در این مقاله قصد داریم به بررسی چگونگی کنترل رطوبت ناشی از بخار آب در ساختمان های ساخته شده با سازه ال اس اف بپردازیم، اگرچه مطالبی که به آن اشاره خواهیم کرد مناسب برای کلیه ساختمان ها با انواع روش های ساخت است، ولیکن سازندگان و علاقمندان ساخت و ساز با سازه ال اس اف لازم است به مطالب زیر توجه کنند.
اصول طراحی رایج برای کنترل بخار آب در سازه ال اس اف را می توان در دو مفهوم ساده خلاصه کرد که باید برای جلوگیری از تجمع رطوبت و ایجاد آسیب رعایت شوند:
- سعی کنید خطر خیس شدن ساختمان ساخته شده یا سازه ال اس اف را به حداقل برسانید.
- تمهیداتی برای خشک شدن ساختمان ساخته شده با سازه ال اس اف فراهم کنید.
برای دستیابی به نقطه تعادل بین مقدار خیس شدن و خشک شدن در ساختمان های ساخته شده با سازه ال اس اف برای رسیدن به دو هدف بالا و برای جلوگیری از تجمع و غیرقابل قبول رطوبت، باید مطالب زیر مورد بررسی قرار بگیرد:
- نفوذ بخار آب به لایه های داخلی (به عنوان مثال، بخار بند، رنگ و غیره)
- نفوذ بخار آب به لایه های بیرونی (به عنوان مثال، پوشش، آب بند، و غیره)
- R-value و نفوذ بخار عایق حفره دار(به عنوان مثال، عایق نفوذ پذیر بخار و عایق غیر قابل نفوذ)
- R-value (به عنوان مثال، مقدار R پوشش، عایق پیوسته، و سایدینگ)
این که تصمیم بگیریم از متریال فوق به صورت متعادل و بهینه برای پوشش در ساختمان ساخته شده با سازه ال اس اف استفاده کنیم بستگی به آب و هوای بیرون و محیط داخلی خانه دارد.
سازه ال اس اف
تفسیر عکس بالا
در شکل بالا کشور های جهان را بر اساس منطقه آب و هوایی تقسیم کرده است و دو شاخص HDD و CDD برای تعیین مقدار انرژی در هر ساختمان معرفی کرده است.
HDD مخفف heating degree days است، که معیاری برای برآورد تقاضای انرژی مورد نیاز برای گرمایش یک ساختمان استفاده می شود. طریقه محاسبه اش به این صورت است که برای هر روز که میانگین دما کمتر از خط پایه (۶۵ درجه فارنهایت) است، HDD با کم کردن دمای پایه از دمای میانگین روزانه محاسبه می شود. برای مثال اگر میانگین دما در یک روز خاص ۵۵ درجه فارنهایت باشدHDD برای آن روز ۱۰ خواهد بود. HDD=55-65=-10
مناطق سردسیر دارای HDD بالاتری هستند که نشان دهنده تقاضای بیشتر برای انرژی گرمایشی است.
CDD مخفف cooling degree days است که معیاری برای تخمین تقاضای انرژی برای خنک کردن ساختمان ها در یک منطقه آب و هوایی معین استفاده می شود. طریقه محاسبه اش به این صورت است که برای هر روز که میانگین دما کمتر از خط پایه (۶۵ درجه فارنهایت) است، CDD با کم کردن دمای پایه از دمای میانگین روزانه محاسبه می شود. برای مثال اگر میانگین دما در یک روز خاص ۷۵ درجه فارنهایت باشدCDD برای آن روز ۱۰ خواهد بود. CDD=75-65=-10
همان طور که گفتیم معیار اصلی ما برای انتخاب نوع پوشش برای ساختمان ها آب و هوای بیرون از خانه (با توجه نوع منطقه آب و هوایی) و محیط داخلی است.
سطوح بالای رطوبت نسبی داخل ساختمان باعث خروج بخار به بیرون در سردترین ماه های زمستان می شود. سطوح بالای رطوبت در فضای باز در آب و هوای گرم و مرطوب باعث ایجاد بخار آب متمایل به داخل ساختمان در طول بهار و تابستان می شود.
دو رویکرد طراحی پذیرفته شده که معمولاً برای دستیابی به عملکرد قابل قبول کنترل رطوبت پوشش ساختمان های ساخته شده با سازه ال اس اف مورد استفاده قرار میگیرند عبارتند از:
۱-رویکرد کنترل نفوذ: پوشش های ساختمان برای خشک کردن بیرونی در آب و هوای سرد با درجه نسبتاً بالایی از مقاومت در برابر بخار آب در سمت داخلی برای جلوگیری از تجمع بیش از حد رطوبت (برعکس در آب و هوای گرم/مرطوب اعمال می شود)
۲- رویکرد کنترل دما: طراحی پوشش ساختمان ها (متشکل از عایق با R-value کافی) به نحوه ای که رطوبت به سمت داخل خشک شود و در عین حال محیط داخلی گرم را در زمستان حفظ کند.
هر یک از این رویکردها در واقع از ترکیبی از ابزارها برای کنترل رطوبت استفاده می کنند، به این صورت که هر دو روش تا حدی به کنترل دما و نفوذ مواد بستگی دارند، اما تأکید در هر رویکرد متفاوت است. از این رو نام های متفاوتی برای این دو رویکرد طراحی داده شده است. این رویکردها در شکل زیر نشان داده شده است.
سازه ال اس اف
آب و هوای سرد
در آب و هوای سردتر، برای کاهش خطر مشکلات رطوبتی، مفید است:
- نفوذ بخار کمتر (مقاومت بخار بیشتر) در لایه های داخلی دیوار (به سمت داخل ساختمان)
- نفوذ بخار بالاتر در لایه های بیرونی (به سمت بیرون)
- افزایش عایق حفره دار: اگر مقدار عایق افزایش یابد اما لایه های بیرونی نفوذ بخار کمتری داشته باشند، ممکن است دیوار در شرایط سرد به اندازه کافی خوب عمل نکند. بنابراین، حفظ تعادل با اطمینان از اینکه لایه های بیرونی دارای حداقل سطح نفوذ بخار نسبت به لایه های داخلی و میزان عایق حفره هستند، مهم است.
آب و هوای گرم/مرطوب:
استراتژی مخالف برای آب و هوای گرم و مرطوب توصیه می شود:
- مقاومت بخار بالاتر (نفوذ کمتر) باید در نمای بیرونی ساختمان های ساخته شده با سازه ال اس اف باشد.
- مقاومت بخار کمتر (نفوذ پذیری بیشتر) باید در داخل باشد تا رطوبت از بین برود.
آب و هوای مختلط
در اقلیم هایی که نه به شدت سرد هستند و نه گرم/مرطوب، یک رویکرد متعادل توصیه می شود:
- این به معنای اجتناب از مواد با نفوذ بسیار کم در دو طرف مجموعه دیوار برای حفظ کنترل رطوبت کافی است.
بخاربند و طبقه بندی آن
ویژگی نفوذپری بخار آب در متریال پوشش ساختمان های ساخته شده یا سازه ال اس اف بر روی قابلیت حرکت بخار آب در داخل و خارج پوشش ساختمان تاثیر می گذارد. بخاربند به هدف کنترل جریان بخار آب (داخل و خارج) ساختمان های ساخته شده با سازه ال اس اف استفاده می شود. به توانایی یک متریال برای اجازه عبور بخار آب را “نفوذ بخارآب” می گویند. مقدار نفوذ پذیری یک متریال با روش های گفته شده در استاندارد ASTM96 گفته شده، محاسبه می شود. مقدار نفوذ پذیری یک متریال را نرخ نفوذ آن متریال می گویند.
متریالی که نرخ نفوذ بالاتری دارند، بخار آب را به راحتی از خود عبور می دهند و در مقابل متریالی که نرخ نفوذ کمتری دارند سخت تر بخار آب را عبور می دهند یا اصلا عبور نمی دهند.
بخاربند ها با توجه به قابلیت شان در محدود کردن مقدار رطوبتی که از خود عبور می دهند و طبق استاندارد IRC به سه کلاس ۱ ، ۲ و۳ طبقه بندی می شود.
نرخ نفوذ ۰.۱ یاکمتر :کلاس۱
۱≥نرخ نفوذ ۰.۱<:کلاس۲
۱۰≥نرخ نفوذ ۱<:کلاس۳
