Во вторичном жилье холодные окна встречаются реже: все-таки на себе экономить не хочется, поэтому доля окон экономкласса во вторичном жилье меньше, чем в новостройках. Среди рекламаций оконных компаний, которые они получают от «частников», одним из лидеров является всем известное «мне дует». Для исправления этого недостатка проверяют работу фурнитуры, уплотнителей или ждут включения центрального отопления, чтобы теплый воздух от батареи отсек поток холодного воздуха от окна. Но все это не поможет, если истинная причина состоит в монтаже, вернее во внутреннем противоречии между необычайной технологичностью (удобством применения) монтажной пены и ее качеством.
Главным элементом монтажного шва является центральный слой, который практически всегда выполняется из монтажной пены. Часто говорят о том, что пену надо защищать от попадания воды и солнечного света. Но основной недостаток монтажной пены в подобном применении это ее низкое относительное удлинение. Наши исследования показывают, что среднее относительное удлинение пены составляет 7,5 ÷ 8,5%. То есть если в монтажном шве деформация составляет более 8,5%, то в пене образуются трещины. А средняя деформация в монтажном шве составляет как раз-таки больше около 10%, поэтому пена будет разрушаться. Но всегда ли? Что если применена очень хорошая пена (у лучших из испытанных нами пен значение относительного удлинения составляло 13%)? Даже в этом случае разрывы все равно произойдут и произойдут, скорее всего, в первый же сезон. К ним приведут статистические деформации из-за суточных изменений линейных размеров оконного профиля.
Рисунок 2. Распределение изотерм в монтажном шве до образования трещины
Получается, что в монтажной пене в процессе эксплуатации окна будут возникать трещины, и воспрепятствовать этому никак нельзя. При этом после завершения отделочных работ монтажная пена скрыта от обследования откосом и наружным слоем монтажного шва оценить ее состояние в процессе эксплуатации не представляется возможным без разрушения отделки. Поэтому разумным поведением будет учесть появление трещин, уменьшая вредный эффект от них.
А вредный эффект есть! Дело в том, что в образующиеся трещины1 попадает холодный воздух, беспрепятственно достигая внутреннего откоса. В итоге изотермы смещаются внутрь помещения, как это продемонстрировано на рис. 2 и 3, ведь, по сути, часть теплоизоляционного слоя теперь отсутствует. Температура на поверхности откоса снижается.
Рисунок 3. Распределение изотерм в монтажном шве после образования трещины. Температура на внутренней поверхности монтажного шва снизилась
Снижение температуры на поверхности откоса имеет три следствия.
Во-первых, холодный откос охлаждает воздух вокруг себя. Поэтому на прогрев помещения теперь, после образования трещины в пене, нужно затратить больше энергии. То есть монтажный шов с трещинами в пене менее энергоэффективен, чем без трещин.
Во-вторых, если температура на откосе снизится до точки росы, то на его поверхности будет выпадать конденсат. И оконная компания получит недовольного клиента со всеми вытекающими: претензия, потеря повторного клиента в лице этого клиента и потеря повторных клиентов в лице всех тех, кому этот клиент расскажет, что «компания такая-то поставила мне холодные окна». В совсем запущенных случаях температура может снизиться до 0 °С. Тогда конденсат еще и замерзнет. Клиент будет еще более недовольным.
В-третьих, снижается комфортность в помещении. Поверхность откоса (а также оконная рама и стеклопакет) зимой всегда холоднее воздуха в помещении в среднем на 8 ÷ 10 °С. Поэтому возникает поток холодного воздуха от окна, который, как и продувание, ощущается как сквозняк: клиент жалуется, что ему «дует». Обычно такая претензия исчезает сама собой после включения центрального отопления: тепловая завеса от батареи отсекает поток холодного воздуха (если, конечно, подоконник не перекрывает батарею). Но если перепад между значениями температур откоса и воздуха в помещении будет больше обычных 810 °С, то батарея может и не «справиться» с таким потоком. К тому же длина батареи в среднем все-таки меньше длины окна, и тепловая завеса слабо воздействует на поток холодного воздуха от краевых зон окна. А ведь именно в них находится вертикальная часть монтажного шва. Выход, впрочем, есть.
Необходимо обеспечить препятствие для попадания холодного воздуха в монтажную пену. Для этого воздухопроницаемость наружного слоя надо ограничить: холодный воздух с улицы не будет попадать в трещину и не будет участвовать в конвективном переносе (не будет уносить тепло с откоса во внешнее пространство).
А какие материалы могут обеспечить требуемую воздухонепроницаемость? Популярным способом защиты монтажной пены от солнечного света и воды является использование ленточной системы монтажа лент ПСУЛ (рис. 4) и диффузионных лент.
Рисунок 4. Внешний вид паропроницаемой саморасширяющейся уплотнительной ленты (ПСУЛ
Но они изготавливаются на основе поролона и материала мембранного типа, поэтому легко пропускают сквозь себя воздух. Убедиться в этом просто: достаточно подуть сквозь них получится. Поэтому в случае возникновения трещин в монтажной пене ленты не спасут от описанных выше последствий.
А вот подуть сквозь слой герметика не получится. Герметики при соблюдении требований по толщине слоя нанесения за счет своей плотной структуры практически не пропускают сквозь себя воздух (а инфильтрация воздуха не обеспечивает передачу тепла переносом воздушных масс). Поэтому герметики надежно защищают помещение от таких «продуваний». Следовательно, можно с уверенностью утверждать: герметики, в отличие от лент, снижают для оконной компании вероятность столкнуться с рекламациями. И наше представление многократно подтверждено и продолжает подтверждаться практикой: часто нанесение герметика поверх лент в продуваемом окне решает проблему, как это было, например, в квартире на рис. 5, 6. При этом, хотя с точки зрения воздухонепроницаемости все герметики превосходят ленты, не все они «одинаково полезны» герметики отличаются между собой долговечностью и паропроницаемостью.
Рисунок 5. Внешний вид монтажного шва окна, на которое жаловался Клиент, до нанесения герметика Стиз А
Рисунок 6. Внешний вид этого окна после завершения работ. Проблема «продуваний» исчезла
Глава 3. Особенности воздействия ветровой нагрузки на монтажный шов
ГОСТ 30971 задает ряд требований к монтажному шву, обеспечение которых гарантирует выполнение его основной функции теплозащиты монтажного зазора. В список требований входит воздухопроницаемость: монтажный шов с минимально допускаемым по ГОСТ классом по этому параметру не должен пропускать более одного кубометра воздуха за один час на единице длины и перепаде давления в 100 Па. Смысл введения этого параметра предотвращение пропускания (продувания) воздуха сквозь шов и изменения параметров микроклимата в помещении.
Монтажный шов согласно ГОСТ 30971 состоит из трех слоев, и каждое требование к монтажному шву обеспечивается как минимум одним из этих слоев. Например, за теплозащиту отвечает центральный слой, за пароизоляцию со стороны помещения внутренний слой и т. д.
Какой же из слоев выполняет функцию защиты от продувания с наружной стороны шва? Ответ на этот вопрос, несмотря на кажущуюся его очевидность, не только не банален, но и оказывается принципиальным для понимания структуры и надежности шва в эксплуатации. Каждому, кто видел своими глазами монтажную пену, понятно, что она в смысле воздухопроницаемости самодостаточна: никакой «ветер» ее не продует. Но из этого не следует, что центральный слой монтажного шва также достаточен для защиты шва от продувания: как мы обсудили в предыдущей главе обычная пена в обычном монтажном шве практически должна трескаться. Но основной проблемой в данном случае будет даже не сама трещина в слое пены, а то, что эту трещину невозможно увидеть, ведь пена в шве закрыта со всех сторон от наблюдения во время эксплуатации.