ГЕРМЕТИЗАЦІЯ ПРОХОДІВ КОМУНІКАЦІЙ

Повітронепроникність оболонки будівлі є фундаментальним критерієм для досягнення високої енергоефективності та внутрішнього комфорту. Неконтрольовані витоки повітря через щілини та негерметичні з’єднання можуть призвести до значних втрат тепла в холодний період та надмірного проникнення нагрітого повітря влітку, збільшуючи навантаження на системи опалення та кондиціонування. Ключовим показником, що характеризує повітронепроникність, є коефіцієнт n50 – кратність повітрообміну при різниці тиску в 50 Па, вимірювана методом аеродвері (Blower Door Test) згідно з ДСТУ EN 13829. Цей тест дозволяє оцінити загальну герметичність будівлі.

Для пасивних будинків та будівель з майже нульовим споживанням енергії (ZEB) нормативи вимагають показника n50 на рівні не більше 0.6 год-1. Це означає, що при тестовому тиску повний об’єм повітря в будівлі змінюється менше одного разу на годину. Для порівняння, для звичайних новобудов в Україні згідно ДБН В.2.6-31:2021 ‘Теплова ізоляція будівель’ рекомендований показник n50 становить до 3.0 год-1, хоча для досягнення реальної енергоефективності прагнути слід до значно нижчих значень, бажано до 1.0 год-1. Кожен прохід комунікацій, якщо він не герметизований належним чином, стає потенційним джерелом витоків, суттєво погіршуючи загальний показник n50. Наприклад, негерметичний прохід одного вентиляційного каналу діаметром 200 мм може мати такий же вплив на повітронепроникність, як і кілька квадратних метрів негерметичної стіни. Тому ретельна герметизація всіх інженерних входів є абсолютною необхідністю для реалізації проєктів з високими вимогами до енергоефективності.

Проходи комунікацій через огороджувальні конструкції будівель є одними з найбільш критичних ділянок з точки зору герметичності та гідроізоляції. Вони відрізняються за призначенням, діаметром та матеріалом трубопроводу чи кабелю, а також за типом конструкції, яку вони перетинають (фундамент, стіна, дах). Розуміння цих відмінностей дозволяє обрати найбільш ефективні методи герметизації. Основні категорії проходів включають:

• Водопостачання та каналізація: Труби (ПВХ, ПП, сталь, мідь) діаметром від 15 мм до 200 мм і більше. Проходять через фундаменти, стіни підвалів та міжповерхові перекриття. Їхня вразливість полягає у великих діаметрах та потенційному контакту з ґрунтовими водами.
• Електричні кабелі: Від тонких кабелів до товстих пучків. Часто проходять через зовнішні стіни або фундамент у захисних гільзах. Основна вразливість – велика кількість дрібних отворів, які важко герметизувати поодиноко.
• Газопостачання: Металеві труби, що вимагають особливої уваги до пожежної безпеки та газонепроникності. Зазвичай проходять через фундамент або стіну в сталевих гільзах.
• Вентиляційні канали: Круглі або прямокутні канали, що перетинають зовнішні стіни та дахи. Великі розміри та складність форм роблять їх важкими для герметизації, особливо в місцях примикання до повітронепроникного шару. Наприклад, детально про системи вентиляції можна дізнатись у відповідному розділі.
• Телекомунікаційні кабелі: Оптоволокно, Ethernet кабелі. Зазвичай проходять у невеликих пучках або окремо, часто через зовнішні стіни. Їхня вразливість схожа на електричні кабелі.

Кожен з цих типів проходів створює унікальні виклики для герметизації. Загальними вразливостями є: теплові розширення матеріалів, які можуть викликати тріщини у герметику; механічні навантаження; вібрації; а також складність доступу для ремонту після завершення будівництва. Неправильна герметизація призводить не тільки до втрат енергії, але й до ризику конденсації вологи всередині конструкцій, розвитку плісняви та руйнування будівельних матеріалів.

Вибір оптимальної герметизуючої системи є критично важливим для забезпечення довготривалої повітронепроникності та гідроізоляції проходів комунікацій. Сучасний ринок пропонує широкий асортимент рішень, які класифікуються за принципом дії, матеріалами та сферою застосування. Ось основні з них:

• Еластичні манжети (EPDM, бутил-каучук): Це готові елементи, що монтуються на трубу або кабель і приклеюються до повітронепроникної мембрани або основи. Манжети з EPDM (етилен-пропілен-дієн-каучук) відрізняються високою стійкістю до УФ-випромінювання, озону та перепадів температур (-40°C до +100°C), забезпечуючи тривалу еластичність. Бутил-каучукові манжети мають відмінну адгезію до більшості будівельних матеріалів та високу водонепроникність. Приклади включають системи від Siga або Pro Clima. Вони ідеально підходять для круглих труб діаметром до 300 мм, що проходять через стіни або дах.
• Системи кабельних вводів та трубних ущільнень (Hauff-Technik, Roxtec): Ці системи призначені для герметизації проходів через фундаменти та стіни підвалів, де існує високий тиск ґрунтових вод. Вони складаються з модульних ущільнювальних елементів, які вставляються в гільзу або спеціальну проходку. Матеріали – високоякісні полімери та гума, стійкі до агресивних середовищ. Такі системи забезпечують не тільки гідро-, але й газонепроникність, а також витримують значні механічні навантаження. Наприклад, системи Roxtec дозволяють герметизувати до 32 кабелів різного діаметра в одному модулі.
• Поліуретанові та гібридні герметики: Це пастоподібні матеріали, які після нанесення полімеризуються, утворюючи еластичне та водонепроникне з’єднання. Застосовуються для герметизації нерегулярних отворів, дрібних тріщин або як додатковий шар у складних вузлах. Вимагають ретельної підготовки поверхні та дотримання умов нанесення (температура, вологість).
• Спеціальні стрічки та праймери: Бутил-каучукові стрічки, акрилові клеї-герметики, бітумні стрічки. Використовуються для створення безперервного повітронепроникного шару навколо проходу, особливо при інтеграції з пароізоляційними та вітрозахисними мембранами. Праймери покращують адгезію стрічок до пористих поверхонь.

Вибір конкретної системи залежить від діаметра комунікації, типу конструкції, що перетинається, наявності тиску води (ґрунтові води), вимог до пожежної безпеки та довговічності. Наприклад, для фундаментів фундамент з постійним контактом з водою необхідні високотехнологічні системи гідроізоляції, тоді як для проходів через зовнішні стіни вище рівня ґрунту можуть бути достатні еластичні манжети.

Ефективне проєктування вузлів проходу комунікацій є ключовим етапом, що передує монтажу та гарантує довготривалу герметичність будівлі. Навіть найякісніші матеріали не забезпечать належного результату без грамотного архітектурного та інженерного рішення. Ось основні принципи, якими слід керуватися при проєктуванні:

• Мінімізація кількості проходів: Чим менше отворів в оболонці будівлі, тим легше забезпечити її герметичність. Де це можливо, слід групувати комунікації в одній шахті або через один централізований вузол.
• Використання гільз: Для всіх комунікацій, що проходять через несучі та огороджувальні конструкції (особливо фундаменти та стіни підвалів), обов’язковою є установка захисних гільз. Гільзи повинні бути виконані з матеріалу, стійкого до механічних пошкоджень та агресивних середовищ (наприклад, сталь або ПВХ труби більшого діаметру). Вони слугують для захисту комунікацій від деформацій будівлі та спрощують заміну комунікацій у майбутньому. Діаметр гільзи має бути на 50-100 мм більшим за діаметр комунікації для зручності монтажу герметизуючих елементів.
• Безперервність повітронепроникного шару: На кресленнях повинно бути чітко показано, як повітронепроникний шар (наприклад, пароізоляційна плівка або спеціальна штукатурка) огинає або інтегрується з герметизуючими елементами проходу. Це вимагає деталізації кожного вузла.
• Доступність для обслуговування: В ідеалі, вузли проходу повинні бути доступними для візуального контролю та можливого ремонту. Уникайте прихованого монтажу герметизуючих елементів, якщо це не передбачено технологією.
• Врахування теплового розширення: Матеріали комунікацій та будівельних конструкцій мають різні коефіцієнти теплового розширення. Проєкт повинен передбачати компенсатори або еластичні герметики, що дозволяють ці рухи без порушення герметичності. Наприклад, для металевих труб гарячої води ці показники можуть бути значними.
• Дотримання нормативних вимог: Усі проєктні рішення повинні відповідати чинним ДБН та іншим будівельним нормам України, зокрема щодо пожежної безпеки, гідроізоляції та теплотехнічних характеристик.

Детальний проєктний розгляд кожного проходу, включаючи розрізи вузлів та специфікацію матеріалів, є обов’язковим для уникнення типових помилок і забезпечення високої якості будівництва. Цей підхід забезпечує передбачуваність результату та довговічність експлуатації.

Якість монтажу герметизуючих систем безпосередньо впливає на їх ефективність та довговічність. Навіть найкращі матеріали не забезпечать бажаного результату, якщо технологія встановлення порушена. Розглянемо детальний покроковий гайд для різних типів проходів, акцентуючи увагу на критичних моментах:

1. Підготовка поверхні: Це перший і найважливіший крок. Поверхні, до яких кріпиться герметизуючий матеріал (гільза, труба, стіна), повинні бути абсолютно чистими, сухими, знежиреними та вільними від пилу. Наприклад, для бетонних поверхонь може знадобитися шліфування та ґрунтування спеціальним праймером для покращення адгезії. Для дерев’яних конструкцій, таких як CLT панелі, важливо забезпечити гладку та рівну основу.
2. Монтаж гільзи: Гільза (зазвичай металева або пластикова труба більшого діаметра) встановлюється у отвір у стіні або фундаменті під час заливки бетону або до зведення стін. Вона повинна бути надійно закріплена та вирівняна. Між гільзою та конструкцією також забезпечується первинна герметизація (наприклад, мінеральною ватою або монтажною піною, що потім герметизується зовні).
3. Встановлення комунікації: Труба або кабель прокладається через гільзу. Важливо забезпечити достатній зазор між комунікацією та гільзою для монтажу герметизуючих елементів.
4. Застосування манжет та стрічок (для круглих труб та кабелів):
   • Насуньте еластичну манжету (EPDM або бутил-каучукову) на трубу.
   • Очистіть та заґрунтуйте ділянку навколо гільзи або отвору на поверхні повітронепроникного шару.
   • Нанесіть спеціальний клей-герметик або використовуйте самоклеючу основу манжети, щільно притискаючи її до поверхні конструкції та труби. Важливо забезпечити безперервне прилягання по всьому периметру. Тиск при приклеюванні має бути рівномірним, часто використовують спеціальні валики.
   • Перевірте герметичність з’єднання, наприклад, за допомогою мильного розчину для виявлення бульбашок.
5. Застосування модульних систем ущільнення (для фундаментів та великих проходів):
   • Встановіть внутрішні ущільнювальні елементи між трубою та гільзою.
   • Рівномірно затягніть болти або кріплення, що стискають гумові елементи, до досягнення необхідного моменту затягування, вказаного виробником. Це створює надійне герметичне з’єднання.
   • Деякі системи дозволяють додавати або видаляти модулі для різних діаметрів кабелів, що робить їх гнучкими.
6. Застосування поліуретанових герметиків (для нерегулярних отворів):
   • Заповніть отвір навколо комунікації герметиком, забезпечуючи його повне проникнення у щілини.
   • Вирівняйте поверхню герметика за допомогою шпателя.
   • Дотримуйтесь часу полімеризації, вказаного виробником, перед подальшими роботами.

Детальний розбір вузла проходу комунікації показує, що кожен шар герметизації має своє призначення: гільза забезпечує механічний захист, первинний заповнювач – теплоізоляцію та фіксацію, а фінальні герметизуючі матеріали – повітронепроникність та гідроізоляцію. Дотримання цих технологій є критичним для запобігання пошкоджень та забезпечення довговічності. Забезпечення правильного монтажу є складним процесом, а ігнорування деталей часто призводить до того, що доводиться виправляти помилки при будівництві.

Вибір герметизуючих матеріалів для проходів комунікацій в Україні повинен враховувати специфічні кліматичні умови та нормативні вимоги, що гарантує їх довговічність та надійність. Клімат України характеризується значними перепадами температур (від -25°C до +35°C), високою вологістю, інтенсивним УФ-випромінюванням та можливим впливом агресивних середовищ, особливо у ґрунті. Тому до матеріалів висуваються підвищені вимоги:

• Стійкість до УФ-випромінювання: Герметики та манжети, що контактують із сонячним світлом, повинні бути стійкими до УФ-деградації, щоб уникнути передчасного старіння, розтріскування та втрати еластичності. Матеріали на основі EPDM або з додаванням спеціальних стабілізаторів є кращими.
• Еластичність та адгезія: Матеріали повинні зберігати еластичність у широкому діапазоні температур, щоб компенсувати теплові розширення та стиснення комунікацій та конструкцій. Адгезія (прилипання) до різних будівельних матеріалів (бетон, цегла, дерево, метал, пластик) має бути максимально високою та довготривалою.
• Водонепроникність та паронепроникність: Для проходів у зоні контакту з ґрунтом або зовнішньою вологою (наприклад, дощовою водою на даху), матеріали повинні бути абсолютно водонепроникними. У той же час, для внутрішніх проходів через пароізоляційний шар важливо, щоб матеріал забезпечував паронепроникність для запобігання конденсації. Показник Sd (еквівалентна товщина дифузії повітря), що характеризує паронепроникність, повинен бути високим для пароізоляційних матеріалів (Sd > 10 м).
• Хімічна стійкість: Ущільнювачі для каналізаційних систем або проходів у промислових будівлях повинні бути стійкими до впливу агресивних хімічних речовин, кислот та лугів.
• Пожежна безпека: Матеріали повинні відповідати вимогам пожежної безпеки, зазначеним у ДБН В.1.1-7:2016 ‘Пожежна безпека об’єктів будівництва’. Це особливо важливо для проходів систем газопостачання та електричних кабелів.
• Довговічність: Очікуваний термін служби герметизуючих матеріалів має відповідати терміну служби самої будівлі або її інженерних систем (зазвичай не менше 25-50 років). Виробники повинні надавати гарантії та результати випробувань на старіння.
• Екологічність: Важливо обирати матеріали, які не виділяють шкідливих речовин у процесі експлуатації та є безпечними для здоров’я людей.

Перед застосуванням будь-якого матеріалу слід ретельно вивчити його технічні характеристики, сертифікати відповідності та рекомендації виробника, особливо щодо умов застосування та сумісності з іншими будівельними елементами. Дотримання цих вимог забезпечить надійність та довговічність герметизації проходів комунікацій в українських умовах.

Завершальним, але не менш важливим етапом у забезпеченні герметичності проходів комунікацій є контроль якості виконаних робіт та тестування загальної повітронепроникності будівлі. Без належного контролю всі зусилля на етапах проєктування та монтажу можуть виявитися марними. Основні методи контролю включають:

• Візуальний контроль: Після монтажу всіх герметизуючих елементів необхідно провести ретельний візуальний огляд кожного проходу. Перевіряється повнота заповнення щілин герметиком, відсутність розривів або складок на манжетах, щільність прилягання стрічок, правильність обтискання модульних систем. Особливу увагу слід приділяти вузлам з’єднання різних матеріалів. Будь-які візуальні дефекти свідчать про потенційні витоки і вимагають негайного усунення.
• Випробування на водонепроникність: Для проходів, що контактують з ґрунтовими водами (наприклад, через фундамент), може бути проведене локальне випробування на водонепроникність. Це може включати заповнення спеціальних шахт або камер водою на певний період часу та спостереження за відсутністю протікань.
• Тестування методом аеродвері (Blower Door Test): Це найбільш точний і об’єктивний метод оцінки загальної повітронепроникності будівлі, що проводиться згідно з ДСТУ EN 13829. Тест дозволяє виміряти коефіцієнт n50. Під час проведення тесту, коли в будівлі створюється штучний надлишковий або вакуумний тиск (50 Па), можна локалізувати місця витоків за допомогою димогенератора, тепловізора або просто рукою, відчуваючи рух повітря. Якщо виявлено, що загальний показник n50 не відповідає проєктним значенням (наприклад, для пасивних будинків n50 > 0.6 год-1), необхідно знайти та усунути всі джерела витоків, включаючи негерметичні проходи комунікацій.
• Ультразвукові тестери: Ці прилади дозволяють виявити негерметичні місця за допомогою ультразвуку, що генерується з одного боку конструкції та вловлюється з іншого. Це особливо корисно для виявлення дрібних щілин, які важко помітити візуально.
• Термографічний аналіз: Тепловізор дозволяє візуалізувати температурні поля та виявити місця інфільтрації холодного повітря (взимку) або витоків теплого (влітку). Це ефективний інструмент для виявлення проблемних ділянок, включаючи неякісно герметизовані проходи.

Регулярний контроль якості на кожному етапі будівництва, а також фінальне тестування, є запорукою того, що проєктні рішення щодо герметизації будуть реалізовані належним чином, забезпечуючи заявлені показники енергоефективності та комфорту. Це дозволяє уникнути значних витрат на усунення дефектів після завершення будівельних робіт.

Сучасний будівельний ринок постійно розвивається, пропонуючи нові, більш ефективні та довговічні матеріали для герметизації проходів комунікацій. Ці інновації дозволяють досягати вищої повітронепроникності, спрощувати монтаж та забезпечувати тривалий термін експлуатації. Розглянемо деякі з них:

• Рідкі плівкові герметики (рідкі мембрани): Ці матеріали, часто на основі акрилу, поліуретану або гібридних полімерів, наносяться пензлем або валиком, утворюючи безшовний, еластичний і повітронепроникний шар. Вони особливо ефективні для герметизації складних форм та нерегулярних проходів, де традиційні манжети або стрічки можуть бути важкими у застосуванні. Після висихання вони зберігають високу еластичність і адгезію до різних поверхонь.
• Саморозширювальні герметизуючі стрічки: Ці стрічки виготовлені зі спеціальних полімерів, які під впливом вологи або води розширюються, заповнюючи всі порожнини та створюючи щільне водонепроникне ущільнення. Вони ідеально підходять для проходів через фундаменти, де є ризик контакту з ґрунтовими водами. Прикладом є стрічки на основі бентонітової глини або акрилових полімерів.
• Інтелектуальні пароізоляційні мембрани з вбудованими манжетами: Деякі виробники пропонують пароізоляційні мембрани, які вже мають інтегровані манжети для стандартних діаметрів труб. Це значно спрощує монтаж та мінімізує ризик помилок, оскільки манжета вже є частиною безперервного пароізоляційного шару.
• Термозбіжні трубки та манжети: Ці вироби виготовляються з полімерних матеріалів, які при нагріванні зменшуються в діаметрі, щільно обтискаючи трубу або кабель і створюючи герметичне з’єднання. Вони часто використовуються для герметизації електричних кабелів та дрібних комунікацій.
• Модульні системи для кабельних та трубних проходів: Хоча вони вже згадувалися, варто підкреслити їх постійне вдосконалення. Сучасні модульні системи дозволяють не тільки герметизувати, але й забезпечувати вогнестійкість та ударостійкість проходів, що є критично важливим для промислових та громадських будівель.

Застосування цих інноваційних матеріалів дозволяє будівельникам та проєктувальникам досягати вищого рівня герметичності, скорочувати час монтажу та збільшувати надійність інженерних систем. Вибір конкретного рішення завжди повинен базуватися на детальному аналізі вимог проєкту, умов експлуатації та рекомендацій виробника.