Building Science Corporation (Dansk)

EIFS og Stuk

Udvendig Isolering og Finish Systemer (EIFS) er en relativt ny beklædning system, der kombinerer en slut af med et lag af udvendig isolering. Finishen består af polymere (organisk) bundet aggregat og cement forstærket med et glasnet. Stuk er en beklædning lavet af uorganisk cement (Portland cement og/eller kalk) bundet sand eller jord brugt i tusinder af år. Selvom disse to beklædninger kan se ens ud, udfører de meget forskelligt.,

problemer

EIFS blev meget populær i 1980 ‘ erne og oplevede et betydeligt antal alvorlige fejl, næsten alle relateret til regn penetration. Tidlige EIFS brugte en ansigtsforseglet tilgang (defineret senere). Overfladeforseglede udvendige isolerings-og efterbehandlingssystemer (EIFS) er i sagens natur defekte og uegnede til brug som et udvendigt Beklædningssystem, hvor fugtfølsomme komponenter anvendes uden mulighed for dræning eller på steder og samlinger uden tilstrækkelig tørring. De fleste EIFS fra fortiden var ansigtsforseglede systemer, der pr., Det typiske system indeholder også fugtfølsomme materialer. Specifikt anvendes følgende fugtfølsomme komponenter: udvendig gipsplade, orienteret strengplade (OSB) eller krydsfinerbeklædning, metal-eller træstifter, glasfiberkavisolering og indvendig gipspladehylster (figur 2).
drænet EIFS er væsentligt forskellige fra ansigt forseglede systemer i, at de pr.definition har en bestemmelse om dræning (figur 3). I modsætning til face-sealed perfect barrier systems kan sådanne systemer med succes anvendes som et udvendigt Beklædningssystem i stort set alle klimaer og eksponeringer., DRÆNBARE EIFS er ikke underlagt de samme begrænsninger for brug som ansigtsforseglede eller barrieresystemer. Faktisk er drænbare EIFS blandt de mest robuste og avancerede fugtkontrolenheder, der er tilgængelige.,

Figur 2: Ansigt-forseglet EIFS Forsamling

Effekt af Klima

Den udvendige og indvendige klima i mange regioner i Nordamerika giver begrænset tørring potentialer på grund af høje relative fugtigheder hele året., Dette er især et problem i varmt-fugtigt og blandet-fugtigt klima. Dette begrænsede tørringspotentiale giver utilstrækkelig tørring af EIFS, hvor fugtfølsomme komponenter anvendes uden mulighed for dræning. Indadtørring elimineres i det væsentlige ved installation af indvendige dampbarrierer eller uigennemtrængelige indvendige finish, såsom vinyl vægbeklædning.

fugtskader er i det væsentlige et hastighedsspørgsmål. Når befugtningshastigheden er større end tørringshastigheden, opstår akkumulering., Når mængden af akkumuleret fugt overstiger et materiales sikre eller tolerable fugtopbevaringskapacitet, forekommer der forringelse. Den typiske fugtskader i en EIFS-samling er forringelse på grund af skimmel, træfaldsvampe og korrosion, der fører til henfald, tab af styrke og misfarvning. De komponenter, der hovedsageligt påvirkes, er den indvendige og udvendige gipsbeklædning, metal-eller træstifter og isolering af glasfiberhulrum. Mindre påvirket er EIFS lamina og tætningsmidler.,

hastigheden af befugtning af en bygningsenhed er en funktion af eksponering, design, konstruktion og drift / vedligeholdelse. Hastigheden for tørring af en bygning er en funktion af de samme parametre.

den vigtigste befugtningsmekanisme for EIFS-samlinger er regn. Ligesom alle beklædningssystemer er EIFS følsomme over for regnens frekvens og sværhedsgrad. Mængden af nedbør deponeret på en overflade bestemmer den type tilgang, der er nødvendig for at kontrollere regn. Figur 4 er et kort over den årlige nedbør for Nordamerika., Dette kort definerer fire regneksponeringsregioner baseret på årlig nedbør på en vandret overflade: ekstrem, høj, moderat og lav. Regnen, der skal styres af vægge, er regn på en lodret overflade. Mængden af regn, der faktisk afsættes på en væg, kan variere dramatisk (med en faktor på ti) i en given klima zoneone afhængigt af højde, eksponering, overhæng og overfladedetaljer. Kort sagt definerer klimaet og arkitekturen mængden af regneksponering. For alle undtagen de laveste eksponeringer (f. eks.,, væggen i en en-etagers bygning med en indpakning omkring verandaen) ansigt forseglet nærmede kan ikke anbefales.

Foto 1: Arkitektoniske detaljer, såsom udhæng, altaner og gelænder forbindelser bidrage til, at mængden af regn, der er deponeret i eller på en væg.

Figur 4: Nedbør Kort over Nordamerika

Regn Kontrol-Strategier

for Tre overordnede typer af regn kontrol strategier, der er til rådighed for klimaskærm (se også BSD-013: Regn Kontrol i Bygninger).,

• Vand forvaltes:
  • Lager-eller reservoir
  • Drænet
• Perfekt barriere

reservoiret eller opbevaring tilgang er traditionelt anvendes med tunge, massive, faste samlinger af ikke-vand følsomme materialer som sten, mursten, murværk og betonkonstruktioner. Den drænet tilgang er traditionelt brugt med lys, hule, vand følsomme konstruktion såsom træramme, gardin væg og stål rammekonstruktioner. Den perfekte barriere tilgang er blevet anvendt til fabriksbyggede enheder, gardinvægge, og nogle EIFS.,

opbevaringsmetoden forudsætter, at noget regnvand vil passere gennem beklædningssystemet ind i vægmonteringen. Generelt opbevares dette regnvand i massen af vægmonteringen, indtil tørring ved diffusion, kapillaritet og luftstrøm forekommer til enten det ydre eller det indre. Barrieren tilgang er afhængig af vandafvisende materialer, en betydelig reservoir eller lagerkapacitet, og en balance af befugtning potentialer med tørring potentialer. Historisk set er dette den ældste teknologi, der bruges til regnkontrol.,

den dræne tilgang forudsætter også, at noget regnvand vil passere gennem vægmonteringens beklædning eller overflade. Imidlertid drænes størstedelen af dette regnvand tilbage til det ydre. Et dræningsplan er installeret bag den ydre beklædning for at lette denne dræning. Denne dræning plan kræver en dræning plads (luftspalte), inddækninger, og græde åbninger til at fungere. Dræningsrummet, der kan være så lille som mellemrummet mellem to ark byggepapir, tillader regnvand at dræne mellem dræningsplanet og den udvendige beklædning., Det blinkende opsamler det drænende vand og leder det ud gennem grååbningerne til ydersiden. Den lille mængde regnvand, der ikke dræner udvendigt, tørrer ved diffusion, kapillaritet og luftstrøm til enten det ydre eller det indre som i opbevaringsmetoden.

den perfekte barriere tilgang forudsætter, at et enkelt lag vil styre alle regn penetration. Hvis dette lag er det ydre-mest lag, tilgangen er ofte mærket ” ansigt-forseglet.”Hvis barrieren er placeret i enheden, kaldes den” skjult barriere.,”

traditionel stuk

traditionelle stukkebeklædninger har med succes anvendt de vandstyrede tilgange, både opbevaring og drænet. Traditionel stuk udført på ydersiden med en Portlandcementbaseret stucco er et klassisk og vellykket eksempel på en opbevaringsmetode til regnkontrol. En dampgennemtrængelig maling bruges ofte over stukkegengivelsen for at reducere regnvandabsorptionen, mens den stadig tillader tørring til ydersiden. Indvendige finish er typisk dampgennemtrængelige og holdes væk fra det indre murværk overflade for at fremme tørring til det indre., Regnvandet, der kommer ind gennem stucco-ansigtet, opbevares ufarligt i murvæggen, indtil det kan tørre til enten det indre eller det ydre.

traditionel stuk ved hjælp af den dræne tilgang (figur 5) er almindelig for træramme eller stålstolvægge, der er beklædt med krydsfiner eller gipsplader. To lag af bygning papir og metal tremme er installeret Rullesten mode over det ydre beklædning. En Portland cement baseret stuk er derefter gjort over metal tremme og byggepapir. Byggepapirerne absorberer vand, svulmer og rynker., Efter ansøgning, byggepapirerne tørre, skrumpe og stuk rendering debonds fra byggepapirerne skabe et dræning rum. Dræning rummet er forbundet til græde afretningslag eller inddækninger at fuldføre systemet. Vandet, der kommer ind gennem stukkefladen, drænes tilbage til ydersiden af dræningsplanet og grædepladen eller blinkende system.

traditionelle stuk systemer genkende de åbenlyse – stuk revner. Eftersom traditionelle stuk revner, traditionelle stuk systemer lække. Da traditionelle stuk systemer lække, skal det utætte regnvand behandles., Dette gøres enten ved at konstruere samlinger af vandafvisende materialer som murværk og stole på høje tørringspotentialer eller ved at bruge vandhåndtering – dræningsplaner, dræningsrum og blinkende systemer.

Figur 5: Traditionel Drænet Stuk Forsamling

Mange andre traditionelle beklædning systemer også erkende det indlysende – beklædning-systemer lækage., Mursten lækager, træ sidespor lækager, vinyl sidespor lækager, sten lækager, granit lækager, stuk lækager, hardboard sidespor lækager, præfabrikerede beton lækager, gardin væg forsamlinger lække – alt utætheder. Da alt lækker, er samlinger Konstrueret af vandafvisende materialer, eller de drænes. Dette er en grundlæggende regel for design og konstruktion.

Low-rise bygninger med lav eksponering (udhæng, enkle figurer), der er indbygget i klimaer med lidt regn (fx mindre end 20″ per år), og masser af tørring kapacitet (tør luft og sol) har længe været bygget med lidt bekymring for regn kontrol., Næsten alt kan bygges ved hjælp af enhver type materiale. I disse situtationer bliver vægge ikke meget våde, og de tørrer hurtigt ud. Befugtningshastigheden er lav, mens tørringshastigheden er høj-ophobning forekommer sjældent, og endda fugtfølsomme materialer kan bruges i en opbevaringsmetode, og vægge med mislykkede perfekte barrierer udviser sjældent problemer.

traditionel konstruktion genkender noget andet, der også er indlysende – det er ikke muligt at stole på perfekt håndværk og perfekte materialer. Mennesker er ufuldkomne og materialer er ufuldkomne., Der er begrænsninger for, hvad der kan forventes af enkeltpersoner i marken, og der er variation i materialernes kvalitet – fra fugemasser til trækvaliteten, fra tætheden af skumbeklædning til permeabiliteten af maling.

Ansigtsforseglede EIFS-og Tætningsmiddelfuger

at stole på perfekt udførelse og perfekte materialer til at holde regnen ude, på et sted, hvor det regner, er en grundlæggende fejl i logikken. Det er i strid med historisk erfaring og i strid med den menneskelige natur., Derfor er EIFS i sagens natur defekte og uegnede til brug som udvendige beklædningssystemer, hvor fugtfølsomme komponenter anvendes uden mulighed for dræning eller på steder uden tilstrækkelig tørring. Tilstrækkelig tørring vil forekomme på steder med høje tørrepotentialer – steder hvor det i det væsentlige ikke regner meget.,

Regnvand anal primært opstår ved samlinger og gennemføringer: mellem EIFS lamina og vinduer, gennem balkon elementer, gennem rækværk, gennem vinduer, gennem skydedøre, via service gennemføringer, gennem grænseflader med andre claddings, og gennem taget system, især på grænsefladen med brystning. Vand kan endda trænge igennem store revner i lamina selv. At regnvand kommer ind, bør ikke være en overraskelse, da regnvandspenetration forbi ansigtet til alle praktiske formål er umuligt at pålideligt forhindre overalt på tværs af beklædningen.,

Face-sealed perfect barrier EIFS-systemer er grundlæggende mangelfulde, fordi de er afhængige af perfekt tætningsmiddelmateriale installeret på en perfekt måde til perfekt forberedte underlag. Det kan være muligt at montere fugemasse i et led perfekt – hvis overfladerne er rene, tørre, støvfri og korrekt fugemasse, er bagstang og mellemrum forsynet. Lad os også antage godt vejr, ikke for koldt, ikke for varmt, ikke regner og installatøren er veluddannet og motiveret af kvalitet ikke hastighed. Men hvad med at installere fugemasse perfekt i 10 LED?,

er det muligt for en tekniker at installere fugemasse perfekt i 10 led i træk? Lad os antage perfekt forberedte led: led, der er “back .rapped” korrekt, med det korrekte hul. Det er sandsynligvis muligt-en samvittighedsfuld, korrekt uddannet, overvåget tekniker kunne gøre 10 perfekte samlinger i træk.

nu hvad med 100 LED? Husker, at leddene skal være velforberedt, og at dette præparat er afhængig af, at andre handler og teknikere: vinduet installation entreprenør og skum og lamina ansøgning tekniker., Jeg tror, at de fleste rationelle mennesker ville have et problem med 100 perfekte LED. Men kravet om 100 perfekte samlinger er intet-en dråbe i spanden til hvad der kræves. Hvad med 1.000 perfekte LED? Eller 10.000 perfekte LED? Nu bliver vi bare lidt uhyrlige. Endnu, Dette er, hvad der kræves af EIFS konstrueret med fugtfølsomme komponenter uden mulighed for dræning eller tilstrækkelig tørring.

men med hensyn til leddene er vi lige begyndt. Hvordan vælger du fugemasse?, Nå, materialet skal klæbe til laminaen, skal være modstandsdygtigt over for ultraviolet lys; basisbelægningsstyrken til den stive isolering (EPS) skal være større end tætningsmiddelbindingen; og materialet skal også være overkommeligt. Findes et sådant tætningsmiddel? Nogle kommer tæt på at opfylde disse krav, men de bruges ikke ofte. Forresten, alle vinduerne lækker. Så selvom man opnår det umulige, vil vand trænge ind bag det perfekte fugemasse ved gennemføringer og dermed blive fanget i samlingen.

hvor længe skal denne fælles vare?, Hvordan kan du se, hvornår fugemassen i leddet skal udskiftes, eller hvordan kan du se, hvornår leddet skal rehabiliteres? Hvordan udskifter du fugemasse i leddene? Hvordan forbereder du overfladerne til at tage nyt fugemasse? Hvis du forsøger at slibe overfladerne rene, risikerer du at beskadige armeringen. Du tror, at det var vanskeligt at installere tætningsmidlet perfekt første gang-hvad med efter at bygningen er i alderen et årti? Hvad nu? Hvad faktisk.,

det er det nye årtusinde, og argumenterne omkring disse spørgsmål fortsætter med at rase – der findes ingen konsensus inden for EIFS – industrien-der findes bestemt ikke konsensus blandt konsulenter, der beskæftiger sig med rehabilitering af EIFS-klædte bygninger.

ethvert system, der er afhængig af perfekte samlinger, forseglet perfekt, med perfekte vinduer, er grundlæggende, iboende defekt. Systemet, hvis det er konstrueret med fugtfølsomme materialer i et klima, hvor det regner og har høj luftfugtighed, er bestemt til problemer.,

krakning

traditionelle stukkesprækker på grund af tørring af krympning eller hygrostress, skørhed på grund af aldring og bygningsbevægelse. EIFS-laminer gør det samme af stort set de samme grunde. Det er ikke muligt at forhindre traditionel stucco i at revne. Det samme gælder for EIFS laminer. I begge tilfælde styres størrelsen af revnerne til håndterbare niveauer.

Hvis tørringskrympning eller hygric og termisk stress ikke var et problem i EIFS-laminer, ville maskeforstærkning ikke være nødvendigt., Funktionen af meshforstærkning er at fordele de hygric stress i hele lamina snarere end at tillade stress relief at forekomme på et enkelt sted, såsom en stor revne. I den mest grundlæggende forstand er en revne stressaflastning. Når revner begynder at forekomme, er en yderligere funktion af maskeforstærkningen at fremme mikrokrakning-mange små revner snarere end færre større revner, og for at begrænse revneudbredelse – korte revner snarere end lange., Mere meshforstærkning giver en mere effektiv fordeling af hygric stress, effektivt fremmer mikro-krakning og begrænser crack formering.

desværre fører brugen af glasfibernet i et alkalisk miljø til forringelsen af glasfibernet. For at kompensere for dette er masken belagt med plast, og det alkaliske miljø er bufret kemisk. Imidlertid fører langvarig eksponering af lamina for fugt til sidst til et tab af styrke af glasfibernet. Denne forringelsesmekanisme kan kun bremses, ikke stoppes eller forhindres., Der er ingen kendt løsning på dette problem. For yderligere at kompensere for dette problem anvendes mere maskeforstærkning og tykkere maskeforstærkning. Logikken er: hvis det bliver svagere, gør det stærkere, end du oprindeligt har brug for, så det senere stadig vil være stærkt nok. Fejlen i denne logik er definitionen af ” senere.”Betyder senere 1 år, 3 år, 5 år, 10 år, 25 år eller 50 år? “Senere” afhænger også af eksponering. Ti år i Las Vegas er meget forskellig fra 10 år i Columbia, SC.,

desværre fører mere meshforstærkning til en tykkere lamina, hvilket reducerer systemets elasticitet. For at kompensere for dette problem øges systemets elasticitet ved at øge akrylindholdet. Da akrylindholdet imidlertid øges, reduceres permeabiliteten af lamina, mens laminas følsomhed over for ultraviolet lys (solstråling) øges. Et fald i permeabilitet fører naturligvis til en reduktion i tørring til ydersiden.,

eksponeringen for ultraviolet lys fører til skørhed og et fald i systemets elasticitet. Akryl indhold griber også ind med hydrering og gør lamina mere følsomme over for oxidation – en reaktion med luftens kuldioxid, der fører til sprødhed og et fald i elasticitet.

kort sagt, når systemet ældes, bliver laminaen mere sprød og udsat for revner. Nogle EIFS-laminer knækker hurtigere end andre, men de knækker alle til sidst. Revnerne skyldes hygroskopiske og termiske belastninger, skrøbelighed på grund af aldring og bygningsbevægelse., Revnerne i EIFS-laminer findes ofte oprindeligt ved afslører og ved vinduesåbninger. Hygric-belastninger og bygningsbevægelsesspændinger koncentrerer sig typisk på steder, hvor der er en ændring i tykkelse, en retningsændring eller ved en afslutning som f.eks. en åbning.

bevægelser

under hensyntagen til hygrik stress og skrøbelighed på grund af aldring er en ting., Bygning bevægelse er en helt anden – og mere alvorlig sag. Alle bygninger bevæger sig. Høje og store bygninger bevæger sig mere end korte og små bygninger. Da alle bygninger bevæger sig, er kontrolfuger nødvendige. Hvis der ikke leveres kontrolfuger, giver bygningen sin egen i form af revner.

træ indramning krymper i korset retning under tørring af indledende konstruktion fugt, og fortsætter med at udvide og kontrakt som reaktion på ændringer i lokal relativ luftfugtighed., Cross-korn er ofte koncentreret på fælg strøer, top og bund plader, og omkring tunge indramning ved åbninger. Hvis EIFS overholdes en træindrammet bygning, skal disse bevægelser forventes og imødekommes. Typisk krympning er i størrelsesordenen 1/2 “til 3/4” pr.

stålindrammede bygninger oplever mest bevægelse ved langspændingsbjælker., Mange ingeniører designer bjælker, der tillader afbøjning af 1 / 360th span: Det er en 30 ft span stålbjælke bør forventes at afbøje så meget som 1″ ved midspan.

høje betonrammebygninger er underlagt rammeforkortelse på grund af mekanismen for betonkrybning, et grundlæggende kendetegn ved beton, der oplever belastning over en længere periode. Vægten af en høj betonbygning får kolonnerne til at forkortes ved hævelse. For at tage højde for dette, leveres kontrolfuger typisk gennem beklædningssystemet på hver etage.,

resum.

EIFS kan give en attraktiv let og energibesparende beklædning til en bygning. Erfaringen har imidlertid tydeligt vist, at regnvand skal styres, og ansigtsforseglede perfekte barrieretilgange (afhængighed af udsatte fugemasser) kan ikke give acceptabel regnkontrol eller holdbarhed. For at tillade tørring af tilfældig fugt bør sådanne samlinger heller ikke indeholde indvendige dampbarrierer eller uigennemtrængelige indvendige finish., En vigtig undtagelse fra sidstnævnte krav er, hvor dræning flyet er også en dampimpermeabel luft barriere membran og de indvendige indramning hulrum er uisoleret (figur 6).

Figur 6: Drænbare EIFS forsamling med membran