se coloca debajo del aislamiento para retener el vapor de agua del interior de la habitación y, por lo tanto, proteger el aislamiento para que no se moje. Para una estanqueidad completa, las juntas de la barrera de vapor se pegan con una cinta de barrera de vapor. Como resultado, los vapores se acumulan debajo de la barrera de vapor. Para que se intempericen y no empapen el revestimiento interior (por ejemplo, placas de yeso), se deja un espacio de 4 cm entre la barrera de vapor y el revestimiento interior.El espacio se proporciona colocando la caja.

En la parte superior, el aislamiento está protegido contra la humedad. impermeabilización material. Si la barrera de vapor debajo del aislamiento se coloca de acuerdo con todas las reglas y es perfectamente hermética, entonces no habrá vapor en el aislamiento y, en consecuencia, tampoco debajo de la impermeabilización. Pero en caso de que la barrera de vapor se dañe repentinamente durante la instalación o durante la operación del techo, se hace un espacio de ventilación entre la impermeabilización y el aislamiento. Porque incluso el más mínimo daño a la barrera de vapor, que no se nota a simple vista, permite que el vapor de agua penetre en el aislamiento. Al atravesar el aislamiento, los vapores se acumulan en superficie interna película impermeabilizante. Por lo tanto, si el aislamiento se coloca cerca de película impermeabilizante, luego se mojará por el vapor de agua acumulado debajo de la impermeabilización. Para evitar esta humectación del aislamiento, así como la erosión de los vapores, debe existir un espacio de ventilación de 2-4 cm entre la impermeabilización y el aislamiento.

Ahora echemos un vistazo a su techo.

Antes de colocar el aislamiento 9, así como la barrera de vapor 11 y GKL 12, el vapor de agua se acumulaba debajo de la barrera de vapor 8, había acceso de aire libre desde abajo y estaban desgastados, por lo que no los notó. Hasta este punto, esencialmente tenía el diseño de techo correcto. Tan pronto como colocó el aislamiento adicional 9 cerca de la barrera de vapor existente 8, el vapor de agua no tenía otro lugar adonde ir sino ser absorbido por el aislamiento. Por lo tanto, estos vapores (condensados) se han vuelto perceptibles para usted. Unos días más tarde, colocó la barrera de vapor 11 debajo de este aislamiento y cosió GKL 12. Si colocó la barrera de vapor inferior 11 de acuerdo con todas las reglas, es decir, con una superposición de al menos 10 cm y pegó todas las juntas con un cinta hermética al vapor, entonces el vapor de agua no penetrará en la estructura del techo y no empapará el aislamiento. Pero antes de la colocación de esta barrera de vapor inferior 11, el aislamiento 9 tuvo que secarse. Si no tuvo tiempo de secarse, existe una alta probabilidad de formación de moho en el aislamiento 9. Lo mismo amenaza el aislamiento 9 en caso de daño mínimo a la barrera de vapor inferior 11. Debido a que el vapor no tendrá adónde ir, excepto acumularse debajo de la barrera de vapor 8, remoje el calentador y promueva la formación de hongos en él. Por lo tanto, en el buen sentido, debe eliminar la barrera de vapor 8 por completo y hacer un espacio de ventilación de 4 cm entre la barrera de vapor 11 y GKL 12, de lo contrario, GKL se mojará y florecerá con el tiempo.

Ahora unas pocas palabras sobre impermeabilización. Primero, el material del techo no está diseñado para impermeabilizar techos inclinados, es un material que contiene betún y en condiciones de calor extremo, el betún simplemente se drenará hacia el voladizo del techo. En palabras simples- El fieltro para techos no durará mucho en un techo inclinado, es difícil decir cuánto, pero no creo que sea más de 2 a 5 años. En segundo lugar, la impermeabilización (material del techo) no se coloca correctamente. Debe haber un espacio de ventilación entre él y el aislamiento, como se describe anteriormente. Teniendo en cuenta que el aire en el espacio debajo del techo se mueve desde el voladizo hasta la cumbrera, el espacio de ventilación se debe al hecho de que las vigas son más altas que la capa de aislamiento colocada entre ellas (en su figura, las vigas son solo más alto), o colocando una contra-celosía a lo largo de las vigas. Su impermeabilización se coloca sobre la caja (que, a diferencia de la contra-caja, se encuentra sobre las vigas), por lo que toda la humedad que se acumulará debajo de la impermeabilización empapará la caja y no durará mucho. Por lo tanto, en el buen sentido, el techo también debe rehacerse desde arriba: reemplace el material del techo con una película impermeabilizante y, al mismo tiempo, colóquelo sobre las vigas (si sobresalen al menos 2 cm por encima del aislamiento) o sobre una contra-rejilla colocada a lo largo de las vigas.

Hacer preguntas aclaratorias.

respuesta

Para reducir los costos asociados con la calefacción de su hogar, definitivamente vale la pena invertir en aislamiento de paredes. Antes de adentrarse en la búsqueda de una brigada de fachada, es recomendable prepararse adecuadamente. Aquí hay una lista de los errores más comunes que se pueden cometer durante el aislamiento del hogar.

Proyecto de aislamiento de paredes inexistente o mal ejecutado

La tarea principal del proyecto es determinar el material de aislamiento térmico óptimo (lana mineral o espuma plástica) y su espesor de acuerdo con construyendo códigos. Además, un proyecto de aislamiento de la casa preparado previamente le brinda al cliente la oportunidad de controlar claramente el desempeño del trabajo por parte de los contratistas, por ejemplo, tanto el esquema para colocar láminas de aislamiento como la cantidad de sujetadores en metro cuadrado y formas de eludir las aberturas de las ventanas, así como mucho más.

Realización de trabajos a temperaturas inferiores a 5° o superiores a 25°, o durante precipitaciones

La consecuencia de esto es un secado demasiado rápido del adhesivo entre el aislamiento y la base, como resultado de lo cual la adhesión entre las capas del sistema de aislamiento de la pared no es fiable.

Ignorar la preparación del sitio

El contratista debe proteger todas las ventanas de la suciedad cubriéndolas con una película. Además, (especialmente cuando se trata de aislar grandes edificios) es bueno si el andamio está cubierto con una malla que protegerá la fachada aislada del exceso luz de sol y viento, permitiendo materiales de acabado seca más uniformemente.

Preparación insuficiente de la superficie

La superficie de la pared aislada debe tener suficiente capacidad de carga y ser suave, uniforme y libre de polvo para asegurar una buena adherencia del adhesivo. El yeso irregular y cualquier otro defecto deben corregirse. Es inaceptable dejar residuos de moho, eflorescencias, etc. en las paredes aisladas. Por supuesto, primero debe eliminar la causa de su aparición y eliminarlos de la pared.

Sin barra de inicio

Al instalar el perfil base, se establece el nivel de la capa inferior de aislamiento. Además, esta barra asume parte de la carga del peso. material de aislamiento térmico. Y, además, dicha barra ayuda a proteger el extremo inferior del aislamiento de la penetración de roedores.

Debe haber un espacio de unos 2-3 mm entre las tablas.

La instalación de placas no sigue un patrón de tablero de ajedrez.

Un problema común es la aparición de espacios entre las placas.

Las placas de aislamiento deben instalarse con cuidado y firmemente en un patrón de tablero de ajedrez, es decir, desplazar la mitad de la longitud de la placa de abajo hacia arriba, comenzando desde la pared de la esquina.

Aplicación incorrecta de pegamento.

Está mal cuando el encolado se realiza únicamente aplicando "bloopers" y no se aplica una capa de cola en todo el perímetro de la hoja. La consecuencia de dicho encolado puede ser la flexión de las placas aislantes o la designación de su contorno en el fino acabado de la fachada aislada.

Opciones para la correcta aplicación de cola a la espuma:

  • a lo largo del perímetro en forma de tiras con un ancho de 4-6 cm En el resto de la superficie del aislamiento, salpicado de "bloopers" (de 3 a 8 piezas). área total el adhesivo debe cubrir al menos el 40% de la lámina de espuma;
  • aplicar pegamento a toda la superficie con una espátula de peine; solo se aplica si las paredes están previamente enlucidas.

Nota: solución adhesiva aplicado únicamente sobre la superficie del aislamiento térmico, nunca sobre la base.

El pegado de lana mineral requiere un enmasillado previo de la superficie del tablero. mortero de cemento frotado en la superficie de la lana mineral.

Fijación insuficiente del aislamiento térmico a la superficie de apoyo

Esto puede ser el resultado de una aplicación descuidada del adhesivo, el uso de materiales con parámetros inadecuados o una fijación mecánica demasiado débil. Las conexiones mecánicas son todo tipo de tacos y anclajes. No escatime en la fijación mecánica del aislamiento, ya sea lana mineral pesada o espuma ligera.

El lugar de fijación con un taco debe coincidir con el lugar de aplicación del pegamento (bloopers) en el interior del aislamiento.

Los tacos deben estar correctamente empotrados en el aislamiento térmico. Una muesca demasiado profunda provoca daños en las placas de aislamiento y la formación de un puente frío. Demasiado pequeño, conduce a la hinchazón, que será visible en la fachada.

Dejar el aislamiento térmico sin protección contra la intemperie.

La lana mineral expuesta absorbe fácilmente el agua, y la espuma al sol está sujeta a la erosión de la superficie, lo que puede afectar la adherencia de las capas de aislamiento de la pared. Los materiales de aislamiento térmico deben protegerse de la intemperie, tanto cuando se almacenan en la obra como cuando se utilizan para el aislamiento de paredes. Las paredes aisladas con lana mineral deben protegerse con un techo para que no se mojen con la lluvia, porque si esto sucede, se secarán muy lentamente y el aislamiento térmico húmedo no es efectivo. Las paredes aisladas con espuma plástica no pueden exponerse a la luz solar directa durante mucho tiempo. Largo plazo significa más de 2-3 meses.

Colocación incorrecta de paneles aislantes en las esquinas de las aberturas.

Para aislar paredes en las esquinas de las aberturas de ventanas o puertas, el aislamiento debe cortarse de manera adecuada para que la intersección de las placas no caiga en las esquinas de las aberturas. Esto, por supuesto, aumenta significativamente la cantidad de material aislante térmico de desecho, pero puede reducir significativamente el riesgo de que el yeso se agriete en estos lugares.

No lijar la capa de espuma pegada

Esta operación lleva mucho tiempo y es bastante laboriosa. Por esta razón, no es popular entre los contratistas. Como resultado, se puede formar una curvatura en la fachada.

Errores al colocar fibra de vidrio.

La capa de refuerzo del aislamiento de la pared brinda protección contra daños mecánicos. Está hecho de fibra de vidrio y reduce la deformación térmica, aumenta la resistencia y evita el agrietamiento.

La malla debe estar completamente sumergida en la capa adhesiva. Es importante que la malla esté pegada sin pliegues.

En lugares vulnerables a las cargas, se realiza una capa adicional de refuerzo, en todas las esquinas de la ventana y puertas, las tiras de malla de al menos 35x25 se pegan en un ángulo de 45 °. Esto evita la formación de grietas en las esquinas de las aberturas.

Para fortalecer las esquinas de la casa, se utilizan perfiles de esquina con rejilla.

No llenar las costuras entre el aislamiento.

El resultado es la formación de puentes fríos. Para rellenar huecos de hasta 4 mm de ancho, utilice espuma de poliuretano para la fachada.

No utilice una imprimación antes de una capa de yeso decorativo

Algunos aplican por error yeso decorativo de acabado directamente a la capa de malla, rechazando una imprimación especial (no barata). Esto conduce a un pegado incorrecto del yeso decorativo, la aparición de espacios grises del pegamento y una superficie rugosa de la fachada aislada. Además, después de algunos años, dicho yeso se agrieta y se cae en pedazos.

Errores al aplicar yeso decorativo.

Los revoques de capa fina se pueden aplicar después de 3 días desde la finalización de la capa de refuerzo.

El trabajo debe organizarse de manera que el equipo trabaje sin descanso en al menos 2 o 3 niveles de andamios. Esto evita la aparición de color desigual en la fachada como consecuencia de su secado en diferentes tiempos.

En este artículo consideraré los problemas de ventilación del espacio entre paredes y la conexión entre esta ventilación y el aislamiento. En particular, me gustaría entender por qué se necesita un espacio de ventilación, en qué se diferencia de un espacio de aire, cuáles son sus funciones y si un espacio en la pared puede realizar una función de aislamiento térmico. Este tema se ha vuelto bastante relevante últimamente y causa muchos malentendidos y preguntas. Aquí doy mi opinión de experto privado, basada únicamente en experiencia personal y en nada más.

Negación de responsabilidad

Habiendo escrito el artículo y releído una vez más, veo que los procesos que ocurren durante la ventilación del espacio entre paredes son mucho más complejos y multifacéticos de lo que describí. Pero decidí dejarlo como está, en una versión simplificada. Particularmente ciudadanos meticulosos, por favor escriba comentarios. Vamos a complicar la descripción en orden de trabajo.

La esencia del problema (parte subjetiva)

Tratemos el tema y acordamos los términos, de lo contrario, puede resultar que estamos hablando de una cosa, pero nos referimos a cosas completamente opuestas.

Este es nuestro tema principal. La pared puede ser homogénea, por ejemplo, de ladrillo, de madera, de hormigón celular o de yeso. Pero la pared también puede constar de varias capas. Por ejemplo, la pared en sí (ladrillo), una capa de aislamiento térmico, una capa de acabado exterior.

Entrehierro

Esta es la capa de la pared. La mayoría de las veces es tecnológico. Resulta solo, y sin él es imposible construir nuestro muro o es muy difícil hacerlo. Un ejemplo es un elemento de pared adicional como un marco de nivelación.

Supongamos que tenemos una casa de madera recién construida. Queremos rematarlo. Primero aplicamos la regla y nos aseguramos de que la pared sea curva. Además, si miras la casa desde la distancia, ves una casa bastante decente, pero cuando aplicas una regla a la pared, queda claro que la pared está terriblemente torcida. Bueno ... ¡no hay nada que hacer! CON casas de madera eso pasa. Alineamos la pared con un marco. Como resultado, se forma un espacio lleno de aire entre la pared y el acabado exterior. De lo contrario, sin un marco, no será posible hacer un acabado exterior decente de nuestra casa: las esquinas se "dispersarán". Como resultado, obtenemos entrehierro.

Recordemos esta importante característica del término que estamos considerando.

brecha de ventilación

Esta es también una capa de pared. Parece un espacio de aire, pero tiene un propósito. En concreto, está diseñado para la ventilación. En el contexto de este artículo, la ventilación es una serie de medidas diseñadas para alejar la humedad de una pared y mantenerla seca. ¿Puede esta capa combinarse en sí misma? propiedades tecnológicas¿entrehierro? Sí, tal vez esto es sobre lo que, en esencia, se está escribiendo este artículo.

Física de procesos en el interior de la pared Condensación

¿Por qué secar la pared? ¿Se está mojando? Deja que se moje. Y para que se moje, no es necesario regarlo con una manguera. La diferencia de temperatura entre el calor del día y el frescor de la noche es suficiente. El problema de que la pared, todas sus capas, se mojen como consecuencia de la condensación de humedad podría ser irrelevante en un invierno helado, pero aquí entra en juego la calefacción de nuestra casa. Como resultado del hecho de que calentamos nuestros hogares, el aire caliente tiende a escaparse de habitación caliente y nuevamente hay condensación de humedad en el espesor de la pared. Así, la relevancia de secar la pared permanece en cualquier época del año.

Convección

Preste atención al hecho de que el sitio tiene un buen artículo sobre la teoría del condensado en las paredes.

El aire caliente tiende a subir y el aire frío se hunde. Y esto es muy lamentable, ya que nosotros, en nuestros apartamentos y casas, no vivimos en el techo, donde se recoge el aire caliente, sino en el suelo, donde se recoge el aire frío. Pero parece que me he desviado.

Es completamente imposible deshacerse de la convección. Y esto también es muy lamentable.

Ahora veamos una pregunta muy útil. ¿En qué se diferencia la convección en un espacio amplio de la misma convección en uno estrecho? Ya hemos entendido que el aire en el espacio se mueve en dos direcciones. Se mueve hacia arriba sobre una superficie cálida y hacia abajo sobre una superficie fría. Y aquí es donde quiero hacer una pregunta. ¿Y qué sucede en medio de nuestra brecha? Y la respuesta a esta pregunta es bastante complicada. Creo que la capa de aire directamente en la superficie se mueve lo más rápido posible. Atrae las capas de aire que están cerca. Según tengo entendido, esto se debe a la fricción. Pero la fricción en el aire es bastante débil, por lo que el movimiento de las capas vecinas es mucho menos rápido que el de las "pared". Pero todavía hay un lugar donde el aire que sube entra en contacto con el aire que baja. Aparentemente, en este lugar, donde se encuentran los flujos multidireccionales, ocurre algo así como una turbulencia. Cuanto más débiles son los remolinos, menor es la velocidad del flujo. Con un espacio lo suficientemente amplio, estos remolinos pueden estar completamente ausentes o completamente invisibles.

Pero si el hueco que tenemos es de 20 o 30 mm? Entonces los giros pueden ser más fuertes. Estas turbulencias no solo mezclarán los flujos, sino que también se ralentizarán entre sí. Parece que si haces un espacio de aire, entonces deberías esforzarte por hacerlo más delgado. Entonces, dos flujos de convección dirigidos de manera diferente interferirán entre sí. Y eso es lo que necesitamos.

Veamos algunos ejemplos divertidos. primer ejemplo

Supongamos que tenemos una pared con un espacio de aire. La brecha es sorda. El aire en este espacio no tiene conexión con el aire fuera del espacio. Cálido por un lado, frío por el otro. En última instancia, esto significa que los lados internos de nuestro espacio también difieren en temperatura de la misma manera. ¿Qué está pasando en la brecha? En una superficie cálida, el aire en el espacio sube. Se cae en el frío. Como es el mismo aire, se forma un ciclo. Durante este ciclo, el calor se transfiere activamente de una superficie a otra. Y activamente. Significa fuerte. Pregunta. ¿Nuestro espacio de aire realiza una función útil? Parece que no. Parece que enfría activamente las paredes para nosotros. ¿Hay algo útil en este espacio de aire nuestro? No. No parece haber nada útil en ello. Básicamente, para siempre.

Segundo ejemplo.

Supongamos que hacemos agujeros en la parte superior e inferior para que el aire del espacio se comunique con el mundo exterior. ¿Qué hemos cambiado? Y el hecho de que ahora no hay ciclo. O lo es, pero hay tanto una succión como una salida de aire. Ahora el aire se calienta desde una superficie cálida y, posiblemente, sale parcialmente (caliente), y el frío de la calle entra en su lugar desde abajo. ¿Esto es bueno o malo? ¿Es muy diferente del primer ejemplo? A primera vista, se pone aún peor. El calor se apaga.

Tomaré nota de lo siguiente. Sí, ahora estamos calentando la atmósfera, y en el primer ejemplo estábamos calentando la piel. ¿Cuánto peor es la primera opción o mejor que el segundo? Sabes, creo que estas son las mismas opciones en términos de su nocividad. Esto es lo que me dice mi intuición, así que yo, por si acaso, no insisto en que tenga razón. Pero por otro lado, en este segundo ejemplo, tenemos una función útil. Ahora nuestro espacio se ha convertido en ventilación de aire, es decir, hemos agregado la función de eliminar el aire húmedo, lo que significa secar las paredes.

¿Hay convección en el espacio de ventilación o el aire se mueve en una dirección?

¡Por supuesto que sí! De manera similar, el aire caliente se mueve hacia arriba mientras que el aire frío se mueve hacia abajo. No siempre es el mismo aire. Y también hay daño por convección. Por lo tanto, el espacio de ventilación, al igual que el espacio de aire, no necesita ensancharse. ¡No necesitamos viento en el espacio de ventilación!

¿Qué tiene de bueno secar una pared?

Arriba, llamé activo al proceso de transferencia de calor en el entrehierro. Por analogía, llamaré pasivo al proceso de transferencia de calor dentro de la pared. Bueno, tal vez tal clasificación no sea demasiado estricta, pero mi artículo, y en él tengo derecho a tales ultrajes. Entonces. Una pared seca tiene una conductividad térmica mucho más baja que una húmeda. Como resultado, el calor llegará lentamente desde el interior. habitación caliente al espacio de aire nocivo y también será menos realizado. Tristemente, la convección se ralentizará, ya que la superficie izquierda de nuestro espacio ya no estará tan caliente. La física de aumentar la conductividad térmica de una pared húmeda es que las moléculas de vapor transfieren más energía cuando chocan entre sí y con las moléculas de aire que las moléculas de aire cuando chocan entre sí.

¿Cómo es el proceso de ventilación de la pared?

Bueno, es sencillo. Aparece humedad en la superficie de la pared. El aire se mueve a lo largo de la pared y aleja la humedad de ella. Cuanto más rápido se mueve el aire, más rápido se seca la pared si está mojada. Es simple. Pero más interesante.

¿Qué tasa de ventilación de pared necesitamos? Este es uno de los puntos clave del artículo. Al responderla, entenderemos mucho sobre el principio de construir espacios de ventilación. Dado que no estamos tratando con agua, sino con vapor, y este último suele ser solo aire caliente, debemos eliminar este aire muy caliente de la pared. Pero al eliminar el aire caliente, enfriamos la pared. Para no enfriar la pared, necesitamos tal ventilación, tal velocidad de movimiento del aire, a la que se eliminaría el vapor y no se quitaría mucho calor de la pared. Desafortunadamente, no puedo decir cuántos cubos por hora deben pasar por nuestra pared. Pero puedo imaginar que no mucho en absoluto. Se necesita algún compromiso entre los beneficios de la ventilación y el daño de la eliminación de calor.

Conclusiones intermedias

Es hora de resumir algunos resultados, sin los cuales no quisiera seguir adelante.

No hay nada bueno en el espacio de aire.

Sí, de hecho. Como se muestra arriba, un simple espacio de aire no proporciona ninguna funcionalidad útil. Esto debería significar que debe evitarse. Pero siempre he sido suave con un fenómeno como el espacio de aire. ¿Por qué? Como siempre por varias razones. Y, por cierto, cada uno lo puedo justificar.

En primer lugar, el espacio de aire es un fenómeno tecnológico y es simplemente imposible prescindir de él.

En segundo lugar, si no puedo hacerlo, ¿por qué debería intimidar innecesariamente a los ciudadanos honestos?

Y en tercer lugar, el daño del espacio de aire no ocupa el primer lugar en la clasificación de daños a la conductividad térmica y los errores de construcción.

Pero recuerde lo siguiente para evitar futuros malentendidos. El entrehierro nunca y bajo ninguna circunstancia puede cumplir la función de reducir la conductividad térmica de la pared. Es decir, el espacio de aire no puede calentar la pared.

Y si ya hizo un espacio, entonces debe hacerlo más estrecho, no más ancho. Entonces las corrientes de convección interferirán entre sí.

El espacio de ventilación solo tiene una función útil.

Lo es y es muy lamentable. Pero esta sola función es extremadamente, simplemente vital. Además, sin él es simplemente imposible. Además, consideraremos opciones para reducir el daño de los espacios de aire y ventilación mientras mantenemos las funciones positivas de este último.

El espacio de ventilación, a diferencia del espacio de aire, puede mejorar la conductividad térmica de la pared. Pero no por el hecho de que el aire que contiene tiene una baja conductividad térmica, sino por el hecho de que la pared principal o la capa de aislamiento térmico se vuelve más seca.

¿Cómo reducir el daño de la convección de aire en el espacio de ventilación?

Obviamente, reducir la convección significa prevenirla. Como ya hemos descubierto, podemos evitar la convección haciendo chocar dos corrientes de convección. Es decir, hacer que el espacio de ventilación sea muy estrecho. Pero también podemos llenar este vacío con algo que no detenga la convección, pero que la reduzca significativamente. ¿Qué podría ser?

¿Hormigón celular o silicato gaseoso? Por cierto, el hormigón celular y el silicato de gas son bastante porosos y estoy dispuesto a creer que hay una convección débil en un bloque de estos materiales. Por otro lado, tenemos un muro alto. Puede ser tanto 3 como 7 y mas metros altura. Cuanta más distancia necesita viajar el aire, más poroso es el material que necesitamos tener. Lo más probable es que el hormigón celular y el silicato de gas no sean adecuados.

Además, la madera, los ladrillos cerámicos, etc., no son adecuados.

¿Espuma de poliestireno? ¡No! La espuma de poliestireno tampoco funciona. No es demasiado fácilmente permeable al vapor de agua, sobre todo si tienen que recorrer más de tres metros.

¿Grandes materiales? ¿Te gusta la arcilla expandida? Aquí hay una sugerencia interesante. Probablemente pueda funcionar, pero la arcilla expandida es demasiado inconveniente de usar. Polvo, despierta y todo eso.

¿Lana de baja densidad? Si. Creo que la lana de muy baja densidad es la líder para nuestros propósitos. Pero el algodón no se produce en una capa muy fina. Puedes encontrar lienzos y láminas de al menos 5 cm de grosor.

Como muestra la práctica, todos estos argumentos son buenos y útiles solo en términos teóricos. V vida real puedes hacerlo mucho más simple y prosaico, sobre lo cual escribiré de manera pretenciosa en la siguiente sección.

¿El resultado principal, o qué, después de todo, hacer en la práctica?

  • Al construir una casa personal, no debe crear específicamente espacios de aire y ventilación. No lograrás grandes beneficios, pero puedes causar daño. Si la tecnología de construcción puede prescindir de un espacio, no lo haga.
  • Si no puede prescindir de un espacio, entonces debe dejarlo. Pero no debe hacerlo más amplio de lo que exigen las circunstancias y el sentido común.
  • Si tiene un espacio de aire, ¿vale la pena llevarlo (convertirlo) a uno de ventilación? Mi consejo: “No te preocupes por eso y actúa de acuerdo a las circunstancias. Si te parece que es mejor hacerlo, o simplemente te apetece, o es una posición de principios, pues haz uno de ventilación, pero si no, deja uno de aire.
  • Nunca, bajo ninguna circunstancia, utilice materiales que sean menos porosos que los materiales de la pared misma para un acabado exterior duradero. Esto se aplica al fieltro para techos, la espuma plástica y, en algunos casos, la espuma plástica (poliestireno expandido) y también la espuma de poliuretano. Tenga en cuenta que si se dispone una barrera de vapor completa en la superficie interior de las paredes, el incumplimiento de este párrafo no causará daños, excepto por sobrecostos.
  • Si está haciendo una pared con aislamiento externo, use lana y no haga espacios de ventilación. Todo se secará maravillosamente a través del algodón. Pero en este caso, aún es necesario proporcionar acceso de aire a los extremos del aislamiento desde abajo y desde arriba. O justo arriba. Esto es necesario para que exista la convección, aunque débil.
  • Pero, ¿y si la casa está acabada con material impermeable por fuera según la tecnología? Por ejemplo, ¿una casa de paneles de marco con una capa exterior de OSB? En este caso, es necesario proporcionar acceso de aire al espacio entre paredes (desde abajo y desde arriba) o proporcionar una barrera de vapor dentro de la habitación. Me gusta mucho más la última opción.
  • Si se proporcionó una barrera de vapor durante la decoración interior, ¿vale la pena hacer espacios de ventilación? No. En este caso, la ventilación de la pared no es necesaria porque no hay acceso a la humedad de la habitación. Los espacios de ventilación no proporcionan ningún aislamiento térmico adicional. Simplemente secan la pared y listo.
  • Protección contra el viento. No creo que se necesite protección contra el viento. El papel de la protección contra el viento se realiza perfectamente. acabado exterior. Revestimiento, revestimiento, azulejos y así sucesivamente. Además, nuevamente, en mi opinión personal, las ranuras en el revestimiento no son tan propicias para expulsar el calor como para usar protección contra el viento. Pero esta es mi opinión personal, es bastante controvertida y no doy instrucciones al respecto. Nuevamente, los fabricantes de parabrisas también “quieren comer”. Por supuesto, tengo la justificación de esta opinión, y puedo darla para aquellos que estén interesados. Pero en cualquier caso, debemos recordar que el viento enfría mucho las paredes, y el viento es un motivo de preocupación muy serio para aquellos que quieren ahorrar en calefacción.

¡¡¡ATENCIÓN!!!

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Si no hay claridad, lea la respuesta a la pregunta de una persona que tampoco entendió todo y me pidió que volviera al tema.

Espero que este artículo haya respondido muchas preguntas y haya aportado claridad.
Dmitri Belkin

Artículo creado el 11/01/2013

Artículo editado el 26/04/2013

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Al aislar paredes casa de madera muchos cometen al menos uno de los cuatro errores más insidiosos que conducen a la descomposición rápida de las paredes.

Es importante comprender que el espacio interior cálido de la casa siempre está saturado de vapor. El vapor está contenido en el aire exhalado por una persona, se forma en grandes cantidades en baños, cocinas. Cuanto mayor sea la temperatura del aire, más vapor puede contener. Cuando baja la temperatura, la capacidad de retener la humedad en el aire disminuye y el exceso cae como condensado en las superficies más frías. ¿A qué conducirá la reposición de humedad? estructuras de madera- No es difícil de adivinar. Por lo tanto, me gustaría identificar cuatro errores principales que pueden conducir a un resultado triste.

El aislamiento de la pared desde el interior es altamente indeseable, ya que el punto de rocío se moverá dentro de la habitación, lo que conducirá a la condensación de humedad en la superficie de madera fría de la pared.

Pero si esta es la única opción de aislamiento disponible, definitivamente debe cuidar la presencia de una barrera de vapor y dos espacios de ventilación.

Idealmente, el "pastel" de la pared debería verse así:
- decoración de interiores;
- espacio de ventilación ~30 mm;
- barrera de vapor de alta calidad;
- calentador;
- membrana (impermeabilización);
- segundo espacio de ventilación;
- pared de madera.

Al mismo tiempo, debe recordarse que cuanto más gruesa sea la capa de aislamiento, menor será la diferencia entre las temperaturas externa e interna para la formación de condensado en pared de madera. Y para proporcionar el microclima necesario entre el aislamiento y la pared, se perforan varios orificios de ventilación (respiraderos) con un diámetro de 10 mm en la parte inferior de la pared a una distancia de aproximadamente un metro entre sí.
Si la casa está ubicada en regiones cálidas y la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de la habitación no supera los 30-35 ° C, en teoría, el segundo espacio de ventilación y la membrana pueden eliminarse colocando el aislamiento directamente en la pared. Pero para estar seguro, debe calcular la posición del punto de rocío a diferentes temperaturas.

El uso de barrera de vapor para aislamiento exterior.

Colocar una barrera de vapor en la parte exterior de la pared es un error más grave, sobre todo si las paredes del interior de la estancia no están protegidas por esta misma barrera de vapor.

La viga absorbe bien la humedad del aire, y si está impermeabilizada por un lado, espere problemas.

La versión correcta del "pastel" para aislamiento externo se ve así:

decoración de interiores (9);
- barrera de vapor (8);
- pared de madera (6);
- aislamiento (4);
- impermeabilización (3);
- espacio de ventilación (2);
- acabado exterior (1).

El uso de aislamiento con baja permeabilidad al vapor.

El uso de aislamiento con baja permeabilidad al vapor al aislar paredes desde el exterior, como placas de espuma de poliestireno extruido, será equivalente a colocar una barrera de vapor en la pared. Tal material bloqueará la humedad en la pared de madera y promoverá la descomposición.

Los calentadores se colocan sobre paredes de madera con una permeabilidad al vapor equivalente o superior a la de la madera. Varios aislamientos de lana mineral y ecowools son perfectos aquí.

Falta de espacio de ventilación entre el aislamiento y el acabado exterior

Los vapores que han penetrado en el aislamiento pueden eliminarse de manera efectiva solo si hay una superficie ventilada permeable al vapor, que es una membrana a prueba de humedad (impermeabilización) con un espacio de ventilación. Si se coloca el mismo revestimiento cerca de él, la liberación de vapores será muy difícil y la humedad se condensará en el interior del aislamiento o, peor aún, en una pared de madera con todas las consecuencias.

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Calificación del artículo:

¿Necesito una barrera de vapor al aislar una casa de madera de una barra desde el exterior?

En el último artículo, hablamos sobre la película de polímero en varias superficies. Hoy veremos más de cerca cómo instalar una barrera de vapor en el techo y qué materiales se pueden usar. Por costumbre, todos llaman a las películas de polímero barrera de vapor, pero la esencia radica en el propósito funcional de la capa de no dejar pasar el vapor, y una amplia gama de materiales se incluyen en este criterio. Naturalmente, los métodos de instalación también varían.

Materiales de barrera de vapor

La masilla bituminosa se puede aplicar con brocha o rodillo.

Antes de decir cómo colocar la barrera de vapor en el techo, debe decidir los materiales. La capacidad de retener el vapor la poseen:

  • materiales bituminosos;
  • caucho líquido;
  • películas de polímero;

La película de barrera de vapor para el techo se adjunta a una caja prefabricada, así como a los materiales de aluminio. El caucho líquido, las masillas bituminosas y el aislamiento en rollo se colocan directamente sobre el techo, generalmente de hormigón. Por lo tanto, para decidir qué barrera de vapor es mejor para el techo en su caso particular, debe comenzar con la presencia o ausencia de la caja.

Mucha gente piensa eso película de barrera de vapor porque el techo no deja pasar la humedad en absoluto, aunque en realidad no lo hace.

En primer lugar, es casi imposible llevar a cabo la instalación para que la capa esté completamente sellada y, en segundo lugar, incluso la película en sí deja pasar una pequeña cantidad de vapor. Características importantes:

  • carga de rotura longitudinal y transversal;
  • resistencia a la permeabilidad al vapor;
  • resistencia al agua;
  • resistencia a los rayos ultravioleta

Colocar una barrera de vapor en el techo solo minimiza la penetración de humedad en el aislamiento térmico o en el techo mismo. Simplemente no existe la posibilidad técnica de eliminar por completo este proceso, con el nivel actual de tecnología.

Métodos de instalación de barreras de vapor.

La película de polímero se une con una grapadora de construcción.

La instalación de una barrera de vapor de techo debe considerarse para cada material por separado para obtener una imagen completa de las técnicas de colocación. Comencemos desde lejos, es decir, con materiales bituminosos. Básicamente, se colocan como , mientras que también posee propiedades de barrera de vapor. Dichos materiales se utilizan para aislar el sótano (techo del sótano). Hay dos tipos de materiales bituminosos de barrera de vapor para el techo:

  • masilla;
  • rollos

Los rollos son ordinarios y autoadhesivos, lo que afecta el método de instalación. Se pegan o se sueldan sobre la superficie de trabajo. La masilla se usa como pegamento. Incluso cuando se colocan rollos de betún autoadhesivos con el método de fusión, no está de más tratar previamente la superficie de trabajo con masilla, aunque puede prescindir de ella. En ambos casos, el aislamiento se aplica en dos capas, si estos son rollos, entonces las juntas deben estar fuera de servicio.

La aparición de nuevos materiales modernos complica la pregunta: "Qué barrera de vapor elegir para el techo".

Uno de los impermeabilizantes progresivos que no deja pasar el vapor es el caucho líquido.

Consta de dos componentes que, cuando se mezclan, forman un material similar al caucho. Es muy flexible y tiene buena adherencia a cualquier superficie. Se aplica mediante compresor a través de un pulverizador de dos sopletes. La mezcla de los componentes ocurre en la intersección de las antorchas en una fracción de segundo antes del contacto del caucho líquido y la superficie de trabajo. La polimerización ocurre casi instantáneamente.

Consideraremos el método de cómo colocar una barrera de vapor en el techo para materiales de película y lámina juntos, ya que en ambos casos la instalación se realiza sobre la caja. Entonces, lo primero que necesitas es hacer una caja. Se coloca un calentador entre las guías. Se extiende una barrera de vapor sobre la caja, no debe combarse. El material se une a barras de madera con una grapadora de construcción. Cada cinta posterior se superpone, las juntas se pegan con cinta adhesiva:

  • para materiales de lámina - cinta adhesiva con revestimiento de aluminio;
  • para películas: una cinta especial de doble cara.

Hay una diferencia entre cómo colocar una barrera de vapor de película en el techo y materiales de lámina, es decir, de qué lado. Las películas se colocan a ambos lados, ya que no permiten el paso del vapor en ambas direcciones. Los materiales de aluminio se colocan con el lado brillante dentro de la habitación. El acabado se monta encima de la barrera de vapor.

¿Necesito un espacio al colocar una barrera de vapor?

Al colocar pariosolación en la caja, debe dejar un espacio.

Una de las dudas más habituales es cómo poner una barrera de vapor en el techo: con o sin hueco. Estamos hablando del espacio entre la película y el aislamiento, así como entre la película y el acabado. El vapor se mueve de un ambiente cálido a uno frío, de una habitación con calefacción a una sin calefacción oa la calle. En consecuencia, la película se coloca entre el ambiente cálido y el aislamiento. El vapor golpea la capa aislante y, al no encontrar una salida, una parte regresa a la habitación y una parte se condensa en la película.

Si no hay espacio entre la barrera de vapor y decoración de interiores paredes, estas últimas estarán en contacto con la humedad condensada. Como resultado, aparecerá moho con el tiempo y el material de acabado colapsará. Si hay un espacio, la humedad podrá evaporarse, por lo que en este caso se necesita una zona de aire de amortiguación.

El espacio entre la película y el aislamiento es completamente opcional, ya que esa pequeña parte de la humedad que ingresó al aislamiento térmico todavía se mueve en la dirección de la barrera de vapor. Si la torta de aislamiento térmico se hace incorrectamente y el vapor no puede escapar del aislamiento, el espacio no afectará la situación de ninguna manera. El problema solo se puede resolver corrigiendo los errores de instalación.

Resultados

De nuestro artículo de hoy, aprendimos que la barrera de vapor es propósito funcional capa, que puede ser realizada por masillas bituminosas y materiales en rollo, caucho líquido, películas de polímero y materiales de lámina. Vimos cómo fijar la barrera de vapor al techo:

  • los materiales bituminosos y el caucho líquido se aplican directamente al techo (generalmente hormigón);
  • Las películas de polímero y los materiales de lámina se adhieren a la caja sobre el aislamiento y protegen el aislamiento térmico de la entrada de humedad.

Al instalar materiales de película y lámina, es necesario dejar un espacio entre la barrera de vapor y el acabado interior, y no es necesario dejar un espacio entre la barrera de vapor y el aislamiento.

brecha de ventilación en casa de marco- este es un momento que a menudo genera muchas preguntas de las personas que se dedican a calentar sus propios hogares. Estas preguntas surgen por una razón, ya que la necesidad de un espacio de ventilación es un factor que tiene una gran cantidad de matices, de los que hablaremos en el artículo de hoy.

El desnivel en sí es el espacio que se encuentra entre la piel y la pared de la casa. Una solución similar se implementa por medio de barras que se montan en la parte superior de la membrana de protección contra el viento y en los elementos de revestimiento exterior. Por ejemplo, siempre se adosa el mismo revestimiento a las rejas que ventilan la fachada. A menudo se usa una película especial como aislamiento, con la ayuda de la cual la casa, de hecho, gira completamente.

Muchos preguntarán con razón si es realmente imposible simplemente tomar y fortalecer el revestimiento directamente en la pared. ¿Simplemente se alinean y forman el área perfecta para instalar la piel? De hecho, hay una serie de reglas que determinan la necesidad o inutilidad de organizar una fachada de ventilación. Veamos si se necesita un espacio de ventilación en una casa de madera.

Cuando necesita un espacio de ventilación (espacio de ventilación) en una casa de madera

Así que, si estás pensando si necesitas un hueco de ventilación en la fachada de tu casa carrusel, presta atención a la siguiente lista:

  • Cuando está mojado Si el material aislante pierde sus propiedades cuando está mojado, entonces es necesario un espacio, de lo contrario, todo el trabajo, por ejemplo, en el aislamiento del hogar será completamente en vano.
  • Paso de vapor El material del que están hechas las paredes de su casa permite que el vapor pase a través de la capa exterior. Aquí, sin la organización del espacio libre entre la superficie de las paredes y el aislamiento, es simplemente necesario.
  • Prevenir el exceso de humedad Una de las preguntas más comunes es la siguiente: ¿necesito un espacio de ventilación entre la barrera de vapor? En el caso de que el acabado sea una barrera de vapor o un material condensante de humedad, debe ventilarse constantemente para que no quede exceso de agua en su estructura.

En cuanto al último punto, la lista de dichos modelos incluye los siguientes tipos de revestimiento: revestimiento de vinilo y metal, lámina perfilada. Si están bien cosidos a una pared plana, los restos del agua acumulada no tendrán adónde ir. Como resultado, los materiales pierden rápidamente sus propiedades y también comienzan a deteriorarse externamente.

¿Necesito un espacio de ventilación entre el revestimiento y OSB (OSB)

Al responder a la pregunta de si se necesita un espacio de ventilación entre el revestimiento y OSB (del inglés - OSB), también es necesario mencionar su necesidad. Como ya se mencionó, el revestimiento es un producto que aísla el vapor y placa OSB en absoluto consiste en virutas de madera, que acumulan fácilmente residuos de humedad y pueden deteriorarse rápidamente bajo su influencia.

Razones adicionales para usar un respiradero

Analicemos algunos puntos obligatorios más cuando la brecha es un aspecto necesario:

  • Prevención de putrefacción y grietas. El material de las paredes debajo de la capa decorativa es propenso a deformarse y dañarse bajo la influencia de la humedad. Para evitar que se formen podredumbres y grietas, basta con ventilar la superficie y todo estará en orden.
  • Prevención de condensación El material de la capa decorativa puede contribuir a la formación de condensación. Este exceso de agua debe eliminarse inmediatamente.

Por ejemplo, si las paredes de tu casa son de madera, entonces nivel elevado la humedad afectará adversamente la condición del material. La madera se hincha, comienza a pudrirse y los microorganismos y las bacterias pueden instalarse fácilmente en su interior. Por supuesto, una pequeña cantidad de humedad se acumulará en el interior, pero no en la pared, sino en una capa de metal especial, desde donde el líquido comienza a evaporarse y se lo lleva el viento.

¿Necesita un espacio de ventilación en el piso - no

Aquí es necesario tener en cuenta varios factores que determinan si es necesario hacer un hueco en el suelo:

  • Si ambos pisos de su casa tienen calefacción, entonces el espacio no es necesario. Si solo se calienta 1 piso, entonces es suficiente colocar una barrera de vapor de lado para que no se forme condensación en los techos.
  • ¡El espacio de ventilación debe fijarse solo al piso terminado!

Respondiendo a la pregunta de si se necesita un espacio de ventilación en el techo, debe tenerse en cuenta que en otros casos esta idea es exclusivamente opcional y también depende del material elegido para el aislamiento del piso. Si absorbe humedad, entonces la ventilación es imprescindible.

Cuando no se necesita ventilación

A continuación se muestran algunos casos en los que no es necesario implementar este aspecto de la construcción:

  • Si las paredes de la casa son de hormigón. Si las paredes de su casa están hechas, por ejemplo, de hormigón, entonces se puede omitir el espacio de ventilación, ya que este material no permite que el vapor pase de la habitación al exterior. Por lo tanto, no habrá nada que ventilar.
  • Si la barrera de vapor interior si con dentro Si se instaló una barrera de vapor en las instalaciones, tampoco es necesario organizar el espacio. El exceso de humedad simplemente no atravesará la pared, por lo que no es necesario que la seque.
  • Si las paredes están enyesadas. Si sus paredes están tratadas, por ejemplo, con yeso de fachada, entonces no se necesita un espacio. En el caso de que el material exterior del tratamiento pase bien el vapor, no se requieren medidas adicionales para ventilar la piel.

Ejemplo de instalación sin hueco de ventilación

Como pequeño ejemplo, veamos un ejemplo de instalación sin necesidad de hueco de ventilación:

  • Al principio viene la pared
  • aislamiento
  • Malla de refuerzo especial
  • Pasador de hongos utilizado para sujetadores
  • Yeso de fachada

De esta forma, cualquier vapor que penetre en la estructura del aislamiento será eliminado inmediatamente a través de la capa de yeso, así como a través de la pintura permeable al vapor. Como puede ver, no hay espacios entre el aislamiento y la capa de decoración.

Respondemos a la pregunta de por qué necesita un espacio de ventilación.

El espacio es necesario para la convección del aire, que puede secar el exceso de humedad y afectar positivamente la seguridad. materiales de construcción. La idea misma de este procedimiento se basa en las leyes de la física. Sabemos desde la escuela que el aire caliente siempre sube y el aire frío baja. Por lo tanto, siempre está en estado circulante, lo que evita que el líquido se deposite en las superficies. En la parte superior, por ejemplo, el revestimiento del revestimiento siempre está perforado, por donde sale el vapor y no se estanca. ¡Todo es muy simple!

Digamos una palabra sobre el transformador.




Para un recién llegado a la electrónica de potencia, un transformador es uno de los elementos más incomprendidos.
- No está claro por qué la máquina de soldar china tiene un pequeño transformador en el núcleo E55, produce una corriente de 160 A y se siente muy bien. Y en otros dispositivos cuesta el doble por la misma corriente y se calienta increíblemente.
- No está claro: ¿es necesario hacer un hueco en el núcleo del transformador? Algunos dicen que es útil, otros creen que la brecha es perjudicial.
¿Y cuál es el número óptimo de vueltas? ¿Qué inducción en el núcleo se puede considerar aceptable? Y muchas otras cosas tampoco están del todo claras.

En este artículo, intentaré aclarar las preguntas frecuentes, y el propósito del artículo no es obtener una metodología de cálculo hermosa e incomprensible, sino familiarizar más al lector con el tema de discusión, para que después de leer el artículo tiene una mejor idea de lo que se puede esperar de un transformador y a qué prestar atención al elegir y calcular. Y cómo resultará, para juzgar al lector.

¿Dónde empezar?



Por lo general, comienzan con la elección de un núcleo para resolver una tarea específica.
Para hacer esto, necesita saber algo sobre el material del que está hecho el núcleo, sobre las características de los núcleos hechos de este material. varios tipos y cuanto más mejor. Y, por supuesto, debe imaginar los requisitos para el transformador: para qué se utilizará, a qué frecuencia, qué potencia debe dar a la carga, las condiciones de enfriamiento y, posiblemente, algo específico.
Incluso hace diez años, para obtener resultados aceptables, era necesario tener muchas fórmulas y realizar cálculos complejos. No todos querían hacer un trabajo de rutina, y el diseño del transformador se llevó a cabo con mayor frecuencia de acuerdo con un método simplificado, a veces al azar y, por regla general, con cierto margen, que incluso tuvo un nombre que refleja bien el situación - "factor de miedo". Y, por supuesto, este coeficiente está incorporado en muchas recomendaciones y fórmulas de cálculo simplificadas.
Hoy la situación es mucho más simple. Todos los cálculos de rutina están integrados en programas con una interfaz conveniente.Los fabricantes de materiales de ferrita y núcleos de ellos presentan características detalladas de sus productos y ofrecen herramientas de software para seleccionar y calcular transformadores. Esto le permite aprovechar al máximo las capacidades del transformador y usar un núcleo de un tamaño tal que proporcione la potencia necesaria, sin el coeficiente mencionado anteriormente.
Y debe comenzar modelando el circuito en el que se usa este transformador. Del modelo, puede tomar casi todos los datos iniciales para calcular el transformador. Luego, debe decidir sobre el fabricante de núcleos para el transformador y obtener información completa sobre sus productos.
El artículo utilizará el modelado en modo libre como ejemplo. programa disponible y su actualizacion LTspice IV, y como fabricante de núcleos, la conocida empresa EPCOS en Rusia, que ofrece el programa "Herramienta de diseño magnético de ferrita" para la selección y el cálculo de sus núcleos.

Proceso de selección de transformadores

La elección y cálculo del transformador se realizará tomando como ejemplo su uso en una fuente de corriente de soldadura para un dispositivo semiautomático, diseñado para una corriente de 150 A a una tensión de 40 V, alimentado por una red trifásica.
El producto de la corriente de salida de 150 A y el voltaje de salida de 40 V da la potencia de salida del dispositivo Pout \u003d 6000 W. Coeficiente acción útil de la parte de salida del circuito (de los transistores a la salida) se puede tomar igual aEficiencia fuera \u003d 0.98. Entonces la potencia máxima suministrada al transformador es igual a
Rtrmax = Faneca / Eficiencia fuera = 6000 W / 0,98 = 6122 W.
Elegimos la frecuencia de conmutación de los transistores igual a 40 - 50 kHz. En este caso particular, es óptimo. Para reducir el tamaño del transformador, se debe aumentar la frecuencia. Pero un aumento adicional de la frecuencia conduce a un aumento de las pérdidas en los elementos del circuito y, cuando se alimenta desde una red trifásica, puede provocar la ruptura eléctrica del aislamiento en un lugar impredecible.
En Rusia, las ferritas tipo E fabricadas con material N87 de EPCOS son las más disponibles.
Usando el programa "Herramienta de diseño magnético de ferrita", determinamos el núcleo adecuado para nuestro caso:

Notamos de inmediato que la definición resultará ser una estimación, ya que el programa asume un circuito de rectificación de puente con un devanado de salida y, en nuestro caso, un rectificador con un punto medio y dos devanados de salida. Como resultado, deberíamos esperar algún aumento en la densidad de corriente en comparación con la que pusimos en el programa.
El núcleo más adecuado es E70/33/32 hecho de material N87. Pero para que transmita una potencia de 6 kW, es necesario aumentar la densidad de corriente en los devanados a J = 4 A / mm 2, lo que permite un mayor sobrecalentamiento del cobre dTCu[K] y poner el transformador en el flujo de aire para reducir resistencia térmica Rth[° C/ W] a Rth = 4,5 °C/W.
Para el uso correcto del núcleo, es necesario familiarizarse con las propiedades del material N87.
De un gráfico de permeabilidad versus temperatura:

se deduce que la permeabilidad magnética primero aumenta hasta una temperatura de 100 °C, después de lo cual no aumenta hasta una temperatura de 160 °C. En el rango de temperatura de 90° С a 160 ° С cambia en no más del 3%. Es decir, los parámetros del transformador, en función de la permeabilidad magnética en este rango de temperatura, son los más estables.

De los gráficos de histéresis a 25°C y 100°C:


se puede observar que el rango de inducción a una temperatura de 100°C es menor que a una temperatura de 25°C. Debe tenerse en cuenta como el caso más desfavorable.

De un gráfico de pérdida versus temperatura:

se deduce que a una temperatura de 100 °C, las pérdidas en el núcleo son mínimas. El núcleo está adaptado para trabajar a una temperatura de 100°C, lo que confirma la necesidad de utilizar las propiedades del núcleo a una temperatura de 100°C en la simulación.

Las propiedades del núcleo E70/33/32 y el material N87 a 100 °C se muestran en la pestaña:

Usamos estos datos cuando creamos un modelo de la parte de potencia de la fuente de corriente de soldadura.

Archivo de modelo: HB150A40Bl1.asc

Dibujo;

La figura muestra un modelo de la sección de potencia del circuito de alimentación de Medio puente de una máquina de soldar semiautomática, diseñada para una corriente de 150 A a una tensión de 40 V, alimentada por una red trifásica.
La parte inferior de la figura es el modelo " ". ( descripción del funcionamiento del esquema de protección en formato .doc). Las resistencias R53 - R45 son el modelo de la resistencia variable RP2 para configurar la corriente de la protección por ciclo, y la resistencia R56 corresponde a la resistencia RP1 para configurar el límite de corriente de magnetización.
El elemento U5 llamado G_Loop es una adición útil a LTspice IV de Valentin Volodin, que le permite ver el bucle de histéresis del transformador directamente en el modelo.
Los datos iniciales para calcular el transformador se obtendrán en el modo más difícil para él: con el voltaje de suministro mínimo permitido y el llenado máximo de PWM.
La siguiente figura muestra los oscilogramas: Rojo - tensión de salida, azul - corriente de salida, verde - corriente en el devanado primario del transformador.

También necesita conocer las corrientes cuadráticas medias (RMS) en los devanados primario y secundario. Para hacer esto, usaremos el modelo nuevamente. Elegimos los gráficos de corrientes en los devanados primario y secundario en estado estable:


Pase el cursor alternativamente sobre las etiquetasen la parte superior de I(L5) e I(L7) y con la tecla "Ctrl" presionada, haga clic con el botón izquierdo del mouse. En la ventana que aparece, leemos: la corriente RMS en el devanado primario es (redondeada)
Irms1 = 34 A,
y en la secundaria
Irms2 = 102 A.
Veamos ahora el bucle de histéresis en estado estacionario. Para hacer esto, haga clic con el botón izquierdo del mouse en el área de la etiqueta en el eje horizontal. Insertar aparece:

En lugar de la palabra "tiempo" en la ventana superior, escribimos V (h):

y haga clic en "Aceptar".
Ahora, en el diagrama del modelo, haga clic en la salida "B" del elemento U5 y observe el bucle de histéresis:

En el eje vertical, un voltio corresponde a una inducción de 1 T, en el eje horizontal, un voltio corresponde a una intensidad de campo en 1 A/m.
De este gráfico, debemos tomar el rango de inducción, que, como vemos, es igual a
dB=4 00 mT = 0,4 T (de -200 mT a +200 mT).
Volvamos al programa Ferrite Magnetic Design Tool, y en la pestaña "Pv vs. f, B, T" veremos la dependencia de las pérdidas en el núcleo de la amplitud de la inducción B:


Nótese que a 100 Mt las pérdidas son 14 kW/m 3 , a 150 mT - 60 kW/m 3 , a 200 mT - 143 kW/m 3 , a 300 mT - 443 kW/m 3 . Es decir, tenemos una dependencia casi cúbica de pérdidas en el núcleo en el rango de inducción. Para un valor de 400 mT ni siquiera se dan pérdidas, pero conociendo la dependencia se puede estimar que serán superiores a 1000 kW/.m 3 . Está claro que dicho transformador no funcionará durante mucho tiempo. Para reducir el rango de inducción, es necesario aumentar el número de vueltas en los devanados del transformador o aumentar la frecuencia de conversión. Un aumento significativo en la frecuencia de conversión en nuestro caso no es deseable. Un aumento en el número de vueltas conducirá a un aumento en la densidad de corriente y las pérdidas correspondientes: en una relación lineal con el número de vueltas, el rango de inducción también disminuye en una relación lineal, pero una disminución en las pérdidas debido a una disminución en el rango de inducción - en una dependencia cúbica. Es decir, en el caso de que las pérdidas en el núcleo sean significativamente mayores que las pérdidas en los cables, un aumento en el número de vueltas tiene un gran efecto en la reducción de las pérdidas totales.
Cambiemos el número de vueltas en los devanados del transformador en el modelo:

Archivo de modelo: HB150A40Bl2.asc

Dibujo;

El bucle de histéresis en este caso parece más alentador:


El rango de inducción es de 280 mT, puede ir aún más lejos. Aumentemos la frecuencia de conversión de 40 kHz a 50 kHz:

Archivo de modelo: HB150A40Bl3.asc

Dibujo;

Y el bucle de histéresis:


El rango de inducción es
dB=22 0 mT = 0,22 T (de -80 mT a +140 mT).
De acuerdo con el gráfico de la pestaña "Pv vs. f, B, T", determinamos el coeficiente de pérdida magnética, que es igual a:
Pv \u003d 180 kW / m 3. \u003d 180 * 10 3 W / m 3.
Y tomando el valor del volumen del núcleo de la pestaña de propiedades del núcleo
Ve \u003d 102000 mm 3 \u003d 0.102 * 10 -3 m 3, determinamos el valor de las pérdidas magnéticas en el núcleo:
Pm \u003d Pv * Ve \u003d 180 * 10 3 W / m 3 * 0.102 * 10 -3 m 3. \u003d 18.4 W.

Ahora establecemos un tiempo de simulación suficientemente largo en el modelo para aproximar su estado al estado estacionario y nuevamente determinamos los valores rms de las corrientes en los devanados primario y secundario del transformador:
Irms1 = 34 A,
y en la secundaria
Irms2 = 100 A.
Tomamos del modelo el número de vueltas en los devanados primario y secundario del transformador:
N1 = 12 vueltas,
N2 = 3 vueltas,
y determine el número total de amperios-vueltas en los devanados del transformador:
NI = N1 * Irms1 + 2 * N2 * Irms2 = 12 vit * 34 A + 2 * 3 vit * 100 A = 1008 A * vit.
En la figura superior, en la pestaña Ptrans, en la esquina inferior izquierda del rectángulo, se muestra el valor del factor de llenado de la ventana del núcleo con cobre recomendado para este núcleo:
fCu = 0,4.
Esto significa que con tal factor de llenado, el devanado debe colocarse en la ventana del núcleo, teniendo en cuenta el marco. Tomemos este valor como una guía para la acción.
Tomando la sección de la ventana de la pestaña de propiedades del núcleo An = 445 mm 2 , determinamos la sección total permitida de todos los conductores en la ventana del marco:
SCu = fCu*An
y determine qué densidad de corriente en los conductores se debe permitir para esto:
J \u003d NI / SCu \u003d NI / fCu * An \u003d 1008 A * vit / 0.4 * 445 mm 2 \u003d 5.7 A * vit / mm 2.
La dimensión significa que, independientemente del número de vueltas en el devanado, debe haber 5,7 A de corriente por milímetro cuadrado de cobre.

Ahora podemos pasar al diseño del transformador.
Volvamos a la primera imagen: la pestaña Ptrans, según la cual estimamos la potencia del futuro transformador. Tiene un parámetro Rdc/Rac que se establece en 1. Este parámetro tiene en cuenta cómo se enrollan los devanados. Si los devanados se enrollan incorrectamente, su valor aumenta y la potencia del transformador cae. Muchos autores han realizado estudios sobre cómo enrollar un transformador correctamente, solo daré conclusiones de estos trabajos.
Primero - en lugar de un alambre grueso para enrollar transformador de alta frecuencia, es necesario utilizar un haz de cables delgados. Dado que se espera que la temperatura de funcionamiento sea de alrededor de 100 °C, el cable del haz debe ser resistente al calor, como PET-155. El torniquete debe estar ligeramente torcido, e idealmente debe haber un giro Litzendrat. Un giro de 10 vueltas por metro de longitud es prácticamente suficiente.
En segundo lugar, junto a cada capa del devanado primario debe haber una capa del secundario. Con esta disposición de devanados, las corrientes en capas adyacentes fluyen en direcciones opuestas y se restan los campos magnéticos creados por ellas. En consecuencia, el campo total y los efectos nocivos causados ​​por él se debilitan.
La experiencia demuestra que si estos condiciones cumplidas, a frecuencias de hasta 50 kHz el parámetro Rdc/Rac se puede considerar igual a 1.

Elegimos alambre PET-155 con un diámetro de 0,56 mm para la formación de paquetes. Es conveniente porque tiene una sección transversal de 0,25 mm 2. Si lleva a las vueltas, cada vuelta del devanado agregará una sección Spr \u003d 0,25 mm 2 / vit. Según la densidad de corriente permisible obtenida J \u003d 5.7 Avit / mm 2, es posible calcular qué corriente debe caer en un núcleo de este cable:
I 1zh \u003d J * Spr \u003d 5,7 A * vit / mm 2 * 0,25 mm 2 / vit \u003d 1,425 A.
Con base en los valores de corriente Irms1 = 34 A en el devanado primario e Irms2 = 100 A en los devanados secundarios, determinamos el número de núcleos en los paquetes:
n1 = Irms1 / I 1g = 34 A / 1,425 A = 24 [núcleos],
n2 = Irms2 / I 1g = 100 A / 1,425 A = 70 [núcleo]. ]
Calcule el número total de núcleos en la sección transversal de la ventana del núcleo:
Nzh \u003d 12 vueltas * 24 cables + 2 * (3 vueltas * 70 cables) \u003d 288 cables + 420 cables \u003d 708 cables.
Sección transversal total del cable en la ventana del núcleo:
Sm \u003d 708 núcleos * 0,25 mm 2 \u003d 177 milímetro 2
Encontraremos el factor de llenado de la ventana del núcleo con cobre tomando la sección de la ventana de la pestaña de propiedades An = 445 mm 2;
fCu = Sm / An \u003d 177 mm 2 / 445 mm 2 \u003d 0.4 - el valor del que partimos.
Tomando la longitud promedio de la bobina para el marco E70 igual a lb \u003d 0.16 m, determinamos la longitud total del cable en términos de un núcleo:
lpr \u003d lv * Nzh,
y, conociendo la conductividad específica del cobre a una temperatura de 100 ° C, p \u003d 0.025 Ohm * mm 2 / m, determinamos la resistencia total de un cable de un solo núcleo:
Rpr \u003d p * lpr / Spr \u003d p * lv * Nzh / Spr \u003d 0,025 ohmios * mm 2 / m * 0,16 m * 708 núcleos / 0,25 mm 2 = 11 ohmios.
Basado en el hecho de que la corriente máxima en un núcleo es I 1zh \u003d 1.425 A, determinamos la pérdida máxima de potencia en el devanado del transformador:
Pobm \u003d I 2 1g * Rpr \u003d (1.425 A) 2 * 11 Ohm \u003d 22 [W].
Sumando a estas pérdidas la potencia de pérdidas magnéticas Pm = 18,4 W calculada anteriormente, obtenemos las pérdidas totales de potencia en el transformador:
Psum \u003d Pm + Pobm \u003d 18,4 W + 22 W \u003d 40,4 W.
La máquina de soldar no puede trabajar continuamente. Durante el proceso de soldadura, hay pausas durante las cuales la máquina "descansa". Este momento se tiene en cuenta mediante un parámetro llamado PN - porcentaje de carga - la relación entre el tiempo total de soldadura durante un cierto período de tiempo y la duración de este período. Habitualmente, para máquinas de soldar industriales se toma Pn = 0,6. Teniendo en cuenta Mon, la pérdida de potencia promedio en el transformador será igual a:
Rtr \u003d Ptot * PN \u003d 40,4 W * 0,6 \u003d 24 W.
Si el transformador no está fundido, entonces, tomando resistencia termica Rth = 5,6 °C/W, como se indica en la pestaña Ptrans, obtenemos el sobrecalentamiento del transformador igual a:
Tper = Rtr * Rth = 24 W * 5,6 °C / W = 134 °C.
Esto es mucho, es necesario usar soplado forzado del transformador. Una generalización de los datos de Internet sobre el enfriamiento de cerámicas y conductores muestra que cuando se sopla, su resistencia térmica, dependiendo del caudal de aire, primero cae bruscamente y ya con un caudal de aire de 2 m / s es 0.4 - 0.5 de el estado de reposo, entonces la velocidad de caída disminuye, y la velocidad de flujo de más de 6 m/s es inapropiada. Tomemos el factor de reducción igual a Kobd = 0.5, que es bastante alcanzable cuando se usa un ventilador de computadora, y luego el sobrecalentamiento esperado del transformador será:
Tperobd \u003d Rtr * Rth * Kobd \u003d 32 W * 5,6 ° C / W * 0,5 \u003d 67 ° C.
Esto significa que a la temperatura máxima permitida ambiente Tacrmax = 40 °C y a plena carga de la soldadora, la temperatura de calentamiento del transformador puede alcanzar el valor:
Ttrmax = Tacrmax + Tper = 40°C + 67°C = 107°C.
Esta combinación de condiciones es poco probable, pero no se puede descartar. Lo más razonable sería instalar un sensor de temperatura en el transformador, que apague el dispositivo cuando el transformador alcance una temperatura de 100 ° C y lo vuelva a encender cuando el transformador se enfríe a una temperatura de 90 ° C. Tal El sensor protegerá el transformador incluso si el sistema de ventilación está roto.
Se debe prestar atención al hecho de que los cálculos anteriores se realizan asumiendo que durante las pausas entre soldaduras, el transformador no se calienta, sino que solo se enfría. Pero si no se toman medidas especiales para reducir la duración del pulso en el modo inactivo, incluso en ausencia del proceso de soldadura, el transformador se calentará por pérdidas magnéticas en el núcleo. En el caso considerado, la temperatura de sobrecalentamiento será, en ausencia de flujo de aire:
Tperx = Pm * Rth = 18,4 W * 5,6 °C / W * 0,5 = 103 °C,
y cuando sopla:
Tperhobd = Pm * Rth * Kobd = 18,4 W * 5,6 °C / W * 0,5 = 57 °C.
En este caso, el cálculo debe realizarse en función del hecho de que las pérdidas magnéticas ocurren todo el tiempo, y se les agregan pérdidas en los cables de bobinado durante el proceso de soldadura:
Psum1 \u003d Pm + Pobm * PN \u003d 18,4 W + 22 W * 0,6 \u003d 31,6 W.
La temperatura de sobrecalentamiento del transformador sin soplar será igual a
Tper1 \u003d Ptot1 * Rth \u003d 31,6 W * 5,6 ° C / W \u003d 177 ° C,
y cuando sopla:
Tper1obd \u003d Ptot1 * Rth * Kobd \u003d 31,6 W * 5,6 °C / W = 88 °C.