The Fallacies of Venting Crawl Spaces

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Almost 70% das casas na Carolina do Sul têm fundações de crawl space. Construímos mais fundações de espaços para rastejar do que qualquer outro estado do país. No entanto, continuamos a ter problemas com os nossos espaços para rastejar. Estes problemas incluem mofo e decomposição, níveis elevados de rádon, e cupins e outras pragas. Vemos condensação nas condutas, mofo nas vigas, cupins e escaravelhos de madeira danificados e pisos de madeira dura em copos. Nossa solução atual é aumentar a ventilação do espaço de rastejamento.

Em uma reunião Affordable Comfort que eu participei recentemente, um orador do Canadá disse que a ventilação dos espaços de rastejamento no sudeste dos EUA era uma loucura. Eu tenho que concordar. Neste artigo, vou discutir algumas das falácias que vejo com nossa prática atual de ventilar as fundações do espaço de crawl, e fornecer diretrizes para um espaço de crawl de maior desempenho.

Falácia #1 – Existe uma base de pesquisa para as diretrizes atuais de ventilação do espaço de crawl.

Supostamente nós ventilamos espaços de crawl para ajudar a controlar a umidade. Olhando para trás através de documentos históricos, encontramos vários documentos que discutem os espaços de ventilação para rastejar. Em 1939, o Laboratório de Produtos Florestais publicou “Uso e Abuso de Madeira na Construção de Casas”, que contém “Ventiladores triados totalizando 3% da casa são melhores, com piso completamente isolado… Um pequeno ventilador em cada parede dificilmente é suficiente no Sul úmido”

Em 1942, as “Normas de Propriedade e Diretrizes Mínimas de Construção” da Administração Federal de Moradias continham o primeiro requisito de ventilação de espaços para rastejar na literatura regulatória. Ele é anterior a qualquer pesquisa conhecida sobre o desempenho de espaços de rastejamento. Esses requisitos declaram em parte “Forneça um número suficiente de aberturas de parede de fundação para assegurar uma área total de ventilação equivalente a 1/2 por cento da área fechada mais 1/2 pé quadrado para cada pé linear de parede que circunda essa área””

Em 1948, a Agência de Habitação e Financiamento Imobiliário (HHFA) publicou “Espaços de Rastejamento: seu efeito sobre as habitações”. Este documento contém uma discussão de alguns trabalhos de investigação realizados pela Britton sobre vários complexos habitacionais. Britton disse que “quando a ventilação na extensão de 1/1500 da área do edifício foi cortada nas paredes do espaço crawl space, em conjunto com a ventilação de aproximadamente 1/500 da área do edifício nas paredes do loft space e a cobertura do solo do espaço crawl space com telhado mineral de 55# de superfície, todos os problemas foram aparentemente eliminados”. Uma nota interessante com esta discussão foi que Britton estava investigando problemas de umidade no sótão.

Britton incluiu a nota “Onde os pisos do espaço de crawl são cobertos com telhado de 55# mineral revestido de forma eficaz, a ventilação da parede especificada pode muito bem ser reduzida até 90% para a construção controlada”. O HHFA seguiu com outro documento que dizia “Onde uma boa cobertura é aplicada sobre toda a superfície do solo no espaço de crawl, muito pouca ventilação é necessária”

A próxima coisa que vemos é a actualização dos requisitos de código. As Normas Mínimas de Propriedade de 1958 declaram “Pelo menos 4 ventiladores de parede de fundação devem ser fornecidos, um localizado perto de cada canto do espaço, tendo uma área de ventilação livre de rede agregada não inferior a 1/150 da área dos espaços sem base, ou tratamento da superfície do solo sob a forma de uma barreira de vapor…mais pelo menos 2 ventiladores de parede de fundação tendo uma área de ventilação livre de rede agregada não inferior a 1/1500 da área do espaço sem base”. A única diferença que vejo entre este código de 1958 e o código IRC de 2000 é que hoje exigimos um mínimo de quatro ventiladores ao nível de ventilação 1/1500.

Das minhas investigações e das do Bill Rose do Building Research Council da Universidade de Illinois, as investigações para apoiar estas recomendações e o código não existe. O que eu posso encontrar na literatura parece estar limitado a uma investigação de campo com várias etapas de controle de umidade acontecendo ao mesmo tempo. Eu não vejo uma avaliação da eficácia de cada etapa. Isto é, não vejo uma avaliação da eficácia de cada etapa: Quando a ventilação do sótão E a ventilação da fundação E uma cobertura do solo foram adicionados, o problema da humidade ATTIC foi resolvido. Estes trabalhos certamente contêm boas informações, mas não creio que contenham informações suficientes para suportar os nossos códigos de construção e requisitos de ventilação existentes.

Além disso, nada na literatura foi encontrado que suporte cientificamente a cobertura parcial do solo em um espaço de rastejamento.

Falácia #2 – Nós construímos casas o mesmo hoje como quando as diretrizes atuais de ventilação do espaço de rastejamento foram estabelecidas.

Muitas coisas mudaram nas casas que construímos hoje em comparação com o que construímos na década de 1930-1950. Muitas vezes construímos em locais mais húmidos (porque muitas das casas altas e secas desapareceram.) Também construímos casas mais profundas. (Eu não posso contar as vezes que rastejei para baixo para um espaço rastejante.) Construímos pequenas coberturas sem caleiras e caleiras, e às vezes não inclinamos o terreno para longe da fundação.

A mudança mais significativa que fizemos nos últimos 50 anos, na minha opinião, é o ar condicionado. Em muitas partes do país, nós fazemos uma prática padrão de criar temperaturas artificialmente mais frias em nossas casas. Agora criamos facilmente temperaturas que estão próximas ou mesmo abaixo da temperatura do ponto de orvalho do ar ao redor. A condensação ocorre em superfícies que nunca antes tinham sofrido condensação. O ar condicionado perturbou o equilíbrio que costumávamos experimentar, e o equilíbrio que usávamos quando os códigos de ventilação foram criados.

Falácia #3 – Os requisitos de 1/150 ou 1/1500 de área de ventilação significam algo.

Utilizei um dispositivo de teste de fluxo de ar ASHRAE Standard 51-1985 para medir o fluxo de ar através de aberturas de fundação que variam de 24 polegadas quadradas de área livre de rede (NFA) a 75 sq. de NFA. O grande respiro NFA tinha um fluxo maior a uma determinada pressão, mas o fluxo era cerca de 1,75 vezes o do pequeno respiro em vez de 3 vezes o fluxo como seria de esperar pela diferença de tamanho. Uma abertura automática de 65 NFA tem um fluxo de ar muito mais próximo da abertura de 24 do que a abertura de 75. (Isto ocorre devido à tela adicional no interior da abertura, que não é usada no cálculo do NFA para a abertura, mas fornece restrição ao fluxo de ar). Portanto, o fluxo de ar real alcançado ao cumprir o requisito de 1/150 parece depender da NFA de cada ventilação, bem como da área total de ventilação agregada. Uma área livre equivalente composta por aberturas menores de NFA irá fornecer mais fluxo de ar que menos aberturas grandes de NFA.

P>Próximo, eu estimo as mudanças de ar por hora num espaço de 3 pés de altura de uma casa de 1.500 pés quadrados usando estas mesmas aberturas. A 1/150, precisaríamos de 60 dos 24 respiradouros de NFA. Os 60 respiradouros produziriam uma taxa de troca de ar de cerca de 6,4 Trocas de Ar por Hora (ACH). Em contraste, os 75 respiradouros de NFA maiores exigiriam apenas 20 respiradouros e forneceriam apenas 3,4 ACH. O respiro relativamente grande de 65 NFA controlado por termostato forneceria apenas 2,6 ACH se a razão 1/150 fosse observada.

Se adicionássemos uma cobertura completa do solo como o código permite, poderíamos reduzir a necessidade de ventilação para 1/1500. O número de aberturas necessárias cai para seis para as pequenas aberturas de 24 polegadas quadradas, e quatro para as outras aberturas. Isto reduz a taxa de troca de ar para 0,64 ACH para as 24 aberturas de NFA, 0,45 ACH para a ventilação automática e 0,70 para a ventilação grande de 75 NFA.

Esta investigação mostrou que especificar uma NFA para a ventilação do espaço de crawl não parece indicar a quantidade de ventilação que pode ou irá ocorrer em um espaço de crawl. O uso de aberturas menores de NFA irá fornecer mais ventilação do que quando se usa aberturas maiores de NFA. As aberturas controladas termostaticamente não fornecem fluxo correspondente a uma abertura manual de tamanho similar.

Fallacy #4 – Venting irá reduzir os níveis de umidade no espaço de rastejamento.

Na realidade, a ventilação só ajudará a reduzir os níveis de umidade no espaço de rastejamento quando o ar externo estiver mais seco que o ar do espaço de rastejamento, ou quando entrar ar quente o suficiente para aquecer o espaço de rastejamento. O ar exterior no verão pode conter mais umidade do que o ar do espaço para rastejar, e pode piorar a situação, não melhorá-la. No inverno, a ventilação ajudará a secar um espaço para rastejar, às vezes a um extremo prejudicial.

Do ponto de vista psicométrico, a ventilação de um espaço para rastejar funciona quando o ar externo é mais seco do que o ar do espaço para rastejar. “Secador” não significa uma umidade relativa mais baixa, mas sim uma umidade absoluta mais baixa. A umidade relativa do ar é uma proporção da quantidade de umidade no ar em relação à quantidade que o ar pode manter a essa temperatura. A umidade absoluta é a quantidade de umidade em uma quantidade de ar. O ar a 85 graus e 60% HR tem a mesma umidade absoluta que o ar a 70 graus e 100% HR. Assim, ventilar um espaço de 70F/100% HR com 85F/60% HR de ar não removerá a umidade.

A temperatura do ponto de orvalho é a temperatura na qual a condensação se forma quando o ar é resfriado. Na temperatura do ponto de orvalho, o ar é saturado e qualquer arrefecimento posterior resultará em condensação. No exemplo acima, tanto o 70F/100% RH do ar do espaço de orvalho como o 85F/60% do ar exterior têm a mesma temperatura do ponto de orvalho: ou seja, 70F. Se ventilarmos um espaço de orvalho com ar que tenha uma temperatura de ponto de orvalho mais elevada do que o ar do espaço de orvalho, estaremos de facto a adicionar humidade ao espaço de orvalho em vez de o remover.

Aqui na Carolina do Sul, temos frequentemente temperaturas do ponto de orvalho do ar exterior em torno dos 75F. Com ar condicionado, solos frios e condutas frias nos nossos espaços de orvalho, a temperatura do ponto de orvalho nos nossos espaços de orvalho é muitas vezes inferior a 75F. Quando os ventilamos, temos problemas de condensação. Os pisos apodrecem, mofam ou incham por causa do excesso de umidade. O suor das condutas e fica saturado com água. As perdas de energia da conduta sobem muito porque o isolamento não é isolante quando está molhado.

A nossa hipoteca, controle de pragas e indústrias de inspeção doméstica sinalizam que a umidade do espaço de madeira acima de 20% é um problema potencial. A este teor de humidade da madeira, o bolor pode supostamente crescer. Eu vejo espaços de rastejamento sem problemas com teores de umidade da madeira de 16%. Um teor de humidade da madeira de 16% está relacionado com o ar a cerca de 80% HR. A temperatura do ponto de orvalho de um espaço para rastejar a 75F/80% HR é de cerca de 68F. Por que razão haveria de querer ventilar este espaço de orvalho com ar com uma temperatura do ponto de orvalho próxima dos 75F? O resultado será condensação em todas as superfícies frias do espaço de rastejamento.

Chãos de madeira duros sobre espaços de rastejamento muitas vezes têm problemas com copos no verão. A madeira se expande quando fica molhada. O cenário típico que eu vejo é que o ar condicionado está mantendo a umidade do espaço de habitação mais baixa do que a umidade do espaço de rastejamento. Isto resulta em níveis desiguais de humidade nas superfícies superior e inferior da madeira. A superfície inferior, mais húmida, expande-se e faz com que as tábuas se encham.

Uma solução comum é adicionar ventilação ao espaço de rastejamento, para reduzir os níveis de humidade. Adivinhe o que acontece no inverno? As tábuas copam da maneira oposta. Agora o nosso espaço para rastejar é ventilado com ar relativamente seco, de tal maneira que as coisas no espaço para rastejar realmente secam. (À medida que você aquece o ar, sua umidade relativa cai.) Quanto mais ventilação nós adicionamos para curar o verão, pior é o inverso do inverno. Estamos a baixar os níveis de humidade da madeira de um extremo para o outro. Outros movimentos da madeira relacionados com a humidade, como o inchaço e o encolhimento das portas também acontecem em casa.

Falácia #5 – Ventilar um espaço para rastejar não é um problema energético.

Do ponto de vista energético, porque quereríamos ventilar um espaço para rastejar? No inverno, um espaço não condicionado para rastejar é mais quente do que fora. A entrada de ar frio adicional no exterior só tende a tornar o espaço de rastejamento mais frio, e aumentar a perda de calor. Na verdade, muitas vezes instalamos respiradouros automáticos que fecham durante o inverno só por este motivo. A situação oposta ocorre no verão: o ar quente do exterior adicionará calor a um espaço de rastejamento e aumentará a carga de resfriamento. Uma vez que instalamos frequentemente condutas em espaços rastejantes, a ventilação aumenta a perda de energia das condutas. A condensação de Verão no isolamento das condutas pode facilmente duplicar as perdas de energia das condutas.

Falácia #6 – O aumento da ventilação de um espaço de rastejamento é um procedimento viável de mitigação dos gases do solo.

Uma solução potencial para lidar com níveis elevados de rádon em estruturas de espaço de rastejamento é aumentar a taxa de ventilação do espaço de rastejamento. A regra geral é duplicar a taxa de ventilação para reduzir os níveis de rádon pela metade. A minha primeira pergunta é: qual é a taxa de ventilação actual? Uma estratégia comum de mitigação é adicionar um ventilador eléctrico para aumentar mecanicamente a taxa de ventilação. Se assumirmos um espaço de ventilação de 1/150 cm2 utilizando aberturas de ventilação de 24 cm2 e um vento constante de 1 MPH, precisaríamos de um ventilador que pudesse fornecer mais de 6 mudanças de ar por hora. Isso é 6*4500/60 = 450 CFM, apenas para reduzir os níveis de rádon em 50%. Mas porquê aumentar a taxa de ventilação de um espaço de rastejamento para resolver um problema de gases do solo quando o aumento da ventilação pode causar tantos outros problemas e despesas potenciais?

Para resumir:

Falácia #1 – existe uma base de pesquisa para as diretrizes atuais de ventilação do espaço de rastejamento, quando na realidade ela não parece existir.

Falácia #2 – Construímos as mesmas casas de hoje como quando as diretrizes atuais de ventilação do espaço de crawl foram estabelecidas, quando na realidade nossas casas hoje são drasticamente diferentes.

Falácia #3 – A área livre total da rede proporcionará ventilação adequada, quando na realidade as medidas reais de fluxo de ventilação NFA pequena versus NFA grande instaladas na mesma proporção NFA são drasticamente diferentes.

Falácia #4 – A ventilação reduzirá os níveis de umidade do espaço de crawl. A ventilação só ajudará a reduzir os níveis de umidade do espaço de rastejamento quando o ar externo estiver mais seco que o ar do espaço de rastejamento, ou quando entrar ar quente o suficiente para aquecer o espaço de rastejamento. O ar exterior no verão pode conter mais umidade do que o ar do espaço para rastejar, e pode piorar a situação, não melhorá-la. No inverno, a ventilação ajudará a secar um espaço para rastejar, às vezes até um extremo prejudicial.

Falácia #5 – A ventilação de um espaço para rastejar não é um problema energético, quando na realidade pode aumentar a carga de aquecimento e resfriamento.

Falácia #6 – O aumento da ventilação de um espaço para rastejar é um procedimento viável de mitigação dos gases do solo. A ventilação para reduzir o gás do solo (rádon, umidade, etc.) tem tantos problemas inerentes como discutido neste artigo que, na minha opinião, não vale a pena a despesa ou a responsabilidade.

Un-Venting a Crawl Space

P>Porque a umidade é um problema tão grande nos espaços de rastejamento, tratar de questões de umidade é a primeira prioridade no fechamento de um espaço de rastejamento. A água exterior deve ser direcionada para longe das fundações com a classificação adequada do lote e o manejo adequado do escoamento do telhado. O solo dos espaços de rastejamento deve ser completamente coberto com um retardador de vapor. O movimento de humidade capilar deve ser restringido utilizando as quebras capilares por baixo dos pilares e paredes da fundação, ou cobrindo as paredes da fundação e os pilares com um retardador de vapor. As paredes da fundação podem ser isoladas em vez de andares sobre espaços rastejantes para um melhor desempenho térmico. Em alguns casos, um desumidificador terá de ser adicionado ao espaço de rastejamento devido à complexidade do design das casas e à psicrometria envolvida. Detalhes específicos para um espaço fechado para rastejar podem ser encontrados em nossa página de especificações de espaço fechado para rastejar.

Num bom espaço para rastejar, com bom controle de umidade dentro e ao redor da fundação, os problemas de umidade não existirão. Os níveis de humidade no interior serão mais estáveis. Os pisos de madeira dura e outras madeiras interiores serão mais estáveis e menos propensos ao encolhimento e deformação. Os custos de energia serão menores e a condensação do duto será eliminada.

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