Miks on rõhu võrdlustähtis korgseina projekteerimisel veesissetungi vältimiseks?

Füüsikaline probleem iga ehitusfaasi taga

Vesi soovib sisse pääseda. See ei ole projekteerimisviga – see on füüsika. Tuulega kaasnev vihm avaldab rõhku hoone esiseinale ja igasugune rõhuerinevus hoone välja- ja sisepinnade vahel seab vee sissepääsu tee.

Ehitusfaasisüsteemid toetuvad tavaliselt rõhuvõrdlustsüsteemile, et saavutada hea veekindlus. Põhimõte on lihtne ja elegantne: kõrvaldage rõhuerinevus ja te kõrvaldate peamise jõu, mis ajab vett ühenduste ja tihenduste kaudu. Puudub rõhuerinevus – puudub liikumisjõud. Puudub liikumisjõud – puudub vee sissepääs.

Kuidas rõhuühtlustamine tegelikult toimib

Rõhuühtlustatud sein koosneb välimisest avatud kihist — vihmasõlgast — ja sisemisest tihedast seinastruktuurist, mille vahel on õhukott. Õhukott on ühendatud väliskeskkonnaga vihmasõlga olevate ventiilide või lõhedega, mis võimaldab õhurõhul õhukotis kohanduda väliskeskkonna rõhuga.

Kui tuul põrkub hoone vastu, tõuseb ja langeb õhukotis olev rõhk koos väliste rõhkudega. Kuna need kaks rõhku on ühtlustatud, ei teki rõhugradienti, mis tõmbaks vett vihmasõlga liitumiste kaudu sisse. Iga vesi, mis ikkagi läheb läbi välimise kihi, drenaažitubade kaudu lihtsalt allapoole õhukottis ja välja läbi veepiisutusaukude, mitte et seda tõmptaks hoone siseosasse.

See erineb põhimõtteliselt takistussüsteemist, mis toetub täielikult tihendustele ja pakenditele, et vett välja hoida. Takistussüsteemid töötavad — kuni nad enam ei tööta. Tihendused vananevad, pakendid kokku surutakse ja hooned liiguvad. Kui takistus on kahjustatud, on vee sisenemine kindel.

Sadamuseina printsiip praktilises rakenduses

Sadamuseina printsiip on oluline rõhuvõrdsustatud konstruktsiooni saavutamiseks. Kuid detailid on väga tähtsad. Õhukott peab olema piisavalt sügav – tavaliselt 20 kuni 40 millimeetrit – et õhk saaks vabalt liikuda. Ventiilid tuleb paigutada nii, et tuul ei teeks kohalikke rõhuerinevusi. Sisemine õhutõkkekiht peab olema pidev ja õhukindel.

Rõhuvõrdsustatud süsteemid pakuvad tavaliselt kõrgimat veekindlust ja õhukindlust. Nad ei sõltu ühe kindla õhukindla liimi joone terviklikkusest oma toimivuse tagamiseks. Pigem kasutavad nad kihtide põhjust lähenemist: välimine kiht eemaldab suurema osa veest, rõhuvõrdsustatud õhukott takistab järelejäänud vee sisse surumist ja sisemine tõkkekiht moodustab lõpliku kaitsekihi.

Mida juhtub, kui rõhuvõrdsustamine ebaõnnestub

Kõrghoonete projekt Šanghais õppis selle õppetunni kahjuks kätte. Hoone valmis kinnise seinasüsteemiga, mis näis paberil täiuslikult. Kuid esimese tormihooaja ajal ilmnes vesi 45. korruse sisemisel poolel. Probleem ei olnud liimidega – need olid kõik terved. Probleem oli selles, et paigaldamise ajal olid õhukäigu avad ummistunud, takistades rõhu võrdlust.

Rõhu leevendamata jätmisel tekitas tuul välistel pindadel positiivse rõhu ja õhukäigu ruumis negatiivse rõhu. See rõhuerinevus tõmbas veed läbi igasuguse mikroskoopilise lüngi vihmakaitse ühendustes. Hoone peale tuli kuus nädalat paigaldada seadeldis, et puhastada õhukäigu avad ja taastada õhukäigu ruumi rõhk. Remondikulu ulatus kuuenumbripiirides – kõik sellepärast, et lihtne rõhu võrdlust tagav detail jäeti tähelepanuta.

Andmed, mis tõestavad, et see lähenemisviis toimib

Rõhuvõrdsustatud süsteemid, millel on sobivalt projekteeritud vahekiht ja ventileerimine, ületavad standardsetes veepenetreerimistestides kindlasti takistus- ja lihtsad drenaažisüsteemid. Projekteerimisesse kaasatud üleliialisus tähendab seda, et isegi kui välimine kiht läbib, haldab süsteem vett hoopis selle asemel, et seda sisse lasta.

Rõhuvõrdsustamise praktilised piirid

Rõhuvõrdsustamine ei ole maagia ega kaotagi kogu veesisalduse ohtu. Süsteem töötab ainult siis, kui õhutõkkekiht on pidev ja vahekiht õigesti ventileeritud. Mis tahes katkemine sisemises tõkkekihis – halvasti tihendatud läbipääs, lüngad akna raami ümber – loob teed veesissepääsuks, sõltumata rõhu tasakaalust.

Esineb ka dünaamilise rõhu küsimus. Tuulepuhked tekitavad kiireid rõhufluktuatsioone, millele kavakese rõhk ei pruugi kohe vastata. Ekstreemsetel tingimustel võib tekkida viivitus välimise rõhu muutuste ja kavakese rõhu reageerimise vahel, mis loob lühiaegseid rõu erinevusi, mis võivad põhjustada veepiiskumist vihmakaitsekihi kaudu.

Projekteerijad arvestavad seda, et lisada drenaaž süsteemi varundusena. Kavakese ülesanne pole mitte ainult rõhu võrdlust – see on ka drenaažitasand. Iga vesi, mis läbib väliskatet nendel lühikestel ajaperioodidel, mil rõhu tasakaalustus on häiritud, saab kanduda seinaülesest konstruktsioonist välja.

Kõrgtuulega või hurrikaanidele kalduvates piirkondades on rõhu võrdustatud süsteemid standardiks. Mitmekordse veehalduse kihtide kombinatsioon ning rõhu poolt põhjustatud sissevoolu välistamine muudab need kõige usaldusväärsemaks olemasolevaks lahenduseks.

Näiteks ettevõte Glostar Panel toodab aknaseina paneele, mille kujundus põhineb rõhu võrdlust põhimõttel, mis on süsteemi geomeetrias otseselt realiseeritud, ning toetab arhitekte ja ehitusettevõtjaid, kes vajavad usaldusväärset veehaldust ilma sealantide toimimisele üleliialiselt toetumiseta.