Как узнать точку росы в стене расчет

Собираясь утеплять свои жилища, многие владельцы домов сталкиваются с проблемой выбора утеплительных материалов. Действительно, ассортимент теплоизоляторов достаточно велик и все они имеют разные характеристики и области применения. Одним из основных параметров утеплителя является паропроницаемость - свойство материалов и конструкций, выполненных из них, пропускать сквозь себя водяной пар. Зачем нам нужно знать этот параметр?

Дело в том, что влажные, тем более мокрые, теплоизоляционные материалы существенно увеличивают свою теплопроводность. И как следствие перестают выполнять теплоизолирующие функции, т.е. утеплитель уже не утепляет, а присутствует только для вида. Мало того влага, сконденсировавшаяся в материале ограждающей конструкции, замерзая зимой, разрушает его изнутри, ослабляя конструктивную прочность, что чревато резким ухудшением здоровья жильцов.

При изучении этих процессов появляется на свет так называемая «точка росы» - термин, связанный с конденсацией водяного пара. Какое отношение он имеет к строительству, мы сейчас и попробуем разобраться. По-простому, что называется «на пальцах».

Начнем издалека. Вода - основа жизни на нашей планете - присутствует в наших домах в трех агрегатных состояниях:

• в жидком - в водопроводных трубах, стакане, наших животиках;
• в газообразном - в виде пара над кастрюлькой с супом, в паровом утюге, в выдыхаемом нами воздухе;
• в твердом - в сосульках на крыше, в виде льда на крыльце (куда смотрят дворники?!), в морозилке холодильника и бокале виски.

Помимо этих очевидных мест, вода еще находится в ограждающих конструкциях (стенах, перекрытиях, кровле) нашего дома. С целью упрощения понимания в дальнейшем мы будем рассматривать только стены (точнее одну стену), подразумевая, что схожие процессы протекают и в других конструкциях здания.

Прежде чем рассматривать паропроницаемость стен, остановимся на водяном паре. Как и все газы, составляющие воздух в помещении, он обладает парциальным давлением (парциальный - частичный, составляющий часть чего-либо). То есть водяной пар давит на стену с определенной силой. И если снаружи (с улицы) на эту же стену давит с такой же силой тот же водяной пар, то он (пар) никуда двигаться не будет.

Но если дома жарко и сыро, а за окном холодный сухой морозец, то пар, как скаковая лошадь, ринется туда, где его парциальное давление ниже (так как влаги в уличном воздухе нет или очень мало), т.е. на улицу, проникая сквозь поры материала стены. При этом охлаждаясь по пути (ведь температура внутренней поверхности стены +25 °С, а наружной, например, –20 °С, мороз, однако), и по мере остывания превращаясь в воду (конденсируясь).

Переходить в другое агрегатное состояние (воду) водяной пар может при понижении температуры, повышении атмосферного давления, увеличении количества пара в воздухе (повышении влажности). Нормальное атмосферное давление (760 мм ртутного столба) там, где живут люди, может изменяться всего лишь на пару–тройку процентов в обе стороны, поэтому его влияние мы учитывать не будем.

Рассмотрим физику процесса конденсации пара в материале стены по мере его продвижения изнутри наружу. Для простоты будем считать, что температура воздуха внутри и снаружи помещения постоянны. Количество водяного пара в граммах в единице объема воздуха (1 м 3) называется абсолютной влажностью воздуха. В строительных теплофизических расчетах применяется параметр относительная влажность воздуха . Он показывает количество водяного пара в воздухе в долях от максимально возможного при конкретной температуре и чаще всего выражается в процентах.

Например, относительная влажность воздуха 60% при температуре 20 °С, говорит о том, что в одном кубическом метре воздуха в виде пара находится 10,4 грамма воды, что составляет 60% (6/10) от максимального количества воды (17,3 грамма в 1 м 3), которое может находиться в парообразном состоянии в том же кубометре воздуха при данной температуре.

Каждый i –тый газ, составляющий наш воздух (азот, кислород, аргон, углекислый газ и др.) как и водяной пар, создает свое собственное парциальное давление е i , определяемое согласно уравнению Клапейрона (формулу смотрите на картинке). Сумму парциальных давлений газов воздуха можно измерить с помощью обыкновенного барометра. Доля давления насыщенного пара в ней не превышает 0,1 % и для температуры 20 °С составляет примерно 2,34 кПа (смотри таблицу).

При 100% относительной влажности воздух максимально насыщен водяным паром и называется насыщенным (по аналогии с объевшимся человеком). Степень насыщенности воздуха водяным паром зависит только от его температуры, чем она выше, тем больше молекул воды в единице объема может находиться в парообразном состоянии. Зависимость давления насыщенного пара от его температуры была снята экспериментальным путем и занесена в специальные таблицы. Парциальное давление насыщенного водяного пара называется давлением насыщения воздуха водяным паром и обозначается символом Е (смотри картинку с графиками).

Если увеличить температуру воздуха с некоторой (отличной от ноля) абсолютной влажностью его относительная влажность понизится, так как величина парциального давления водяного пара растет линейно от температуры, причем достаточно медленно, а давление насыщения растет по экспоненте (т.е. гораздо быстрее). Наоборот, при охлаждении воздуха относительная влажность возрастет вследствие более быстрого снижения величины давления насыщения.

По мере остывания влажного воздуха до некоторой температуры, когда парциальное давление пара станет равным давлению насыщения паром при этой же температуре, относительная влажность воздуха составит 100%, то есть воздух достигнет максимального насыщения водяным паром. Эта температура называется точкой росы . Если воздух будет и далее охлаждаться, то часть влаги начнет из него конденсироваться. Воздух при этом будет по-прежнему полностью насыщен водяным паром, а его давление насыщения будет снижаться в соответствии с падающей температурой.

В процессе снижения температуры, она в каждый момент времени будет точкой росы для новой сформировавшейся абсолютной влажности воздуха. Другими словами, по мере продвижения (диффузии) водяного пара сквозь материал стены в сторону холодной улицы, он с каждым сантиметром будет попадать во все более холодные слои, и, остывая, продолжит конденсироваться, увлажняя при этом стену.

Условием отсутствия образования конденсата на внутренней поверхности стены и в ее толще является поддержание температуры ограждающих конструкций и воздуха в помещении выше точки росы, а это значит, что парциальное давление водяных паров в каждой точке сечения стены должно быть меньше давления насыщения пара. Соблюдения этого условия можно добиться наружным утеплением стен, их внутренней пароизоляцией, снижением абсолютной влажности воздуха в помещении путем его проветривания и вентилирования.

О том, чем и , не опасаясь обрушения перекрытий, расскажем в следующей статье.

Построил стены, завел дом под крышу и поставил окна – готова коробка. Именно на этом этапе заканчивается «конструктивный» период стройки и начинается установка оборудования, утепление стен дома и дальнейшая его подготовка под чистовую отделку.

И именно на этом этапе важно правильно смонтировать утеплитель, да и весь пирог утепления на стенах дома, чтобы в дальнейшем не получить себе такую головную боль, как точка росы в стене со стороны жилого помещения.

Что за зверь такой – точка росы и почему плоха именно точка росы в стене, как это выглядит на практике?

Для начала немного теории, а затем практически примеры из собственного опыта, который я получил, приобретая коробку дома с уже установленным слоем утеплителя.

Температура точки росы

Точка росы имеет обыкновение двигаться. Зависит этот момент от двух показателей – температуры и влажности.

Каждый из них также делится пополам – на температуру в помещении и на улице, на влажность в помещении и на улице.

При всех расчетах и формулах, которые используются для того, чтобы рассчитать точку росы, предполагается, что влага будет конденсироваться из пара при движении изнутри наружу. Именно такая ситуация наблюдается зимой, когда температура и влажность в помещении выше, чем температура и влажность на улице. Температура точки росы будет расчетной при расчетных показателях для наружных и внутренних условий.

Летом, когда влажность и температура на улице обыкновенно выше, чем влажность и температура в помещении, точка росы не имеет такого значения. Почему? Потому что разница температур невысока и оба показателя температуры, уличный и домовой, находятся в положительных значениях.

А еще потому, что даже если точка росы в стене могла бы образоваться при плюсовых значениях обеих температур, сильного влияния на комфорт проживания в доме это бы не оказало.

Другое дело зимой. Влага, конденсируемая из пара, при низких температурах попадает в утеплитель и стену, и там замерзает. Для утеплителя намокание чревато либо полной потерей теплоизоляционных свойств (базальтовая вата), либо разрушением при замерзании воды (пенопласт). Для стены все то же самое, особенно для газобетонных и газосиликатных блоков.

Сам лично наблюдал печальную картину разрушения стены блочного дома в зимний период из-за неправильно сделанного утепления. К весне в стене из газосиликата толщиной 400 миллиметров были почти сквозные дыры.

Как рассчитать точку росы

Для расчета точки росы используется таблица значений конденсации водяного пара в зависимости от показателей влажности и температуры. Берется значение наружной и внутренней температуры и значение наружной и внутренней влажности. Получается температура точки росы, при которой будет происходить выпадение воды из водяного пара (образование росы).

Что нам дает эта температура? Очень многое. Мы в состоянии рассчитать, где будет конденсироваться пар в пироге утепления, то есть где будет точка росы в стене – в утеплителе, в несущей стене или на внутренней поверхности несущей стены – прямо в комнате.

Естественно, что самый правильный вариант – это точка росы в утеплителе. В этом случае не будет никаких негативных моментов для внутренних помещений. Чтобы не было также негативных моментов для утеплителя, стоит на этапе планирования правильно подбирать тип утеплителя для стен.

Менее приемлемый вариант – это точка росы в стене дома, которая является несущей. Здесь негативные моменты для внутренних помещений будут зависеть от материала стены. Получается такая ситуация тогда, когда утеплитель смонтирован неправильно или неправильно выбрана толщина утеплителя.

Самый неприемлемый вариант – это точка росы внутри помещения, на внутренней поверхности несущей стены. Обычно это случается тогда, когда дом совсем не утеплен или утеплен неправильно – изнутри.

Точка росы в доме – что делать?

Итак, обещанный пример из собственного опыта. Я приобрел коробку кирпичного дома, которая была утеплена изнутри пенопластом. О чем думали те люди, которые строили эту коробку, остается только гадать. Благодаря такому утеплению получилась точка росы в доме, на внутренней поверхности несущих стен, между кирпичом и утеплителем.

В чем выразилась точка росы в доме, в каких негативных моментах?

Их было два. Во-первых, кирпичная стена изнутри была всегда сырая в небольшие плюсовые и минусовые температуры. В комнатах стоял затхлый запах, при вскрытии под всем пенопластом были большие очаги плесени.

Во-вторых, в минусовые температуры было невозможно нормально обогреть этот дом, кирпичная кладка была исключена из теплового контура дома, благодаря тому, что была отсечена от теплого воздуха помещений пенопластом.

Что я сделал, чтобы победить точку росы в доме?

Во-первых, был демонтирован весь пенопласт с внутренних поверхностей несущих стен.

Во-вторых, утеплитель был смонтирован снаружи и был оштукатурен по методике мокрого фасада.

И, в-третьих, вместо прежнего внутреннего утепления в 50 миллиметров, было установлено наружное утепление в 150 миллиметров.

При правильном утеплении — точка росы снаружи, в доме — тепло и сухо.

Что стало? Стало тепло, сухо и комфортно.

ФИНАЛЬНАЯ ЗАМЕТКА. Не делайте воздушную прослойку между несущей стеной и воздухом комнаты. Часто обшивают стены изнутри ГКЛ – это дешевле и быстрее, чем штукатурить. Однако в воздушном зазоре между ГКЛ и кирпичом образуются микросквозняки, которые препятствуют теплопередаче и прогреву внутренней части кирпичной кладки.

Я свои кирпичные стены изнутри заштукатурил самой обычной штукатурной смесью. Сверху теперь можно красить или клеить обои. Толщина обоев такова, что ими, как теплоизолятором, можно пренебречь.

Каждый из нас неоднократно становился свидетелем образованием капелек воды на окружающих предметах и конструкциях. Объясняется это тем, что над предметом, принесённым с мороза, охлаждается окружающий воздух. Происходит насыщение водяными парами, и на предмете конденсируется роса.

Такую же природу имеет запотевание окон в квартире. Причиной того, что «окна плачут», являются процессы конденсации, на которые влияют влажность и температура окружающего воздуха.

Образование конденсата тесно связано с понятием точки росы. Для лучшего понимания описанных явлений просто необходимо детальнее рассмотреть этот фактор.

Точка росы. Что это?

Точка росы - это температура охлаждения окружающего воздуха, при которой водяной пар, который в нём содержится, начинает конденсироваться, образовывая росу, то есть это температура выпадения конденсата.

Данный показатель зависит от двух факторов: температуры воздуха и его относительной влажности. Точка росы газа тем выше, чем выше его относительная влажность, то есть она приближается к фактической температуре окружающего воздуха. И наоборот, чем ниже влажность, тем ниже точка росы.

Как рассчитать точку росы?

Расчёт точки росы имеет значение во многих жизненных аспектах, в том числе и в строительстве. От правильности определения этого показателя зависит качество жизни в новостроях и уже давно сданных помещениях. Так как определить точку росы?

Для определения данного показателя пользуются формулой приблизительного расчёта температуры точки росы Тр (°С), которая определяется зависимостью относительной влажности Rh (%) и температуры воздуха Т (°С):

При помощи каких приборов она рассчитывается?

Так как же на практике рассчитывается точка росы? Определение данного показателя производят с помощью психрометра - прибора, состоящего из двух который измеряет влажность и температуру воздуха. В наши дни используется в основном в лабораториях.

Для используются портативные термогигрометры - электронные приборы, на цифровом табло которых отображаются данные об относительной влажности и температуре воздуха. На некоторых моделях отображается даже точка росы.

Также функцию расчёта точки росы имеют некоторые тепловизоры. При этом на экране отображается термограмма, на которой в режиме реального времени видны поверхности с температурой ниже точки росы.

Таблица вычисления точки росы

С помощью бытовых психрометров легко измерить влажность и температуру окружающего воздуха. Используя показания дисплея данного выпадения конденсата можно найти при помощи таблицы. По расчётным показателям температуры и влажности определяется точка росы. Таблица её расчёта имеет следующий вид:

Как определяется температура выпадения росы в строительстве?

Измерение точки росы - очень важный этап строительства зданий, который необходимо провести ещё на этапе разработки проекта. От его правильности зависит возможность конденсации воздуха внутри помещения, а следовательно, комфортность дальнейшего проживания в нём, а также его долговечность.

Любая стена обладает определённой влажностью. Именно поэтому, в зависимости от материала стены и качества теплоизоляции, на ней может образовываться конденсат. Температура точки росы зависит от:

• влажности воздуха в помещении;
• его температуры.

Так, пользуясь приведённой ранее таблицей, можно определить, что в комнате с температурой +25 градусов и относительной влажностью 65% конденсат будет образовываться на поверхностях с температурой 17,5 градусов и ниже. Следует запомнить закономерность: чем ниже влажность в комнате, тем больше разница между точкой росы и температурой в помещении.

К основным факторам, которые влияют на расположение точки росы, принадлежат:

• климат;
• температура внутри и снаружи помещения;
• влажность внутри и снаружи;
• режим проживания в помещении;
• качество функционирования отопительной и вентиляционной систем в помещении;
• толщина и материал изготовления стен;
• потолка, стен и т. д.

Особенности неутеплённых стен

Во многих помещениях утепление стен полностью отсутствует. В таких условиях возможны следующие варианты поведения точки росы в зависимости от её местоположения:

1. Между наружной поверхностью и центром стены (внутренняя часть стены всегда остаётся сухой).
2. Между внутренней поверхностью и центром стены (на внутренней поверхности может появляться конденсат при условии резкого похолодания воздуха в регионе).
3. На внутренней поверхности стены (стена будет оставаться мокрой на протяжении всего зимнего периода).

Как правильно утеплить стену?

В утеплённой стене точка росы может располагаться в различных местах утеплителя, что зависит от ряда факторов:

1. Теплоизоляционные свойства утеплителя снижаются по мере возрастания уровня его влажности, так как вода - отличный проводник тепла.
2. Наличие дефектов утепления и зазоров между утеплителем и поверхностью стены создаёт хорошие условия для образования конденсата.
3. Капельки росы значительно снижают теплоизоляционные свойства утеплителя, а также являются подспорьем для развития грибковых колоний.

Таким образом, следует понимать риск использования для утепления стен материалов, пропускающих влагу, поскольку они подвержены потере теплозащитных качеств и постепенному разрушению.

Кроме этого, обязательно обращайте внимание на способность выбираемых для утепления стен материалов противостоять воспламенению. Лучше остановить свой выбор на материалах с содержанием органических веществ менее 5%. Они считаются негорючими и наиболее подойдут для утепления жилых помещений.

Наружное утепление стен

Идеальным вариантом защиты помещения от сырости и холода является наружное утепление стен (при условии, что оно выполнено с соблюдением технологий).

В том случае, если толщина утепления выбрана оптимально, точка росы будет находиться в самом утеплителе. Стена будет оставаться абсолютно сухой на протяжении всего холодного периода, даже при резком похолодании точка росы не достигнет внутренней поверхности стены.

Если толщина теплоизоляции была рассчитана неправильно, могут возникнуть некоторые проблемы. Точка росы переместится на границу стыка теплоизоляционного материала и внешней стороны стены. В полостях между двумя материалами может возникать конденсат и скапливаться влага. В зимний период, когда температура падает ниже нуля, влага будет расширяться и превращаться в лёд, способствуя разрушению теплоизоляции и частично стены. Кроме этого, постоянная влажность поверхностей приведёт к образованию плесени.

При полном несоблюдении технологии и грубейших ошибках в расчётах возможны варианты смещения точки росы к внутренней поверхности стены, что приведёт к образованию конденсата на ней.

Внутреннее утепление стен

Утеплять стену изнутри - изначально не самый лучший вариант. Если слой теплоизоляции будет тонким, точка росы будет находиться на границе изоляционного материала и внутренней поверхности стены. Тёплый воздух в комнате при тонком слое теплоизоляции практически не будет достигать внутренней стороны стены, приводя к следующим последствиям:

• высокая вероятность намокания и промерзания стены;
• увлажнение и, как следствие, разрушение самого утеплителя;
• отличные условия для развития плесневых колоний.

Однако и такой способ утепления помещения может быть эффективным. Для этого необходимо соблюсти некоторые обязательные условия:

• должна соответствовать нормативам и не допускать чрезмерного увлажнения окружающего воздуха.
• теплосопротивление конструкции ограждения, согласно нормативным требованиям, не должно превышать 30%.

Чем чревато игнорирование выпадения конденсата в строительстве?

В зимний период, когда температура практически постоянно ниже нуля градусов, тёплый воздух внутри помещения, контактируя с любой холодной поверхностью, переохлаждается и выпадает на её поверхности в виде конденсата. Это происходит при условии, если температура соответствующей поверхности ниже точки росы, рассчитанной для данных температуры и влажности воздуха.

Если образование конденсата имеет место, стена находится во влажном состоянии практически всегда при пониженной температуре. Результатом этого становится образование плесени и развитие в ней самых разнообразных вредоносных микроорганизмов. Впоследствии они перемещаются в окружающий воздух, что приводит к различным заболеваниям жильцов, часто бывающих в помещении, в том числе и к астматическим расстройствам.

Кроме этого, дома, поражённые плесневыми и грибковыми колониями, крайне недолговечны. Разрушение здания неминуемо, и начнётся этот процесс именно с отсыревающих стен. Именно поэтому крайне важно произвести правильно все расчёты относительно точки росы ещё на этапе проектирования и строительства здания. Это позволит сделать правильный выбор относительно:

• толщины и материала стен;
• толщины и материала утеплителя;
• способа утепления стен (внутреннее либо наружное утепление);
• выбора системы вентилирования и отопления, которые смогут обеспечить оптимальный микроклимат в помещении (наилучшее соотношение относительной влажности воздуха и его температуры).

Расчет точки росы в стене можно произвести самостоятельно. При этом следует учитывать особенности климатического региона проживания, а также прочие приведённые ранее нюансы. Но всё-таки лучше обратиться в специализированные строительные организации, которые занимаются подобными расчётами на практике. Да и ответственность за правильность расчётов будет лежать не на клиенте, а на представителях организации.

В климатических зонах, в которых условия меняются в зависимости от времени года либо времени суток, перед строителями стоит непростая задача выбора и расчета правильного количества стройматериалов для обустройства жилища и создания в нем комфортного микроклимата. Появляется вопрос защиты от минусовой температуры, ветров и влажности. Ответом служит простое слово – утепление. Но его эффективность напрямую зависит от точки росы, которая показывает, какое количество водяных паров есть в воздухе.

Точка росы: немного истории

С давних пор люди, которые даже не задумывались об определении какой-то там точки росы, строили себе жилища, чтобы отдохнуть в условиях полной тишины, когда ни насекомые, ни звери тебя не тревожат, не говоря уже о погодных явлениях. Если на тропическом острове хватает простенького домика из природных материалов, так как в этой местности держится комфортная температура воздуха круглый год, то совсем иной может быть ситуация в другой климатической зоне, где температура в помещении отличается от температуры на улице на несколько десятков градусов. Как же поддерживать комфортные условия в жилище при таких погодных условиях? Правильно, строить стены из соответствующего материала, который все эти напасти выдерживает, и утеплять их. Но и этого мало – нужно еще знать, что такое точка росы, и научиться правильному ее расчету.

Существуют строительные нормы, в которых для любых регионов рассчитаны различные значения, включая толщину стен здания для определенного материала, толщину утеплителя для определенной толщины стен и т.п. К сожалению, некоторые заказчики, в целях экономии материалов и уменьшении затрат на строительство, берут данные показатели по нижним границам. Здесь-то они могут наткнуться на «подводные рифы». В постоянно меняющемся климате нет гарантии, что мороз этой зимой не будет слишком сильным. В итоге, если при строительстве определение точки росы было не правильным или вообще не проводилось, из-за смен температуры и влажности на улице, внутри помещения начинают мокнуть стены, а со временем появляются плесень и грибок.

Наши предки испробовали множество стройматериалов, которые обеспечивали в регионах с суровыми зимами надежную защиту от морозов и снега, воды и дождей весной-осенью и зноя летом. Им хватало построить избу с толстыми дышащими стенами (так сказать, с запасом), поставить хорошую печь внутри, обеспечив правильную циркуляцию теплого воздуха, и дело было сделано. В таком жилище любой человек чувствовал себя уютно, даже не задаваясь вопросом о расчете точки росы. Но шло время…

С появлением больших городов и их развитием люди стали строить многоэтажные дома. Начали применять новые материалы в строительстве. Стройфирмы и частники стали экономить на материале, руководствуясь при строительстве нижними границами значений строительных нормативных актов. Кроме того, в холодную и зимнюю пору в многоквартирных (и не только) домах стали использовать не тепло от печки, а центральное отопление либо системы индивидуального отопления, работающие по тому же принципу.

Зачем нужен правильный расчет точки росы при утеплении дома?

Приходилось ли вам видеть не утепленный дом, в котором (особенно когда минус на улице) стены у потолка или пола влажные? Что это за влага? Оказывается, роса. Внутри помещения? Да! И не только внутри помещения, но и в стенах, в полу.

Влажность, температура и атмосферное давление. При изменении этих трех величин происходит выпадение осадков. Осадки бывают в виде дождя, снега и в виде росы. О последней поговорим подробнее.

В результате соприкосновения холодной поверхности и влажного теплого воздуха, его влажность падает, и на этой поверхности начинает образовываться конденсат. Данный процесс можно наблюдать на стенках стакана с холодным напитком.

Температуру, при которой этот конденсат выпадает, и называют температурой точки росы (ТТР). При определенном значении температуры и атмосферного давления при повышении влажности воздуха повышается и значение точки росы, которое выражается в градусах. Стенки стакана со льдом имеют температуру точки росы. Таким образом, данное понятие используют для того, чтобы каким-то образом указать содержание водяного пара в воздухе. Рассчитав все правильно, вы узнаете значение температуры, при котором влажность воздуха доходит до 100 процентов. Если эта температура равняется температуре воздуха (она не может ее превышать), значит, образуется туман или дождь (зависит от давления). Если она значительно меньше, осадков не будет.

Итак, если есть влажный воздух и объект, температура которого имеет ТТР, на данном предмете будет скапливаться влага. Вот почему нужно проводить определение точки росы при различных строительных работах, включая воздвижение стен, их утепление, заливку наливных полов, теплоизоляцию крыш зданий и т.п. К примеру, при , если температура на улице будет такой, что точка росы будет находиться в районе от центра стены, ближе к внутреннему ее краю, вы увидите мокрое пятно у себя в комнате, пока температура на улице не повысится. Если подобное будет продолжаться в течение некоторого времени, на данных поверхностях образуется грибок, любящий сочетание влажности, тепла и углекислого газа (который мы выдыхаем из легких). Вот теперь мы и приблизились к основному моменту.

Определение точки росы

Пример № 1

Возьмем, допустим, очень часто встречающийся в строительстве случай: устройство наливных полов. Влажность воздуха в помещении и температура основы, на которую будет наноситься покрытие, играет большую роль. Ведь если пол будет иметь ТТР, влага, выделяющаяся в нем, может негативно сказаться на прочности будущего покрытия – появляются всякого рода деформации, которые вскоре превращаются в отслоение покрытия. Чтобы избежать подобного, необходимо измерить влажность в помещении (гигрометром) и температуру воздуха. Расчет точки росы проводим по формуле:

Или исходя из готовой таблицы:

Нажмите, чтобы увеличить

К примеру, если точка росы получилась 11 градусов Цельсия, а температура основы не выше точки росы на 5 градусов, устанавливать наливной пол не рекомендуется.

Пример №2

Обустройство внешнего утепления дома пенопластом или . В этом случае дело обстоит гораздо сложнее. Ведь нужно измерять температуру и влажность снаружи и внутри помещения во всевозможных комбинациях, которые случаются в вашей климатической зоне. На помощь строителям разработаны нормы СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» и СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Также производители систем утепления предоставляют на своих сайтах специальные калькуляторы по расчету толщины изолятора в зависимости от параметров стен и климатических условий, чтобы точка росы не оказалась в ненужном месте.

Определить точку росы в стене очень просто. Ниже будет приведен пример, как сделать расчет. Это может сделать каждый, кто заинтересован в вопросе правильного утепления.

Точка росы — это температура, при которой водяной пар начинает конденсироваться.

Что такое точка росы

Точка росы в стене может перемещаться по ее толщине при изменении температур внутри помещения и снаружи. Например, если внутри помещения стабильная температура, а на улице похолодало, то точка росы передвинется по толщине стены ближе к помещению.

Температура предмета, на котором начнет конденсироваться пар, т.е. точка росы, зависит в основном от двух параметров:

• температуры воздуха;
• влажности воздуха.

Например, при температуре внутри помещения +20 град и влажности 50%, температура точки росы будет (примерно) +12,9 градусов. Если в помещении появится предмет с такой температурой или ниже, то на нем образуется конденсат.

Например, когда открывается холодильник, то внутри него выпадает роса из поступающего теплого воздуха. Она выглядит как «туман идущий из холодильника».

Если на улице холодно, то где-то в стене будет температура, при которой начнется конденсация пара, и в этой точке будет увлажнение. Если стена тонкая, «холодная», и ее внутренняя поверхность охладится до 12,9 градусов или меньше (при указанных значениях температуры и влажности воздуха), то на ней выпадет роса, она станет мокрой, и очень быстро обзаведется плесенью.

При утеплении стен, конструкций дома, полезно сделать расчет точки росы для наибольших и наименьших значений влажности и температуры, чтобы знать в каких границах пространства будет перемещаться точка росы при изменении этих параметров.

Как выполняется расчет

В расчетах точки росы и толщины утепления не учитываются некоторые параметры, — давление, скорость движения воздуха, плотность материала… Поэтому говорить можно только о приближенных значениях. Но, это не критично, когда речь идет об определении толщины утеплителя.

Для определения точки росы в стене проще всего воспользоваться таблицами готовых примерных значений, и не пытаться самостоятельно заниматься расчетами. Тем более не стоит доверять самодельным программам из интернета, они часто не учитывают параметры и выдают ложные значения, а иногда — и по принципу случайных чисел.

Ниже приведена таблица расчетных значений точки росы в зависимости от температуры воздуха и его влажности. Это примерные значения, так как не учитывается влияние других факторов.

Например, можно определить, что для помещения с температурой внутри +22 градуса, и влажностью 60%, температура при которой будет конденсироваться водяной пар (точка росы) составит 13,9 градусов.

Стена с утеплителем — как определить место конденсации

Решить задачу нахождения точки росы в стене очень просто.
Нужно знать:

• коэффициент теплового сопротивления стены, ?1, Вт/(м К);
• коэффициент теплового сопротивления утеплителя, ?2, Вт/(м К);
• толщину стены, h1, м;
• толщину утеплителя, h2, м;
• температуру внутри помещения, t1,град. С;
• влажность воздуха, который будет доходить до точки росы, %;
• точку росы для данных температуры и влажности, град. С;
• температуру снаружи, t2, град. С.

В грубом приближении принимается, что температура по толщине каждого слоя будет изменяться линейно.

Искомая величина — температура на границе слоев стены и утеплителя. Когда она будет найдена, можно построить график изменения температур в слое «стена-утеплитель» и по нему отыскать положение точки росы.

Для этого находится отношение теплового сопротивления стены к тепловому сопротивлению утеплителя, исходя из которого, определяется изменение температуры в одном из слоев, что даст возможность узнать температуру на границе.

Рассмотрим на примере.

Пример расчета

Пример условий следующий.
Железобетонная стена h1=36 см, утеплена пенопластом h2=10 см. Коэффициент теплового сопротивления железобетона?1=1,7 Вт/смК, пенопласта — ?2= 0,04 Вт/смК. Температура внутри t1=+20 град, снаружи t2=-10 градусов. Влажность внутри помещения и снаружи принимается одинаковой — 50%. Согласно таблицы, точка росы составит 9,3 градусов.

Тепловые сопротивления стены и утеплителя определяются как h/ ?, вт/м2К.
В данном примере тепловое сопротивление стены составит 0,36/1,7=0,21 вт/м2К., утеплителя 0,1/0,04= 2,5 вт/м2К.

Отношение тепловых сопротивлений первого слоя ко второму (стены к пенопласту) составит: n=0,21/2,5=0,084.
Тогда перепад температур в первом слое (стена) составит, Т= t1- t2хn = 20-(-10)х0,084=2,52 град.

Соответственно температура на границе слоя будет равна t1-Т=20-2,52=17,48 град.

Теперь мы можем в масштабе построить примерный график перепадов температуры в слое стена — утеплитель и отметим на нем точку росы.

Из примерных расчетов и примерного графика можно узнать главное – точка росы находится в утеплителе, далеко от стены, т.е. даже ухудшение условий, с учетом погрешности расчетов, не повлечет пагубного увлажнения стены.

Пример определения места нахождения температуры конденсации внутри стены

Температура внутри +22 град, снаружи — 15 град (регион севернее), влажность — 50%, точка росы — 11,1 градусов. Стена толщиной 38 см из кирпича (1,5 кирпича +шов+штукатурка принимается все как «кирпичная кладка»).

Коэффициент теплового сопротивления для кирпичной кладки — 0,7 Вт/смК, для минеральной ваты — 0,05 Вт/смК (с учетом ее увлажнения в реальных условиях эксплуатации).

Тепловое сопротивление стены: 0,38/0,7=0,54 вт/м2К., утеплителя 0,1/0,05= 2,0 вт/м2К.
Отношение тепловых сопротивлений первого слоя ко второму составит: n=0,54/2,0=0,27 , а перепад температур в пределах первого слоя будет Т= 22 — (-15)х0,27=9,99 град. Температура на границе слоев: 22- 9,99=12 град.

Как видим, ситуация «впритык». С повышением влажности, что обычное явление, с падением температуры внутри помещения, или в холодную зиму, точка росы будет «гулять» внутри стены.

Такое утепление для относительно «теплой» кирпичной стены, уже будет считаться недостаточным, и по положению точки росы и по нормативным значениям теплопотерь, через ограждающие конструкции.

Точку росы можно сдвинуть и нагревом помещения с помощью внутреннего отопления и его осушением. Естественно, что это крайняя мера, которую применяют лишь когда пришла пора «сушить стены».
Точка росы в стене — расчет и нахождение

Какие значения нужно принимать для расчета

Обычно температура внутри помещения принимается 22 градуса, чаще у пола она ниже, а под потолком достигает 27 градусов. Для центральных регионов считается минимальной температура снаружи помещений -15 градусов, (допускается кратковременные понижения температуры до -20 — -25 градусов).

Для южных регионов — -7 градусов, с кратковременным понижением -15 — -20 градусов.
(Минимальную температуру можно выбрать самостоятельно, — какая температура держится зимой постоянно? До каких значений она опускается кратковременно?)

Влажность воздуха в помещении обычно принимается средняя (но не маленькая) — 50%,. Здесь обычно имеется некоторый запас, так как часто зимой воздух в помещении суше, из-за активно работающего отопления, — 30 – 40%. Но во многих домах борются с сухостью воздуха, устанавливая увлажнители и разводя растения. Оптимальная же влажность – 50%, она же и расчетная.

Осенью и весной для пропускных утеплителей пар будет идти в обратном направлении — с улицы. Для расчета на «демисезон» по паропроницаемым утеплителям, влажность нужно принимать порядка 90%.

Где должна находиться точка росы

Утепление ограждения считается «нормальным» только когда точка росы в холодное время в основном (!) находится в утеплителе и не смещается в стену.

Что значит «в основном»?
При максимальных отрицательных температурах, которые длятся обычно несколько дней, неделю, и наступают периодически, точка росы может смещаться и в стену.

Для стены из плотных тяжелых материалов, в этом нет ничего опасного. Но для стены из пористых материалов, которые как обычно очень хорошо пропускают пар и впитывают влагу, появление точки росы должны быть коротким, особенно когда они сочетаются с утеплителями-пароизоляторами.

Такие стены требуют наибольшего утепления, особенно с учетом того, что они сами по себе теплые. Что бы сместить точку росы потребуется в 2 раза больше утеплителя. С паропрозрачными утеплителями, они сочетаются намного лучше, так как здесь можно осуществить вывод влаги, но только при условии отличной вентиляции утеплителя.

Приведены наглядные графики температур для различных схем утепления. Точка росы примерно указана как 16 градусов, достигается, когда внутри дома особо комфортная обстановка +25 градусов, 55 – 60 % влажности.

• 1 — стена без утеплителя;
• 2 — недостаточный слой утепления — точка росы находится внутри стены. Ее постоянное нахождение вызовет намокание неплотной стены, нездоровую атмосферу, опасность разрушения материала, если стена слой утепления имеет большее сопротивление движению пара, чем сама стена (неправильное утепление);
• 3 — достаточное утепление, точка росы в утеплителе (основное время), нормальное сохранение материалов стены и тепло в доме, если тепловое сопротивление конструкции не меньше нормативного, ведь для очень холодных стен сместить точку росы из них можно и маленьким слоем утепления ;
• 4 — внутреннее утепление – худшее решение. Точка росы на поверхности стены или близка к этому, влечет намокание стены, и ущерб здоровью жильцов, мокрое замораживание и разрушение конструкций. Применяется в безвыходных ситуациях при условии сплошного закрытия стены утеплителем-пароизолятором, который и предотвращает проникновение пара к точке росы. Т.е. образование конденсата невозможно из-за влажности близкой к 0.

В нормативах указаны тепловые сопротивления ограждающих поверхностей для конкретных климатических зон. Этот значением уменьшать запрещает нам государство.

Чаще норматив требует меньшую толщину утеплителя, чем та, что нужна для смещения точки росы в утеплитель. Поэтому подбирать утеплитель под все поверхности в принципе желательно и по условию смещения точки росы в утеплитель.

Эти значения сравниваются с нормативным требованием, а принимается, как правило, еще большее значение, кратное толщине утеплителей, который находится в продаже.