Правильная влажность и температура играют ключевую роль в микроклимате в помещении. В будущем для создания комфортных условий в помещении можно будет использовать пористое стекло, встроенное в штукатурку, так как оно особенно хорошо регулирует влажность и препятствует образованию плесени.
Почти ничто не беспокоит арендаторов и домовладельцев больше, чем плесень или плесень на стенах. Черные пятна не просто уродливы; они также представляют опасность для здоровья людей. Больше всего на свете строгие стандарты изоляции, регулирующие жилые помещения, могут привести к увеличению влажности, которая является основной причиной плесени или плесени. В 2002 году федеральное правительство Германии ввело в действие правила энергосбережения, согласно которым внешние компоненты новых и отремонтированных зданий должны быть герметичными, чтобы обеспечить утечку как можно меньшего количества тепла. Обратной стороной является то, что лишняя влага задерживается внутри. «Вот почему материалы, регулирующие влажность, становятся все более важными», - говорит Фердинанд Соморовски, исследователь из Фраунгоферовского института исследований силикатов ISC в Вюрцбурге.
Особенно быстрое водопоглощение
В сотрудничестве с Байройтским университетом и компанией Keimfarben GmbH исследователь и его команда разрабатывают добавки для красок и штукатурок, которые оказывают компенсирующее влияние на микроклимат в помещении и, в частности, на влажность. Партнеры по проекту выбрали искусственно изготовленное пористое стекло для добавки, потому что размер пор, объем и форму частиц неорганического материала можно выборочно контролировать - преимущество, которое не дают природные альтернативы. Особое внимание уделялось частицам стекла в виде чешуек, так как они обладают способностью очень быстро поглощать, накапливать, а затем медленно выделять влагу. «Как невидимый пар, вода всегда присутствует в воздухе. Приятный микроклимат в помещении остается приятным только тогда, когда избыточная влага, выделяемая в воздух помещения при принятии душа, приготовлении пищи и потоотделении, также может каким-то образом снова рассеиваться. Стены и потолки предлагают большие поверхности, которые можно использовать. для управления влажностью, а добавляя частицы стекла в штукатурку, штукатурку и краску, мы можем выровнять суточные и сезонные перепады влажности. В результате получается просто более комфортное жилое пространство. До сих пор от 95 до 98 процентов всех доступных штукатурок имеют был без добавок», - объясняет Соморовский.
Стеклянные частицы созданы на основе стекла Vycor®. В этом типе стекла поры образуются при изготовлении определенным образом; настройка параметров процесса позволяет избирательно модифицировать поры. Помимо круглой формы, эти стеклянные частицы могут быть изготовлены в виде волокон или чешуек, в то время как другие материалы с поглощающими свойствами, такие как цеолит или керамика, не могут быть такими. Наполнитель может быть изготовлен с размером пор от нескольких нанометров до нескольких микрометров. «Поскольку пористость и размер пор могут быть точно заданы, мы также можем эффективно регулировать влажность. Минимальное изменение размера пор адаптирует материал к различным температурам и различным применениям, таким как жилые помещения, помещения с постоянно более высокой влажностью или подвальные помещения», - говорит исследователь.
Пористое стекло недорогое, нетоксичное и негорючее; для предварительных испытаний он был успешно изготовлен большими партиями в несколько сотен килограммов.
В ходе практических испытаний исследователи продемонстрировали, что по сравнению с другими материалами, используемыми для регулирования влажности, такими как цеолит или ДВП, смесь стеклянных чешуек и гипса может поглощать значительно больше влаги, а затем снова ее выделять. Испытания проводились при постоянной температуре и влажности в условиях типичного внутреннего климата. В последующих испытаниях с использованием эталонных гипсов неорганический материал показал себя лучше. По мере увеличения влажности масса гипса, наполненного стеклянными чешуйками, увеличивалась больше и, следовательно, поглощала больше воды по сравнению с эталонными материалами. «В помещении объемом 30 кубических метров стены и потолок имеют площадь около 40 квадратных метров, которую можно использовать для регулирующей влажность штукатурки. Чтобы снизить влажность с 72 % до 47 %, необходимо около 180 мл воды необходимо впитать, а наша гипсовая штукатурка из стеклочешуек действительно может впитать более полулитра воды», - говорит Соморовский. В штукатурку также можно добавлять вещества, ингибирующие споры плесени.
Другим положительным эффектом пористых стеклянных чешуек является их влияние на энергетический баланс здания. В случае повышенной влажности вода адсорбируется на поверхности стекла. Высвобождаемая энергия делает помещение более сухим и теплым. Обратное происходит при низкой влажности, когда десорбция охлаждает и увлажняет помещение. Эти процессы происходят как зимой, так и летом, что позволяет экономить первичную энергию на обогрев или охлаждение. Равномерно диспергированные стеклянные чешуйки в слое штукатурки особенно полезны для внутренней среды во время обогрева.
В настоящее время партнеры проекта изучают, как материал на основе стекла ведет себя под дополнительными слоями краски и обоями. По их оценкам, пройдет еще два года, прежде чем экологически чистая влагорегулирующая штукатурка появится на рынке.