Dampfdiffusionsverzögerer und Luftbarrieren


Dampfdiffusionsverzögerer, Luftverzögerer und Luft / Dampf-Verzögerer beziehen sich alle auf die Wechselwirkung von Temperatur und Feuchtigkeit in und um die Gebäudehülle herum. Eine Dampfbremse oder ein Dampfdiffusionsverzögerer (VDR) ist ein Material, das die Geschwindigkeit reduziert, mit der sich Wasserdampf durch ein Material bewegen kann. Der ältere Ausdruck "Dampfsperre" kann immer noch verwendet werden, dies ist jedoch nicht korrekt, da dies bedeutet, dass das Material die gesamte Feuchtigkeitsübertragung stoppt. Da alles etwas Wasserdampf durchlässt, ist der Begriff "Dampfdiffusionsverzögerer" genauer. Egal wie du sie nennst, sie sind zu einem wichtigen Bauproblem für die meisten Regionen geworden. Die folgenden Informationen beschreiben, was sie sind, wie sie funktionieren und wann sie verwendet werden.

Die thermische Feuchtigkeit Dynamisch:

  • Wasserdampf bewegt sich grundsätzlich auf drei Arten in und aus einem Gebäude: mit Luftströmen, durch Diffusion durch Materialien und durch Wärmeübertragung. Von diesen dreien ist die Luftbewegung die dominierende Kraft, da Luft, wie die meisten Fluide, sich natürlich auf dem einfachsten Weg von einem Hochdruckbereich zu einem niedrigeren bewegt. Dies geschieht in der Regel durch ein beliebiges Loch in der Gebäudehülle. Die Feuchtigkeitsübertragung durch Luftströmungen ist sehr schnell (im Bereich von einigen hundert Kubikfuß Luft pro Minute) und macht mehr als 98% aller Wasserdampfbewegungen in den Bauhöhlen aus. Daher ist es sehr wichtig, dass unbeabsichtigte Wege, denen es folgen kann, sorgfältig und dauerhaft versiegelt werden. Die anderen zwei treibenden Kräfte sind viel langsamere Prozesse und die meisten gebräuchlichen Baumaterialien verlangsamen die Feuchtigkeitsdiffusion zu einem großen Grad, obwohl sie nie vollständig aufhören.
  • In den vergangenen Jahrzehnten mussten Gebäude den Feuchtigkeitshaushalt der Luft nicht einschränken, da die Gebäudekavitäten auch nass geworden waren, da sie aufgrund der "undichten" Bauweise der Luft ungehindert durch die Gebäudehülle strömen konnten. Die Wasserdampfbewegung spielte also bis zur Einführung der Wärmedämmung keine große Rolle. Wenn eine Isolierung hinzugefügt wird, kann die Temperatur des Wasserdampfes sehr schnell fallen, da sie von der Hitze des Gebäudes (im Winter) oder von der Außenwelt im Sommer isoliert wird, wenn das Gebäude klimatisiert wird.
  • Ob drinnen oder draußen - luftgetragener Wasserdampf, der durch Löcher um Sanitärrohre, Leitungen, Kabel und Steckdosen in die Gebäudehülle eindringt, sind einige der weniger offensichtlichen, aber wichtigen Punkte, an denen sich Luft in die Wärme hinein und aus ihr heraus bewegen kann Briefumschlag. Während des Winters im nördlichen Klima kühlt jede warme Luft, die vom Haus in die Wände eindringt, seinen Wasserdampf in den Hohlräumen des Gebäudes. Im Süden macht feuchte Luft fast dasselbe, außer dass sie von draußen kommt und sich während der Kühlsaison in den Hohlräumen der Wand kondensiert.
  • Die physikalischen Gesetze regeln, wie feuchte Luft bei verschiedenen Temperaturbedingungen reagiert. Dieses Verhalten wird technisch als "Psychrometrie" bezeichnet. Ein psychometrisches Diagramm wird von Fachleuten verwendet, um zu bestimmen, bei welcher Temperatur und Feuchtigkeitskonzentration Wasserdampf zu kondensieren beginnt. Dies wird der "Taupunkt" genannt. Indem Sie verstehen, wie Sie den Taupunkt finden, werden Sie besser verstehen, wie Sie Feuchtigkeitsprobleme in Ihrem Haus vermeiden können.
  • Relative Feuchtigkeit (RH) bezieht sich auf die Menge an Feuchtigkeit, die in einer Luftmenge enthalten ist, verglichen mit der maximalen Menge an Feuchtigkeit, die die Luft bei derselben Temperatur halten könnte. Wenn sich Luft erwärmt, erhöht sich ihre Fähigkeit, Wasserdampf zu halten. Wenn Luft abkühlt, nimmt diese Kapazität ab. Zum Beispiel gemäß dem psychometrischen Diagramm: Luft bei 68 ° F (20 ° C) mit 0,216 Unzen Wasser (H 2 O) pro Pfund Luft (14,8 g H 2 O / kg Luft) hat eine relative Feuchtigkeit von 100%. Die gleiche Luft bei 59 ° F (15 ° C) erreicht 100% RH mit nur 0,156 Unzen Wasser pro Pfund Luft (10,7 g H 2 O / kg Luft). Die kältere Luft hält etwa 28% der Feuchtigkeit der wärmeren Luft. Die Feuchtigkeit, die die Luft nicht länger halten kann, kondensiert auf der ersten kalten Oberfläche, auf die sie trifft (der Taupunkt). Wenn sich diese Oberfläche in einem Außenwandhohlraum befindet, ist eine feuchte Isolierung und Einrahmung die Folge.
  • In diesem Beispiel können wir zwei Dinge steuern: Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt. Der R-Wert der Wandhohlraumisolierung mildert den Temperatureinfluss über die Gebäudehöhlung. Ein luftdichter Dampfdiffusionsverzögerer, der richtig auf der warmen Seite dieses Hohlraums installiert ist, reduziert die Menge an Feuchtigkeit, die in ihn eindringt. Außer in bewusst belüfteten Räumen, wie Dachböden, arbeiten diese beiden Faktoren zusammen, um die Möglichkeit der Kondensation in den Decken, Wänden und Böden eines Hauses zu reduzieren.

Arten von Dampfdiffusionsverzögerern:

  • Dampfdiffusionsverzögerer (VDRs) sind typischerweise als Membranen oder Beschichtungen erhältlich. Membranen sind im Allgemeinen dünne, flexible Materialien, umfassen jedoch auch dickere Folienmaterialien, die manchmal als "strukturelle" Dampfdiffusionsverzögerer bezeichnet werden. Materialien wie starre Isolierung, verstärkte Kunststoffe, Aluminium und rostfreier Stahl sind relativ beständig gegen Wasserdampfdiffusion. Diese Arten von Dampfdiffusionsverzögerern werden normalerweise mechanisch befestigt und an den Verbindungsstellen abgedichtet.
  • Dünnere Membrantypen von VDRs sind in Rollen oder als integrale Bestandteile von Baustoffen erhältlich. Ein typisches Beispiel hierfür ist eine Aluminium- oder Papier-beschichtete Fiberglas-Rollenisolierung. Folien-Backed Wallboard ist eine andere häufig verwendete Art. Polyethylen, ein Plastikfolienmaterial, ist das am häufigsten verwendete VDR in sehr kalten Klimazonen.
  • Die meisten lackähnlichen Beschichtungen verzögern auch die Dampfdiffusion. Während früher angenommen wurde, dass nur Beschichtungen mit niedrigen Perm-Werten (siehe unten) das einzige wirksame VDR darstellen, wird nun angenommen, dass jede Farbe oder Beschichtung die meisten Wasserdampfdiffusion in milderen Klimazonen wirksam einschränkt.

Perm Bewertungen:

  • Die Fähigkeit eines Materials, die Diffusion von Wasserdampf zu verzögern, wird durch Einheiten gemessen, die als "Dauerwellen" oder Permeabilität bekannt sind. Eine Dauerwelle bei 73,4 ° F (23 ° C) ist ein Maß für die Anzahl der Wasserdampfkörner, die pro Stunde einen Quadratfuß Material durchqueren, bei einem Dampfdruck von einem Zoll Quecksilber (1 "WC) Eine Perm-Zahl von weniger als 1,0 gilt als Dampfbremse, fachkundige Fachleute verwenden normalerweise VDRs mit einer Genauigkeit von 0,1 oder weniger. Wenn Sie jedoch den VDR auf der Warmseite und das Innenleben sorgfältig abdichten, können Sie auch ein Material mit geringer Permeabilität sicher installieren. wie z. B. starre Dämmplatte (eine zulässige Höchstzulassung von 1,4) auf der kalten Seite von Wänden.
  • Eine gute Regel ist folgende: Um zu verhindern, dass Feuchtigkeit in einer Kavität eingeschlossen wird, sollte die Perm-Klasse des Materials auf der kalten Seite mindestens fünfmal größer sein als der Wert der Warmseite.

Installieren von Dampfdiffusionsverzögerern:

  • Für VDRs ist es wichtig, Kondensation oder Feuchtigkeitsprobleme in den folgenden Bereichen eines Gebäudes zu minimieren: Wände, Decken und Fußböden; unter Betonplatten; und in Kriechräumen. Ein kontinuierlicher VDR mit zuverlässiger Luftabdichtung ist sehr wichtig, wenn Sie ein Haus auf einer Betonplatte haben. Verwenden Sie einen VDR mit einem zulässigen Wert von weniger als 0,50, wenn Sie auch einen Hochwassertisch haben.
  • In moderat heizungsdominierten Klimazonen (weniger als 4.000 Heating Degree Days) verhindern Materialien wie gestrichene Gipskartonplatten und Gipswandbeschichtungen die Feuchtigkeitsdiffusion auf ein akzeptables Niveau und es wird kein weiterer VDR benötigt. In extremeren Klimazonen empfiehlt sich ein VDR für Neubauten. VDRs funktionieren am besten, wenn sie der wärmsten Seite einer Strukturbaugruppe am nächsten sind. In kalten Klimazonen ist dies das Innere des Gebäudes. In heißen / feuchten Klimazonen ist dies in Richtung des Äußeren des Gebäudes. Angemessene Faustregeln für die Platzierung von Dampfbremsen sind:
    • Für Klimate mit 2200 oder mehr Heizgradtagen (HDD; eine HDD ist eine Einheit, die misst, wie oft die Trockenkugeltemperatur im Freien unter eine angenommene Basis fällt, normalerweise 65OF (18OC) Positionieren Sie den VDR auf der warmen Seite der äußeren Strukturbaugruppe. Wenn es möglich ist, lokalisieren Sie es auf der Innenseite der Baugruppe mit der Regel "ein Drittel, zwei Drittel": Der VDR hat ein Drittel der Hohlraumisolierung auf seiner warmen Seite, zwei Drittel auf der kalten Seite. Dies schützt den Verzögerer vor Schäden durch fehlerhafte Konstruktion oder Umbauaktivitäten.
    • Für Klimate mit weniger als 2200 HDD (kühldominierte Klimate), wo sich das Gebäude nahe, aber nicht ganz in der 2200HDD-Zone befindet (auch als Randzone bezeichnet), befindet sich der VDR an der gleichen Stelle wie weiter nördlich. Weiter südlich (ca. 1900 HDD) ist es unwichtig wohin es geht. Für Klimate, die weiter südlich liegen und generell heißer und feuchter sind, empfehlen einige Fachleute, den VDR komplett wegzulassen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Heizlasten im Winter und die Kühllasten im Sommer ungefähr gleich sind. Jede Standortwahl endet damit, dass der VDR auf der falschen Seite der Struktur die Hälfte des Jahres hat. Andere Untersuchungen in der Baubranche weisen jedoch darauf hin, dass es direkt unter der Außenverkleidung aufgebracht werden sollte und manchmal selbst die Außenverkleidung ist. Ein Luft / Dampf-Verzögerer, der nachstehend beschrieben wird, kann für diese Situation die bessere Wahl sein.
  • Beim Installieren eines VDR sollte es kontinuierlich und so perfekt wie möglich sein. Dies ist besonders wichtig in sehr kalten Klimazonen und in heißen und feuchten Klimazonen. Stellen Sie sicher, dass Risse, Öffnungen oder Einstiche, die während des Baus auftreten können, vollständig abgedichtet sind. Decken Sie alle geeigneten Oberflächen ab. Sonst besteht die Gefahr, dass feuchte Luft in der Kavität kondensiert, was zu einer gedämpften Isolierung führen würde. Die Wärmebeständigkeit der nassen Isolierung wird drastisch verringert, und verlängerte feuchte Bedingungen führen zu Schimmel und Holzfäule.
  • Für Crawlspaces unter dem Haus den Crawlspace-Boden sorgfältig abdecken. Dies dient dazu, die Bodenfeuchtigkeit daran zu hindern, in den Kriechraum zu verdampfen und dort zu kondensieren. Darüber hinaus wird es nun als eine gute Praxis angesehen, die Kriechräume vollständig abzudichten und die Innenseite der Grundmauern sorgfältig zu isolieren. Versiegeln Sie auch alle Fundamentöffnungen. Beachten Sie, dass dies im Widerspruch zu den Bauvorschriften Ihrer Community stehen kann. Diskrepanzen zwischen der aktuellen Bauwissenschaft und den Bauvorschriften lassen sich nur schwer befriedigend lösen. Viele Leute haben dieses Problem gelöst, indem sie den Crawlspace in ihren Bauplänen als "kurzen Keller" umbenannt haben. Verwenden Sie die folgenden Richtlinien, um den Aufbau von Code-Konflikten in Bezug auf Crawler-Bereiche zu vermeiden:
    • Stellen Sie sicher, dass die Höhe des Raums die lokalen gesetzlichen Anforderungen (normalerweise 4 Fuß oder 1,22 m) überschreitet;
    • Ich installiere reichlich Perimeterdrainage und einige zentrale Bodenabläufe im Kriechkeller;
    • Den Boden des Raums in Richtung der Bodenabläufe neigen;
    • Legen Sie mindestens zwei Lagen von 0,025 cm (6 mil) dicken Polyethylen-Kunststoffplatten als VDR ab.
    • Überlappen Sie die Nähte mindestens 2 Fuß (0,61 m). Erweitern Sie den Kunststoff auf den Grundmauern (vermeiden Sie es, die Öffnungen abzudecken, falls Sie sie in Zukunft möglicherweise wieder öffnen müssen).
    • Diese Maßnahmen ermöglichen eine Notfalldrainage und Belüftung. Als Option können Sie auch zwei Zoll (51 mm) Beton darüber gießen, um den Polyethylen-VDR vor Beschädigung zu schützen.

    Dampfbremsen in bestehenden Häusern:

    • Abgesehen von umfangreichen Umbauprojekten ist es schwierig, Materialien wie Folienplastik als VDR zu einem bestehenden Haus hinzuzufügen. Viele bestehende Häuser benötigen jedoch nicht unbedingt einen effektiveren VDR als die mehr als wahrscheinlich zahlreichen Farbschichten an ihren Wänden und Decken. Diese Mehrfachschichten sind als VDR in allen außer den extremsten nördlichen Klimazonen ziemlich effektiv.
    • "Dampfsperre" Farben sind auch eine effektive Option für kälteres Klima. Wenn die Perm-Bewertung der Farbe nicht auf dem Etikett angegeben ist, ist eine Alternative die Farbformel zu lesen.Das Farbenetikett gibt normalerweise den Prozentsatz des Pigments an. Um ein guter VDR zu sein, sollte er einen relativ hohen Prozentanteil an Feststoffen haben und dick in der Anwendung sein. Glänzende Farben sind im Allgemeinen effektivere VDRs als flache Farben und Acrylfarben sind im Allgemeinen besser als Latexfarben. Im Zweifelsfall mehr Anstriche auftragen. Am besten verwenden Sie jedoch Farbe, die als VDR gekennzeichnet ist, und befolgen Sie die Anweisungen zum Anwenden.
    • In jedem Fall ist der Schlüssel zur Kontrolle unerwünschter Wasserdampfbewegungen die sorgfältige Luftabdichtung von Lücken in der Struktur und nicht allein der VDR.

    Luftbarrieren:

    • Luftbarrieren sollen eine zufällige Luftbewegung durch Bauhöhlen blockieren. Luftschranken können aus fast allem gemacht werden. Eine kontinuierliche Luftbarriere ist ein wichtiges Merkmal für eine energieeffiziente Konstruktion, nicht nur für die Energie, die eingespart werden kann, sondern auch, weil der Wasserdampf, der von der Luft getragen wird, der primäre Weg ist, mit feuchtigkeitsbedingten Schäden in strukturellen Hohlräumen zu beginnen. Wenn der Wasserdampf abkühlt, kondensiert er und begünstigt so strukturelle Schäden, verrottendes Holz und anderes Schimmelwachstum. Luftbarrieren reduzieren dieses Problem, indem sie einen Großteil der Luftbewegung stoppen, aber immer noch zulassen, dass der Wasserdampf, der eindringt, wieder heraus diffundiert.
    • Einige gebräuchliche Materialien, die für diesen Zweck verwendet werden, sind: "Hausverpackung", Sperrholz, Trockenbauplatten (Gipsplatten) und Schaumplatten. Viele dieser Materialien werden auch für Isolierungen, strukturelle Zwecke und Oberflächen verwendet. Was zu wählen und wie man es benutzt, hängt hauptsächlich davon ab, wo Sie bauen und das Klima. Eine Diskussion über alle Möglichkeiten geht über den Rahmen dieses Artikels hinaus. Bitte lesen Sie den Referenzteil am Ende für Bücher zu diesem Thema.
    • Das gebräuchlichste Luftsperrmaterial ist heute die Verwendung von "House Wrap". Einige Wraps haben bessere Verwitterungs- oder Wasserabstoßungseigenschaften als andere. Alle sind in verschiedenen Größen für verschiedene Zwecke erhältlich und bestehen aus faserigem Polyolefin-Spinnvlies, das zu Blättern mattiert und für den Versand aufgerollt wird. Manchmal haben sie auch andere gewebte oder gebundene Materialien, um sie reißfester zu machen.
    • Hausverpackungen werden normalerweise während des Baus um das Äußere eines Hauses gewickelt. Das Versiegeln aller Fugen mit "House Wrap Tape" ist eine gute Übung, die die Leistung der Verpackung um 20% verbessert. Alle Hausverpackungshersteller haben zu diesem Zweck ein spezielles Klebeband.
    • In feuchten Klimazonen reagiert die Hausverpackung manchmal schlecht auf bestimmte Arten von Holzverkleidungen. Lignin (eine in vielen Holzarten natürlich vorkommende Substanz) ist wasserlöslich und wirkt als Waschmittel. Wie alle Waschmittel verringert es die Oberflächenspannung und zerstört so die Wasserabweisung der Hausverpackung. Felduntersuchungen haben gezeigt, dass Holzlignin das Eindringen von flüssigem Wasser in die Wand erleichtert. Bestimmte Arten von Holzverkleidungen wie Redwood, Zeder und Hartfaserplatten scheinen das Problem zu beschleunigen. Um dieses Problem zu vermeiden, befestigen Sie schweres Baupapier (30 Pfund Asphalt imprägniert) vorsichtig an den Wänden als Ersatz für Hausketten oder installieren Sie Filzpapier über der Hausverpackung als wasserabweisende Oberfläche, die von Holzlignin unbeeinflusst ist.
    • Es ist auch eine gute Praxis, den "luftdichten Trockenmauer-Ansatz" an den Innenwandenden auch zu verwenden. Beide Methoden zusammen bilden effektiv eine luftdichte Wand, die keine Feuchtigkeitsprobleme hat. Das Energy Efficiency and Renewable Energy Clearinghouse (EREC) hat mehr Informationen zu dieser Technik.

    Luft / Dampf-Retarder:

    • Ein Luft / Dampf-Retarder versucht, Wasserdampf und die Luftbewegungssteuerung mit einem Material zu kombinieren. Diese Methode ist am besten geeignet für feuchte südliche Klimazonen, in denen die feuchte Außenluft während der Kühlsaison nicht in die Hohlräume des Gebäudes eindringen kann.
    • Es ist in der Regel um den Umfang des Gebäudes direkt unter dem äußeren Ende platziert, oder es kann tatsächlich das äußere Ende sein. In vielen Fällen ist es aus einem oder einer Kombination aus Folgendem aufgebaut: Polyethylen-Kunststoffplatten, Builderfolie, Schaumstoffisolierung und anderen äußeren Ummantelungen. Der Schlüssel, um diese Methode effektiv zu machen, ist die dauerhafte und sorgfältige Abdichtung aller Nähte und Durchdringungen, einschließlich um Fenster, Türen, Steckdosen, Sanitärstapel und Entlüftungsventilatoren.
    • Verpasste Öffnungen jeder Größe erhöhen nicht nur den Energieverbrauch, sondern erhöhen auch das Risiko von Feuchtigkeitsschäden am Haus, insbesondere während der Kühlsaison. Ein Luft / Dampf-Retarder sollte auch nach der Installation sorgfältig geprüft werden, bevor andere Arbeiten ihn abdecken. Wenn kleine Löcher gefunden werden, können Sie sie mit Dichtungsmasse oder Polyethylen- oder Folienband reparieren. Bereiche mit größeren Löchern oder Rissen sollten entfernt und ersetzt werden. Patches sollten immer groß genug sein, um den Schaden abzudecken und benachbarte Holzrahmen zu überlappen.


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